DE102016216804A1

DE102016216804A1 - Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016216804A1
Application number: DE102016216804.5A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3), umfassend ein Wolfromgetriebe (4) und ein Differentialgetriebe (5), wirkverbunden ist, wobei das Differentialgetriebe (5) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (6a, 6b) mit mehreren Planetenrädern (7a, 7b) umfasst, wobei jedes Planetenrad (7a) des ersten Planetensatzes (6a) mit einem ersten Hohlrad (8a) und einem jeweiligen Planetenrad (7b) des zweiten Planetensatzes (6b) im Zahneingriff steht, wobei jedes Planetenrad (7b) des zweiten Planetensatzes (6b) mit einer ersten Sonne (9a) und einem jeweiligen Planetenrad (7a) des ersten Planetensatzes (6a) im Zahneingriff steht, wobei die erste Sonne (9a) drehfest mit einer ersten Abtriebswelle (10a) verbunden ist, und wobei die Planetenräder (7a, 7b) der beiden Planetensätze (6a, 6b) drehbar an einem ersten Planetenträger (11a) gelagert sind, wobei der erste Planetenträger (11a) drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle (10b) verbunden ist, wobei ferner das Wolfromgetriebe (4) mindestens einen Stufenplanetensatz (12) mit mehreren drehbar an einem zweiten Planetenträger (11b) gelagerten Stufenplanetenräder (13) umfasst, wobei jedes Stufenplanetenrad (13) ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad (13a, 13b) aufweist, wobei das erste Stufenrad (13a) der Stufenplanetenräder (13) mit einer zweiten Sonne (9b) und einem zweiten Hohlrad (8b) im Zahneingriff steht, wobei das zweite Stufenrad (13b) der Stufenplanetenräder (13) mit einem dritten Hohlrad (8c) im Zahneingriff steht, und wobei das erste und das dritte Hohlrad (8a, 8c) drehfest miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.
Beispielsweise geht aus der DE 10 2014 213 142 A1 eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor und einem damit verbundenen Doppeldifferential hervor. Das Doppeldifferential umfasst ein erstes und ein zweites Differential. Die Einleitung eines Antriebsdrehmoments in das Doppeldifferential erfolgt über ein Außenrad, das mit einem Planetenträger des ersten Differentials verbunden ist. Das erste Differential umfasst den Planetenträger, auf dem ein erster und ein zweiter Planentensatz drehbar gelagert sind, wobei die Planeten des jeweiligen Planetensatzes paarweise miteinander kämmen. Die Planeten des ersten Planetensatzes kämmt ferner mit einem ersten Hohlrad, das gleichzeitig mit einem ersten Planetensatz des zweiten Differentials kämmt und somit das erste Differential mit dem zweiten Differential getrieblich verbindet. Das zweite Differential weist neben dem ersten Planetensatz einen zweiten Planetensatz auf, wobei die beiden Planetensätze auf einem gemeinsamen Planetenträger des zweiten Differentials drehbar gelagert sind, und wobei die Planeten der beiden Planetensätze paarweise miteinander kämmen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, wobei die Antriebsvorrichtung besonders bauraumsparend und hochübersetzend ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung ein Wolfromgetriebe und ein Differentialgetriebe umfasst, wobei das Differentialgetriebe einen ersten und einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern umfasst, wobei jedes Planetenrad des ersten Planetensatzes mit einem ersten Hohlrad und einem jeweiligen Planetenrad des zweiten Planetensatzes im Zahneingriff steht, wobei jedes Planetenrad des zweiten Planetensatzes mit einer ersten Sonne und einem jeweiligen Planetenrad des ersten Planetensatzes im Zahneingriff steht, wobei die erste Sonne drehfest mit einer ersten Abtriebswelle verbunden ist, und wobei die Planetenräder der beiden Planetensätze drehbar an einem ersten Planetenträger gelagert sind, wobei der erste Planetenträger drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle verbunden ist, wobei ferner das Wolfromgetriebe mindestens einen Stufenplanetensatz mit mehreren drehbar an einem zweiten Planetenträger gelagerten Stufenplanetenräder umfasst, wobei jedes Stufenplanetenrad ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad aufweist, wobei das erste Stufenrad der Stufenplanetenräder mit einer zweiten Sonne und einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff steht, wobei das zweite Stufenrad der Stufenplanetenräder mit einem dritten Hohlrad im Zahneingriff steht, und wobei das erste und das dritte Hohlrad drehfest miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten verbinden das erste und das dritte Hohlrad das Wolfromgetriebe und das Differentialgetriebe getrieblich miteinander, wodurch eine bauraumsparende, hochübersetzende Getriebevorrichtung realisiert wird. Insbesondere ist das erste Hohlrad einteilig mit dem dritten Hohlrad augebildet.
Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden sein können, oder sich zwischen zwei Elemente noch weitere Elemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Zahnräder oder Wellen.
Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem „Zahnrad“ ist beispielsweise eine Sonne, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad bzw. Stufenplanetenrad eines Planetensatzes bzw. Stufenplanetensatz zu verstehen.
Unter einem „Wolfromgetriebe“ ist ein reduziertes Koppelgetriebe zu verstehen, das drei Anschlusswellen aufweist. Das Wolfromgetriebe ist ein Übersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis, das größer als 10 ist. Dabei weist das Wolfromgetriebe mindestens ein Stufenplanetensatz auf, dessen Stufenplanetenräder auf einem gemeinsamen Planetenträger drehbar gelagert sind und mit einer Sonne sowie zwei axial benachbarten Hohlrädern im Zahneingriff stehen.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Antriebsmaschine als elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Antriebswelle koaxial zu den beiden Abtriebswellen angeordnet. Insbesondere ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei eine der beiden Abtriebswellen axial durch die Antriebswelle verläuft.
Vorzugsweise ist die Antriebswelle drehfest mit der zweiten Sonne verbunden. Mithin treibt die Antriebsmaschine über die zweite Sonne die Getriebevorrichtung, insbesondere das Wolfromgetriebe an. Die zweite Sonne steht im Zahneingriff mit dem ersten Stufenrad der Stufenplanetenräder, wobei das erste Stufenrad der Stufenplanetenräder ferner mit dem zweiten Hohlrad kämmt. Vorzugsweise ist das zweite Hohlrad stationär an einem Gehäuse festgelegt.
Bevorzugt ist das Differentialgetriebe als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei das Differentialgetriebe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf die beiden Abtriebswellen zu verteilen. Insbesondere sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
Gemäß der einzigen Figur weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein – hier nicht dargestelltes – Kraftfahrzeug eine Antriebsmaschine 1 und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die Antriebsmaschine 1 ist als elektrische Maschine ausgebildet und weist einen Stator 14 sowie einen Rotor 15 auf. Ferner ist die Getriebevorrichtung 3 an die Antriebsmaschine 1 angeflanscht. Eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine 1 wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der Antriebsmaschine 1 und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 umfasst ein Wolfromgetriebe 4 und ein Differentialgetriebe 5.
Das Differentialgetriebe 5 weist einen ersten und einen zweiten Planetensatz 6a, 6b mit mehreren Planetenrädern 7a, 7b auf. Aufgrund der Schnittdarstellung ist jeweils nur ein Planetenrad 7a, 7b des jeweiligen Planetensatzes 6a, 6b dargestellt. Jedes Planetenrad 7a des ersten Planetensatzes 6a steht mit einem ersten Hohlrad 8a und einem jeweiligen Planetenrad 7b des zweiten Planetensatzes 6b im Zahneingriff. Demgegenüber steht jedes Planetenrad 7b des zweiten Planetensatzes 6b mit einer ersten Sonne 9a und einem jeweiligen Planetenrad 7a des ersten Planetensatzes 6a im Zahneingriff. Die erste Sonne 9a ist drehfest mit einer ersten Abtriebswelle 10a verbunden. Die Planetenräder 7a, 7b der beiden Planetensätze 6a, 6b sind drehbar an einem ersten Planetenträger 11a gelagert, wobei der erste Planetenträger 11a drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle 10b verbunden ist. Das Differentialgetriebe 5 ist als Stirnraddifferential ausgebildet und dazu vorgesehen, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine 1 auf die erste und zweite Abtriebswelle 10a, 10b zu verteilen. Die Antriebswelle 2 ist koaxial zu den beiden Abtriebswellen 10a, 10b angeordnet.
Das Wolfromgetriebe 4 weist einen Stufenplanetensatz 12 mit mehreren Stufenplanetenräder 13 auf, wobei die Stufenplanetenräder 13 drehbar an einem zweiten Planetenträger 11b gelagert sind. Aufgrund der Schnittdarstellung ist nur ein Stufenplanetenrad 13 des Stufenplanetensatzes dargestellt. Jedes Stufenplanetenrad 13 weist ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad 13a, 13b auf. Das erste Stufenrad 13a der Stufenplanetenräder 13 steht mit einer zweiten Sonne 9b und einem zweiten Hohlrad 8b im Zahneingriff, wobei das zweite Hohlrad 8b stationär an einem Gehäuse 16 festgelegt ist. Demgegenüber steht das zweite Stufenrad 13b der Stufenplanetenräder 13 mit einem dritten Hohlrad 8c im Zahneingriff. Das erste und das dritte Hohlrad 8a, 8c sind drehfest miteinander verbunden. Mithin werden das Wolfromgetriebe 4 und das Differentialgetriebe 5 über das erste und das dritte Hohlrad 8a, 8c getrieblich miteinander verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsmaschine
2: Antriebswelle
3: Getriebevorrichtung
4: Wolfromgetriebe
5: Differentialgetriebe
6a, 6b: Planetensatz
7a, 7b: Planetenrad
8a, 8b, 8c: Hohlrad
9a, 9b: Sonne
10a, 10b: Abtriebswelle
11a, 11b: Planetenträger
12: Stufenplanetensatz
13: Stufenplanetenrad
13a, 13b: Stufenrad
14: Stator
15: Rotor
16: Gehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014213142 A1 [0002]

Claims

Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3), umfassend ein Wolfromgetriebe (4) und ein Differentialgetriebe (5), wirkverbunden ist, wobei das Differentialgetriebe (5) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (6a, 6b) mit mehreren Planetenrädern (7a, 7b) umfasst, wobei jedes Planetenrad (7a) des ersten Planetensatzes (6a) mit einem ersten Hohlrad (8a) und einem jeweiligen Planetenrad (7b) des zweiten Planetensatzes (6b) im Zahneingriff steht, wobei jedes Planetenrad (7b) des zweiten Planetensatzes (6b) mit einer ersten Sonne (9a) und einem jeweiligen Planetenrad (7a) des ersten Planetensatzes (6a) im Zahneingriff steht, wobei die erste Sonne (9a) drehfest mit einer ersten Abtriebswelle (10a) verbunden ist, und wobei die Planetenräder (7a, 7b) der beiden Planetensätze (6a, 6b) drehbar an einem ersten Planetenträger (11a) gelagert sind, wobei der erste Planetenträger (11a) drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle (10b) verbunden ist, wobei ferner das Wolfromgetriebe (4) mindestens einen Stufenplanetensatz (12) mit mehreren drehbar an einem zweiten Planetenträger (11b) gelagerten Stufenplanetenräder (13) umfasst, wobei jedes Stufenplanetenrad (13) ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Stufenrad (13a, 13b) aufweist, wobei das erste Stufenrad (13a) der Stufenplanetenräder (13) mit einer zweiten Sonne (9b) und einem zweiten Hohlrad (8b) im Zahneingriff steht, wobei das zweite Stufenrad (13b) der Stufenplanetenräder (13) mit einem dritten Hohlrad (8c) im Zahneingriff steht, und wobei das erste und das dritte Hohlrad (8a, 8c) drehfest miteinander verbunden sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine (1) als elektrische Maschine mit einem Stator (14) und einem Rotor (15) ausgebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) drehfest mit der zweiten Sonne (9) verbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (8b) stationär an einem Gehäuse (16) festgelegt ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) koaxial zu den beiden Abtriebswellen (10a, 10b) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (5) dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine (1) im Wesentlichen hälftig auf die Abtriebswellen (10a, 10b) zu verteilen.