WO2023151879A1 - Transmission for a vehicle - Google Patents

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WO2023151879A1
WO2023151879A1 PCT/EP2023/050284 EP2023050284W WO2023151879A1 WO 2023151879 A1 WO2023151879 A1 WO 2023151879A1 EP 2023050284 W EP2023050284 W EP 2023050284W WO 2023151879 A1 WO2023151879 A1 WO 2023151879A1
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WO
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gear
transmission
planetary
switching element
differential
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PCT/EP2023/050284
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Fabian Kutter
Michael Wechs
Martin Brehmer
Peter Ziemer
Thomas Martin
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Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a transmission for a vehicle comprising at least a first planetary gear set, a second planetary gear set, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and optionally also a third shifting element. Furthermore, the invention relates to a drive train for a vehicle with such a transmission and a vehicle with such a drive train.
  • DE 10 2019 217 155 A1 describes an electric drive for a vehicle with at least one electric machine that drives a drive shaft, which is connected via a first planetary gear and a second planetary gear to implement at least a first gear and a second gear with an output differential Drive is coupled by at least two output shafts.
  • the input shaft and the output shafts are arranged coaxially.
  • the drive shaft is coupled to a sun gear of the first planetary gear set and to a sun gear of the second planetary gear set.
  • a planet carrier of the first planetary gear and the second planetary gear is coupled to the output differential via a third planetary gear.
  • a ring gear of the first planetary gear can be connected to a housing via a first shifting element for shifting the first gear.
  • a ring gear of the second planetary gear can be connected to the housing via a second shifting element for shifting the second gear.
  • the object of the present invention is to provide an alternative transmission for a vehicle.
  • a two-speed to three-speed transmission is to be provided that allows a high-speed electric machine to be connected and is also compact in design.
  • the object is achieved by a transmission with the features of the independent patent claims 1 to 5.
  • Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the following description and the figures.
  • a transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planetary carrier, a second planetary gear set with the elements second Sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and a third shifting element, wherein the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is designed to connect an electric machine, are connected in a torque-proof manner, the second Planetary carrier and an output shaft, which is designed at least to connect the differential gear, are connected in a torque-proof manner, the first planet carrier and the second ring gear being connected in a torque-proof manner, the second ring gear and a torque-proof component of the transmission being connected when the first shifting element is closed, the first Ring gear and a non-rotatable component of the transmission are connected when the second shifting element is closed, the third shifting element being set up to block the first and second planetary gear sets, with the third shifting element being closed either two elements of the first planetary gear
  • the first and second planetary gear sets form a switchable Simpson gear set that is particularly compact.
  • the Simpson wheel set circulates as a block.
  • the three switching elements each have at least one open and one closed switching position.
  • the three switching elements allow three gears.
  • a first gear with a first gear ratio is engaged.
  • a second gear with a second gear ratio is engaged.
  • a third gear with a third gear ratio is engaged.
  • a spread between the gears is approximately 2.
  • the transmission according to the invention has good gearing efficiencies, is compact and is extremely robust in terms of speed.
  • a “shaft”, for example an input shaft, an output shaft or a wheel set element, is to be understood within the meaning of the invention as a rotatable component of the transmission, via which associated components of the transmission are connected to one another in a rotationally fixed manner or via which such a connection is activated when a corresponding one is actuated Switching element is produced.
  • the respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially.
  • the respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example.
  • the term “shaft” does not exclude the possibility that the components to be connected can be made in one piece.
  • a connection is also preferably implemented via one or more intermediate shafts.
  • the first planetary gearset preferably has at least three to at most five planetary gears, which in each case mesh with both the first sun gear and the first ring gear, ie are in toothed engagement.
  • the second planetary gearset preferably has at least three to at most six planetary gears, which in each case mesh with both the first sun gear and the first ring gear, ie are in toothed engagement.
  • a respective planet wheel is accommodated on at least one bearing element which is arranged radially between the respective planet wheel and the bolt on the planet carrier.
  • the bearing element can be a needle bearing, for example, on which the respective planet wheel is accommodated.
  • the bearing element extends completely through the respective planet wheel.
  • the first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission.
  • the non-rotatable component of the transmission can preferably be a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a component connected thereto in a non-rotatable manner. If an element of a transmission component, such as an element of a planetary gear set, is permanently or temporarily fixed to a non-rotatable component by means of a switching element, it is permanently or temporarily prevented from rotating.
  • the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws.
  • the first switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.
  • “Radial” means an orientation in the diametrical direction of a shaft, which lies on a longitudinal central axis of the transmission.
  • the first and second planetary gear sets are arranged coaxially with the longitudinal central axis.
  • the second shifting element is preferably designed as a friction-locking brake and is set up to fix the first ring gear on a non-rotatable component of the transmission.
  • the second switching element includes friction-locking disks.
  • the second switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.
  • the third switching element is designed as a friction clutch and set up to connect either two elements of the first planetary gear set or two elements of the second planetary gear set or an element of the first planetary gear set and an element of the second planetary gear set.
  • the third shifting element includes frictionally engaged disks.
  • the first and second ring gears are connected when the third shifting element is closed.
  • the second ring gear and the second planet carrier are connected when the third switching element is closed.
  • the first sun gear and the first ring gear are connected when the third switching element is closed.
  • the first sun gear and the first planetary carrier are with the third closed Switching element connected.
  • the first ring gear and the first planet carrier are connected when the third switching element is closed.
  • the second sun gear and the second ring gear are connected when the third switching element is closed.
  • the second sun gear and the second planet carrier are connected when the third switching element is closed.
  • the first planetary carrier and the second planetary carrier are connected when the third switching element is closed.
  • Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and a third shifting element, wherein the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is set up for connecting an electric machine, are connected in a torque-proof manner, wherein the second planet carrier and an output shaft, which is set up at least for connecting the differential gear, are connected in a torque-proof manner, wherein the first ring gear is connected in a torque-proof manner to a non-rotatable component of the transmission, the second ring gear and a non-rotatable component of the transmission being connected when the first shifting element is closed, the first planetary carrier and the second ring gear being connected when the second shifting element is closed, the third shifting element for Blocking of the first and second planetary gear set is set up, wherein two elements of the
  • the first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission.
  • the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws.
  • the first switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.
  • the second shifting element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to connect the first planetary carrier and the second ring gear to one another.
  • the second switching element includes friction-locking disks.
  • the third shifting element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to connect two elements of the second planetary gear set to one another.
  • the third shifting element includes frictionally engaged disks.
  • the second planet carrier and the second ring gear are connected to one another when the third shifting element is closed.
  • the second planet carrier and the second sun gear are connected to one another when the third switching element is closed.
  • the second sun gear and the second ring gear are connected to one another when the third shifting element is closed.
  • Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and a third shifting element, wherein the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is set up for connecting an electric machine, are connected in a torque-proof manner, wherein the second planet carrier and an output shaft, which is set up at least for connecting the differential gear, are connected in a torque-proof manner, wherein the first planetary carrier and the second ring gear are connected in a rotationally fixed manner, the second ring gear and a rotationally fixed component of the transmission being connected when the first shifting element is closed and the third shifting element closed, the first ring gear and a rotationally fixed component of the transmission being connected with the second shifting element closed and the third shifting element closed are connected, wherein the first ring gear and the second ring gear are connected when the
  • the shifting element degree is 2, with two of the three shifting elements being closed and one of the three shifting elements being open to engage a respective gear.
  • a first gear stage with a first gear ratio is engaged.
  • a second gear with a second translation is engaged.
  • a third gear with a third gear ratio is engaged.
  • Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first switching element and a second switching element, the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is designed to connect an electric machine, are connected in a torque-proof manner, the second planet carrier and an output shaft, which is designed at least to connect the differential gear, are connected in a torque-proof manner, the first ring gear and a non-rotatable component of the transmission are non-rotatably connected, the second ring gear and a non-rotatable component of the transmission being connected when the first shifting element is closed, the first planet carrier and the second ring gear being connected when the second shifting element is closed.
  • An advantage of this variant of the transmission according to the invention is the lower differential speeds of the opened second shift element. Furthermore, this variant of the transmission according to the invention has two instead of three gears. By closing the first switching element and opening the second switching element, a first gear with a first translation is engaged. By closing the second shifting element and opening the first shifting element, a second gear with a second gear ratio is engaged.
  • the first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission.
  • the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws.
  • the first switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.
  • the second shifting element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to connect the first planetary carrier and the second ring gear to one another.
  • the second switching element includes friction-locking disks.
  • Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first switching element and a second switching element, the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is designed to connect an electric machine, are connected in a torque-proof manner, the second planet carrier and an output shaft, which is designed at least to connect the differential gear, are connected in a torque-proof manner, the first planet carrier and the second ring gear is non-rotatably connected, with the first ring gear and a non-rotatable component of the transmission being connected when the first shifting element is engaged, with an element of the first planetary gear set and an element of the second planetary gear set being connected when the second shifting element is engaged, to form the first and second planetary gear sets to block.
  • the first ring gear and the second ring gear are preferably connected to one another when the second switching element is closed.
  • the second switching element connects the first planetary carrier and the second planetary carrier in the closed state.
  • the second switching element connects the first ring gear and the second planet carrier in the closed state.
  • the second switching element connects the first ring gear and the second sun gear in the closed state.
  • the second switching element connects the second ring gear and the first sun gear in the closed state.
  • This variant of the transmission according to the invention also has two gears instead of three.
  • the first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the first ring gear on a non-rotatable component of the transmission.
  • the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws.
  • the first switching element is preferably arranged radially between the first ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.
  • the second switching element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to shift an element of the to connect the first planetary gear set and an element of the second planetary gear set to one another.
  • the second switching element includes friction-locking disks.
  • the differential gear is designed as a bevel gear differential.
  • a differential designed as a bevel gear differential has two wheel-side driven elements, in particular a first driven wheel and a second driven wheel.
  • the two driven gears each mesh with a compensating element.
  • the compensating elements are rotatably mounted in a differential carrier around their own axis.
  • the respective output gear is connected in a rotationally fixed manner to a respective side shaft.
  • the differential is driven via the differential carrier.
  • the drive power fed into the differential gear that is, a speed and a torque, is distributed to the side shafts and transmitted to the wheels of the axle.
  • the sideshafts are set up to be operatively connected to a wheel of the vehicle.
  • the respective sideshaft can be connected directly or indirectly or indirectly to the associated wheel.
  • a joint, a cardan shaft and/or a wheel hub can be effectively arranged between the first and/or second side shaft and the respective wheel.
  • the differential gear is designed as a planetary gear differential, the planetary gear differential having a sun gear, a ring gear and a planet carrier with a first set of planetary gears and a second set of planetary gears, the first set of planetary gears meshing with the sun gear of the planetary gear differential and the second set of planetary gears , wherein the second set of planetary gears further meshes with the ring gear of the planetary gear differential.
  • each set of planetary gears of the spur gear differential has at least three and at most four planetary gears.
  • the differential gear is designed as an integral differential with a first planetary gear set and a second planetary gear set, wherein the first and second planetary gear sets of the integral differential are arranged nested radially.
  • an integral differential is a To understand differential with a first planetary gear set and a second planetary gear set, the first planetary gear set with the output shaft of Simpsonrad-, with the second planetary gear set and with the first sideshaft is drivingly connected.
  • the second planetary gear set is drivingly connected to the second sideshaft.
  • the input torque is preferably transmitted 50% each, ie half to the side shafts and the wheels connected to them.
  • the integral differential thus has no component on which the sum of the two output torques is applied. In other words, the generation of a cumulative torque is prevented.
  • the integral differential does not have any gearing rotating in the block or rotating without rolling motion at identical output speeds of the side shafts. Consequently, regardless of the output speeds of the side shafts, there is always a relative movement of the components of the integral differential that are in toothed engagement with one another. Due to the radial nesting of the two planetary gear sets of the integral differential, all of the gear set elements of the integral differential are arranged axially in a common plane, as a result of which the transmission is axially short and therefore particularly compact.
  • the transmission also includes a transmission, which includes a negative planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planet carrier, with the sun gear of the negative planetary gear set being set up for connecting the electric machine, with the ring gear of the negative planetary gear set being fixed to the housing, with the planet carrier of the Minusplanetenradsatzes is rotatably connected to the input shaft.
  • the transmission gear is designed as a transfer gear set and arranged in the power flow between the electric motor and the Simpson gear set in order to generate a higher overall transmission ratio.
  • the negative planetary gear set of the transmission is arranged coaxially with the first and second planetary gear sets of the Simpson gear set.
  • the negative planetary gearset of the transmission is adjacent axially to the first planetary gearset of the Simpson gearset.
  • the negative planetary gear set preferably has at least three and at most five planet gears, each meshing with both the sun gear of the negative planetary gear set and with the ring gear of the negative planetary gear set, ie are in meshing engagement.
  • the transmission also includes a transmission, which includes a negative planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planetary carrier, with the sun gear of the negative planetary gear set being non-rotatably connected to the output shaft, with the ring gear of the negative planetary gear set being fixed to the housing, with the planet carrier of the Minusplanetenradsatzes is set up to connect the differential gear.
  • the step-up gear is designed as a rear-mounted gear set and is arranged in the power flow between the Simpson gear set and the differential gear in order to generate a higher overall gear ratio.
  • the negative planetary gear set of the transmission is arranged coaxially with the first and second planetary gear sets of the Simpson gear set.
  • the negative planetary gear set of the transmission gear preferably borders axially on the second planetary gear set of the Simpson gear set.
  • the negative planetary gear set preferably has at least three to a maximum of five planetary gears, which each mesh with both the sun gear of the negative planetary gear set and with the ring gear of the negative planetary gear set, i.e. are in meshing mesh.
  • the differential gear is arranged coaxially with the first and second planetary gear sets.
  • a respective transmission and the switching elements are arranged coaxially to the first and second planetary gear set.
  • the transmission is designed to be radially compact.
  • the transmission also includes a transmission gear that includes a spur gear stage, with a first spur gear of the spur gear stage being non-rotatably connected to the output shaft, with a second spur gear of the spur gear stage being non-rotatably connected with an input element of the differential gear.
  • the first spur gear is connected in one piece to the output shaft, that is to say it is designed as a toothing on the output shaft.
  • the second spur gear is integral with the input member of the differential gear connected, so formed as teeth on the input element of the differential gear.
  • a differential carrier has the teeth for introducing the drive power into the differential gear.
  • a step-up gear designed as a spur gear offers the advantage of being able to design the gear particularly compact axially.
  • the differential gear is designed to be parallel to the axis of the first and second planetary gear sets.
  • a drive train according to the invention for a vehicle includes a transmission according to the invention, the input shaft of the transmission being drivingly connected to a rotor of the electric machine.
  • the rotor of the electric machine is, for example, connected to the input shaft in a torque-proof manner and is mounted so that it can rotate relative to the stator of the electric machine, which is fixed to the housing.
  • the electric machine is preferably arranged coaxially or alternatively axially parallel to the input shaft. If two components of the transmission are connected in a torque-proof manner, these components are permanently coupled within the meaning of the invention, so that they cannot rotate independently of one another.
  • a torsionally flexible connection between two components is also understood to be fixed or non-rotatable.
  • a non-rotatable connection can also contain joints, e.g. to enable a steering movement or a deflection of a wheel.
  • a vehicle according to the invention comprises a drive train according to the invention with a transmission according to the invention.
  • the vehicle is preferably a motor vehicle, in particular a passenger car, bus or truck.
  • the vehicle is an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the vehicle comprises at least two axles, one of the axles forming an electric drive axle that can be driven by the drive train. It is also conceivable to provide such a drive train for each axle.
  • the drive train is preferably installed in a front-transverse design, so that the input shaft and the two side shafts are essentially aligned transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
  • FIG. 1 shows a highly abstracted schematic view of a vehicle with a drive train according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a highly abstracted schematic view of a vehicle with a drive train according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a highly abstracted sectional illustration of the drive train according to the invention according to the first embodiment
  • FIG. 5 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a third embodiment in a sectional view
  • FIG. 6 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a fourth embodiment in a sectional view
  • FIG. 7 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a fifth embodiment in a sectional view
  • FIG. 10 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to an eighth embodiment in a sectional view
  • FIG. 11 shows a highly abstracted sectional illustration of a drive train according to the invention according to the second embodiment
  • FIG. 13 shows a highly abstracted sectional illustration of a drive train according to a fourth embodiment of the invention.
  • a vehicle 100 according to the invention which is designed as an electric vehicle in the present case, is shown with two axles 101 , 102 , a drive train according to the invention being arranged on the first axle 101 to act as a drive.
  • the first axle 101 is designed here as a front axle, but can alternatively be designed as a rear axle of the vehicle 100 and represents an electric drive axle of the vehicle 100.
  • Two wheels 103 and 104 as well as 105 and 106 are rotatably mounted on both axles 101, 102 arranged.
  • the drive train includes an electric machine 9 and a transmission 1 that is effectively connected thereto.
  • the transmission 1 has a Simpson wheel set 20, a transmission gear 8 and a differential gear 5, which are arranged coaxially to one another.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle 100 with a drive train according to a second specific embodiment.
  • the electric machine 9 is drivingly connected to the transmission 1 .
  • the Simpson wheel set 20 is connected to the differential gear 5 via a transmission gear 11 that includes a spur gear stage.
  • the embodiment according to FIG. 1 shows that the electric machine 9 and the transmission 1 are arranged transversely to the longitudinal direction or direction of travel of the vehicle 100 .
  • a drive power is distributed from the electric machine 9 to the drive wheels 103 and 104 on the first axle 101 via the differential gear 5, with the respective drive wheel 103, 104 being connected to the differential gear 5 via a respective side shaft 14.1, 14.2.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a vehicle 100 with a drive train according to a second specific embodiment.
  • the electric machine 9 is drivingly connected to the transmission 1 .
  • the Simpson wheel set 20 is connected to the differential gear 5 via a transmission gear 11 that includes a spur gear stage.
  • the differential gear 5 is not arranged coaxially with the electric machine 9 and the Simpson wheel set 20, but rather arranged axially parallel thereto.
  • the differential gear 5 is arranged on the drive axle 101 of the vehicle 100, with the electric machine 9 and the Simpson wheel set 20 being arranged on an axle that is configured to be axially parallel thereto.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1 , to which reference is made.
  • FIG. 3 schematically shows the drive train according to FIG. 1.
  • the drive train includes the electric machine 9 with a stator 9.2 and a rotor 9.1 as well as the transmission 1.
  • the transmission 1 comprises a first planetary gear set 2, a second planetary gear set 3, the transmission gear 8, the differential gear 5 and a first shifting element A, a second shifting element B and a third shifting element C.
  • the first and second planetary gear sets 2, 3 form a shiftable Simpson gear set 20
  • the shifting elements A, B, C are preferably designed as frictional shifting elements, each have at least one open and one closed shift position and allow three gear stages.
  • the electric machine 9, the first and second planetary gear set 2, 3 as well as the transmission gear 8, the differential gear 5 and the three switching elements A, B, C are arranged coaxially to one another.
  • the first planetary gearset 2 has a first sun gear 2.1, a first ring gear 2.2 and a first planetary carrier 2.3 with a plurality of first planetary gears 2.4 rotatably arranged thereon, the first planetary gears 2.4 meshing with the first sun gear 2.1 and the first ring gear 2.2.
  • the second planetary gear set 3 has a second sun gear 3.1, a second ring gear
  • the first sun gear 2.1, the second sun gear 3.1 and an input shaft 6, which is set up to connect the rotor 9.1 of the electric machine 9, are connected in a rotationally test manner.
  • the second planetary carrier 3.3 and an output shaft 7, which is set up to connect the differential gear 5 via the transmission gear 8, are rotationally connected.
  • the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are rotationally connected.
  • the transmission gear 8 designed as a negative planetary gear set has a sun gear 8.1, a ring gear 8.2 and a planetary carrier 8.3 with a plurality of planet gears 8.4 arranged rotatably on it, the planet gears 8.4 of the transmission gear 8 meshing with the sun gear 8.1 and the ring gear 8.2 of the transmission gear 8.
  • the sun gear 8.1 of the transmission gear 8 is connected to the output shaft 7 in a rotating manner.
  • the planet carrier 8.3 of the transmission gear 8 is set up to connect the differential gear 5.
  • the ring gear 8.2 of the transmission gear 8 is fixed to the housing, ie connected to a non-rotatable component 10 of the gear 1, which in the present case is embodied as a housing part of the gear 1.
  • the differential gear 5 is designed as a planetary gear differential and has a sun gear 5.1, a ring gear 5.2 and a planetary carrier 5.3 with a first set of planetary gears 5.4 and a second set of planetary gears 5.5.
  • the first set of planetary gears 5.4 meshes with the sun gear 5.1 of the planetary gear differential and the second set of planetary gears 5.5, the second set of planetary gears 5.5 also meshing with the ring gear 5.2 of the planetary gear differential.
  • the sun gear 5.1 of the planetary gear differential is non-rotatably connected to the first side shaft 14.1, with the first side shaft 14.1 being set up to connect the first wheel.
  • the input shaft 6, the first and second sun gear 2.1, 3.1, the output shaft 7 and the sun gear 8.1 are designed as hollow shafts, with the first side shaft 14.1 extending axially through the transmission 1 and the electric machine 9.
  • the planet carrier 5.3 of the planet gear differential is rotationally fixed to the second sideshaft 14.2 connected, wherein the second sideshaft 14.2 is set up to connect the second wheel.
  • first switching element A If the first switching element A is closed and the second and third switching element B, C are open, a first translation is realized and a first gear is engaged, with the second ring gear 3.2 and the non-rotatable component 10 of the transmission 1 being connected. Consequently, in a closed state of the first shifting element A, the second ring gear 3.2 and thus also the first planetary carrier 2.3 are connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part.
  • the transmission 1 according to FIG. 4 essentially corresponds to the transmission 1 according to FIG.
  • a downstream Transmission gear 8 as shown in Fig. 3 omitted or provided.
  • the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
  • the transmission gear 4 designed as a negative planetary gear set has a sun gear 4.1, a ring gear 4.2 and a planetary carrier 4.3 with a plurality of planet gears 4.4 rotatably arranged thereon, the planet gears 4.4 of the transmission gear 4 meshing with the sun gear 4.1 and the ring gear 4.2 of the transmission gear 4.
  • the sun gear 4.1 of the transmission gear 4 is set up to connect the electric machine, which is not shown here.
  • the ring gear 4.2 of the transmission gear 4 is fixed to the housing, ie connected to a non-rotatable component 10 of the gear 1 in a non-rotatable manner.
  • the planetary carrier 4.3 of the transmission gear 4 is connected to the input shaft 6 and thus to the first and second sun gear 2.1, 3.1 in a torque-proof manner. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 4 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
  • FIG. 5 shows a third embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part.
  • the detail of the transmission 1 according to FIG. 5 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 21 , with this Simpson wheel set 21 being arranged in front of a transmission 4 as in FIG. 4 and/or a transmission 8 as in FIG. 3 being arranged downstream.
  • Simpson wheel set 21 according to FIG. 5 essentially corresponds to Simpson wheel set 20 according to FIG.
  • the second ring gear 3.2 and the second planet carrier 3.3 are connected when the third shifting element C is closed. In the closed state, the third shifting element C therefore does not couple an element of the first planetary gearset 2 and an element of the second planetary gearset 3, as in the exemplary embodiment according to FIG. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 6 shows a fourth specific embodiment of a transmission 1 according to the invention.
  • the section of the transmission 1 according to FIG. 6 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 22, with this Simpson wheel set 22 being arranged in front of a transmission 4 as in FIG. 4 and/or a transmission 8 as in FIG. 3 being arranged downstream.
  • the Simpson wheel set 22 according to FIG. 6 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
  • the first sun gear 2.1 and the first ring gear 2.2 are connected when the third shifting element C is closed. Consequently, the third switching element C coupled in the closed state not as in the embodiment of FIG.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 6 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
  • the third shifting element C can also couple other elements of the two planetary gear sets 2, 3 to block the first and second planetary gear sets 2, 3 in order to block the two planetary gear sets 2, 3 and engage a third gear.
  • the third switching element C can connect the first sun gear 2.1 and the first planet carrier 2.3 in the closed state.
  • the third switching element C can connect the first ring gear 2.2 and the first planet carrier 2.3 in the closed state.
  • the third switching element C can connect the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2 in the closed state.
  • the third switching element C can connect the second sun gear 3.1 and the second planet carrier 3.3 in the closed state.
  • the third switching element C can connect the first planetary carrier 2.3 and the second planetary carrier 3.3 in the closed state.
  • FIG. 7 shows a fifth embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown as a detail.
  • the Simpson wheel set 23 according to FIG. 7 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the second and third shifting elements B, C.
  • the first ring gear 2.2 is connected to a non-rotatable component 10 of the transmission 1 in a non-rotatable manner.
  • the third shifting element C is designed to block the first and second planetary gear sets 2, 3, with two elements of the second planetary gear set 2, 3 being connected when the third shifting element C is closed.
  • the third switching element C connects the second planet carrier 3.3 and the second ring gear 3.2 in the closed state.
  • the third shifting element C can connect two other elements of the second planetary gear set 3 in the closed state.
  • the third switching element C can connect the second planet carrier 3.3 and the second sun gear 3.1 to one another in the closed state.
  • the third switching element C can connect the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2 to one another in the closed state.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 7 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
  • FIG. 8 shows a sixth embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part.
  • the detail of the transmission 1 according to FIG. 8 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 24, with this Simpson wheel set 24 being arranged upstream of a transmission gear 4 as in FIG. 4 and/or a transmission gear 8 as in FIG. 3 being arranged downstream.
  • the Simpson wheel set 24 according to FIG. 8 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the first, second and third shifting elements A, B, C.
  • the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are rotationally fixed tied together.
  • the Simpson wheel set 24 has a higher degree of shifting elements.
  • the degree of shifting element is 2, with two of the three shifting elements A, B, C being closed and one of the three shifting elements A, B, C being open in order to engage a respective gear.
  • the first shifting element A is closed and the third shifting element C is closed
  • the second ring gear 3.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected.
  • the second shifting element B is closed and the third shifting element C is closed
  • the first ring gear 2.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected.
  • the first shifting element A is closed and the second shifting element B is closed, the first ring gear 2.2 and the second ring gear 3.2 are connected, with the result that the first and second planetary gear sets 2, 3 are blocked.
  • FIG. 9 shows a seventh embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part.
  • the detail of the transmission 1 according to FIG. 9 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 25, with this Simpson wheel set 25 being arranged upstream of a step-up gear 4 as in FIG. 4 and/or a step-up gear 8 as shown in FIG. 3 being arranged downstream.
  • the Simpson wheel set 25 according to FIG. 9 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the shifting elements.
  • the Simpson wheel set 25 has only a first and a second shifting element A, B.
  • the first and second planetary gear sets 2, 3 and the two shifting elements A, B are arranged coaxially with one another.
  • the first ring gear 2.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are non-rotatably connected.
  • the first switching element A When the first switching element A is closed, the second Ring gear 3.2 and the non-rotatable component 10 of the transmission 1 connected.
  • the second switching element B When the second switching element B is closed, the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are connected.
  • a first gear ratio is therefore realized and a first gear is engaged when the first shifting element A is closed and the second shifting element B is open, with a second gear ratio being realized and a second gear being engaged when the second shifting element B is closed and the first shifting element A is open.
  • the Simpson wheel set 25 according to FIG. 9 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
  • Fig. 10 shows an eighth embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown as a detail.
  • the detail of the transmission 1 according to Fig. 10 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 26, with this Simpson wheel set 26 being preceded by a step-up gear 4 as in Fig. 4 and/or a step-up gear 8 as in Fig. 3 can be arranged downstream.
  • the Simpson wheel set 26 according to FIG. 10 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the shifting elements.
  • the Simpson wheel set 26 has only a first and a second shifting element A, B.
  • the first and second planetary gear sets 2, 3 and the two shifting elements A, B are arranged coaxially with one another.
  • the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are connected in a torque-proof manner.
  • first switching element A When the first switching element A is closed, the first ring gear 2.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected.
  • second switching element B When the second switching element B is closed, an element of the first planetary gear set 2 and an element of the second planetary gear set 3 are connected in order to block the first and second planetary gear sets 2, 3.
  • the first ring gear 2.2 and the second ring gear 3.2 are connected to one another.
  • a first gear ratio is therefore realized and a first gear is engaged when the first shifting element A is closed and the second shifting element B is open, with a second gear ratio being realized and a second gear being engaged when the second shifting element B is closed and the first shifting element A is open.
  • the second shifting element B can connect another element of the first planetary gear set 2 to another element of the second planetary gear set 3 in the closed state.
  • the second switching element B can connect the first planetary carrier 2.3 and the second planetary carrier 3.3 to one another in the closed state.
  • the second switching element B can connect the first ring gear 2.2 and the second planet carrier 3.3 to one another in the closed state.
  • the second switching element B can connect the first ring gear 2.2 and the second sun gear 3.1 to one another in the closed state.
  • the second switching element B can connect the second ring gear 3.2 and the first sun gear 2.1 to one another in the closed state. Otherwise the Simpson wheel set 26 according to FIG. 10 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
  • FIG. 11 the second embodiment of the drive train according to the invention from FIG. 2 is shown.
  • the drive train according to FIG. 11 shows an alternative embodiment of the differential gear 5, wherein the differential gear 5 is designed as a bevel gear differential and is drivingly connected to the Simpson wheel set 20 of the gear 1 via a transmission gear 11, which has a spur gear stage. Even if optionally a step-up gear 4 as in FIG. 4 is arranged upstream of the Simpson gear set 20 and/or a step-up gear 8 as in FIG.
  • the Simpson wheel set 20 according to FIG. 11 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
  • the input shaft 6, the first and second sun gear 2.1, 3.1 and the output shaft 7 are not designed as hollow shafts, as in the exemplary embodiment according to FIG is.
  • the Simpson wheel set 20 according to FIG. 11 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG is connected, and a second spur gear 11.2, which is rotatably connected to an input element 12 of the differential gear 5.
  • the input element 12 is designed as a differential carrier of the differential gear 5 .
  • the first and second side shaft 14.1, 14.2 are connected in a torque-proof manner to a respective output element of the differential gear 5, with the first side shaft 14.1 extending axially parallel to the gear 1 and to the electric machine 9.
  • FIG. 12 shows a third embodiment of a drive train according to the invention.
  • the drive train according to FIG. 12 essentially corresponds to the drive train according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the shape of the differential gear 5 .
  • the differential gear 5 is designed as a bevel gear differential as shown in FIG.
  • the planetary carrier 8.3 of the transmission stage 8 is connected in a torque-proof manner to an input element of the differential 5 designed as a differential carrier.
  • the first and second side shaft 14.1, 14.2 are connected in a torque-proof manner to a respective output element of the differential gear 5, with the first side shaft 14.1 extending axially through the gear 1 and the electric machine 9.
  • the drive train according to Fig. 12 corresponds to the drive train according to Fig. 3.
  • FIG. 13 shows a fourth embodiment of a drive train according to the invention.
  • the drive train according to FIG. 13 essentially corresponds to the drive train according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the shape of the differential gear 5.
  • the differential gear 5 is designed as an integral differential with a first planetary gear set 15 and a second planetary gear set 16, the first and second planetary gear sets 15, 16 of the integral differential being arranged in a nested manner radially.
  • a first wheel set element of the first planetary gear set 15 of the integral differential is designed as a sun gear 15.1 and is connected to the output shaft 7 in a torque-proof manner.
  • a second wheel set element of the first planetary gear set 15 of the integral differential is designed as a ring gear 15.2 and non-rotatably connected to a first wheel set element of the second planetary gear set 16 of the integral differential, which is designed as a sun gear 16.1.
  • a third wheelset element of the first Planetary gear set 15 of the integral differential is designed as a planetary carrier 15.3 and is non-rotatably connected to the first side shaft 14.2, with a plurality of planetary gears 15.4 being rotatably mounted on the planetary carrier 15.3, which mesh with the sun gear 15.1 and the ring gear 15.2.
  • a second wheel set element of the second planetary gear set 16 of the integral differential is designed as a ring gear 16.2 and is non-rotatably connected to the second output shaft 14.2.
  • a third wheel set element of the second planetary gear set 16 of the integral differential is designed as a planetary carrier 16.3 and is connected in a rotationally fixed manner to a stationary component 10, which is designed as a housing component, with a plurality of planetary gears 16.4 being rotatably mounted on the planetary carrier 16.3, which are connected to the sun gear 16.1 and are in tooth engagement with the ring gear 16.2.
  • the integral differential enables the torque conversion and torque distribution functions, which are usually solved by separate assemblies, through a single integral assembly, so that further transmission gears are not required.

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Abstract

The invention relates to a transmission (1) for a vehicle (100), comprising: at least one first planetary gearset (2) having the components first sun gear (2.1), first ring gear (2.2) and first planetary carrier (2.3); a second planetary gearset (3) having the components second sun gear (3.1), second ring gear (3.2) and second planetary carrier (3.3); a differential (5); and a first shift element (A) and a second shift element (B). The transmission (1) optionally also has a third shift element (C). The two planetary gearsets form a Simpson gearset, wherein the first sun gear (2.1), the second sun gear (3.1) and an input shaft (6), which is designed to connect an electric machine (9), are connected in a rotationally fixed manner. The invention also relates to a drivetrain for a vehicle (100) comprising such a transmission (1) and to a vehicle (100) with such a drivetrain.

Description

Getriebe für ein Fahrzeug Transmission for a vehicle
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Fahrzeug umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und optional auch ein drittes Schaltelement. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe und ein Fahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang. The invention relates to a transmission for a vehicle comprising at least a first planetary gear set, a second planetary gear set, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and optionally also a third shifting element. Furthermore, the invention relates to a drive train for a vehicle with such a transmission and a vehicle with such a drive train.
Beispielsweise geht aus der DE 10 2019 217 155 A1 ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine, die eine Antriebswelle antreibt, die über ein erstes Planetengetriebe und ein zweites Planetengetriebe zum Realisieren zumindest einer ersten Gangstufe und einer zweiten Gangstufe mit einem Abtriebsdifferential zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen gekoppelt ist. Die Antriebswelle und die Abtriebswellen sind koaxial angeordnet. Die Antriebswelle ist mit einem Sonnenrad des ersten Planetengetriebes und mit einem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes gekoppelt. Ein Planetenradträger des ersten Planetengetriebes und des zweiten Planetengetriebes ist über ein drittes Planetengetriebe mit dem Abtriebsdifferential gekoppelt. Ein Hohlrad des ersten Planetengetriebes ist über ein erstes Schaltelement zum Schalten der ersten Gangstufe mit einem Gehäuse verbindbar. Ein Hohlrad des zweiten Planetengetriebes ist über ein zweites Schaltelement zum Schalten der zweiten Gangstufe mit dem Gehäuse verbindbar. For example, DE 10 2019 217 155 A1 describes an electric drive for a vehicle with at least one electric machine that drives a drive shaft, which is connected via a first planetary gear and a second planetary gear to implement at least a first gear and a second gear with an output differential Drive is coupled by at least two output shafts. The input shaft and the output shafts are arranged coaxially. The drive shaft is coupled to a sun gear of the first planetary gear set and to a sun gear of the second planetary gear set. A planet carrier of the first planetary gear and the second planetary gear is coupled to the output differential via a third planetary gear. A ring gear of the first planetary gear can be connected to a housing via a first shifting element for shifting the first gear. A ring gear of the second planetary gear can be connected to the housing via a second shifting element for shifting the second gear.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Getriebe für ein Fahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll ein zwei- bis dreigängiges Getriebe bereitgestellt werden, das die Anbindung einer hochdrehenden Elektromaschine ermöglicht und zugleich kompakt aufgebaut ist. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 bis 5. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren. The object of the present invention is to provide an alternative transmission for a vehicle. In particular, a two-speed to three-speed transmission is to be provided that allows a high-speed electric machine to be connected and is also compact in design. The object is achieved by a transmission with the features of the independent patent claims 1 to 5. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the following description and the figures.
Ein erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest verbunden sind, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, wobei das dritte Schaltelement zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement entweder zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes oder zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes oder ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden sind. A transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planetary carrier, a second planetary gear set with the elements second Sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and a third shifting element, wherein the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is designed to connect an electric machine, are connected in a torque-proof manner, the second Planetary carrier and an output shaft, which is designed at least to connect the differential gear, are connected in a torque-proof manner, the first planet carrier and the second ring gear being connected in a torque-proof manner, the second ring gear and a torque-proof component of the transmission being connected when the first shifting element is closed, the first Ring gear and a non-rotatable component of the transmission are connected when the second shifting element is closed, the third shifting element being set up to block the first and second planetary gear sets, with the third shifting element being closed either two elements of the first planetary gear set or two elements of the second planetary gear set or one element of the first Planetary gear set and an element of the second planetary gear set are connected.
Mit anderen Worten bilden der erste und der zweite Planetenradsatz einen schaltbaren Simpsonradsatz aus, der besonders kompakt ausgebildet ist. Durch das Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes mittels des dritten Schaltelements ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl der miteinander im Zahneingriff stehenden Elemente i=1. Anders ausgedrückt läuft der Simpsonradsatz als Block um. In other words, the first and second planetary gear sets form a switchable Simpson gear set that is particularly compact. By blocking the first and second planetary gear sets by means of the third shifting element, the translation is independent of the number of teeth of the meshing elements i=1. In other words, the Simpson wheel set circulates as a block.
Die drei Schaltelemente weisen jeweils zumindest eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung auf. Durch die drei Schaltelemente werden drei Gangstufen ermöglicht. Durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten und dritten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten und dritten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des dritten Schaltelements und Öffnen des ersten und zweiten Schaltelements wird eine dritte Gangstufe mit einer dritten Übersetzung eingelegt. Insbesondere beträgt eine Spreizung zwischen den Gangstufen circa 2. Das erfindungsgemäße Getriebe weist gute Verzahnungswirkungsgrade auf, baut kompakt und ist äußerst drehzahlrobust. So können durch die Anbindung einer hochdrehenden Elektromaschine mit Drehzahlen von beispielsweise 18.000 Umdrehun- gen/Minute an die Eingangswelle geringe Hohlrad- und Planetenraddrehzahlen ermöglicht werden. Geringe Hohlraddrehzahlen verringern Schleppmomente und Taumeln. Geringe Planetenraddrehzahlen verringern Lagerverluste und wirken sich positiv auf die Akustik aus. The three switching elements each have at least one open and one closed switching position. The three switching elements allow three gears. By closing the first switching element and opening the second and third switching element, a first gear with a first gear ratio is engaged. By closing the second switching element and opening the first and third switching element, a second gear with a second gear ratio is engaged. By closing the third shifting element and opening the first and second shifting element, a third gear with a third gear ratio is engaged. In particular, a spread between the gears is approximately 2. The transmission according to the invention has good gearing efficiencies, is compact and is extremely robust in terms of speed. By connecting a high-speed electrical machine with speeds of, for example, 18,000 revolutions/minute to the input shaft, low ring gear and planetary gear speeds can be made possible. Low ring gear speeds reduce drag torque and wobbling. Low planetary gear speeds reduce bearing losses and have a positive effect on the acoustics.
Unter einer „Welle“, beispielsweise einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle oder eines Radsatzelements, ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird. Der Begriff „Welle“ schließt dabei nicht aus, dass die zu verbindenden Komponenten einteilig ausgeführt sein können. Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements drehfest miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht. A "shaft", for example an input shaft, an output shaft or a wheel set element, is to be understood within the meaning of the invention as a rotatable component of the transmission, via which associated components of the transmission are connected to one another in a rotationally fixed manner or via which such a connection is activated when a corresponding one is actuated Switching element is produced. The respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example. The term "shaft" does not exclude the possibility that the components to be connected can be made in one piece. In the case of components of the transmission which are connected to one another in a rotationally fixed manner only by actuation of a respective shifting element, a connection is also preferably implemented via one or more intermediate shafts.
Bevorzugt weist der erste Planetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem ersten Sonnenrad als auch mit dem ersten Hohlrad kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen. Ferner bevorzugt weist der zweite Planetenradsatz mindestens drei bis höchstens sechs Planetenräder auf, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem ersten Sonnenrad als auch mit dem ersten Hohlrad kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen. Insbesondere ist ein jeweiliges Planetenrad an zumindest einem Lagerelement aufgenommen, das radial zwischen dem jeweiligen Planetenrad und dem Bolzen am Planetenträger angeordnet ist. Bei dem Lagerelement kann es sich beispielsweise um ein Nadellager handeln, an welchem das jeweilige Planetenrad aufgenommen ist. Beispielsweise erstreckt sich das Lagerelement vollständig durch das jeweilige Planetenrad. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Bei dem drehfesten Bauteil des Getriebes, kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement. Ist ein Element einer Getriebekom ponente, wie beispielsweise ein Element eines Planetenradsatzes permanent oder mittels eines Schaltelements temporär an einem drehfesten Bauteil festgesetzt, so ist es permanent bzw. temporär an einer Drehbewegung gehindert. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Unter „radial“ ist eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf einer Längsmittelachse des Getriebes liegt. Der erste und zweite Planetenradsatz sind koaxial zu der Längsmittelachse angeordnet. The first planetary gearset preferably has at least three to at most five planetary gears, which in each case mesh with both the first sun gear and the first ring gear, ie are in toothed engagement. Furthermore, the second planetary gearset preferably has at least three to at most six planetary gears, which in each case mesh with both the first sun gear and the first ring gear, ie are in toothed engagement. In particular, a respective planet wheel is accommodated on at least one bearing element which is arranged radially between the respective planet wheel and the bolt on the planet carrier. The bearing element can be a needle bearing, for example, on which the respective planet wheel is accommodated. For example, the bearing element extends completely through the respective planet wheel. The first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission. The non-rotatable component of the transmission can preferably be a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a component connected thereto in a non-rotatable manner. If an element of a transmission component, such as an element of a planetary gear set, is permanently or temporarily fixed to a non-rotatable component by means of a switching element, it is permanently or temporarily prevented from rotating. For example, the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws. The first switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact. "Radial" means an orientation in the diametrical direction of a shaft, which lies on a longitudinal central axis of the transmission. The first and second planetary gear sets are arranged coaxially with the longitudinal central axis.
Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das erste Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Das zweite Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. The second shifting element is preferably designed as a friction-locking brake and is set up to fix the first ring gear on a non-rotatable component of the transmission. For example, the second switching element includes friction-locking disks. The second switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact.
Bevorzugt ist das dritte Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, entweder zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes oder zwei Elemente des zweiten Planeten radsatzes oder ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das dritte Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Beispielsweise sind das erste und zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das zweite Hohlrad und der zweite Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das erste Sonnenrad und das erste Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das erste Sonnenrad und der erste Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das erste Hohlrad und der erste Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das zweite Sonnenrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind das zweite Sonnenrad und der zweite Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Alternativ sind der erste Planetenträger und der zweite Planetenträger bei geschlossenem dritten Schaltelement verbunden. Preferably, the third switching element is designed as a friction clutch and set up to connect either two elements of the first planetary gear set or two elements of the second planetary gear set or an element of the first planetary gear set and an element of the second planetary gear set. For example, the third shifting element includes frictionally engaged disks. For example, the first and second ring gears are connected when the third shifting element is closed. Alternatively, the second ring gear and the second planet carrier are connected when the third switching element is closed. Alternatively, the first sun gear and the first ring gear are connected when the third switching element is closed. Alternatively, the first sun gear and the first planetary carrier are with the third closed Switching element connected. Alternatively, the first ring gear and the first planet carrier are connected when the third switching element is closed. Alternatively, the second sun gear and the second ring gear are connected when the third switching element is closed. Alternatively, the second sun gear and the second planet carrier are connected when the third switching element is closed. Alternatively, the first planetary carrier and the second planetary carrier are connected when the third switching element is closed.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei das erste Hohlrad mit einem drehfesten Bauteil des Getriebes drehfest verbunden ist, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, wobei das dritte Schaltelement zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes verbunden sind. Ein Vorteil dieser Variante des erfindungsgemäßen Getriebes besteht in den geringeren Differenzdrehzahlen des geöffneten zweiten Schaltelementes. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, den ersten Planetenträger und das zweite Hohlrad miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Bevorzugt ist das dritte Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das dritte Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Beispielsweise sind der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement miteinander verbunden. Alternativ sind der zweite Planetenträger und das zweite Sonnenrad bei geschlossenem dritten Schaltelement miteinander verbunden. Alternativ sind das zweite Sonnenrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem dritten Schaltelement miteinander verbunden. Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and a third shifting element, wherein the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is set up for connecting an electric machine, are connected in a torque-proof manner, wherein the second planet carrier and an output shaft, which is set up at least for connecting the differential gear, are connected in a torque-proof manner, wherein the first ring gear is connected in a torque-proof manner to a non-rotatable component of the transmission, the second ring gear and a non-rotatable component of the transmission being connected when the first shifting element is closed, the first planetary carrier and the second ring gear being connected when the second shifting element is closed, the third shifting element for Blocking of the first and second planetary gear set is set up, wherein two elements of the second planetary gear set are connected when the third switching element is closed. An advantage of this variant of the transmission according to the invention is the lower differential speeds of the opened second shift element. The first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission. For example, the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws. The first switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact. The second shifting element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to connect the first planetary carrier and the second ring gear to one another. For example, the second switching element includes friction-locking disks. The third shifting element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to connect two elements of the second planetary gear set to one another. For example, the third shifting element includes frictionally engaged disks. For example, the second planet carrier and the second ring gear are connected to one another when the third shifting element is closed. Alternatively, the second planet carrier and the second sun gear are connected to one another when the third switching element is closed. Alternatively, the second sun gear and the second ring gear are connected to one another when the third shifting element is closed.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest verbunden sind, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement und geschlossenem dritten Schaltelement verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem zweiten Schaltelement und geschlossenem dritten Schaltelement verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem ersten Schaltelement und geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz zu verblocken. Zur Reduzierung von Schleppmomenten bei geöffneten Schaltelementen beträgt der Schaltelementgrad 2, wobei zum Einlegen eines jeweiligen Ganges jeweils zwei der drei Schaltelemente geschlossen sind und eines der drei Schaltelemente geöffnet ist. Durch Schließen des ersten und dritten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten und dritten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des ersten und zweiten Schaltelements und Öffnen des dritten Schaltelements wird eine dritte Gangstufe mit einer dritten Übersetzung eingelegt. Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first shifting element, a second shifting element and a third shifting element, wherein the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is set up for connecting an electric machine, are connected in a torque-proof manner, wherein the second planet carrier and an output shaft, which is set up at least for connecting the differential gear, are connected in a torque-proof manner, wherein the first planetary carrier and the second ring gear are connected in a rotationally fixed manner, the second ring gear and a rotationally fixed component of the transmission being connected when the first shifting element is closed and the third shifting element closed, the first ring gear and a rotationally fixed component of the transmission being connected with the second shifting element closed and the third shifting element closed are connected, wherein the first ring gear and the second ring gear are connected when the first switching element is closed and the second switching element is closed in order to block the first and second planetary gear sets. In order to reduce drag torques when the shifting elements are open, the shifting element degree is 2, with two of the three shifting elements being closed and one of the three shifting elements being open to engage a respective gear. By closing the first and third shift element and opening the second shift element, a first gear stage with a first gear ratio is engaged. By closing the second and third switching element and opening the first switching element, a second gear with a second translation inserted. By closing the first and second shift element and opening the third shift element, a third gear with a third gear ratio is engaged.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes drehfest verbunden sind, wobei das zweite Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind. Ein Vorteil dieser Variante des erfindungsgemäßen Getriebes besteht in den geringeren Differenzdrehzahlen des geöffneten zweiten Schaltelementes. Ferner weist diese Variante des erfindungsgemäßen Getriebes zwei statt drei Gangstufen auf. Durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das zweite Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, den ersten Planetenträger und das zweite Hohlrad miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen ersten Planetenradsatz mit den Elementen erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad und erster Planetenträger, einen zweiten Planetenradsatz mit den Elementen zweites Sonnenrad, zweites Hohlrad und zweiter Planetenträger, ein Differentialgetriebe sowie ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, wobei das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad und eine Eingangswelle, die zur Anbindung einer Elektromaschine eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der zweite Planetenträger und eine Ausgangswelle, die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, wobei der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest verbunden sind, wobei das erste Hohlrad und ein drehfestes Bauteil des Getriebes bei geschlossenem ersten Schaltelement verbunden sind, wobei ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes bei geschlossenem zweiten Schaltelement verbunden sind, um den ersten und zweiten Planeten radsatz zu verblocken. Bevorzugt sind das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Schaltelement miteinander verbunden. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand den ersten Planetenträger und den zweiten Planetenträger. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad und den zweiten Planetenträger. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad. Alternativ verbindet das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das zweite Hohlrad und das erste Sonnenrad. Auch diese Variante des erfindungsgemäßen Getriebes weist zwei statt drei Gangstufen auf. Durch Schließen des ersten Schaltelements und Öffnen des zweiten Schaltelements wird eine erste Gangstufe mit einer ersten Übersetzung eingelegt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements und Öffnen des ersten Schaltelements wird eine zweite Gangstufe mit einer zweiten Übersetzung eingelegt. Bevorzugt ist das erste Schaltelement als formschlüssige oder reibschlüssige Bremse ausgebildet und dazu eingerichtet, das erste Hohlrad an einem drehfesten Bauteil des Getriebes festzusetzen. Beispielsweise umfasst das erste Schaltelement reibschlüssige Lamellen oder formschlüssige Klauen. Das erste Schaltelement ist bevorzugt radial zwischen dem ersten Hohlrad und dem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch das Getriebe axial kompakter wird. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement als reibschlüssige Kupplung ausgebildet und dazu eingerichtet, ein Element des ersten Planetenradsatzes und ein Element des zweiten Planetenradsatzes miteinander zu verbinden. Beispielsweise umfasst das zweite Schaltelement reibschlüssige Lamellen. Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first switching element and a second switching element, the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is designed to connect an electric machine, are connected in a torque-proof manner, the second planet carrier and an output shaft, which is designed at least to connect the differential gear, are connected in a torque-proof manner, the first ring gear and a non-rotatable component of the transmission are non-rotatably connected, the second ring gear and a non-rotatable component of the transmission being connected when the first shifting element is closed, the first planet carrier and the second ring gear being connected when the second shifting element is closed. An advantage of this variant of the transmission according to the invention is the lower differential speeds of the opened second shift element. Furthermore, this variant of the transmission according to the invention has two instead of three gears. By closing the first switching element and opening the second switching element, a first gear with a first translation is engaged. By closing the second shifting element and opening the first shifting element, a second gear with a second gear ratio is engaged. The first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the second ring gear on a non-rotatable component of the transmission. For example, the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws. The first switching element is preferably arranged radially between the second ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact. The second shifting element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to connect the first planetary carrier and the second ring gear to one another. For example, the second switching element includes friction-locking disks. Another transmission according to the invention for a vehicle comprises at least a first planetary gear set with the elements first sun gear, first ring gear and first planet carrier, a second planetary gear set with the elements second sun gear, second ring gear and second planet carrier, a differential gear and a first switching element and a second switching element, the first sun gear, the second sun gear and an input shaft, which is designed to connect an electric machine, are connected in a torque-proof manner, the second planet carrier and an output shaft, which is designed at least to connect the differential gear, are connected in a torque-proof manner, the first planet carrier and the second ring gear is non-rotatably connected, with the first ring gear and a non-rotatable component of the transmission being connected when the first shifting element is engaged, with an element of the first planetary gear set and an element of the second planetary gear set being connected when the second shifting element is engaged, to form the first and second planetary gear sets to block. The first ring gear and the second ring gear are preferably connected to one another when the second switching element is closed. Alternatively, the second switching element connects the first planetary carrier and the second planetary carrier in the closed state. Alternatively, the second switching element connects the first ring gear and the second planet carrier in the closed state. Alternatively, the second switching element connects the first ring gear and the second sun gear in the closed state. Alternatively, the second switching element connects the second ring gear and the first sun gear in the closed state. This variant of the transmission according to the invention also has two gears instead of three. By closing the first switching element and opening the second switching element, a first gear with a first translation is engaged. By closing the second shifting element and opening the first shifting element, a second gear with a second gear ratio is engaged. The first shifting element is preferably designed as a form-fitting or friction-fitting brake and is set up to fix the first ring gear on a non-rotatable component of the transmission. For example, the first shifting element includes friction-locking lamellae or form-locking claws. The first switching element is preferably arranged radially between the first ring gear and the transmission housing, making the transmission axially more compact. The second switching element is preferably designed as a friction-locking clutch and is set up to shift an element of the to connect the first planetary gear set and an element of the second planetary gear set to one another. For example, the second switching element includes friction-locking disks.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe als Kegelraddifferential ausgebildet. Ein als Kegelraddifferential ausgebildetes Differential weist zwei radseitige Abtriebselemente auf, insbesondere ein erstes Abtriebsrad und zweites Abtriebsrad. Die beiden Abtriebsräder kämmen jeweils mit einem Ausgleichselement. Die Ausgleichselemente sind in einem Differentialkorb um ihre eigene Achse drehbar gelagert. Das jeweilige Abtriebsrad ist mit einer jeweiligen Seitenwelle drehfest verbunden. Der Antrieb des Differentials erfolgt über den Differentialkorb. Die in das Differentialgetriebe eingespeiste Antriebsleistung, das heißt eine Drehzahl und ein Drehmoment, wird auf die Seitenwellen verteilt und auf die Räder der Achse übertragen. Die Seitenwellen sind dazu eingerichtet, mit einem Rad des Fahrzeugs wirkverbunden zu sein. Die jeweilige Seitenwelle kann direkt bzw. unmittelbar oder indirekt bzw. mittelbar mit dem dazugehörigen Rad verbunden sein. Zwischen der ersten und/oder zweiten Seitenwelle und dem jeweiligen Rad kann ein Gelenk, eine Gelenkwelle und/oder eine Radnabe wirksam angeordnet sein. According to a preferred embodiment, the differential gear is designed as a bevel gear differential. A differential designed as a bevel gear differential has two wheel-side driven elements, in particular a first driven wheel and a second driven wheel. The two driven gears each mesh with a compensating element. The compensating elements are rotatably mounted in a differential carrier around their own axis. The respective output gear is connected in a rotationally fixed manner to a respective side shaft. The differential is driven via the differential carrier. The drive power fed into the differential gear, that is, a speed and a torque, is distributed to the side shafts and transmitted to the wheels of the axle. The sideshafts are set up to be operatively connected to a wheel of the vehicle. The respective sideshaft can be connected directly or indirectly or indirectly to the associated wheel. A joint, a cardan shaft and/or a wheel hub can be effectively arranged between the first and/or second side shaft and the respective wheel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe als Planetenraddifferential ausgebildet, wobei das Planetenraddifferential ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenträger mit einem ersten Satz Planetenrädern und einem zweiten Satz Planetenrädern aufweist, wobei der erste Satz Planetenrädern mit dem Sonnenrad des Planetenraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern ferner mit dem Hohlrad des Planetenraddifferentials kämmt. Dadurch wird das Getriebe in radialer Richtung kompakter. Beispielsweise weist der jeweilige Satz Planetenräder des Stirnraddifferentials mindestens drei bis höchstens vier Planetenräder auf. According to a preferred embodiment, the differential gear is designed as a planetary gear differential, the planetary gear differential having a sun gear, a ring gear and a planet carrier with a first set of planetary gears and a second set of planetary gears, the first set of planetary gears meshing with the sun gear of the planetary gear differential and the second set of planetary gears , wherein the second set of planetary gears further meshes with the ring gear of the planetary gear differential. This makes the transmission more compact in the radial direction. For example, each set of planetary gears of the spur gear differential has at least three and at most four planetary gears.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe als integrales Differential mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planeten radsatz ausgebildet, wobei der erste und zweite Planetenradsatz des integralen Differentials radial geschachtelt angeordnet sind. Unter einem integralen Differential ist ein Differential mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz zu verstehen, wobei der erste Planetenradsatz mit der Ausgangswelle des Simpsonrad- satzes, mit dem zweiten Planeten radsatz sowie mit der ersten Seitenwelle antriebswirksam verbunden ist. Der zweite Planetenradsatz ist mit der zweiten Seitenwelle antriebswirksam verbunden. Mittels eines solchen integralen Differentials ist das Eingangsmoment, das über die Ausgangswelle des Simpsonradsatzes eingespeist wird, wandelbar und in einem definierten Verhältnis auf die beiden Seitenwellen übertragbar. Vorzugsweise wird das Eingangsmoment zu je 50%, das heißt hälftig auf die Seitenwellen und die damit verbundenen Räder übertragen. Somit weist das integrale Differential kein Bauteil auf, an dem die Summe der beiden Abtriebsmoment anliegt. Anders gesagt wird die Entstehung eines Summendrehmoments verhindert. Darüber hinaus weist das integrale Differential bei identischen Abtriebsdrehzahlen der Seitenwellen keine im Block umlaufenden bzw. ohne Wälzbewegung umlaufenden Verzahnungen auf. Mithin erfolgt unabhängig der Abtriebsdrehzahlen der Seitenwellen stets eine Relativbewegung der miteinander in Zahneingriff stehenden Bauteile des integralen Differentials. Durch die radiale Schachtelung der beiden Planetenradsätze des integralen Differentials sind alle Radsatzelemente des integralen Differentials axial in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wodurch das Getriebe axial kurzbauend und dadurch besonders kompakt wird. According to a preferred embodiment, the differential gear is designed as an integral differential with a first planetary gear set and a second planetary gear set, wherein the first and second planetary gear sets of the integral differential are arranged nested radially. Under an integral differential is a To understand differential with a first planetary gear set and a second planetary gear set, the first planetary gear set with the output shaft of Simpsonrad-, with the second planetary gear set and with the first sideshaft is drivingly connected. The second planetary gear set is drivingly connected to the second sideshaft. By means of such an integral differential, the input torque, which is fed in via the output shaft of the Simpson wheel set, can be converted and transmitted to the two side shafts in a defined ratio. The input torque is preferably transmitted 50% each, ie half to the side shafts and the wheels connected to them. The integral differential thus has no component on which the sum of the two output torques is applied. In other words, the generation of a cumulative torque is prevented. In addition, the integral differential does not have any gearing rotating in the block or rotating without rolling motion at identical output speeds of the side shafts. Consequently, regardless of the output speeds of the side shafts, there is always a relative movement of the components of the integral differential that are in toothed engagement with one another. Due to the radial nesting of the two planetary gear sets of the integral differential, all of the gear set elements of the integral differential are arranged axially in a common plane, as a result of which the transmission is axially short and therefore particularly compact.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe ferner ein Übersetzungsgetriebe, das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger umfasst, wobei das Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung der Elektromaschine eingerichtet ist, wobei das Hohlrad des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger des Minusplanetenradsatzes mit der Eingangswelle drehfest verbunden ist. Mit anderen Worten ist das Übersetzungsgetriebe als Vorschaltradsatz ausgebildet und im Leistungsfluss zwischen der Elektromaschine und dem Simpson radsatz angeordnet, um eine höhere Gesamtübersetzung zu erzeugen. Insbesondere ist der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz des Simpsonradsatzes angeordnet. Bevorzugt grenzt der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe axial an dem ersten Planeten radsatz des Simpsonradsatzes an. Bevorzugt weist der Minusplanetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes als auch mit dem Hohlrad des Minusplanetenradsatzes kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen. According to a preferred embodiment, the transmission also includes a transmission, which includes a negative planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planet carrier, with the sun gear of the negative planetary gear set being set up for connecting the electric machine, with the ring gear of the negative planetary gear set being fixed to the housing, with the planet carrier of the Minusplanetenradsatzes is rotatably connected to the input shaft. In other words, the transmission gear is designed as a transfer gear set and arranged in the power flow between the electric motor and the Simpson gear set in order to generate a higher overall transmission ratio. In particular, the negative planetary gear set of the transmission is arranged coaxially with the first and second planetary gear sets of the Simpson gear set. Preferably, the negative planetary gearset of the transmission is adjacent axially to the first planetary gearset of the Simpson gearset. The negative planetary gear set preferably has at least three and at most five planet gears, each meshing with both the sun gear of the negative planetary gear set and with the ring gear of the negative planetary gear set, ie are in meshing engagement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe ferner ein Übersetzungsgetriebe, das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger umfasst, wobei das Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung des Differentialgetriebes eingerichtet ist. Mit anderen Worten ist das Übersetzungsgetriebe als Nachschaltradsatz ausgebildet und im Leistungsfluss zwischen dem Simpsonradsatz und dem Differentialgetriebe angeordnet, um eine höhere Gesamtübersetzung zu erzeugen. Insbesondere ist der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz des Simpsonradsatzes angeordnet. Bevorzugt grenzt der Minusplanetenradsatz des Übersetzungsgetriebe axial an dem zweiten Planeten radsatz des Simpsonradsatzes an. Bevorzugt weist der Minusplanetenradsatz mindestens drei bis höchstens fünf Planetenräder auf, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes als auch mit dem Hohlrad des Minusplanetenradsatzes kämmen, d.h. in Zahneingriff stehen. According to a preferred embodiment, the transmission also includes a transmission, which includes a negative planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planetary carrier, with the sun gear of the negative planetary gear set being non-rotatably connected to the output shaft, with the ring gear of the negative planetary gear set being fixed to the housing, with the planet carrier of the Minusplanetenradsatzes is set up to connect the differential gear. In other words, the step-up gear is designed as a rear-mounted gear set and is arranged in the power flow between the Simpson gear set and the differential gear in order to generate a higher overall gear ratio. In particular, the negative planetary gear set of the transmission is arranged coaxially with the first and second planetary gear sets of the Simpson gear set. The negative planetary gear set of the transmission gear preferably borders axially on the second planetary gear set of the Simpson gear set. The negative planetary gear set preferably has at least three to a maximum of five planetary gears, which each mesh with both the sun gear of the negative planetary gear set and with the ring gear of the negative planetary gear set, i.e. are in meshing mesh.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz angeordnet. Insbesondere sind auch ein jeweiliges Übersetzungsgetriebe und die Schaltelemente koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz angeordnet. Dadurch wird das Getriebe radial kompakt ausgebildet. According to a preferred embodiment, the differential gear is arranged coaxially with the first and second planetary gear sets. In particular, a respective transmission and the switching elements are arranged coaxially to the first and second planetary gear set. As a result, the transmission is designed to be radially compact.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe ferner ein Übersetzungsgetriebe, das eine Stirnradstufe umfasst, wobei ein erstes Stirnrad der Stirnradstufe mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, wobei ein zweites Stirnrad der Stirnradstufe mit einem Eingangselement des Differentialgetriebes drehfest verbunden ist. Beispielsweise ist das erste Stirnrad einteilig mit der Ausgangswelle verbunden, also als Verzahnung an der Ausgangswelle ausgebildet. Beispielsweise ist das zweite Stirnrad einteilig mit dem Eingangselement des Differentialgetriebes verbunden, also als Verzahnung an dem Eingangselement des Differentialgetriebes ausgebildet. Beispielsweise weist ein Differentialkorb die Verzahnung zum Einleiten der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe auf. Ein als Stirnradstufe ausgebildetes Übersetzungsgetriebe bietet den Vorteil das Getriebe axial besonders kompakt ausgestalten zu können. Insbesondere ist das Differentialgetriebe achsparallel zum ersten und zweiten Planetenradsatz ausgebildet. According to a preferred embodiment, the transmission also includes a transmission gear that includes a spur gear stage, with a first spur gear of the spur gear stage being non-rotatably connected to the output shaft, with a second spur gear of the spur gear stage being non-rotatably connected with an input element of the differential gear. For example, the first spur gear is connected in one piece to the output shaft, that is to say it is designed as a toothing on the output shaft. For example, the second spur gear is integral with the input member of the differential gear connected, so formed as teeth on the input element of the differential gear. For example, a differential carrier has the teeth for introducing the drive power into the differential gear. A step-up gear designed as a spur gear offers the advantage of being able to design the gear particularly compact axially. In particular, the differential gear is designed to be parallel to the axis of the first and second planetary gear sets.
Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Fahrzeug, umfasst ein erfindungsgemäßes Getriebe, wobei die Eingangswelle des Getriebes mit einem Rotor der Elektromaschine antriebswirksam verbunden ist. Der Rotor der Elektromaschine ist beispielsweise drehfest mit der Eingangswelle verbunden und drehbar zum gehäuefes- ten Stator der Elektromaschine gelagert. Die Elektromaschine ist bevorzugt koaxial oder alternativ achsparallel zur Eingangswelle angeordnet. Wenn zwei Bauelemente des Getriebes drehfest verbunden sind, liegt im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente vor, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Auch eine drehelastische Verbindung zwischen zwei Bauteilen wird als fest oder drehfest verstanden. Insbesondere kann eine drehfeste Verbindung auch Gelenke beinhalten, z.B. um eine Lenkbewegung oder eine Einfederung eines Rades zu ermöglichen. A drive train according to the invention for a vehicle includes a transmission according to the invention, the input shaft of the transmission being drivingly connected to a rotor of the electric machine. The rotor of the electric machine is, for example, connected to the input shaft in a torque-proof manner and is mounted so that it can rotate relative to the stator of the electric machine, which is fixed to the housing. The electric machine is preferably arranged coaxially or alternatively axially parallel to the input shaft. If two components of the transmission are connected in a torque-proof manner, these components are permanently coupled within the meaning of the invention, so that they cannot rotate independently of one another. A torsionally flexible connection between two components is also understood to be fixed or non-rotatable. In particular, a non-rotatable connection can also contain joints, e.g. to enable a steering movement or a deflection of a wheel.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Getriebe. Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrwagen, Bus oder Lastkraftwagen. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug umfasst wenigstens zwei Achsen, wobei eine der Achsen eine mittels des Antriebsstrangs antreibbare elektrische Antriebsachse bildet. Es ist auch denkbar für jede Achse einen solchen Antriebsstrang vorzusehen. Der Antriebsstrang ist bevorzugt in Front-Quer-Bauweise verbaut, sodass die Eingangswelle und die beiden Seitenwellen im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind. A vehicle according to the invention comprises a drive train according to the invention with a transmission according to the invention. The vehicle is preferably a motor vehicle, in particular a passenger car, bus or truck. In particular, the vehicle is an electric vehicle or a hybrid vehicle. The vehicle comprises at least two axles, one of the axles forming an electric drive axle that can be driven by the drive train. It is also conceivable to provide such a drive train for each axle. The drive train is preferably installed in a front-transverse design, so that the input shaft and the two side shafts are essentially aligned transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes gelten sinngemäß ebenfalls für den erfindungsgemäßen Antriebsstrang und für das erfindungsgemäße Fahrzeug. The above definitions and statements on technical effects, advantages and advantageous embodiments of the transmission according to the invention apply analogously also for the drive train according to the invention and for the vehicle according to the invention.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:
Fig. 1 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrangs nach einer ersten Ausführungsform; 1 shows a highly abstracted schematic view of a vehicle with a drive train according to the invention according to a first embodiment;
Fig. 2 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrangs nach einer zweiten Ausführungsform; 2 shows a highly abstracted schematic view of a vehicle with a drive train according to the invention according to a second embodiment;
Fig. 3 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß der ersten Ausführungsform; 3 shows a highly abstracted sectional illustration of the drive train according to the invention according to the first embodiment;
Fig. 4 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; 4 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a second embodiment in a sectional view;
Fig. 5 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; 5 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a third embodiment in a sectional view;
Fig. 6 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer vierten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; 6 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a fourth embodiment in a sectional view;
Fig. 7 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer fünften Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; 7 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to a fifth embodiment in a sectional view;
Fig. 8 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer sechsten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; Fig. 9 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer siebten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; 8 shows a highly abstracted detail of a transmission according to the invention according to a sixth embodiment in a sectional view; 9 shows a highly abstracted detail of a transmission according to the invention according to a seventh embodiment in a sectional view;
Fig. 10 einen stark abstrahierten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer achten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung; 10 shows a highly abstract detail of a transmission according to the invention according to an eighth embodiment in a sectional view;
Fig. 11 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß der zweiten Ausführungsform; 11 shows a highly abstracted sectional illustration of a drive train according to the invention according to the second embodiment;
Fig. 12 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß einer dritten Ausführungsform; und 12 shows a highly abstracted sectional illustration of a drive train according to the invention according to a third embodiment; and
Fig. 13 einen stark abstrahierte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gemäß einer vierten Ausführungsform. 13 shows a highly abstracted sectional illustration of a drive train according to a fourth embodiment of the invention.
Gemäß Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 100, das vorliegend als Elektrofahrzeug ausgebildet ist, mit zwei Achsen 101 , 102 dargestellt, wobei an der ersten Achse 101 ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang antriebswirksam angeordnet ist. Die erste Achse 101 ist vorliegend als Frontachse ausgebildet, kann aber alternativ als Heckachse des Fahrzeugs 100 ausgebildet sein, und stellt eine elektrische Antriebsachse des Fahrzeugs 100 dar. An beiden Achsen 101 , 102 sind jeweils zwei Räder 103 und 104 sowie 105 und 106 drehbar gelagert angeordnet. Der Antriebsstrang umfasst eine Elektromaschine 9 sowie ein damit antriebswirksam verbundenes Getriebe 1 . Das Getriebe 1 weist einen Simpsonradsatz 20, ein Übersetzungsgetriebe 8 und ein Differentialgetriebe 5 auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. Wie zudem in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Elektromaschine 9 und das Getriebe 1 quer zur Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Fahrzeuges 100 angeordnet. Über das Differentialgetriebe 5 wird eine Antriebsleistung von der Elektromaschine 9 auf die Antriebsräder 103 und 104 an der ersten Achse 101 verteilt, wobei das jeweilige Antriebsrad 103, 104 über eine jeweilige Seitenwelle 14.1 , 14.2 mit dem Differentialgetriebe 5 verbunden ist. Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit einem Antriebsstrang gemäß einer zweiten Ausführungsform. Auch hier ist die Elektromaschine 9 mit dem Getriebe 1 antriebswirksam verbunden. Vorliegend ist der Simpsonrad- satz 20 über ein Übersetzungsgetriebe 11 , das eine Stirnradstufe umfasst, mit dem Differentialgetriebe 5 verbunden. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Differentialgetriebe 5 nicht koaxial zur Elektromaschine 9 und dem Simpsonradsatz 20, sondern achsparallel dazu angeordnet. Mit anderen Worten ist das Differentialgetriebe 5 auf der Antriebsachse 101 des Fahrzeugs 100 angeordnet, wobei die Elektromaschine 9 und der Simpsonradsatz 20 auf einer achsparallel dazu ausgebildeten Achse angeordnet sind. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 , auf das Bezug genommen wird. According to FIG. 1 , a vehicle 100 according to the invention, which is designed as an electric vehicle in the present case, is shown with two axles 101 , 102 , a drive train according to the invention being arranged on the first axle 101 to act as a drive. The first axle 101 is designed here as a front axle, but can alternatively be designed as a rear axle of the vehicle 100 and represents an electric drive axle of the vehicle 100. Two wheels 103 and 104 as well as 105 and 106 are rotatably mounted on both axles 101, 102 arranged. The drive train includes an electric machine 9 and a transmission 1 that is effectively connected thereto. The transmission 1 has a Simpson wheel set 20, a transmission gear 8 and a differential gear 5, which are arranged coaxially to one another. As can also be seen in FIG. 1 , the electric machine 9 and the transmission 1 are arranged transversely to the longitudinal direction or direction of travel of the vehicle 100 . A drive power is distributed from the electric machine 9 to the drive wheels 103 and 104 on the first axle 101 via the differential gear 5, with the respective drive wheel 103, 104 being connected to the differential gear 5 via a respective side shaft 14.1, 14.2. FIG. 2 shows a schematic view of a vehicle 100 with a drive train according to a second specific embodiment. Here, too, the electric machine 9 is drivingly connected to the transmission 1 . In the present case, the Simpson wheel set 20 is connected to the differential gear 5 via a transmission gear 11 that includes a spur gear stage. In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the differential gear 5 is not arranged coaxially with the electric machine 9 and the Simpson wheel set 20, but rather arranged axially parallel thereto. In other words, the differential gear 5 is arranged on the drive axle 101 of the vehicle 100, with the electric machine 9 and the Simpson wheel set 20 being arranged on an axle that is configured to be axially parallel thereto. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 2 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1 , to which reference is made.
Fig. 3 zeigt schematisch den Antriebsstrang gemäß Fig. 1. Der Antriebsstrang umfasst die Elektromaschine 9 mit einem Stator 9.2 und einem Rotor 9.1 sowie das Getriebe 1 . Das Getriebe 1 umfasst einen ersten Planetenradsatz 2, einen zweiten Planetenradsatz 3, das Übersetzungsgetriebe 8, das Differentialgetriebe 5 sowie ein erstes Schaltelement A, ein zweites Schaltelement B und ein drittes Schaltelement C. Der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 bilden einen schaltbaren Simpsonradsatz 20. Die Schaltelemente A, B, C sind bevorzugt als reibschlüssige Schaltelemente ausgebildet, weisen jeweils zumindest eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung auf und ermöglichen drei Gangstufen. Die Elektromaschine 9, der erste und zweite Planeten radsatz 2, 3 ebenso wie das Übersetzungsgetriebe 8, das Differentialgetriebe 5 und die drei Schaltelemente A, B, C sind koaxial zueinander angeordnet. FIG. 3 schematically shows the drive train according to FIG. 1. The drive train includes the electric machine 9 with a stator 9.2 and a rotor 9.1 as well as the transmission 1. The transmission 1 comprises a first planetary gear set 2, a second planetary gear set 3, the transmission gear 8, the differential gear 5 and a first shifting element A, a second shifting element B and a third shifting element C. The first and second planetary gear sets 2, 3 form a shiftable Simpson gear set 20 The shifting elements A, B, C are preferably designed as frictional shifting elements, each have at least one open and one closed shift position and allow three gear stages. The electric machine 9, the first and second planetary gear set 2, 3 as well as the transmission gear 8, the differential gear 5 and the three switching elements A, B, C are arranged coaxially to one another.
Der erste Planetenradsatz 2 weist ein erstes Sonnenrad 2.1 , ein erstes Hohlrad 2.2 und einen ersten Planetenträger 2.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern 2.4 auf, wobei die ersten Planetenräder 2.4 mit dem ersten Sonnenrad 2.1 und dem ersten Hohlrad 2.2 kämmen. The first planetary gearset 2 has a first sun gear 2.1, a first ring gear 2.2 and a first planetary carrier 2.3 with a plurality of first planetary gears 2.4 rotatably arranged thereon, the first planetary gears 2.4 meshing with the first sun gear 2.1 and the first ring gear 2.2.
Der zweite Planetenradsatz 3 weist ein zweites Sonnenrad 3.1 , ein zweites HohlradThe second planetary gear set 3 has a second sun gear 3.1, a second ring gear
3.2 und einen zweiten Planetenträger 3.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten Planetenrädern 3.4 auf, wobei die zweiten Planetenräder 3.4 mit dem zweiten Sonnenrad 3.1 und dem zweiten Hohlrad 3.2 kämmen. 3.2 and a second planet carrier 3.3 with several rotatably arranged on it second planetary gears 3.4, the second planetary gears 3.4 meshing with the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2.
Das erste Sonnenrad 2.1 , das zweite Sonnenrad 3.1 und eine Eingangswelle 6, die zur Anbindung des Rotors 9.1 der Elektromaschine 9 eingerichtet ist, sind drehtest verbunden. Der zweite Planetenträger 3.3 und eine Ausgangswelle 7, die zur Anbindung des Differentialgetriebes 5 über das Übersetzungsgetriebe 8 eingerichtet ist, sind drehtest verbunden. Ferner sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 drehtest verbunden. The first sun gear 2.1, the second sun gear 3.1 and an input shaft 6, which is set up to connect the rotor 9.1 of the electric machine 9, are connected in a rotationally test manner. The second planetary carrier 3.3 and an output shaft 7, which is set up to connect the differential gear 5 via the transmission gear 8, are rotationally connected. Furthermore, the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are rotationally connected.
Das als Minusplanetenradsatz ausgebildete Übersetzungsgetriebe 8 weist ein Sonnenrad 8.1 , ein Hohlrad 8.2 und einen Planetenträger 8.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten Planetenrädern 8.4 auf, wobei die Planetenräder 8.4 des Übersetzungsgetriebes 8 mit dem Sonnenrad 8.1 und dem Hohlrad 8.2 des Übersetzungsgetriebes 8 kämmen. Das Sonnenrad 8.1 des Übersetzungsgetriebes 8 ist mit der Ausgangswelle 7 drehtest verbunden. Der Planetenträger 8.3 des Übersetzungsgetriebes 8 ist zur Anbindung des Differentialgetriebes 5 eingerichtet. Das Hohlrad 8.2 des Übersetzungsgetriebes 8 ist gehäusefest ausgebildet, also mit einem drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 , das vorliegend als Gehäuseteil des Getriebes 1 ausgebildet ist, drehtest verbunden. The transmission gear 8 designed as a negative planetary gear set has a sun gear 8.1, a ring gear 8.2 and a planetary carrier 8.3 with a plurality of planet gears 8.4 arranged rotatably on it, the planet gears 8.4 of the transmission gear 8 meshing with the sun gear 8.1 and the ring gear 8.2 of the transmission gear 8. The sun gear 8.1 of the transmission gear 8 is connected to the output shaft 7 in a rotating manner. The planet carrier 8.3 of the transmission gear 8 is set up to connect the differential gear 5. The ring gear 8.2 of the transmission gear 8 is fixed to the housing, ie connected to a non-rotatable component 10 of the gear 1, which in the present case is embodied as a housing part of the gear 1.
Das Differentialgetriebe 5 ist als Planetenraddifferential ausgebildet und weist ein Sonnenrad 5.1 , ein Hohlrad 5.2 und einen Planetenträger 5.3 mit einem ersten Satz Planetenrädern 5.4 und einem zweiten Satz Planetenrädern 5.5 auf. Der erste Satz Planetenrädern 5.4 kämmt mit dem Sonnenrad 5.1 des Planetenraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern 5.5, wobei der zweite Satz Planetenrädern 5.5 ferner mit dem Hohlrad 5.2 des Planetenraddifferentials kämmt. Das Sonnenrad 5.1 des Planetenraddifferentials ist drehfest mit der ersten Seitenwelle 14.1 verbunden, wobei die erste Seitenwelle 14.1 zur Anbindung des ersten Rades eingerichtet ist. Vorliegend sind die Eingangswelle 6, das erste und zweite Sonnenrad 2.1 , 3.1 , die Ausgangswelle 7 und das Sonnenrad 8.1 als Hohlwellen ausgebildet, wobei sich die erste Seitenwelle 14.1 axial durch das Getriebe 1 und die Elektromaschine 9 erstreckt. Der Planetenträger 5.3 des Planetenraddifferentials ist drehfest mit der zweiten Seitenwelle 14.2 verbunden, wobei die zweite Seitenwelle 14.2 zur Anbindung des zweiten Rades eingerichtet ist. The differential gear 5 is designed as a planetary gear differential and has a sun gear 5.1, a ring gear 5.2 and a planetary carrier 5.3 with a first set of planetary gears 5.4 and a second set of planetary gears 5.5. The first set of planetary gears 5.4 meshes with the sun gear 5.1 of the planetary gear differential and the second set of planetary gears 5.5, the second set of planetary gears 5.5 also meshing with the ring gear 5.2 of the planetary gear differential. The sun gear 5.1 of the planetary gear differential is non-rotatably connected to the first side shaft 14.1, with the first side shaft 14.1 being set up to connect the first wheel. In the present case, the input shaft 6, the first and second sun gear 2.1, 3.1, the output shaft 7 and the sun gear 8.1 are designed as hollow shafts, with the first side shaft 14.1 extending axially through the transmission 1 and the electric machine 9. The planet carrier 5.3 of the planet gear differential is rotationally fixed to the second sideshaft 14.2 connected, wherein the second sideshaft 14.2 is set up to connect the second wheel.
Wenn das erste Schaltelement A geschlossen ist und das zweite und dritte Schaltelement B, C geöffnet sind, ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wobei das zweite Hohlrad 3.2 und das drehfeste Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden sind. Mithin ist in einem geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements A das zweite Hohlrad 3.2 und somit auch der erste Planetenträger 2.3 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden. If the first switching element A is closed and the second and third switching element B, C are open, a first translation is realized and a first gear is engaged, with the second ring gear 3.2 and the non-rotatable component 10 of the transmission 1 being connected. Consequently, in a closed state of the first shifting element A, the second ring gear 3.2 and thus also the first planetary carrier 2.3 are connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.
Wenn das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das erste und dritte Schaltelement A, C geöffnet sind, ist eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt, wobei das erste Hohlrad 2.2 und das drehfeste Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden sind. Mithin ist in einem geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements B das erste Hohlrad 2.2 drehfest mit dem als Getriebegehäuse ausgebildeten drehfesten Bauteil 10 verbunden. If the second switching element B is closed and the first and third switching element A, C are open, a second translation is realized and a second gear is engaged, with the first ring gear 2.2 and the non-rotatable component 10 of the transmission 1 being connected. Consequently, in a closed state of the second shifting element B, the first ring gear 2.2 is connected in a rotationally fixed manner to the rotationally fixed component 10 designed as a transmission housing.
Wenn das dritte Schaltelement C geschlossen ist und das erste und zweite Schaltelement A, B geöffnet sind, ist eine dritte Übersetzung realisiert und eine dritte Gangstufe eingelegt, wobei das dritte Schaltelement C zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 eingerichtet ist. Vorliegend sind das erste und zweite Hohlrad 2.2, 3.2 bei geschlossenem dritten Schaltelement C verbunden. Durch das Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl der miteinander im Zahneingriff stehenden Elemente stets 1 . Anders ausgedrückt läuft der Simpsonradsatz 20 als Block um. When the third shifting element C is closed and the first and second shifting element A, B are open, a third gear ratio is achieved and a third gear is engaged, with the third shifting element C being set up to lock the first and second planetary gear sets 2, 3. In the present case, the first and second ring gears 2.2, 3.2 are connected when the third shifting element C is closed. By blocking the first and second planetary gear sets 2, 3, the translation is always 1, regardless of the number of teeth of the meshing elements. In other words, the Simpson wheel set 20 circulates as a block.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1 . Das Getriebe 1 gemäß Fig. 4 entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung eines dem Simpsonradsatz 20 vorgelagerten Übersetzungsgetriebes 4 besteht. Optional kann ein nachgelagertes Übersetzungsgetriebe 8, wie in Fig. 3 entfallen oder vorgesehen sein. Der Simpson- radsatz 20 gemäß Fig. 3 entspricht dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 4. FIG. 4 shows a second embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part. The transmission 1 according to FIG. 4 essentially corresponds to the transmission 1 according to FIG. Optionally, a downstream Transmission gear 8, as shown in Fig. 3 omitted or provided. The Simpson wheel set 20 according to FIG. 3 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
Das als Minusplanetenradsatz ausgebildete Übersetzungsgetriebe 4 weist ein Sonnenrad 4.1 , ein Hohlrad 4.2 und einen Planetenträger 4.3 mit mehreren drehbar daran angeordneten Planetenrädern 4.4 auf, wobei die Planetenräder 4.4 des Übersetzungsgetriebes 4 mit dem Sonnenrad 4.1 und dem Hohlrad 4.2 des Übersetzungsgetriebes 4 kämmen. Das Sonnenrad 4.1 des Übersetzungsgetriebes 4 ist zur Anbindung der Elektromaschine, die vorliegend nicht dargestellt ist, eingerichtet. Das Hohlrad 4.2 des Übersetzungsgetriebes 4 ist gehäusefest ausgebildet, also mit einem drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 drehfest verbunden. Der Planetenträger 4.3 des Übersetzungsgetriebes 4 ist mit der Eingangswelle 6 und somit mit dem ersten und zweiten Sonnenrad 2.1 , 3.1 drehfest verbunden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, auf das Bezug genommen wird. The transmission gear 4 designed as a negative planetary gear set has a sun gear 4.1, a ring gear 4.2 and a planetary carrier 4.3 with a plurality of planet gears 4.4 rotatably arranged thereon, the planet gears 4.4 of the transmission gear 4 meshing with the sun gear 4.1 and the ring gear 4.2 of the transmission gear 4. The sun gear 4.1 of the transmission gear 4 is set up to connect the electric machine, which is not shown here. The ring gear 4.2 of the transmission gear 4 is fixed to the housing, ie connected to a non-rotatable component 10 of the gear 1 in a non-rotatable manner. The planetary carrier 4.3 of the transmission gear 4 is connected to the input shaft 6 and thus to the first and second sun gear 2.1, 3.1 in a torque-proof manner. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 4 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1 . Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß Fig. 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 21 , wobei diesem Simpsonradsatz 21 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 21 gemäß Fig. 5 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung des dritten Schaltelements C besteht. Gemäß Fig. 5 sind das zweite Hohlrad 3.2 und der zweite Planetenträger 3.3 bei geschlossenem dritten Schaltelement C verbunden. Mithin koppelt das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand nicht wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ein Element des ersten Planetenradsatzes 2 und ein Element des zweiten Planetenradsatzes 3, sondern zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes 3, um den Simpsonradsatz 21 zu verblocken. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, auf das Bezug genommen wird. Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1 . Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß Fig. 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 22, wobei diesem Simpsonrad- satz 22 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonrad- satz 22 gemäß Fig. 6 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung des dritten Schaltelements C besteht. Gemäß Fig. 6 sind das erste Sonnenrad 2.1 und das erste Hohlrad 2.2 bei geschlossenem dritten Schaltelement C verbunden. Mithin koppelt das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand nicht wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ein Element des ersten Planetenradsatzes 2 und ein Element des zweiten Planetenradsatzes 3, sondern zwei Elemente des ersten Planeten radsatzes 2, um den Simpsonradsatz 22 zu verblocken. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, auf das Bezug genommen wird. FIG. 5 shows a third embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part. The detail of the transmission 1 according to FIG. 5 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 21 , with this Simpson wheel set 21 being arranged in front of a transmission 4 as in FIG. 4 and/or a transmission 8 as in FIG. 3 being arranged downstream. Simpson wheel set 21 according to FIG. 5 essentially corresponds to Simpson wheel set 20 according to FIG. According to FIG. 5, the second ring gear 3.2 and the second planet carrier 3.3 are connected when the third shifting element C is closed. In the closed state, the third shifting element C therefore does not couple an element of the first planetary gearset 2 and an element of the second planetary gearset 3, as in the exemplary embodiment according to FIG. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 5 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made. FIG. 6 shows a fourth specific embodiment of a transmission 1 according to the invention. The section of the transmission 1 according to FIG. 6 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 22, with this Simpson wheel set 22 being arranged in front of a transmission 4 as in FIG. 4 and/or a transmission 8 as in FIG. 3 being arranged downstream. The Simpson wheel set 22 according to FIG. 6 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. According to FIG. 6, the first sun gear 2.1 and the first ring gear 2.2 are connected when the third shifting element C is closed. Consequently, the third switching element C coupled in the closed state not as in the embodiment of FIG. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 6 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
Alternativ sowie hier nicht dargestellt, kann das dritte Schaltelement C zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 auch andere Elemente der beiden Planetenradsätze 2, 3 koppeln, um die beiden Planetenradsätze 2, 3 zu verblocken und eine dritte Gangstufe einzulegen. Beispielsweise sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das erste Sonnenrad 2.1 und den ersten Planetenträger 2.3 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad 2.2 und den ersten Planetenträger 2.3 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das zweite Sonnenrad 3.1 und das zweite Hohlrad 3.2 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das zweite Sonnenrad 3.1 und den zweiten Planetenträger 3.3 verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den ersten Planetenträger 2.3 und den zweiten Planetenträger 3.3 verbinden. Alternatively and not shown here, the third shifting element C can also couple other elements of the two planetary gear sets 2, 3 to block the first and second planetary gear sets 2, 3 in order to block the two planetary gear sets 2, 3 and engage a third gear. For example, and not shown here, the third switching element C can connect the first sun gear 2.1 and the first planet carrier 2.3 in the closed state. Alternatively, and not shown here, the third switching element C can connect the first ring gear 2.2 and the first planet carrier 2.3 in the closed state. Alternatively, and not shown here, the third switching element C can connect the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2 in the closed state. Alternatively, and not shown here, the third switching element C can connect the second sun gear 3.1 and the second planet carrier 3.3 in the closed state. Alternatively, and not shown here, the third switching element C can connect the first planetary carrier 2.3 and the second planetary carrier 3.3 in the closed state.
Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß Fig. 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 23, wobei diesem Simpsonrad- satz 23 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonrad- satz 23 gemäß Fig. 7 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anordnung und Anbindung des zweiten und dritten Schaltelements B, C besteht. Gemäß Fig. 7 ist das erste Hohlrad 2.2 mit einem drehfesten Bauteil 10 des Getriebes 1 drehfest verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A sind das zweite Hohlrad 3.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 verbunden. Das dritte Schaltelement C ist zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes 2, 3 eingerichtet, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement C zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes 2, 3 verbunden sind. Vorliegend verbindet das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den zweiten Planetenträger 3.3 und das zweite Hohlrad 3.2. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand zwei andere Elemente des zweiten Planetenradsatzes 3 verbinden. Beispielsweise sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den zweiten Planetenträger 3.3 und das zweite Sonnenrad 3.1 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das zweite Sonnenrad 3.1 und das zweite Hohlrad 3.2 miteinander verbinden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, auf das Bezug genommen wird. FIG. 7 shows a fifth embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown as a detail. The detail of the transmission 1 according to FIG alternative configuration of a Simpson wheel set 23, with this Simpson wheel set 23 being arranged upstream of a transmission gear 4 as in FIG. 4 and/or a transmission gear 8 as in FIG. 3 being arranged downstream. The Simpson wheel set 23 according to FIG. 7 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the second and third shifting elements B, C. According to FIG. 7, the first ring gear 2.2 is connected to a non-rotatable component 10 of the transmission 1 in a non-rotatable manner. When the first switching element A is closed, the second ring gear 3.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected. When the second switching element B is closed, the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are connected. The third shifting element C is designed to block the first and second planetary gear sets 2, 3, with two elements of the second planetary gear set 2, 3 being connected when the third shifting element C is closed. In the present case, the third switching element C connects the second planet carrier 3.3 and the second ring gear 3.2 in the closed state. Alternatively, and not shown here, the third shifting element C can connect two other elements of the second planetary gear set 3 in the closed state. For example, and not shown here, the third switching element C can connect the second planet carrier 3.3 and the second sun gear 3.1 to one another in the closed state. Alternatively, and not shown here, the third switching element C can connect the second sun gear 3.1 and the second ring gear 3.2 to one another in the closed state. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 7 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1 . Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß Fig. 8 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 24, wobei diesem Simpsonradsatz 24 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 24 gemäß Fig. 8 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen die Anordnung und Anbindung des ersten, zweiten und dritten Schaltelements A, B, C ist. Gemäß Fig. 8 sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 drehfest verbunden. Zur Reduzierung von Schleppmomenten bei geöffneten Schaltelementen weist der Simpsonradsatz 24 einen höheren Schaltelementgrad auf. Vorliegend beträgt der Schaltelementgrad 2, wobei zum Einlegen eines jeweiligen Ganges jeweils zwei der drei Schaltelemente A, B, C geschlossen sind und eines der drei Schaltelemente A, B, C geöffnet ist. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A und geschlossenem dritten Schaltelement C sind das zweite Hohlrad 3.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B und geschlossenem dritten Schaltelement C sind das erste Hohlrad 2.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A und geschlossenem zweiten Schaltelement B sind das erste Hohlrad 2.2 und das zweite Hohlrad 3.2 verbunden, wobei dadurch der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 verblockt werden. Mithin ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wenn das erste und dritte Schaltelement A, C geschlossen sind und das zweite Schaltelement B geöffnet ist, wobei eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt ist, wenn das zweite und dritte Schaltelement B, C geschlossen sind und das erste Schaltelement A geöffnet ist, wobei eine dritte Übersetzung realisiert und eine dritte Gangstufe eingelegt ist, wenn das erste und zweite Schaltelement A, B geschlossen sind und das dritte Schaltelement C geöffnet ist. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, auf das Bezug genommen wird. FIG. 8 shows a sixth embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part. The detail of the transmission 1 according to FIG. 8 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 24, with this Simpson wheel set 24 being arranged upstream of a transmission gear 4 as in FIG. 4 and/or a transmission gear 8 as in FIG. 3 being arranged downstream. The Simpson wheel set 24 according to FIG. 8 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the first, second and third shifting elements A, B, C. According to FIG. 8, the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are rotationally fixed tied together. In order to reduce drag torques when the shifting elements are open, the Simpson wheel set 24 has a higher degree of shifting elements. In the present case, the degree of shifting element is 2, with two of the three shifting elements A, B, C being closed and one of the three shifting elements A, B, C being open in order to engage a respective gear. When the first shifting element A is closed and the third shifting element C is closed, the second ring gear 3.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected. When the second shifting element B is closed and the third shifting element C is closed, the first ring gear 2.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected. When the first shifting element A is closed and the second shifting element B is closed, the first ring gear 2.2 and the second ring gear 3.2 are connected, with the result that the first and second planetary gear sets 2, 3 are blocked. Consequently, a first translation is realized and a first gear is engaged when the first and third shifting element A, C are closed and the second shifting element B is open, with a second translation being realized and a second gear is engaged when the second and third shifting element B , C are closed and the first switching element A is open, with a third gear ratio being realized and a third gear stage being engaged when the first and second switching elements A, B are closed and the third switching element C is open. Otherwise, the exemplary embodiment according to FIG. 8 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3, to which reference is made.
Fig. 9 zeigt eine siebte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1 . Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß Fig. 9 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 25, wobei diesem Simpsonradsatz 25 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 25 gemäß Fig. 9 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen die Anordnung und Anbindung der Schaltelemente ist. Gemäß Fig. 9 weist der Simpsonradsatz 25 lediglich ein erstes und ein zweites Schaltelement A, B auf. Der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 sowie die beiden Schaltelemente A, B sind koaxial zueinander angeordnet. Das erste Hohlrad 2.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 sind drehfest verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A sind das zweite Hohlrad 3.2 und das drehfeste Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sind der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 verbunden. Mithin ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wenn das erste Schaltelement A geschlossen ist und das zweite Schaltelement B geöffnet ist, wobei eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt ist, wenn das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das erste Schaltelement A geöffnet ist. Ansonsten entspricht der Simpsonrad- satz 25 gemäß Fig. 9 dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3. FIG. 9 shows a seventh embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown in part. The detail of the transmission 1 according to FIG. 9 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 25, with this Simpson wheel set 25 being arranged upstream of a step-up gear 4 as in FIG. 4 and/or a step-up gear 8 as shown in FIG. 3 being arranged downstream. The Simpson wheel set 25 according to FIG. 9 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the shifting elements. According to FIG. 9, the Simpson wheel set 25 has only a first and a second shifting element A, B. The first and second planetary gear sets 2, 3 and the two shifting elements A, B are arranged coaxially with one another. The first ring gear 2.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are non-rotatably connected. When the first switching element A is closed, the second Ring gear 3.2 and the non-rotatable component 10 of the transmission 1 connected. When the second switching element B is closed, the first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are connected. A first gear ratio is therefore realized and a first gear is engaged when the first shifting element A is closed and the second shifting element B is open, with a second gear ratio being realized and a second gear being engaged when the second shifting element B is closed and the first shifting element A is open. Otherwise the Simpson wheel set 25 according to FIG. 9 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
Fig. 10 zeigt eine achte Ausführungsform eines ausschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Getriebes 1. Der Ausschnitt des Getriebes 1 gemäß Fig. 10 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Simpsonradsatzes 26, wobei diesem Simpsonradsatz 26 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein kann. Der Simpsonradsatz 26 gemäß Fig. 10 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen die Anordnung und Anbindung der Schaltelemente ist. Gemäß Fig. 10 weist der Simpsonradsatz 26 lediglich ein erstes und ein zweites Schaltelement A, B auf. Der erste und zweite Planetenradsatz 2, 3 sowie die beiden Schaltelemente A, B sind koaxial zueinander angeordnet. Der erste Planetenträger 2.3 und das zweite Hohlrad 3.2 sind drehfest verbunden. Bei geschlossenem ersten Schaltelement A sind das erste Hohlrad 2.2 und ein drehfestes Bauteil 10 des Getriebes 1 verbunden. Bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sind ein Element des ersten Planeten radsatzes 2 und ein Element des zweiten Planetenradsatzes 3 verbunden, um den ersten und zweiten Planetenradsatz 2, 3 zu verblocken. Vorliegend sind im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements B das erste Hohlrad 2.2 und das zweite Hohlrad 3.2 miteinander verbunden. Mithin ist eine erste Übersetzung realisiert und eine erste Gangstufe eingelegt, wenn das erste Schaltelement A geschlossen ist und das zweite Schaltelement B geöffnet ist, wobei eine zweite Übersetzung realisiert und eine zweite Gangstufe eingelegt ist, wenn das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das erste Schaltelement A geöffnet ist. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand ein anderes Element des ersten Planetenradsatzes 2 mit einem anderen Element des zweiten Planetenradsatzes 3 verbinden. Beispielsweise sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand den ersten Planetenträger 2.3 und den zweiten Planetenträger 3.3 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad 2.2 und den zweiten Planetenträger 3.3 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand das erste Hohlrad 2.2 und das zweite Sonnenrad 3.1 miteinander verbinden. Alternativ sowie hier nicht dargestellt kann das zweite Schaltelement B im geschlossenen Zustand das zweite Hohlrad 3.2 und das erste Sonnenrad 2.1 miteinander verbinden. Ansonsten entspricht der Simpsonradsatz 26 gemäß Fig. 10 dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3. Fig. 10 shows an eighth embodiment of a transmission 1 according to the invention, shown as a detail. The detail of the transmission 1 according to Fig. 10 shows an alternative embodiment of a Simpson wheel set 26, with this Simpson wheel set 26 being preceded by a step-up gear 4 as in Fig. 4 and/or a step-up gear 8 as in Fig. 3 can be arranged downstream. The Simpson wheel set 26 according to FIG. 10 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the arrangement and connection of the shifting elements. According to FIG. 10, the Simpson wheel set 26 has only a first and a second shifting element A, B. The first and second planetary gear sets 2, 3 and the two shifting elements A, B are arranged coaxially with one another. The first planet carrier 2.3 and the second ring gear 3.2 are connected in a torque-proof manner. When the first switching element A is closed, the first ring gear 2.2 and a non-rotatable component 10 of the transmission 1 are connected. When the second switching element B is closed, an element of the first planetary gear set 2 and an element of the second planetary gear set 3 are connected in order to block the first and second planetary gear sets 2, 3. In the present case, in the closed state of the second switching element B, the first ring gear 2.2 and the second ring gear 3.2 are connected to one another. A first gear ratio is therefore realized and a first gear is engaged when the first shifting element A is closed and the second shifting element B is open, with a second gear ratio being realized and a second gear being engaged when the second shifting element B is closed and the first shifting element A is open. Alternatively, and not shown here, the second shifting element B can connect another element of the first planetary gear set 2 to another element of the second planetary gear set 3 in the closed state. For example, and not shown here, the second switching element B can connect the first planetary carrier 2.3 and the second planetary carrier 3.3 to one another in the closed state. Alternatively, and not shown here, the second switching element B can connect the first ring gear 2.2 and the second planet carrier 3.3 to one another in the closed state. Alternatively, and not shown here, the second switching element B can connect the first ring gear 2.2 and the second sun gear 3.1 to one another in the closed state. Alternatively, and not shown here, the second switching element B can connect the second ring gear 3.2 and the first sun gear 2.1 to one another in the closed state. Otherwise the Simpson wheel set 26 according to FIG. 10 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG.
Gemäß Fig. 11 ist die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs aus Fig. 2 dargestellt. Der Antriebsstrang gemäß Fig. 11 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Differentialgetriebes 5, wobei das Differentialgetriebe 5 als Kegelraddifferential ausgebildet ist und über ein Übersetzungsgetriebe 11 , das eine Stirnradstufe aufweist, mit dem Simpsonradsatz 20 des Getriebes 1 antriebswirksam verbunden ist. Auch wenn optional dem Simpsonradsatz 20 ein Übersetzungsgetriebe 4 wie in Fig. 4 vorgelagert und/oder ein Übersetzungsgetriebe 8 wie in Fig. 3 nachgelagert angeordnet sein, weist der Antriebsstrang bevorzugt nur das als Stirnradstufe ausgebildete Übersetzungsgetriebe 11 auf. Der Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 11 entspricht im Wesentlichen dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Ausformung der Eingangswelle 6 und der beiden damit verbundenen Sonnenräder 2.1 , 3.1 sowie der Ausgangswelle 7 besteht. Vorliegend sind die Eingangswelle 6, das erste und zweite Sonnenrad 2.1 , 3.1 sowie die Ausgangswelle 7 nicht als Hohlwellen, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, sondern als Vollwellen ausgebildet, wobei das Differential 5 achsparallel zu der Elektromaschine 9 und dem Simpsonradsatz 20 angeordnet ist. Ansonsten entspricht der Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 11 dem Simpsonradsatz 20 gemäß Fig. 3. Das als Stirnradstufe ausgebildete Übersetzungsgetriebe 11 umfasst ein erstes Stirnrad 11.1 , das mit der Ausgangswelle 7 drehfest verbunden ist, und ein zweites Stirnrad 11.2, das mit einem Eingangselement 12 des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden ist. Vorliegend ist das Eingangselement 12 als Differentialkorb des Differentialgetriebes 5 ausgebildet. Die erste und zweite Seitenwelle 14.1 , 14.2 sind mit einem jeweiligen Ausgangselement des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden, wobei sich die erste Seitenwelle 14.1 achsparallel zum Getriebe 1 und zu der Elektromaschine 9 erstreckt. According to FIG. 11, the second embodiment of the drive train according to the invention from FIG. 2 is shown. The drive train according to FIG. 11 shows an alternative embodiment of the differential gear 5, wherein the differential gear 5 is designed as a bevel gear differential and is drivingly connected to the Simpson wheel set 20 of the gear 1 via a transmission gear 11, which has a spur gear stage. Even if optionally a step-up gear 4 as in FIG. 4 is arranged upstream of the Simpson gear set 20 and/or a step-up gear 8 as in FIG. The Simpson wheel set 20 according to FIG. 11 essentially corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG. In the present case, the input shaft 6, the first and second sun gear 2.1, 3.1 and the output shaft 7 are not designed as hollow shafts, as in the exemplary embodiment according to FIG is. Otherwise, the Simpson wheel set 20 according to FIG. 11 corresponds to the Simpson wheel set 20 according to FIG is connected, and a second spur gear 11.2, which is rotatably connected to an input element 12 of the differential gear 5. In the present case, the input element 12 is designed as a differential carrier of the differential gear 5 . The first and second side shaft 14.1, 14.2 are connected in a torque-proof manner to a respective output element of the differential gear 5, with the first side shaft 14.1 extending axially parallel to the gear 1 and to the electric machine 9.
Fig. 12 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Der Antriebsstrang gemäß Fig. 12 entspricht im Wesentlichen dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Ausformung des Differentialgetriebes 5 besteht. Vorliegend ist das Differentialgetriebe 5 als Kegelraddifferential wie in Fig. 11 ausgebildet. Der Planetenträger 8.3 der Übersetzungsstufe 8 ist drehfest mit einem als Differentialkorb ausgebildeten Eingangselement des Differentials 5 verbunden. Die erste und zweite Seitenwelle 14.1 , 14.2 sind mit einem jeweiligen Ausgangselement des Differentialgetriebes 5 drehfest verbunden, wobei sich die erste Seitenwelle 14.1 axial durch das Getriebe 1 und die Elektromaschine 9 erstreckt. Ansonsten entspricht der Der Antriebsstrang gemäß Fig. 12 dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. 12 shows a third embodiment of a drive train according to the invention. The drive train according to FIG. 12 essentially corresponds to the drive train according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the shape of the differential gear 5 . In the present case, the differential gear 5 is designed as a bevel gear differential as shown in FIG. The planetary carrier 8.3 of the transmission stage 8 is connected in a torque-proof manner to an input element of the differential 5 designed as a differential carrier. The first and second side shaft 14.1, 14.2 are connected in a torque-proof manner to a respective output element of the differential gear 5, with the first side shaft 14.1 extending axially through the gear 1 and the electric machine 9. Otherwise the drive train according to Fig. 12 corresponds to the drive train according to Fig. 3.
Fig. 13 zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Der Antriebsstrang gemäß Fig. 13 entspricht im Wesentlichen dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Ausformung des Differentialgetriebes 5 besteht. Vorliegend ist das Differentialgetriebe 5 als integrales Differential mit einem ersten Planetenradsatz 15 und einem zweiten Planetenradsatz 16 ausgebildet, wobei der erste und zweite Planetenradsatz 15, 16 des integralen Differentials radial geschachtelt angeordnet sind. 13 shows a fourth embodiment of a drive train according to the invention. The drive train according to FIG. 13 essentially corresponds to the drive train according to FIG. 3, the difference between these two embodiments being the shape of the differential gear 5. In the present case, the differential gear 5 is designed as an integral differential with a first planetary gear set 15 and a second planetary gear set 16, the first and second planetary gear sets 15, 16 of the integral differential being arranged in a nested manner radially.
Ein erstes Radsatzelement des ersten Planetenradsatzes 15 des integralen Differentials ist als Sonnenrad 15.1 ausgebildet und mit der Ausgangswelle 7 drehfest verbunden. Ein zweites Radsatzelement des ersten Planetenradsatzes 15 des integralen Differentials ist als Hohlrad 15.2 ausgebildet und mit einem ersten Radsatzelement des zweiten Planetenradsatzes 16 des integralen Differentials, das als Sonnenrad 16.1 ausgebildet ist, drehfest verbunden. Ein drittes Radsatzelement des ersten Planetenradsatzes 15 des integralen Differentials ist als Planetenträger 15.3 ausgebildet und mit der ersten Seitenwelle 14.2 drehfest verbunden, wobei an dem Planetenträger 15.3 mehrere Planetenräder 15.4 drehbar gelagert sind, die mit dem Sonnenrad 15.1 und dem Hohlrad 15.2 in Zahneingriff stehen. Ein zweites Radsatzelement des zweiten Planetenradsatzes 16 des integralen Differentials ist als Hohlrad 16.2 ausgebildet und mit der zweiten Ausgangswelle 14.2 drehfest verbunden. Ein drittes Radsatzelement des zweiten Planeten radsatzes 16 des integralen Differentials ist als Planetenträger 16.3 ausgebildet und mit einem ortsfesten Bauelement 10, das als Gehäusebauteil ausgebildet ist, drehfest verbunden, wobei an dem Planetenträger 16.3 mehrere Planetenräder 16.4 drehbar gelagert sind, die mit dem Sonnenrad 16.1 und dem Hohlrad 16.2 in Zahneingriff stehen. Das integrale Differential ermöglicht die Funktionen Drehmomentwandlung und Drehmomentverteilung, welche in der Regel durch separate Baugruppen gelöst werden, durch eine einzige integrale Baugruppe, sodass weitere Übersetzungsgetriebe nicht benötigt werden. A first wheel set element of the first planetary gear set 15 of the integral differential is designed as a sun gear 15.1 and is connected to the output shaft 7 in a torque-proof manner. A second wheel set element of the first planetary gear set 15 of the integral differential is designed as a ring gear 15.2 and non-rotatably connected to a first wheel set element of the second planetary gear set 16 of the integral differential, which is designed as a sun gear 16.1. A third wheelset element of the first Planetary gear set 15 of the integral differential is designed as a planetary carrier 15.3 and is non-rotatably connected to the first side shaft 14.2, with a plurality of planetary gears 15.4 being rotatably mounted on the planetary carrier 15.3, which mesh with the sun gear 15.1 and the ring gear 15.2. A second wheel set element of the second planetary gear set 16 of the integral differential is designed as a ring gear 16.2 and is non-rotatably connected to the second output shaft 14.2. A third wheel set element of the second planetary gear set 16 of the integral differential is designed as a planetary carrier 16.3 and is connected in a rotationally fixed manner to a stationary component 10, which is designed as a housing component, with a plurality of planetary gears 16.4 being rotatably mounted on the planetary carrier 16.3, which are connected to the sun gear 16.1 and are in tooth engagement with the ring gear 16.2. The integral differential enables the torque conversion and torque distribution functions, which are usually solved by separate assemblies, through a single integral assembly, so that further transmission gears are not required.
Bezugszeichen Getriebe erster Planetenradsatz erstes Sonnenrad erstes Hohlrad erster Planetenträger erstes Planetenrad zweiter Planeten radsatz zweites Sonnenrad zweites Hohlrad zweiter Planetenträger zweites Planetenrad Übersetzungsgetriebe Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes Hohlrad des Minusplanetenradsatzes Planetenträger des Minusplanetenradsatzes Planetenrad des Minusplanetenradsatzes Differentialgetriebe Sonnenrad des Differentialgetriebes Hohlrad des Differentialgetriebes Planetenträger des Differentialgetriebes erster Satz Planetenräder des Differentialgetriebes zweiter Satz Planetenräder des Differentialgetriebes Eingangswelle Ausgangswelle Übersetzungsgetriebe Sonnenrad des Minusplanetenradsatzes Hohlrad des Minusplanetenradsatzes Planetenträger des Minusplanetenradsatzes Planetenrad des Minusplanetenradsatzes Elektromaschine Rotor 9.2 Stator Transmission First planetary gear set First sun gear First ring gear First planet carrier First planet gear Second planet gear set Second sun gear Second ring gear Second planet carrier Second planet gear Transmission gear Sun gear of the negative planetary gear set Ring gear of the negative planetary gear set Planet carrier of the negative planetary gear set Planetary gear of the negative planetary gear set Differential gear Sun gear of the differential gear Ring gear of the differential gear Planetary carrier of the differential gear First set of planetary gears of Differential gear Second set of planetary gears of the differential gear Input shaft Output shaft Transmission gear Sun gear of the negative planetary gear set Internal gear of the negative planetary gear set Planet carrier of the negative planetary gear set Planetary gear of the negative planetary gear set Electric machine Rotor 9.2 Stator
10 drehfestes Bauteil 10 non-rotatable component
11 Übersetzungsgetriebe 11 transmission gears
11.1 erstes Stirnrad 11.1 first spur gear
11 .2 zweites Stirnrad 11 .2 second spur gear
12 Eingangselement des Differentialgetriebes 12 input element of the differential gear
14.1 Seitenwelle 14.1 side shaft
14.2 Seitenwelle 14.2 side shaft
15 erster Planeten radsatz des integralen Differentials 15 first planetary gear set of the integral differential
15.1 Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials15.1 Sun gear of the first planetary gear set of the integral differential
15.2 Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials 15.2 Ring gear of the first planetary gear set of the integral differential
15.3 Planetenträger des ersten Planetenradsatzes des integralen Differentials15.3 Planet carrier of the first planetary gear set of the integral differential
15.4 Planetenrad des ersten Planeten radsatzes des integralen Differentials15.4 planet gear of the first planetary gear set of the integral differential
16 zweiter Planetenradsatz des integralen Differentials 16 second planetary gear set of the integral differential
15.1 Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials15.1 Sun gear of the second planetary gear set of the integral differential
15.2 Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials15.2 Ring gear of the second planetary gear set of the integral differential
15.3 Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials15.3 Planet carrier of the second planetary gear set of the integral differential
15.4 Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes des integralen Differentials15.4 Planet gear of the second planetary gear set of the integral differential
20-26 Simpsonradsatz 20-26 Simpson wheelset
100 Fahrzeug 100 vehicle
101 Achse 101 axis
102 Achse 102 axis
103 Rad 103 wheel
104 Rad 104 wheel
105 Rad 105 wheel
106 Rad 106 wheel
A erstes Schaltelement A first switching element
B zweites Schaltelement B second switching element
C drittes Schaltelement C third switching element

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Getriebe (1 ) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1 ), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1 ), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C), 1. Transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with the elements first sun gear (2.1), first ring gear (2.2) and first planetary carrier (2.3), a second planetary gear set (3) with the Elements second sun gear (3.1), second ring gear (3.2) and second planet carrier (3.3), a differential gear (5) and a first switching element (A), a second switching element (B) and a third switching element (C),
• wobei das erste Sonnenrad (2.1 ), das zweite Sonnenrad (3.1 ) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wherein the first sun gear (2.1), the second sun gear (3.1) and an input shaft (6), which is designed to connect an electric machine (9), are connected in a torque-proof manner,
• wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wherein the second planet carrier (3.3) and an output shaft (7), which is set up at least for connecting the differential gear (5), are connected in a torque-proof manner,
• wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) drehfest verbunden sind, • wherein the first planet carrier (2.3) and the second ring gear (3.2) are non-rotatably connected,
• wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wherein the second ring gear (3.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the first switching element (A) is closed,
• wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, • wherein the first ring gear (2.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the second switching element (B) is closed,
• wobei das dritte Schaltelement (C) zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes (2, 3) eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement (C) entweder zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes (2) oder zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes (3) oder ein Element des ersten Planetenradsatzes (2) und ein Element des zweiten Planetenradsatzes (3) verbunden sind. • wherein the third shifting element (C) is set up to block the first and second planetary gear sets (2, 3), with the third shifting element (C) being closed either two elements of the first planetary gear set (2) or two elements of the second planetary gear set (3) or an element of the first planetary gear set (2) and an element of the second planetary gear set (3) are connected.
2. Getriebe (1 ) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1 ), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1 ), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C), • wobei das erste Sonnenrad (2.1 ), das zweite Sonnenrad (3.1 ) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehtest verbunden sind, 2. Transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with the elements first sun gear (2.1), first ring gear (2.2) and first planet carrier (2.3), a second planetary gear set (3) with the Elements second sun gear (3.1), second ring gear (3.2) and second planet carrier (3.3), a differential gear (5) and a first switching element (A), a second switching element (B) and a third switching element (C), • wherein the first sun gear (2.1), the second sun gear (3.1) and an input shaft (6), which is designed to connect an electric machine (9), are connected in a rotationally test manner,
• wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehtest verbunden sind, • wherein the second planetary carrier (3.3) and an output shaft (7), which is set up at least to connect the differential gear (5), are rotationally connected,
• wobei das erste Hohlrad (2.2) mit einem drehfesten Bauteil (10) des Getriebes (1 ) drehtest verbunden ist, • wherein the first ring gear (2.2) is rotationally connected to a non-rotatable component (10) of the transmission (1),
• wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wherein the second ring gear (3.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the first switching element (A) is closed,
• wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, • wherein the first planet carrier (2.3) and the second ring gear (3.2) are connected when the second switching element (B) is closed,
• wobei das dritte Schaltelement (C) zum Verblocken des ersten und zweiten Planetenradsatzes (2, 3) eingerichtet ist, wobei bei geschlossenem dritten Schaltelement (C) zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes (2, 3) verbunden sind. • wherein the third switching element (C) for blocking the first and second planetary gear set (2, 3) is set up, wherein when the third switching element (C) is closed, two elements of the second planetary gear set (2, 3) are connected.
3. Getriebe (1 ) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1 ), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1 ), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C), 3. Transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with the elements first sun gear (2.1), first ring gear (2.2) and first planet carrier (2.3), a second planetary gear set (3) with the Elements second sun gear (3.1), second ring gear (3.2) and second planet carrier (3.3), a differential gear (5) and a first switching element (A), a second switching element (B) and a third switching element (C),
• wobei das erste Sonnenrad (2.1 ), das zweite Sonnenrad (3.1 ) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wherein the first sun gear (2.1), the second sun gear (3.1) and an input shaft (6), which is designed to connect an electric machine (9), are connected in a torque-proof manner,
• wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wherein the second planet carrier (3.3) and an output shaft (7), which is set up at least for connecting the differential gear (5), are connected in a torque-proof manner,
• wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) drehfest verbunden sind, • wherein the first planet carrier (2.3) and the second ring gear (3.2) are non-rotatably connected,
• wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) und geschlossenem dritten Schaltelement (C) verbunden sind, • wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) und geschlossenem dritten Schaltelement (C) verbunden sind, • wherein the second ring gear (3.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the first switching element (A) and the third switching element (C) are closed, • wherein the first ring gear (2.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the second switching element (B) and the third switching element (C) are closed,
• wobei das erste Hohlrad (2.2) und das zweite Hohlrad (3.2) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) und geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) zu verblocken. • wherein the first ring gear (2.2) and the second ring gear (3.2) are connected when the first switching element (A) and the second switching element (B) are closed in order to block the first and second planetary gear sets (2, 3).
4. Getriebe (1 ) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1 ), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1 ), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B), 4. Transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with the elements first sun gear (2.1), first ring gear (2.2) and first planet carrier (2.3), a second planetary gear set (3) with the Elements second sun gear (3.1), second ring gear (3.2) and second planet carrier (3.3), a differential gear (5) and a first switching element (A) and a second switching element (B),
• wobei das erste Sonnenrad (2.1 ), das zweite Sonnenrad (3.1 ) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wherein the first sun gear (2.1), the second sun gear (3.1) and an input shaft (6), which is designed to connect an electric machine (9), are connected in a torque-proof manner,
• wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehfest verbunden sind, • wherein the second planet carrier (3.3) and an output shaft (7), which is set up at least for connecting the differential gear (5), are connected in a torque-proof manner,
• wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) drehfest verbunden sind, • wherein the first ring gear (2.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are non-rotatably connected,
• wobei das zweite Hohlrad (3.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wherein the second ring gear (3.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the first switching element (A) is closed,
• wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind. • wherein the first planet carrier (2.3) and the second ring gear (3.2) are connected when the second switching element (B) is closed.
5. Getriebe (1 ) für ein Fahrzeug (100), umfassend mindestens einen ersten Planetenradsatz (2) mit den Elementen erstes Sonnenrad (2.1 ), erstes Hohlrad (2.2) und erster Planetenträger (2.3), einen zweiten Planetenradsatz (3) mit den Elementen zweites Sonnenrad (3.1 ), zweites Hohlrad (3.2) und zweiter Planetenträger (3.3), ein Differentialgetriebe (5) sowie ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B), • wobei das erste Sonnenrad (2.1 ), das zweite Sonnenrad (3.1 ) und eine Eingangswelle (6), die zur Anbindung einer Elektromaschine (9) eingerichtet ist, drehtest verbunden sind, 5. Transmission (1) for a vehicle (100), comprising at least a first planetary gear set (2) with the elements first sun gear (2.1), first ring gear (2.2) and first planet carrier (2.3), a second planetary gear set (3) with the Elements second sun gear (3.1), second ring gear (3.2) and second planet carrier (3.3), a differential gear (5) and a first switching element (A) and a second switching element (B), • wherein the first sun gear (2.1), the second sun gear (3.1) and an input shaft (6), which is designed to connect an electric machine (9), are connected in a rotationally test manner,
• wobei der zweite Planetenträger (3.3) und eine Ausgangswelle (7), die zumindest zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist, drehtest verbunden sind, • wherein the second planetary carrier (3.3) and an output shaft (7), which is set up at least to connect the differential gear (5), are rotationally connected,
• wobei der erste Planetenträger (2.3) und das zweite Hohlrad (3.2) drehtest verbunden sind, • whereby the first planet carrier (2.3) and the second ring gear (3.2) are rotationally connected,
• wobei das erste Hohlrad (2.2) und ein drehfestes Bauteil (10) des Getriebes (1 ) bei geschlossenem ersten Schaltelement (A) verbunden sind, • wherein the first ring gear (2.2) and a non-rotatable component (10) of the transmission (1) are connected when the first switching element (A) is closed,
• wobei ein Element des ersten Planetenradsatzes (2) und ein Element des zweiten Planetenradsatzes (3) bei geschlossenem zweiten Schaltelement (B) verbunden sind, um den ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) zu verblocken. • wherein an element of the first planetary gear set (2) and an element of the second planetary gear set (3) are connected when the second switching element (B) is closed in order to block the first and second planetary gear sets (2, 3).
6. Getriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (5) als Kegelraddifferential ausgebildet ist. 6. Transmission (1) according to any one of the preceding claims, wherein the differential gear (5) is designed as a bevel gear differential.
7. Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Differentialgetriebe (5) als Planetenraddifferential ausgebildet ist, wobei das Planetenraddifferential ein Sonnenrad (5.1 ), ein Hohlrad (5.2) und einen Planetenträger (5.3) m it einem ersten Satz Planetenrädern (5.4) und einem zweiten Satz Planetenrädern (5.5) aufweist, wobei der erste Satz Planetenrädern (5.4) mit dem Sonnenrad (5.1 ) des Planetenraddifferentials und dem zweiten Satz Planetenrädern (5.5) kämmt, wobei der zweite Satz Planetenrädern (5.5) ferner mit dem Hohlrad (5.2) des Planetenraddifferentials kämmt. 7. Transmission (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the differential gear (5) is designed as a planetary gear differential, the planetary gear differential having a sun gear (5.1), a ring gear (5.2) and a planet carrier (5.3) with a first set planetary gears (5.4) and a second set of planetary gears (5.5), the first set of planetary gears (5.4) meshing with the sun gear (5.1) of the planetary gear differential and the second set of planetary gears (5.5), the second set of planetary gears (5.5) also having meshes with the ring gear (5.2) of the planetary gear differential.
8. Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Differentialgetriebe (5) als integrales Differential mit einem ersten Planetenradsatz (15) mit mehreren Radsatzelementen und einem zweiten Planetenradsatz (16) mit mehreren Radsatzelementen ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Planeten radsatz (14, 15) des integralen Differentials radial geschachtelt angeordnet sind. 8. Transmission (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the differential gear (5) is designed as an integral differential with a first planetary gear set (15) with a plurality of wheel set elements and a second planetary gear set (16) with a plurality of wheel set elements, the first and second planetary gear set (14, 15) of the integral differential are arranged nested radially.
9. Getriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Übersetzungsgetriebe (4), das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad9. Transmission (1) according to any one of the preceding claims, further comprising a transmission gear (4) having a negative planetary gear set with a sun gear
(4.1 ), einem Hohlrad (4.2) und einem Planetenträger (4.3) umfasst, wobei das Sonnenrad (4.1 ) des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung der Elektromaschine (9) eingerichtet ist, wobei das Hohlrad (4.2) des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger (4.3) des Minusplanetenradsatzes mit der Eingangswelle (6) drehfest verbunden ist. (4.1), a ring gear (4.2) and a planet carrier (4.3), the sun gear (4.1) of the negative planetary gear set being set up to connect the electric machine (9), the ring gear (4.2) of the negative planetary gear set being fixed to the housing, the planet carrier (4.3) of the negative planetary gear set is connected to the input shaft (6) in a torque-proof manner.
10. Getriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Übersetzungsgetriebe (8), das einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad10. Transmission (1) according to any one of the preceding claims, further comprising a transmission gear (8) having a negative planetary gear set with a sun gear
(8.1 ), einem Hohlrad (8.2) und einem Planetenträger (8.3) umfasst, wobei das Sonnenrad (8.1 ) des Minusplanetenradsatzes mit der Ausgangswelle (7) drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad (8.2) des Minusplanetenradsatzes gehäusefest ausgebildet ist, wobei der Planetenträger (8.3) des Minusplanetenradsatzes zur Anbindung des Differentialgetriebes (5) eingerichtet ist. (8.1), a ring gear (8.2) and a planet carrier (8.3), the sun gear (8.1) of the negative planetary gear set being non-rotatably connected to the output shaft (7), the ring gear (8.2) of the negative planetary gear set being fixed to the housing, the planet carrier (8.3) of the negative planetary gear set is set up to connect the differential gear (5).
11 . Getriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (5) koaxial zum ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) angeordnet ist. 11 . Transmission (1) according to any one of the preceding claims, wherein the differential gear (5) is arranged coaxially to the first and second planetary gear sets (2, 3).
12. Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend ein Übersetzungsgetriebe (11 ), das eine Stirnradstufe umfasst, wobei ein erstes Stirnrad (11.1 ) der Stirnradstufe mit der Ausgangswelle (7) drehfest verbunden ist, wobei ein zweites Stirnrad (11 .2) der Stirnradstufe mit einem Eingangselement (12) des Differentialgetriebes (5) drehfest verbunden ist. 12. Transmission (1) according to one of claims 1 to 10, further comprising a transmission gear (11) which comprises a spur gear stage, wherein a first spur gear (11.1) of the spur gear stage is non-rotatably connected to the output shaft (7), with a second spur gear (11 .2) of the spur gear stage is non-rotatably connected to an input element (12) of the differential gear (5).
13. Getriebe (1 ) nach Anspruch 12, wobei das Differentialgetriebe (5) achsparallel zum ersten und zweiten Planetenradsatz (2, 3) angeordnet ist. 13. Transmission (1) according to claim 12, wherein the differential gear (5) is arranged axially parallel to the first and second planetary gear sets (2, 3).
14. Antriebsstrang für ein Fahrzeug (100), umfassend ein Getriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingangswelle (6) des Getriebes (1 ) mit einem Rotor (9.1 ) der Elektromaschine (9) antriebswirksam verbunden ist. 14. Drive train for a vehicle (100), comprising a transmission (1) according to any one of the preceding claims, wherein the input shaft (6) of the transmission (1) with a rotor (9.1) of the electric machine (9) is drivingly connected.
15. Fahrzeug (100) mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 14. 15. Vehicle (100) with a drive train according to claim 14.
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