DE102024202058A1 - Manual transmission and drive unit with a manual transmission for a vehicle - Google Patents
Manual transmission and drive unit with a manual transmission for a vehicleInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe (SG) aufweisend eine Antriebswelle (An) zur Anbindung einer elektrischen Maschine (EM), eine Abtriebswelle (Ab), eine formschlüssige Schalteinheit mit zumindest einem ersten Schaltelement (A), einem zweiten Schaltelement (B) und einer einzigen axial verschiebbaren Schiebemuffe (SM), einen ersten Planetensatz (PS1) mit einer ersten Sonnenwelle (SO1), einer ersten Hohlradwelle (HR1) und einer ersten Stegwelle (ST1) sowie einen zweiten Planetensatz (PS2) mit einer zweiten Sonnenwelle (SO2), einer zweiten Hohlradwelle (HR2) und einer zweiten Stegwelle (ST2), wobei die erste Sonnenwelle (SO1) und die Antriebswelle (An) drehfest verbunden sind, wobei die erste Stegwelle (ST1), die zweite Hohlradwelle (HR2) und die Abtriebswelle (Ab) drehfest verbunden sind, wobei die zweite Sonnenwelle (SO2) mit einem stationären Bauteil drehfest verbunden ist, wobei im geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements (A) ein erster Gang mit einer ersten Übersetzung geschaltet ist, wobei im ersten Gang die erste Hohlradwelle (HR1) mit dem stationären Bauteil drehfest verbunden ist, wobei im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements (B) ein zweiter Gang mit einer zweiten Übersetzung geschaltet ist, wobei im zweiten Gang die erste Hohlradwelle (HR1) und die zweite Stegwelle (ST2) drehfest verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug (100) mit einer elektrischen Maschine (EM) und einem solchen Schaltgetriebe (SG). The invention relates to a manual transmission (SG) comprising an input shaft (An) for connecting an electric machine (EM), an output shaft (Ab), a positive-locking shifting unit with at least a first shifting element (A), a second shifting element (B) and a single axially displaceable sliding sleeve (SM), a first planetary gear set (PS1) with a first sun gear shaft (SO1), a first ring gear shaft (HR1) and a first carrier shaft (ST1) as well as a second planetary gear set (PS2) with a second sun gear shaft (SO2), a second ring gear shaft (HR2) and a second carrier shaft (ST2), wherein the first sun gear shaft (SO1) and the input shaft (An) are connected in a rotationally fixed manner, wherein the first carrier shaft (ST1), the second ring gear shaft (HR2) and the output shaft (Ab) are connected in a rotationally fixed manner, wherein the second sun gear shaft (SO2) is connected in a rotationally fixed manner to a stationary component, wherein in the closed state of the first shifting element (A) a first gear with a first ratio is engaged, wherein In first gear, the first ring gear shaft (HR1) is connected to the stationary component in a rotationally fixed manner, wherein, in the closed state of the second shifting element (B), a second gear with a second transmission ratio is engaged, wherein, in second gear, the first ring gear shaft (HR1) and the second carrier shaft (ST2) are connected in a rotationally fixed manner. Furthermore, the invention relates to a drive unit for a vehicle (100) having an electric machine (EM) and such a manual transmission (SG).
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe für ein Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug, wobei die Antriebseinheit eine elektrische Maschine und ein solches Schaltgetriebe mit mehreren Gängen aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer solchen Antriebseinheit.The invention relates to a manual transmission for a vehicle. Furthermore, the invention relates to a drive unit for a vehicle, wherein the drive unit comprises an electric motor and such a manual transmission with multiple gears. The invention also relates to a vehicle having such a drive unit.
Beispielsweise offenbart die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Schaltgetriebe für ein Fahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll das Schaltgetriebe kompakt ausgebildet sein. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltgetriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein Schaltgetriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 2. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren.The object of the present invention is to provide an alternative manual transmission for a vehicle. In particular, the manual transmission should be compact. This object is achieved by a manual transmission having the features of independent patent claim 1 and a manual transmission having the features of independent patent claim 2. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, the following description, and the figures.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Schaltgetriebe für ein Fahrzeug eine Antriebswelle zur Anbindung einer elektrischen Maschine, eine Abtriebswelle, eine formschlüssige Schalteinheit mit zumindest einem ersten Schaltelement, einem zweiten Schaltelement und einer einzigen axial verschiebbaren Schiebemuffe, einen ersten Planetensatz mit einer ersten Sonnenwelle, einer ersten Hohlradwelle und einer ersten Stegwelle sowie einen zweiten Planetensatz mit einer zweiten Sonnenwelle, einer zweiten Hohlradwelle und einer zweiten Stegwelle, wobei die erste Sonnenwelle und die Antriebswelle drehfest verbunden sind, wobei die erste Stegwelle, die zweite Hohlradwelle und die Abtriebswelle drehfest verbunden sind, wobei die zweite Sonnenwelle mit einem stationären Bauteil drehfest verbunden ist, wobei im geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements ein erster Gang mit einer ersten Übersetzung geschaltet ist, wobei im ersten Gang die erste Hohlradwelle mit dem stationären Bauteil drehfest verbunden ist, wobei im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements ein zweiter Gang mit einer zweiten Übersetzung geschaltet ist, wobei im zweiten Gang die erste Hohlradwelle und die zweite Stegwelle drehfest verbunden sind. Insbesondere bilden die erste Stegwelle und die zweite Hohlradwelle eine erste Koppelwelle zwischen den beiden Planetensätzen. Hierzu wird auf die Ausführungsformen gemäß
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Schaltgetriebe für ein Fahrzeug eine Antriebswelle zur Anbindung einer elektrischen Maschine, eine Abtriebswelle, eine formschlüssige Schalteinheit mit zumindest einem ersten Schaltelement, einem zweiten Schaltelement und einer einzigen axial verschiebbaren Schiebemuffe, einen ersten Planetensatz mit einer ersten Sonnenwelle, einer ersten Hohlradwelle und einer ersten Stegwelle sowie einen zweiten Planetensatz mit einer zweiten Sonnenwelle, einer zweiten Hohlradwelle und einer zweiten Stegwelle, wobei die erste Sonnenwelle und die Antriebswelle drehfest verbunden sind, wobei die erste Stegwelle, die zweite Hohlradwelle und die Abtriebswelle drehfest verbunden sind, wobei im geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements ein erster Gang mit einer ersten Übersetzung geschaltet ist, wobei im ersten Gang die erste Hohlradwelle und die zweite Stegwelle mit einem stationären Bauteil drehfest verbunden sind, wobei im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements ein zweiter Gang mit einer zweiten Übersetzung geschaltet ist, wobei im zweiten Gang die zweite Sonnenwelle mit dem stationären Bauteil drehfest verbunden ist. Insbesondere bilden die erste Stegwelle und die zweite Hohlradwelle eine erste Koppelwelle zwischen den beiden Planetensätzen, wobei die erste Hohlradwelle und die zweite Stegwelle eine zweite Koppelwelle zwischen den beiden Planetensätzen bilden. Hierzu wird auf die Ausführungsformen gemäß
Unter einer „Welle“ 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 der Schaltelemente hergestellt werden kann. 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. Insbesondere können zwei oder mehrere drehfest miteinander verbundene Wellen einteilig ausgebildet sein.For the purposes of the invention, a “shaft” is understood to be 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 can be established upon actuation of one of the shift elements. The respective shaft can connect the components axially or radially, or even both axially and radially. For example, the respective shaft can also be in the form of 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 designed as a single piece. In particular, two or more shafts connected to one another in a rotationally fixed manner can be designed as a single piece.
Eine erfindungsgemäße Antriebseinheit für ein Fahrzeug umfasst eine elektrische Maschine und ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine koaxial zum Schaltgetriebe angeordnet. Das Schaltgetriebe ermöglicht die Anbindung der elektrischen Maschine zur Einleitung einer Antriebsleistung über die Antriebswelle. Das Schaltgetriebe ist über die Abtriebswelle entweder mit einem Differential oder einem Fahrzeugrad antriebswirksam verbunden. Beispielsweise wird eine einzige Antriebseinheit in einer elektrischen Antriebsachse für ein elektrisches Fahrzeug verwendet, wobei dann die Abtriebswelle mit einem Differential antriebswirksam verbunden ist. Alternativ können zwei Antriebseinheiten in einer elektrischen Antriebsachse für ein elektrisches Fahrzeug verwendet werden, wobei dann die jeweilige Abtriebswelle mit dem jeweiligen Fahrzeugrad der Antriebsachse antriebswirksam verbunden ist. Das Schaltgetriebe weist, je nach Ausführungsform, zwei oder drei Gänge auf, die mittels der formschlüssigen Schalteinheit geschalten werden, wodurch Energieeffizienz für elektrische Fahrzeuge erhöht wird.A drive unit for a vehicle according to the invention comprises an electric motor and a manual transmission according to the invention. The electric motor is preferably arranged coaxially with the manual transmission. The manual transmission enables the connection of the electric motor to introduce drive power via the drive shaft. The manual transmission is drivingly connected either to a differential or to a vehicle wheel via the output shaft. For example, a single drive unit is used in an electric drive axle for an electric vehicle, in which case the output shaft is drivingly connected to a differential. Alternatively, two drive units can be used in an electric drive axle for an electric vehicle, in which case the respective output shaft is drivingly connected to the respective vehicle wheel of the drive axle. Depending on the embodiment, the manual transmission has two or three gears, which are shifted by means of the positive shifting unit, thereby increasing energy efficiency for electric vehicles.
Die Schaltelemente der formschlüssigen Schalteinheit sind als Gangschaltelemente ausgebildet und somit zum Schalten von Gängen eingerichtet. Zur Schaltung des ersten Ganges ist nur das erste Schaltelement betätigbar bzw. schließbar. Zur Schaltung des zweiten Ganges ist nur das zweite Schaltelement betätigbar bzw. schließbar. Optional kann ein drittes Schaltelement vorgesehen sein, wobei das dritte Schaltelement zur Schaltung des dritten Ganges betätigbar bzw. schließbar ist. Unter einem „Schaltelement“ ist eine schaltbare Vorrichtung zu verstehen, die in einem geschlossenen Zustand zwei Wellen oder eine Welle und ein stationäres Bauteil drehfest miteinander verbindet und in einem geöffneten Zustand die beiden Wellen oder die Welle und das stationäre Bauteil voneinander entkoppelt. Zwei Wellen können dann relativ zueinander rotieren. Unter einem „stationären Bauteil“ ist ein Bauteil zu verstehen, dass stationär festgelegt ist, insbesondere drehfest oder einteilig mit einem Gehäuse oder einem Teil eines Gehäuses verbunden ist.The shifting elements of the positive shifting unit are designed as gear shifting elements and are thus configured for shifting gears. To shift first gear, only the first shifting element can be actuated or closed. To shift second gear, only the second shifting element can be actuated or closed. Optionally, a third shifting element can be provided, wherein the third shifting element can be actuated or closed to shift third gear. A “shifting element” is a switchable device which, in a closed state, connects two shafts or a shaft and a stationary component in a rotationally fixed manner and, in an open state, decouples the two shafts or the shaft and the stationary component from one another. Two shafts can then rotate relative to one another. A “stationary component” is a component that is fixed in a stationary manner, in particular is connected in a rotationally fixed manner or as one piece to a housing or part of a housing.
Das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bilden eine Schalteinheit. Insbesondere weist die Schalteinheit drei Schaltstellungen und eine einzige axial verschiebbare Schiebemuffe auf. Die Schiebemuffe ist mittels eines einzigen Aktuators in die jeweilige Schaltstellung verschiebbar. Bevorzugt weist die Schalteinheit zwischen zwei Gangstellungen eine Neutralstellung auf, sodass bei drei Schaltstellungen zwei Gangstellungen und eine Neutralstellung vorgesehen sind. In einer Neutralstellung werden zwei Wellen über die Schalteinheit voneinander entkoppelt, wobei dann die Schiebemuffe im Dreheingriff mit einer einzigen Welle ist. Insbesondere verschiebt der Aktuator die Schiebemuffe in die jeweilige Schaltstellung und schaltet dadurch zwei Gänge sequentiell, wobei ein Wechsel zwischen den Gängen stets einen Durchlauf durch die Neutralstellung erfordert. Die Schiebemuffe ist formschlüssig ausgebildet und weist formschlüssige Klauen auf, die in der jeweiligen Gangstellung mit einer jeweiligen entsprechenden Klauenverzahnung formschlüssig zusammenwirken, um eine drehfeste Verbindung zwischen zwei Wellen oder zwischen einer Welle und einem stationären Bauteil einzustellen. Mithin ist die jeweilige Klauenverzahnung, mit der die Schiebemuffe formschlüssig zusammenwirkt, als Schaltelement zu verstehen. Bevorzugt umfasst die Schalteinheit unsynchronisierte Klauenkupplungen. Somit sind alle Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Durch formschlüssige Schaltelemente kann die Effizienz des Schaltgetriebes aufgrund verminderter Schleppverluste erhöht werden. Insbesondere sind formschlüssige Schaltelemente kompakter sowie wirkungsgradoptimiert ausgebildet und haben einen Kostenvorteil gegenüber reibschlüssigen Schaltelementen. Durch die Verwendung der Schiebemuffe zum Schalten der Gänge wird die Kompaktheit weiter erhöht.The first shifting element and the second shifting element form a shifting unit. In particular, the shifting unit has three shift positions and a single axially displaceable sliding sleeve. The sliding sleeve can be moved into the respective shift position by means of a single actuator. The shifting unit preferably has a neutral position between two gear positions, so that with three shift positions, two gear positions and one neutral position are provided. In a neutral position, two shafts are decoupled from one another via the shifting unit, with the sliding sleeve then being in rotational engagement with a single shaft. In particular, the actuator moves the sliding sleeve into the respective shift position and thereby shifts two gears sequentially, whereby changing between the gears always requires passing through the neutral position. The sliding sleeve is designed to be positively locking and has positively locking claws which, in the respective gear position, interact positively with a corresponding claw toothing in order to establish a rotationally fixed connection between two shafts or between a shaft and a stationary component. Therefore, the respective claw toothing with which the sliding sleeve interacts in a positive-locking manner is to be understood as a shifting element. The shifting unit preferably comprises unsynchronized claw clutches. Thus, all shifting elements are designed as positive-locking shifting elements. Positive-locking shifting elements can increase the efficiency of the manual transmission due to reduced drag losses. In particular, positive-locking shifting elements are more compact and optimized for efficiency, offering a cost advantage over friction-locking shifting elements. The use of the sliding sleeve for shifting gears further increases compactness.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die formschlüssige Schalteinheit ferner ein drittes Schaltelement auf, wobei im geschlossenen Zustand des dritten Schaltelements ein als Direktgang ausgebildeter dritter Gang mit einer dritten Übersetzung geschaltet ist. Ein Direktgang hat eine Übersetzung von 1. Das dritte Schaltelement ist somit auch ein Gangschaltelement, wobei zur Schaltung des dritten Ganges nur das dritte Schaltelement betätigbar bzw. schließbar ist. Im dritten Gang ist der erste Planetensatz verblockt und läuft somit im Block um. Beispielsweise verbindet das dritte Schaltelement in einem geschlossenen Zustand die erste Hohlradwelle, die erste Stegwelle, die zweite Hohlradwelle und die Abtriebswelle drehfest miteinander. Hierzu wird auf die Ausführungsform gemäß
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement eine Schalteinheit mit fünf Schaltstellungen, wobei die Schalteinheit eine einzige axial verschiebbare Schiebemuffe aufweist. Die Schiebemuffe ist mittels eines einzigen Aktuators in die jeweilige Schaltstellung axial verschiebbar. Bevorzugt weist die Schalteinheit jeweils zwischen zwei Gangstellungen eine Neutralstellung auf, sodass bei fünf Schaltstellungen drei Gangstellungen und zwei Neutralstellungen vorgesehen sind. In einer Neutralstellung werden zwei Wellen oder eine Welle und ein stationäres Bauteil über die Schalteinheit voneinander entkoppelt, wobei dann die Schiebemuffe im Dreheingriff mit einer einzigen Welle oder dem stationären Bauteil ist. Insbesondere verschiebt der Aktuator die Schiebemuffe in die jeweilige Schaltstellung und schaltet dadurch drei Gänge sequentiell.According to a preferred embodiment, the first shifting element, the second shifting element, and the third shifting element form a shifting unit with five shift positions, wherein the shifting unit has a single axially displaceable sliding sleeve. The sliding sleeve can be axially displaced into the respective shift position by means of a single actuator. The shifting unit preferably has a neutral position between each two gear positions, so that with five shift positions, three gear positions and two neutral positions are provided. In a neutral position, two shafts or a shaft and a stationary component are decoupled from one another via the shifting unit, wherein the sliding sleeve is then in rotational engagement with a single shaft or the stationary component. In particular, the actuator shifts the sliding sleeve into the respective shift position and thereby shifts three gears sequentially.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Schaltgetriebe ferner ein Differential auf. Vorzugsweise ist das Differential als integrales Differential ausgebildet und weist eine Differentialeingangswelle, die mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist, zwei Differentialausgangswellen und zwei Planetensätze auf. Beispielsweise sind das Differential und das Schaltgetriebe auf einer gemeinsamen Rotationsachse angeordnet. Die über die Differentialeingangswelle in das Differentialgetriebe eingespeiste Antriebsleistung, wird auf die Differentialausgangswellen verteilt und auf die Antriebsräder der Achse übertragen. Die Differentialausgangswellen sind dazu eingerichtet, mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs antriebswirksam verbunden zu sein. Die jeweilige Differentialausgangswelle kann direkt bzw. unmittelbar oder indirekt bzw. mittelbar über ein Gelenk, eine Gelenkwelle und/oder eine Radnabe mit dem dazugehörigen Fahrzeugrad verbunden sein.According to one embodiment, the manual transmission further comprises a differential. The differential is preferably designed as an integral differential and comprises a differential input shaft that is rotationally fixedly connected to the output shaft, two differential output shafts, and two planetary gear sets. For example, the differential and the manual transmission are arranged on a common axis of rotation. The drive power fed into the differential gear via the differential input shaft is distributed to the differential output shafts and transmitted to the drive wheels of the axle. The differential output shafts are designed to be drivingly connected to the drive wheels of the vehicle. The respective differential output shaft can be connected to the associated vehicle wheel directly or indirectly via a joint, a propeller shaft, and/or a wheel hub.
Insbesondere sind die beiden Planetensätze des integralen Differentials radial geschachtelt. Dadurch wird die Kompaktheit des Schaltgetriebes erhöht. Unter einem „integralen Differential“ ist ein Differential mit einem ersten Planetensatz und einem mit dem ersten Planetensatz wirkverbundenen zweiten Planetensatz zu verstehen. Der erste Planetensatz des integralen Differentials ist einerseits mit der Abtriebswelle antriebswirksam verbunden, und andererseits mit dem zweiten Planetensatz des integralen Differentials sowie zumindest mittelbar mit der ersten Differentialausgangswelle antriebswirksam verbunden. Der zweite Planetensatz des integralen Differentials ist zudem mit der zweiten Differentialausgangswelle antriebswirksam verbunden und stützt sich an einem stationären Bauteil, insbesondere an einem Gehäusebauteil ab. Mittels eines solchen integralen Differentials ist das Eingangsmoment, das in das integrale Differential eingeleitet wird, wandelbar und in einem definierten Verhältnis auf die beiden Differentialausgangswellen aufteilbar. Insbesondere wird das Eingangsmoment hälftig auf die beiden Differentialausgangswellen übertragen.In particular, the two planetary gear sets of the integral differential are radially nested. This increases the compactness of the manual transmission. An "integral differential" is understood to be a differential with a first planetary gear set and a second planetary gear set operatively connected to the first planetary gear set. The first planetary gear set of the integral differential is, on the one hand, drive-connected to the output shaft, and, on the other hand, drive-connected to the second planetary gear set of the integral differential and at least indirectly to the first differential output shaft. The second planetary gear set of the integral differential is also drive-connected to the second differential output shaft and is supported on a stationary component, in particular a housing component. By means of such an integral differential, the input torque introduced into the integral differential can be converted and divided between the two differential output shafts in a defined ratio. In particular, the input torque is transmitted equally to the two differential output shafts.
Das integrale Differential weist bei identischen Abtriebsdrehzahlen der Ausgangswellen keine im Block umlaufenden bzw. ohne Wälzbewegung umlaufenden Verzahnungen auf. Mithin erfolgt unabhängig der Abtriebsdrehzahlen der Ausgangswellen stets eine Relativbewegung der miteinander in Zahneingriff stehenden Bauteile des integralen Differentials. Mit einem integralen Differential werden die Summen beider Radmomente nicht zu einem gemeinsamen Achsmoment in einem Bauteil vereint bzw. zusammengefasst, sondern eine Antriebsleistung im integralen Differential aufgeteilt und entsprechend der Ausbildung des ersten und zweiten Planetenradsatzes in die damit wirkverbundenen Differentialausgangswellen weitergeleitet. Damit können die Bauteile des integralen Differentials aufgrund des jeweiligen, vergleichsweise kleinen Drehmoments schlanker ausgebildet werden. Zudem wird eine Bauteilreduzierung sowie eine Gewichtseinsparung realisiert. Mittels eines solchen integralen Differentials können die beiden Funktionen Drehmomentwandlung und Drehmomentverteilung, welche in der Regel durch zwei separate Baugruppen gelöst werden, durch eine einzige integrale Baugruppe dargestellt werden. Bei dem integralen Differential handelt es sich somit um ein kombiniertes Übersetzungs- und Differentialgetriebe, das einerseits eine Drehmomentwandlung und andererseits die Drehmomentverteilung auf die Differentialausgangswellen realisiert.At identical output shaft speeds, the integral differential has no gears rotating within the block or rotating without a rolling motion. Therefore, regardless of the output shaft speeds, there is always a relative movement between the meshing components of the integral differential. With an integral differential, the sum of both wheel torques is not combined or summarized into a single axle torque in one component. Instead, the drive power is divided within the integral differential and transmitted to the connected differential output shafts according to the design of the first and second planetary gear sets. This allows the components of the integral differential to be designed more slenderly due to the comparatively low torque. Furthermore, a reduction in the number of components and weight savings are achieved. Using such an integral differential, the two functions of torque conversion and torque distribution, which are usually performed by two separate assemblies, can be represented by a single integral assembly. The integral differential is therefore a combined transmission and differential gear that, on the one hand, realizes torque conversion and, on the other hand, torque distribution to the differential output shafts.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Planetensatz an dem ersten Planetensatz axial angrenzend angeordnet, wobei die Schalteinheit zumindest teilweise radial geschachtelt an dem Außenumfang der Planetensätze angeordnet ist. Dadurch wird das Schaltgetriebe axial kompakter ausgebildet. Bevorzugt ist zumindest einer der beiden Planetensätze radial innerhalb der Schiebemuffe angeordnet. Mit anderen Worten sind die Schiebemuffe und zumindest einer oder beide Planetensätze zumindest teilweise oder vollständig axial überlappend angeordnet. Alternativ ist die Schalteinheit axial angrenzend an dem zweiten Planetensatz angeordnet und weist keine axiale Überlappung mit den Planetensätzen auf. Dadurch wird das Schaltgetriebe in radialer Richtung kompakter ausgebildet.According to one embodiment, the second planetary gear set is arranged axially adjacent to the first planetary gear set, wherein the shift unit is arranged at least partially radially nested on the outer circumference of the planetary gear sets. This makes the gearbox more axially compact. Preferably, at least one of the two planetary gear sets is arranged radially inside the sliding sleeve. In other words, the sliding sleeve and at least one or both planetary gear sets are at least partially or completely axially arranged in an overlapping manner. Alternatively, the shift unit is arranged axially adjacent to the second planetary gear set and has no axial overlap with the planetary gear sets. This makes the manual transmission more compact in the radial direction.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst zumindest ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe und/oder eine erfindungsgemäße Antriebseinheit. Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes und der erfindungsgemäßen Antriebseinheit gelten sinngemäß ebenfalls für das erfindungsgemäße Fahrzeug.A vehicle according to the invention comprises at least one manual transmission according to the invention and/or one drive unit according to the invention. The above definitions as well as explanations regarding technical effects, advantages, and advantageous embodiments of the manual transmission according to the invention and the drive unit according to the invention also apply mutatis mutandis to the vehicle according to the invention.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
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1 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Antriebsachse, die eine elektrische Maschine und ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe aufweist; -
2 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform; -
3 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
4 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer dritten Ausführungsform; -
5 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer vierten Ausführungsform; -
6 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer fünften Ausführungsform; -
7 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer sechsten Ausführungsform; -
8 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer siebten Ausführungsform und -
9 eine stark abstrahierte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe gemäß einer achten Ausführungsform.
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1 a highly abstracted schematic view of a vehicle with a drive axle having an electric machine and a manual transmission according to the invention; -
2 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a first embodiment; -
3 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a second embodiment; -
4 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a third embodiment; -
5 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a fourth embodiment; -
6 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a fifth embodiment; -
7 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a sixth embodiment; -
8 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to a seventh embodiment and -
9 a highly abstracted schematic view of a drive unit according to the invention with a manual transmission according to an eighth embodiment.
Das Schaltgetriebe SG weist eine formschlüssige Schalteinheit mit einem ersten Schaltelement A, einem zweiten Schaltelement B und einer einzigen axial verschiebbaren Schiebemuffe SM auf. Ferner weist das Schaltgetriebe SG einen ersten Planetensatz PS1 und einen zweiten Planetensatz PS2 auf. Der erste Planetensatz PS1 umfasst drei Wellen, nämlich eine erste Sonnenwelle SO1, eine erste Hohlradwelle HR1 und eine erste Stegwelle ST1. Die erste Stegwelle ST1 trägt mehrere Planetenräder, die mit der ersten Sonnenwelle SO1 und mit der ersten Hohlradwelle HR1 kämmen, also im Zahneingriff stehen. Der zweite Planetensatz PS2 umfasst auch drei Wellen, nämlich eine zweite Sonnenwelle SO2, eine zweite Hohlradwelle HR2 und eine zweite Stegwelle ST2. Die zweite Stegwelle ST2 trägt mehrere Planetenräder, die mit der zweiten Sonnenwelle SO2 und mit der zweiten Hohlradwelle HR2 kämmen, also im Zahneingriff stehen. Ferner sind die beiden Planetensätze PS1, PS2 axial aneinander angrenzend angeordnet, wobei die Schiebemuffe SM radial geschachtelt an dem Außenumfang des ersten Planetensatzes PS1 angeordnet ist, um Bauraum zu sparen und dadurch die Kompaktheit zu erhöhen.The manual transmission SG has a positive shifting unit with a first shifting element A, a second shifting element B and a single axially displaceable sliding sleeve SM. Furthermore, the manual transmission SG has a first planetary gear set PS1 and a second planetary gear set PS2. The first planetary gear set PS1 comprises three shafts, namely a first sun gear shaft SO1, a first ring gear shaft HR1 and a first carrier shaft ST1. The first carrier shaft ST1 carries a plurality of planet gears that mesh with the first sun gear shaft SO1 and with the first ring gear shaft HR1, i.e., are in meshing engagement. The second planetary gear set PS2 also comprises three shafts, namely a second sun gear shaft SO2, a second ring gear shaft HR2 and a second carrier shaft ST2. The second carrier shaft ST2 carries a plurality of planet gears that mesh with the second sun gear shaft SO2 and with the second ring gear shaft HR2, i.e., are in meshing engagement. Furthermore, the two planetary gear sets PS1, PS2 are axially connected. arranged adjacent to each other, wherein the sliding sleeve SM is arranged radially nested on the outer circumference of the first planetary gear set PS1 in order to save installation space and thereby increase compactness.
Die erste Sonnenwelle SO1 und die Antriebswelle An sind drehfest verbunden. Über die Antriebswelle An wird die Antriebsleistung der elektrischen Maschine EM in das Schaltgetriebe SG eingeleitet. Ferner sind die erste Stegwelle ST1, die zweite Hohlradwelle HR2 und die Abtriebswelle Ab drehfest verbunden. Die zweite Sonnenwelle SO2 ist mit einem als Gehäuse G ausgebildeten stationären Bauteil drehfest verbunden. Über das erste Schaltelement A kann die erste Hohlradwelle HR1 mit dem stationären Bauteil drehfest verbunden werden. Über das zweite Schaltelement B kann die erste Hohlradwelle HR1 mit der zweiten Stegwelle ST2 drehfest verbunden werden. Die Abtriebswelle Ab kann mittelbar, beispielsweise über ein Differential und/oder eine Übersetzungsstufe, oder unmittelbar, also direkt, mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs antriebswirksam verbunden sein, wobei dies vorliegend durch einen Pfeil an der Abtriebswelle Ab angedeutet ist. Beispielsweise kann für jedes Antriebsrad des Fahrzeugs eine Antriebsvorrichtung vorgesehen sein. Das Schaltgetriebe SG weist eine rotatorische Symmetrieachse R auf, welche mit der Antriebswelle An und der Abtriebswelle Ab zusammenfällt. Die elektrische Maschine EM ist ebenso wie die beiden Planetensätze PS1, PS2 koaxial zu der Antriebswelle An und der Abtriebswelle Ab angeordnet. Die Ausführungsformen, die in
Die formschlüssige Schalteinheit mit den beiden Schaltelementen A, B weist drei Schaltstellungen auf, wobei die drei Schaltstellungen durch axiales Verschieben der Schiebemuffe SM realisiert werden. Die Schiebemuffe SM weist Klauenschaltelemente auf und ist mittels eines einzigen Aktuators AK in die jeweilige Schaltstellung axial verschiebbar. Mithin sind alle drei Schaltstellungen der Schalteinheit linear angeordnet und setzen sich aus zwei Gangstellungen und einer Neutralstellung zusammen, wobei die Neutralstellung zwischen den beiden Gangstellungen angeordnet ist. Die Gänge eins und zwei werden durch Verschieben der Schiebemuffe SM in eine axiale Richtung, über die Neutralstellung, nacheinander bzw. sequentiell geschaltet. Dadurch werden nicht nur Gewicht und Bauteile eingespart, sondern auch Kosten, Bauraum und Montageaufwand.The positive-locking shift unit with the two shift elements A, B has three shift positions, whereby the three shift positions are achieved by axially moving the sliding sleeve SM. The sliding sleeve SM has claw shift elements and can be axially moved into the respective shift position by means of a single actuator AK. Thus, all three shift positions of the shift unit are arranged linearly and consist of two gear positions and a neutral position, with the neutral position located between the two gear positions. Gears one and two are shifted one after the other or sequentially by moving the sliding sleeve SM in an axial direction, via the neutral position. This not only saves weight and components, but also costs, installation space and assembly effort.
Der erste Gang ist eingelegt, wenn die Schiebemuffe SM in einer ersten Gangstellung, also in einer ersten Schaltstellung angeordnet ist. Das erste Schaltelement A verbindet in einem betätigten bzw. geschlossenen Zustand, also in der ersten Schaltstellung der Schiebemuffe SM, die erste Hohlradwelle HR1 mit dem stationären Bauteil, um den ersten Gang zu schalten. Durch Betätigen der Schiebemuffe SM und Schließen nur des ersten Schaltelements A wird somit der erste Gang geschaltet.First gear is engaged when the sliding sleeve SM is in a first gear position, i.e., a first shift position. The first shift element A, in an actuated or closed state—i.e., in the first shift position of the sliding sleeve SM—connects the first ring gear shaft HR1 to the stationary component to engage first gear. First gear is thus engaged by actuating the sliding sleeve SM and engaging only the first shift element A.
Der erste Gang wird ausgelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine erste Neutralstellung, also in eine zweite Schaltstellung, verschoben wird. In der zweiten Schaltstellung der Schiebemuffe SM ist die Schiebemuffe SM nur in Dreheingriff mit der ersten Hohlradwelle HR1. In dieser Neutralstellung sind beide Schaltelemente A und B offen, sodass die an der Antriebswelle An angebundene Antriebsmaschine vom Abtrieb entkoppelt ist. In dieser Neutralstellung kann die elektrische Maschine EM den Zielgang synchronisieren. Vorliegend ist in
Der zweite Gang wird eingelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine zweite Gangstellung, also in eine dritte Schaltstellung, verschoben wird. Das zweite Schaltelement B verbindet in einem betätigten bzw. geschlossenen Zustand, also in der dritten Schaltstellung der Schiebemuffe SM, die zweite Stegwelle ST2 und die erste Hohlradwelle HR1, um den zweiten Gang zu schalten. Durch Betätigen der Schiebemuffe SM und Schließen nur des zweiten Schaltelements B wird somit der zweite Gang geschaltet.Second gear is engaged by axially moving the sliding sleeve SM into a second gear position, i.e., a third shift position. When the sliding sleeve SM is in the actuated or closed state, i.e., the third shift position, the second shift element B connects the second carrier shaft ST2 and the first ring gear shaft HR1 to engage second gear. Second gear is thus engaged by actuating the sliding sleeve SM and closing only the second shift element B.
Das erste Schaltelement A, das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C sind somit gemeinsam zu einer Schalteinheit mit fünf Schaltstellungen ausgebildet, wobei die Schalteinheit eine einzige axial verschiebbare Schiebemuffe SM aufweist, mit der die fünf Schaltstellungen realisiert werden. Die Schiebemuffe SM weist Klauenschaltelemente auf und ist mittels eines einzigen Aktuators AK in die jeweilige Schaltstellung axial verschiebbar. Mithin sind alle fünf Schaltstellungen der Schalteinheit linear angeordnet und setzen sich aus drei Gangstellungen und zwei Neutralstellungen zusammen, wobei jeweils eine Neutralstellung zwischen zwei Gangstellungen angeordnet ist. Die drei Gänge werden durch Verschieben der Schiebemuffe SM in eine axiale Richtung, über die Neutralstellung, nacheinander bzw. sequentiell geschaltet. Dadurch werden nicht nur Gewicht und Bauteile eingespart, sondern auch Kosten, Bauraum und Montageaufwand. Die ersten drei Schaltstellungen der Schiebemuffe SM gemäß dieser zweiten Ausführungsform des Schaltgetriebes SG entsprechen exakt den ersten drei Schaltstellungen der Schiebemuffe SM gemäß der ersten Ausführungsform des Schaltgetriebes SG.The first switching element A, the second switching element B and the third switching element C are thus formed together to form a switching unit with five switching positions, wherein the switching unit has a single axially displaceable sliding sleeve SM with which the five switching positions are realized. The sliding sleeve SM has Claw shift elements and can be moved axially into the respective shift position by means of a single actuator AK. All five shift positions of the shift unit are therefore arranged linearly and consist of three gear positions and two neutral positions, with a neutral position located between each two gear positions. The three gears are shifted one after the other or sequentially by moving the sliding sleeve SM in an axial direction, via the neutral position. This not only saves weight and components, but also costs, installation space and assembly effort. The first three shift positions of the sliding sleeve SM according to this second embodiment of the manual transmission SG correspond exactly to the first three shift positions of the sliding sleeve SM according to the first embodiment of the manual transmission SG.
Der zweite Gang wird ausgelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine zweite Neutralstellung, also in die vierte Schaltstellung, verschoben wird. In der zweiten Neutralstellung ist die Schiebemuffe SM nur in Dreheingriff mit der ersten Hohlradwelle HR1. In dieser Neutralstellung sind alle drei Schaltelemente A, B, C offen, wobei die elektrische Maschine EM den Zielgang synchronisieren kann.Second gear is engaged by axially shifting the sliding sleeve SM into a second neutral position, i.e., the fourth shift position. In the second neutral position, the sliding sleeve SM is only in rotational engagement with the first ring gear shaft HR1. In this neutral position, all three shift elements A, B, and C are open, allowing the electric motor EM to synchronize the target gear.
Der dritte Gang wird eingelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine dritte Gangstellung, also in eine fünfte Schaltstellung, verschoben wird. Das dritte Schaltelement C verbindet in der fünften Schaltstellung der Schiebemuffe SM die erste Hohlradwelle HR1, die zweite Hohlradwelle HR2, die erste Stegwelle ST1 und die Abtriebswelle Ab, um den dritten Gang zu schalten. Der dritte Gang ist als Direktgang mit einer Übersetzung von 1 ausgebildet. Vorliegend ist in
Jedoch sind die erste Hohlradwelle HR1 und die erste Stegwelle ST2 drehfest verbunden. Im geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements A ist ein erster Gang mit einer ersten Übersetzung geschaltet, wobei im ersten Gang die erste Hohlradwelle HR1 und die zweite Stegwelle ST2 mit dem stationären Bauteil drehfest verbunden sind. Im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements B ist ein zweiter Gang mit einer zweiten Übersetzung geschaltet, wobei im zweiten Gang die zweite Sonnenwelle SO2 mit dem stationären Bauteil drehfest verbunden ist.However, the first ring gear shaft HR1 and the first carrier shaft ST2 are connected in a rotationally fixed manner. When the first shifting element A is engaged, a first gear with a first ratio is engaged, with the first ring gear shaft HR1 and the second carrier shaft ST2 being connected in a rotationally fixed manner to the stationary component in the first gear. When the second shifting element B is engaged, a second gear with a second ratio is engaged, with the second sun gear shaft SO2 being connected in a rotationally fixed manner to the stationary component in the second gear.
Auch gemäß dieser Ausführungsform weist die formschlüssige Schalteinheit mit den beiden Schaltelementen A, B drei Schaltstellungen auf, wobei die drei Schaltstellungen durch axiales Verschieben der Schiebemuffe SM realisiert werden. Die Schiebemuffe SM weist Klauenschaltelemente auf und ist mittels eines einzigen Aktuators AK in die jeweilige Schaltstellung axial verschiebbar. Mithin sind alle drei Schaltstellungen der Schalteinheit linear angeordnet und setzen sich aus zwei Gangstellungen und einer Neutralstellung zusammen, wobei die Neutralstellung zwischen den beiden Gangstellungen angeordnet ist. Die Gänge eins und zwei werden durch Verschieben der Schiebemuffe SM in eine axiale Richtung, über die Neutralstellung, nacheinander bzw. sequentiell geschaltet. Dadurch werden nicht nur Gewicht und Bauteile eingespart, sondern auch Kosten, Bauraum und Montageaufwand.According to this embodiment too, the positive-locking shift unit with the two shift elements A, B has three shift positions, whereby the three shift positions are achieved by axially displacing the sliding sleeve SM. The sliding sleeve SM has claw shift elements and can be axially displaced into the respective shift position by means of a single actuator AK. Thus, all three shift positions of the shift unit are arranged linearly and consist of two gear positions and a neutral position, with the neutral position located between the two gear positions. Gears one and two are shifted one after the other or sequentially by displacing the sliding sleeve SM in an axial direction, beyond the neutral position. This not only saves weight and components, but also costs, installation space and assembly effort.
Der erste Gang ist eingelegt, wenn die Schiebemuffe SM in einer ersten Gangstellung, also in einer ersten Schaltstellung angeordnet ist. Das erste Schaltelement A verbindet in einem betätigten bzw. geschlossenen Zustand, also in der ersten Schaltstellung der Schiebemuffe SM, die erste Hohlradwelle HR1 und die zweite Stegwelle ST2 mit dem stationären Bauteil, um den ersten Gang zu schalten. Durch Betätigen der Schiebemuffe SM und Schließen nur des ersten Schaltelements A wird somit der erste Gang geschaltet.First gear is engaged when the sliding sleeve SM is in a first gear position, i.e., in a first switching position. The first switching element A connects, in an actuated or closed state, i.e., in the first switching position of the sliding sleeve SM, the first ring gear shaft HR1 and the second carrier shaft ST2 with the stationary component in order to engage first gear. By actuating the sliding sleeve SM and closing By only pressing the first switching element A, the first gear is engaged.
Der erste Gang wird ausgelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine erste Neutralstellung, also in eine zweite Schaltstellung, verschoben wird. In der zweiten Schaltstellung der Schiebemuffe SM ist die Schiebemuffe SM nur in Dreheingriff mit dem stationären Bauteil. In dieser Neutralstellung sind beide Schaltelemente A und B offen, wobei die elektrische Maschine EM den Zielgang synchronisieren kann. Vorliegend ist in
Der zweite Gang wird eingelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine zweite Gangstellung, also in eine dritte Schaltstellung, verschoben wird. Das zweite Schaltelement B verbindet in einem betätigten bzw. geschlossenen Zustand, also in der dritten Schaltstellung der Schiebemuffe SM, die zweite Sonnenwelle SO2 mit dem stationären Bauteil, um den zweiten Gang zu schalten. Durch Betätigen der Schiebemuffe SM und Schließen nur des zweiten Schaltelements B wird somit der zweite Gang geschaltet. In allen drei Schaltstellungen ist die Schiebemuffe SM im Dreheingriff mit dem stationären Bauteil. Ferner ist die Schalteinheit axial neben dem zweiten Planetensatz PS2 angeordnet. Dadurch kann die Schalteinheit mit einem geringeren Durchmesser ausgebildet werden. Gemäß einer axialen Reihenfolge ist die Schalteinheit axial an der elektrischen Maschine EM angeordnet, wobei der zweite Planetensatz PS2 axial an die Schalteinheit angeordnet ist, wobei der erste Planetensatz PS1 axial an den zweiten Planetensatz PS2 angeordnet ist. Die Antriebswelle An wird axial durch die zweite Sonnenwelle SO2 hindurchgeführt. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß
Vorliegend weist die formschlüssige Schalteinheit ferner ein drittes Schaltelement C auf. Mit dem dritten Schaltelement C kann ein als Direktgang ausgebildeter dritter Gang mit einer dritten Übersetzung geschaltet werden. Das dritte Schaltelement C verbindet im geschlossenen Zustand die zweite Sonnenwelle SO2 mit der zweiten Stegwelle ST2 und der erstem Hohlradwelle HR1. Dadurch werden beide Planetensätze PS1, PS2 verblockt, wodurch eine Übersetzung von 1 eingestellt wird.In this case, the positive-locking shifting unit further comprises a third shifting element C. The third shifting element C can be used to engage a third gear configured as a direct drive with a third ratio. When engaged, the third shifting element C connects the second sun gear shaft SO2 with the second carrier shaft ST2 and the first ring gear shaft HR1. This locks both planetary gear sets PS1 and PS2, setting a ratio of 1.
Alternativ kann eine Verblockung der beiden Planetensätze PS1, PS2 auch dadurch realisiert werden, dass beliebige zwei der drei Wellen des jeweiligen Planetensatzes PS1, PS2 miteinander verbunden werden oder eine Welle des ersten Planetensatzes PS1 mit einer Welle des zweiten Planetensatzes PS2 verbunden wird.Alternatively, the two planetary gear sets PS1, PS2 can also be locked together by connecting any two of the three shafts of the respective planetary gear set PS1, PS2 or by connecting a shaft of the first planetary gear set PS1 to a shaft of the second planetary gear set PS2.
Das erste Schaltelement A, das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C sind gemeinsam zu einer Schalteinheit mit fünf Schaltstellungen ausgebildet, wobei die Schalteinheit eine einzige axial verschiebbare Schiebemuffe SM aufweist, mit der die fünf Schaltstellungen realisiert werden. Die Schiebemuffe SM weist Klauenschaltelemente auf und ist mittels eines einzigen Aktuators AK in die jeweilige Schaltstellung axial verschiebbar. Mithin sind alle fünf Schaltstellungen der Schalteinheit linear angeordnet und setzen sich aus drei Gangstellungen und zwei Neutralstellungen zusammen, wobei jeweils eine Neutralstellung zwischen zwei Gangstellungen angeordnet ist. Die drei Gänge werden durch Verschieben der Schiebemuffe SM in eine axiale Richtung, über die Neutralstellung, nacheinander bzw. sequentiell geschaltet. Dadurch werden nicht nur Gewicht und Bauteile eingespart, sondern auch Kosten, Bauraum und Montageaufwand. Die ersten drei Schaltstellungen der Schiebemuffe SM gemäß dieser dritten Ausführungsform des Schaltgetriebes SG entsprechen exakt den ersten drei Schaltstellungen der Schiebemuffe SM gemäß der vierten Ausführungsform des Schaltgetriebes SG.The first switching element A, the second switching element B and the third switching element C are designed together to form a switching unit with five switching positions, wherein the switching unit has a single axially displaceable sliding sleeve SM with which the five switching positions can be realized. The sliding sleeve SM has claw shift elements and can be moved axially into the respective shift position by means of a single actuator AK. Thus, all five shift positions of the shift unit are arranged linearly and consist of three gear positions and two neutral positions, with a neutral position located between each two gear positions. The three gears are shifted one after the other or sequentially by moving the sliding sleeve SM in an axial direction, via the neutral position. This not only saves weight and components, but also costs, installation space and assembly effort. The first three shift positions of the sliding sleeve SM according to this third embodiment of the manual transmission SG correspond exactly to the first three shift positions of the sliding sleeve SM according to the fourth embodiment of the manual transmission SG.
Der zweite Gang wird ausgelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine zweite Neutralstellung, also in die vierte Schaltstellung, verschoben wird. In der zweiten Neutralstellung ist die Schiebemuffe SM nur in Dreheingriff mit der zweiten Sonnenwelle SO2. In dieser Neutralstellung sind alle drei Schaltelemente A, B, C offen, wobei die elektrische Maschine EM den Zielgang synchronisieren kann.Second gear is disengaged by axially shifting the sliding sleeve SM into a second neutral position, i.e., the fourth shift position. In the second neutral position, the sliding sleeve SM is only in rotational engagement with the second sun gear SO2. In this neutral position, all three shift elements A, B, and C are open, allowing the electric motor EM to synchronize the target gear.
Der dritte Gang wird eingelegt, indem die Schiebemuffe SM axial in eine dritte Gangstellung, also in eine fünfte Schaltstellung, verschoben wird. Das dritte Schaltelement C verbindet in der fünften Schaltstellung der Schiebemuffe SM die zweite Stegwelle ST2 und die zweite Sonnenwelle SO2, um den dritten Gang zu schalten. Der dritte Gang ist als Direktgang mit einer Übersetzung von 1 ausgebildet. Vorliegend ist in
BezugszeichenReference symbol
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 101101
- erste Achsefirst axis
- 102102
- zweite Achsesecond axis
- R1R1
- Fahrzeugradvehicle wheel
- R2R2
- Fahrzeugradvehicle wheel
- R3R3
- Fahrzeugradvehicle wheel
- R4R4
- Fahrzeugradvehicle wheel
- AnTo
- Antriebswelledrive shaft
- AbAway
- AbtriebswelleOutput shaft
- SGSG
- Schaltgetriebemanual transmission
- EMEuropean Championship
- elektrische Maschineelectric machine
- EMSEMS
- Stator der elektrischen MaschineStator of the electric machine
- EMREMR
- Rotor der elektrischen MaschineRotor of the electric machine
- PS1PS1
- erster Planetensatzfirst planetary gear set
- SO1SO1
- erste Sonnenwellefirst solar wave
- HO1HO1
- erste Hohlradwellefirst ring gear shaft
- ST1ST1
- erste Stegwellefirst bridge wave
- PS2PS2
- zweiter Planetensatzsecond planetary gear set
- SO2SO2
- zweite Sonnenwellesecond solar wave
- HO2HO2
- zweite Hohlradwellesecond ring gear shaft
- ST2ST2
- zweite Stegwellesecond bridge wave
- AKAK
- AktuatorActuator
- GG
- GehäuseHousing
- RR
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- SMSM
- SchiebemuffeSliding sleeve
- AA
- erstes Schaltelementfirst switching element
- BB
- zweites Schaltelementsecond switching element
- CC
- drittes Schaltelementthird switching element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2021 / 013 298 A1 [0002]WO 2021 / 013 298 A1 [0002]
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=96809930
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Citations (4)
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-
2024
- 2024-03-05 DE DE102024202058.3A patent/DE102024202058A1/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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