DE102018121599A1 - Two-speed gearbox for an electrically drivable motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Zwei-Gang-Getriebe (10) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug vorgeschlagen mit einer mit einer elektrischen Maschine verbindbaren Eingangswelle (12) zum Einleiten eines Drehmoments, einer mit einem Antriebsrad verbindbaren Ausgangswelle (18) zum Ausleiten des Drehmoments, einer ersten Gangstufe (14) zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle (12) an die Ausgangswelle (18) mit einem ersten Übersetzungsverhältnis, mit einem ersten antreibenden Zahnrad (20) und einem ersten angetriebenen Zahnrad (22), einer zweiten Gangstufe (16) zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle (12) an die Ausgangswelle (18) mit einem zum ersten Übersetzungsverhältnis verschiedenen zweiten Übersetzungsverhältnis, mit einem zweiten antreibenden Zahnrad (24) und einem zweiten angetriebenen Zahnrad (26), einem Freilauf, der dem ersten antreibenden Zahnrad (20) oder dem ersten angetriebenen Zahnrad (22) zugeordnet ist, und einer Reibungskupplung (30), die das zweite angetriebene Zahnrad (24) mit der Ausgangswelle (18) verbinden kann. Um das Getriebe kleiner und kompakter bauen zu können, wird vorgeschlagen, dass diese Reibungskupplung (30) als einzige Reibungskupplung (30) vorgesehen ist und dass der Freilauf (28) und die Reibungskupplung (30) beide auf der gleichen Welle (12; 18) angeordnet sind.A two-speed transmission (10) for an electrically drivable motor vehicle is proposed with an input shaft (12) that can be connected to an electrical machine for introducing a torque, an output shaft (18) that can be connected to a drive wheel for deriving the torque, a first gear stage (14) for translating a speed of the input shaft (12) to the output shaft (18) with a first gear ratio, with a first driving gear (20) and a first driven gear (22), a second gear stage (16) for translating a speed the input shaft (12) to the output shaft (18) with a second gear ratio different from the first gear ratio, with a second driving gear (24) and a second driven gear (26), a freewheel, the first driving gear (20) or the is associated with the first driven gear (22) and a friction clutch (30) which drives the second plane gear (24) can connect to the output shaft (18). In order to be able to build the transmission smaller and more compact, it is proposed that this friction clutch (30) is provided as the only friction clutch (30) and that the freewheel (28) and the friction clutch (30) are both on the same shaft (12; 18) are arranged.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zwei-Gang-Getriebe für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit dessen Hilfe eine Leistung einer elektrischen Maschine gewandelt werden kann. Die Erfindung ist für elektrounterstützte oder rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge mit Batterie geeignet, also für Zweiräder, wie Fahrräder, Mopeds, Motorroller („Scooter“) oder Motorräder, für Dreiräder, wie Rikschas, oder für Fahrzeuge mit vier Rädern, vom Leichtfahrzeug bis zum Stadtbus.The invention relates to a two-speed transmission for an electrically drivable motor vehicle, with the aid of which an output of an electrical machine can be converted. The invention is suitable for electrically assisted or purely electrically powered vehicles with batteries, that is to say for two-wheelers, such as bicycles, mopeds, scooters or motorcycles, for three-wheelers, such as rickshaws, or for vehicles with four wheels, from light vehicles to city buses .
Beim Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs aus dem Stand kann eine elektrische Maschine zunächst aus dem Stillstand mit einem im Wesentlichen konstanten Drehmoment bis zu einer Grunddrehzahl beschleunigen. Wenn die Grunddrehzahl erreicht ist, bleibt die Antriebsleistung der elektrischen Maschine im Wesentlichen konstant, so dass für eine höhere Drehzahl das Drehmoment abnimmt. Um eine große Drehmoment- und Drehzahlspreizung zu erreichen, kann ein Zwei-Gang-Getriebe vorgesehen sein, das unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitstellt. So kann in einem niedrigen Drehzahlbereich ein hohes Übersetzungsverhältnis vorgesehen sein, um zum Beschleunigen ein möglichst hohes Drehmoment bereitzustellen, während in einem hohen Drehzahlbereich ein niedriges Übersetzungsverhältnis vorgesehen sein kann, um eine möglichst hohe Fahrzeuggeschwindigkeit realisieren zu können. Im Vergleich zu Direktantrieben oder Antrieben mit einer Gangstufe halten Zwei-Gang-Getriebe den Motor in seinem effizientesten Bereich über weite Strecken jedes Fahrzyklusses. Dies sorgt auch für weniger Verbrauch - und Emissionen, falls zusätzlich ein Verbrennungsmotor oder ein Hybrid eingesetzt werden.When accelerating an electrically drivable motor vehicle from a standstill, an electrical machine can first accelerate from standstill with a substantially constant torque up to a basic speed. When the basic speed is reached, the drive power of the electrical machine remains essentially constant, so that the torque decreases for a higher speed. In order to achieve a large torque and speed spread, a two-speed transmission can be provided, which provides different transmission ratios. Thus, a high gear ratio can be provided in a low speed range in order to provide the highest possible torque for acceleration, while a low gear ratio can be provided in a high speed range in order to be able to implement the highest possible vehicle speed. Compared to direct drives or single-speed drives, two-speed gearboxes keep the engine in its most efficient range over long distances in every driving cycle. This also ensures lower consumption - and emissions if an internal combustion engine or a hybrid is also used.
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen aufzuzeigen, die bei einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug zu einem kleiner bauenden und leichter zu bedienenden Zwei-Gang-Getriebe führen.It is the object of the invention to show measures which lead to a smaller-sized and easier-to-use two-speed transmission in an electrically drivable motor vehicle.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Zwei-Gang-Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by a two-speed transmission with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.
Erfindungsgemäß ist ein Zweiganggetriebe für elektrische Fahrzeuge vorgeschlagen, mit einer mit einer elektrischen Maschine verbindbaren Eingangswelle zum Einleiten eines Drehmoments, einer mit einem Antriebsrad verbindbaren Ausgangswelle zum Ausleiten des Drehmoments, einer ersten Gangstufe zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle an die Ausgangswelle mit einem ersten Übersetzungsverhältnis, mit einem ersten antreibenden Zahnrad und einem ersten angetriebenen Zahnrad, einer zweiten Gangstufe zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle an die Ausgangswelle mit einem zum ersten Übersetzungsverhältnis verschiedenen zweiten Übersetzungsverhältnis, mit einem zweiten antreibenden Zahnrad und einem zweiten angetriebenen Zahnrad, einem Freilauf, der dem ersten antreibenden Zahnrad oder dem ersten angetriebenen Zahnrad zugeordnet ist, und einer Reibungskupplung, die das zweite angetriebene Zahnrad mit der Ausgangswelle verbinden kann, wobei diese Reibungskupplung als einzige Reibungskupplung vorgesehen ist und wobei der Freilauf und die Reibungskupplung beide auf der gleichen Welle, das heißt insbesondere entweder die Eingangswelle oder die Ausgangswelle, angeordnet sind.According to the invention, a two-speed gearbox for electric vehicles is proposed, with an input shaft that can be connected to an electrical machine for introducing a torque, an output shaft that can be connected to a drive wheel for transmitting the torque, a first gear stage for translating a speed of the input shaft to the output shaft with a first transmission ratio, with a first driving gear and a first driven gear, a second gear stage for translating a rotational speed of the input shaft to the output shaft with a second gear ratio different from the first gear ratio, with a second driving gear and a second driven gear, a freewheel that drives the first Gear or the first driven gear is assigned, and a friction clutch that can connect the second driven gear to the output shaft, which friction clutch as ei only friction clutch is provided and the freewheel and the friction clutch are both arranged on the same shaft, that is to say in particular either the input shaft or the output shaft.
Das erfindungsgemäße Zwei-Gang-Getriebe ist dank des Verzichts auf eine zweite Reibungskupplung einfacher aufgebaut und kann damit kleiner gebaut werden. Der Verzicht auf die zweite Reibungskupplung auf der anderen Welle macht das Getriebe kleiner, leichter, billiger und weniger komplex. Das Einsparen von Masse ist vorteilhaft. Das Schalten geht einfacher, da nur eine einzige Kupplung zu bedienen ist und auf ein separates Sicherungsringsystem verzichtet werden kann. Es wurde erkannt, dass auch diese einfachere Lösung ein sanftes, ruckfreies Schalten, das bevorzugt automatisiert durchgeführt werden kann, ermöglicht. Da ein Freilauf verwendet wird, geht das Schalten sanft und übergangslos, ob mechanisch oder automatisch geschaltet wird. Da nicht zwei oder drei Elemente beim Schalten zu bedienen sind, reicht ein einziger einfacher elektronischer oder hydraulischer Stellmotor, um den Gangwechsel durchzuführen.The two-speed transmission according to the invention has a simpler structure thanks to the absence of a second friction clutch and can therefore be made smaller. Eliminating the second friction clutch on the other shaft makes the transmission smaller, lighter, cheaper and less complex. Saving mass is advantageous. Shifting is easier since only a single clutch can be operated and a separate circlip system can be dispensed with. It was recognized that this simpler solution also enables smooth, jerk-free switching, which can preferably be carried out automatically. Since a freewheel is used, switching is smooth and seamless, whether it is mechanical or automatic. Since two or three elements cannot be operated when switching, one simple one is sufficient electronic or hydraulic actuator to change gears.
Mit der vorgeschlagenen Erfindung kann ein batterieelektrisches Fahrzeug, das auch als „BEV“ (Battery Electric Vehicle) bezeichnet wird, realisiert werden, das automatisch schaltet und viele Vorteile bezüglich des reduzierten Energieverbrauches, der Erhöhung des Fahrkomforts, der Steigungsfähigkeit und der Höchstgeschwindigkeit bietet. Das Vermeiden einer Schaltlücke, bei welcher ein Kraftfluss beim Gangwechsel unterbrochen wird, erhöht die Leistung und bietet ein überlegenes Fahrgefühl. Die erfindungsgemäße Integration von Freilauf und Reibungskupplung führt zu einem ruckfreien, sanften automatischen Schaltvorgang. Mit dem neuen Getriebe kann der Antriebsstrang elektrisch kleiner ausgelegt werden und erreicht trotzdem hohes Drehmoment, was zu einer Fahrzeugcharakteristik mit hoher Energieeffizienz führt.With the proposed invention, a battery-electric vehicle, which is also referred to as “BEV” (Battery Electric Vehicle), can be implemented, which switches automatically and offers many advantages with regard to reduced energy consumption, increased driving comfort, incline and maximum speed. Avoiding a shift gap in which a power flow is interrupted when changing gears increases performance and offers a superior driving experience. The inventive integration of freewheel and friction clutch leads to a smooth, smooth automatic shifting process. With the new transmission, the powertrain can be designed to be electrically smaller and still achieve high torque, which leads to a vehicle characteristic with high energy efficiency.
Insbesondere kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgestaltet ist, automatisch einen Gangwechsel vorzunehmen, wenn eine bestimmte vordefinierte Schwellfahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs überschritten und/oder unterschritten ist und/oder wenn ein bestimmtes vordefiniertes Schwelldrehmoment der Eingangswelle überschritten und/oder unterschritten ist. Dadurch kann für die jeweilige Fahrsituation jeweils automatisch eine geeignete Übersetzung geschaltet werden, ohne dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs dies manuell veranlassen muss.In particular, a control device can be provided which is designed to automatically change gear when a certain predefined threshold driving speed of the motor vehicle is exceeded and / or undershot and / or when a certain predefined threshold torque of the input shaft is exceeded and / or undershot. As a result, a suitable gear ratio can be switched automatically for the respective driving situation without the driver of the motor vehicle having to initiate this manually.
Als Reibungskupplung kann eine Mehrscheibenkupplung verwendet werden, die abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder den Lastbedingungen automatisch greift oder löst. Dieses schnell synchronisierte weiche Ein- oder Auskuppeln führt zu einer „kurzen“ Schlupfzone während des Überganges vom ersten zum zweiten Gang und damit einem schnelle Gangwechsel. Die Kupplungsbetätigung kann rein elektrisch durchgeführt werden.A multi-disc clutch can be used as the friction clutch, which automatically engages or disengages depending on the vehicle speed or the load conditions. This quickly synchronized soft engagement or disengagement leads to a "short" slip zone during the transition from first to second gear and thus a quick gear change. The clutch can be operated purely electrically.
Während des Startens und bei kleinen Geschwindigkeiten öffnet der neue Kupplungsmechanismus die einzige Reibungskupplung vollständig und hält sie geöffnet, sodass die Reibelemente voneinander getrennt sind und keine Kraft übertragen. Wenn die Motor- oder Fahrzeuggeschwindigkeit steigt, wird in den zweiten Gang geschaltet, dies passiert durch Einkuppeln der Reibungskupplung und Überholen des Freilaufes, der dadurch keine Kraft mehr überträgt. Während des Hochschaltens vom ersten zum zweiten Gang wird die einzige Reibungskupplung langsam betätigt, greift also immer mehr, bis das von der Kupplung übertragene Moment dem Motormoment entspricht. Der Gangwechsel erfolgt so sanft und ohne jeden Ruck. Auch wenn dann das Motormoment verringert wird, befindet sich das Fahrzeug im zweiten Gang, in dem der Freilauf überholt oder überrollt wird.During start-up and at low speeds, the new clutch mechanism fully opens and holds the only friction clutch so that the friction elements are separated and no power is transmitted. When the engine or vehicle speed increases, the vehicle switches to second gear, which is done by engaging the friction clutch and overtaking the freewheel, which no longer transmits power. During the upshift from first to second gear, the only friction clutch is actuated slowly, so it engages more and more until the torque transmitted by the clutch corresponds to the engine torque. The gear change is so smooth and without any jerk. Even if the engine torque is then reduced, the vehicle is in second gear in which the freewheel is overtaken or overrun.
Da die Schaltfrequenz im Allgemeinen niedrig ist und der erste Gang eigentlich nur zum Anfahren oder am Berg gebraucht wird, ist meist der zweite Gang eingelegt. Da in diesem erfindungsgemäß aber die einzige Reibungskupplung keinen lang andauernden Schlupf hat, sondern fest greift, droht hier im Dauerbetrieb keine Überhitzung. Die thermische Kapazität der Reibungskupplung muss daher nicht hoch sein, so dass auch eine kleinere, relativ kompakt bauende Kupplung verwendet werden kann. Dass statt zwei Reibungskupplungen nur eine einzige Reibungskupplung vorgesehen ist und dass diese einzige Reibungskupplung und der Freilauf erfindungsgemäß auf einer einzigen gemeinsamen Welle angeordnet sind, minimiert den Platzbedarf des Getriebes.Since the switching frequency is generally low and the first gear is actually only used for starting off or on the mountain, the second gear is usually engaged. Since, according to the invention, the only friction clutch does not have a long-lasting slip, but grips firmly, there is no risk of overheating in continuous operation. The thermal capacity of the friction clutch therefore does not have to be high, so that a smaller, relatively compact clutch can also be used. The fact that instead of two friction clutches only one friction clutch is provided and that this single friction clutch and the freewheel are arranged according to the invention on a single common shaft minimizes the space requirement of the transmission.
Die erfindungsgemäße Kombination eines Freilaufs, bevorzugt eines Rollengesperres, mit einer einzigen Reibungskupplung mit dem neuen Kupplungshaltemechanismus erlaubt mit ihren verschiedenen Betriebspositionen verschiedene Betriebsweisen, nämlich:
- - Langsam fahren, Anfahren oder Bergauffahren im ersten Gang
- - Schnell fahren im 2. Gang
- - Neutralstellung, beispielsweise beim Langsamer werden oder Bergabfahren, Segelmodus durch Öffnen der Reibungskupplung, und
- - Parkblockierstellung, insbesondere durch Eingreifen der Reibungskupplung bei ausgeschaltetem Motor.
- - Drive slowly, start off or go uphill in first gear
- - Driving fast in 2nd gear
- - Neutral position, for example when slowing down or driving downhill, sailing mode by opening the friction clutch, and
- - Parking blocking position, in particular by engaging the friction clutch when the engine is switched off.
Die Parkblockierung kann dadurch erreicht werden, dass, wenn das Fahrzeug und der Motor zum Stillstand gekommen sind, die Reibungskupplung eingekuppelt wird und gleichzeitig der Freilauf eine Bewegung in Gegenrichtung sperrt. Dies erspart einen separaten Mechanismus für die Parkbremse und ein extra Betätigungselement.The parking lock can be achieved in that when the vehicle and the engine have come to a standstill, the friction clutch is engaged and at the same time the freewheeling blocks a movement in the opposite direction. This saves a separate mechanism for the parking brake and an extra actuating element.
Im Rahmen der Erfindung können die Kupplung und der Freilauf auf der Eingangswelle oder auf der Ausgangswelle anordnet. Bevorzugt ist es aber, Kupplung und Freilauf auf der Ausgangswelle vorzusehen. Dann kann die Eingangswelle besonders einfach aufgebaut sein und das erste antreibende Zahnrad und das zweite antreibende Zahnrad als Festräder enthalten.In the context of the invention, the clutch and the freewheel can be arranged on the input shaft or on the output shaft. However, it is preferred to provide the clutch and freewheel on the output shaft. Then the input shaft can be constructed in a particularly simple manner and contain the first driving gear and the second driving gear as fixed gears.
Kupplung und Freilauf können nebeneinander auf ihrer gemeinsamen Welle angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführung können Freilauf und Reibungskupplung in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein. Besonders geeignet ist, wenn dazu das Kupplungsgehäuse der Reibungskupplung verwendet wird. Dies ergibt eine besonders platzsparende, kompakt bauende Realisierung der Erfindung. Reibungskupplung, Freilauf und die zwei angetriebenen Zahnräder bilden dann eine kompakte Baueinheit, die nur wenig Platz braucht.Clutch and freewheel can be arranged side by side on their common shaft. In a preferred embodiment, freewheel and friction clutch can be integrated in a common housing. Is particularly suitable if for this the clutch housing of the friction clutch is used. This results in a particularly space-saving, compact construction of the invention. The friction clutch, freewheel and the two driven gears then form a compact unit that takes up little space.
Bevorzugt ist der Freilauf in das erste angetriebene Zahnrad integriert, indem die Nabe des Freilaufes auch die Nabe des Zahnrades ist. Auch dies führt zu einer besonders kompakten Ausführung.The freewheel is preferably integrated into the first driven gear, in that the hub of the freewheel is also the hub of the gear. This also leads to a particularly compact design.
Noch platzsparender und kompakter ist der Aufbau, wenn das zweite angetriebene Zahnrad sich direkt bei der Kupplung, bevorzugt auf der Seite der Kupplungsbetätigung, befindet.The construction is even more space-saving and compact if the second driven gearwheel is located directly at the clutch, preferably on the side of the clutch actuation.
Besonders platzsparend ist auch, wenn das Kupplungsgehäuse mit einem Kupplungsgehäuseprofil, insbesondere einer Keilverzahnung, versehen ist, und drehfest auf der Ausgangswelle angeordnet ist, um Drehmoment auf die Ausgangswelle zu übertragen.It is also particularly space-saving if the clutch housing is provided with a clutch housing profile, in particular spline teeth, and is arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft in order to transmit torque to the output shaft.
Die Reibungskupplung kann beim Einkuppeln und Auskuppeln wie jede andere an sich bekannte Kupplung über Hand-, Fuß- oder Stellmotorbetätigung bedient werden. Es können Hebel oder Seilzüge verwendet werden. Bevorzugt kann ein in der Mitte der Kupplung zentral angeordneter Ausrückzapfen, beispielsweise ein Stift oder Pin, vorgesehen sein, der durch Drücken oder Loslassen die Kupplung eingreifen oder lösen lassen kann. Üblich sind federvorbelastete Kupplungen, die losgelassen offen sind - also kein Drehmoment übertragen - und mit gedrücktem Stift greifen - also das Drehmoment übertragen.When engaging and disengaging, the friction clutch can be operated like any other clutch known per se via manual, foot or actuator operation. Levers or cables can be used. Preferably, a release pin arranged centrally in the center of the clutch, for example a pin, can be provided, which can be engaged or released by pressing or releasing the clutch. Spring preloaded clutches are common, which are released when released - i.e. do not transmit torque - and grip with a pressed pin - i.e. transmit torque.
Der Stift kann direkt über einen Seilzug oder anderweitig betätigt werden. Bevorzugt ist aber ein Ausrückstab vorgesehen, der eine abgeflachte Betätigungsfläche aufweist und beim Verdrehen um seine Längsachse den Ausrückzapfen betätigt oder loslässt. Dieser Ausrückstab wird bevorzugt mittels eines Ausrückhebels betätigt, wobei der Ausrückhebel von einem Gestänge oder einem Kupplungsseil hin- und herbewegt wird, dadurch den Ausrückstab verdreht, der seinerseits den Ausrückzapfen drückt oder loslässt und so die Kupplung betätigt. Dies ist eine Bedienweise, die dem relativ kleinen Betätigungsweg und der recht hohen Federbelastung des Ausrückzapfens entspricht.The pen can be operated directly via a cable or otherwise. However, a disengagement rod is preferably provided which has a flattened actuation surface and actuates or releases the disengagement pin when rotating about its longitudinal axis. This release rod is preferably actuated by means of a release lever, the release lever being moved back and forth by a linkage or a coupling cable, thereby rotating the release rod, which in turn presses or releases the release pin and thus actuates the clutch. This is an operating method that corresponds to the relatively short actuation travel and the rather high spring load of the release pin.
Bevorzugt ist ein Kupplungsbetätigungsmechanismus vorgesehen, bei dem ein Schieber in einer Gleitschiene linear hin- und herbewegt wird, aber in beiden Endstellungen einrastet, sodass der gewünschte Zustand der Kupplung von selbst und ohne Kraftaufwand gehalten wird.A clutch actuation mechanism is preferably provided, in which a slide is moved back and forth linearly in a slide rail, but engages in both end positions, so that the desired state of the clutch is held by itself and without effort.
Dies kann durch zwei aufeinander gleitenden Bauteile, beispielsweise ein Unterteil und ein Oberteil), bewirkt werden, wobei in beiden Endstellungen die gewünschte Stellung ohne Kraft von außen eingehalten wird, wie man dies zum Beispiel von Ein- und Ausrastemechanismen von Kugelschreibern kennt.This can be achieved by two components sliding on each other, e.g. a lower part and an upper part), whereby the desired position is maintained in both end positions without external force, as is known, for example, from the snap-in and snap-out mechanisms of ballpoint pens.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dazu ein Kugel-/Rinnensystem vorgesehen, wobei die Rinne so geformt ist, dass sie zwei Raststellen hat, in denen das eine der gleitenden teile ohne Kraft von außen ruht und erst nach dem Betätigen in die andere Stellung läuft, um dort wieder zu ruhen.In a preferred embodiment, a ball / channel system is provided for this purpose, the channel being shaped in such a way that it has two locking points, in which one of the sliding parts rests without force from the outside and only moves to the other position after actuation to rest there again.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1 : eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zwei-Gang-Getriebes, -
2 : ein rotierendes Bauteil des Zwei-Gang-Getriebes aus1 , -
3 : eine Schnittansicht eines rotierenden Bauteils des Zwei-Gang-Getriebes aus1 , -
4 : eine perspektivische Ansicht des rotierenden Bauteils aus3 , -
5 : eine weitere Ansicht des Zwei-Gang-Getriebes aus1 , -
6 : den Kraftfluss eines erfindungsgemäßen Getriebes im ersten Gang, -
7 : den Kraftfluss eines erfindungsgemäßen Getriebes im zweiten Gang, -
8 : einen Kupplungsbetätigungsmechanismus am Zwei-Gang-Getriebe aus1 , -
9 : zwei Teile des Kupplungsbetätigungsmechanismus der8 , -
10 : den Schnitt AA der9 , -
11 : ein Unterteil des Kupplungsbetätigungsmechanismus der8 , -
12 und13 : ein Oberteil des Kupplungsbetätigungsmechanismus der8 , -
14 : das Getriebe der1 zusammen mit einem Motor im ersten Gang und -
15 : das Getriebe der1 zusammen mit einem Motor im zweiten Gang.
-
1 1 shows a perspective view of a two-speed transmission according to the invention, -
2 : a rotating component of the two-speed gearbox1 . -
3 : a sectional view of a rotating component of the two-speed transmission from1 . -
4 : a perspective view of the rotating component from3 . -
5 : Another view of the two-speed gearbox1 . -
6 : the power flow of a transmission according to the invention in first gear, -
7 : the power flow of a transmission according to the invention in second gear, -
8th : a clutch actuation mechanism on the two-speed transmission1 . -
9 : two parts of the clutch actuation mechanism of the8th . -
10 : the section AA of the9 . -
11 : a lower part of the clutch operating mechanism of the8th . -
12 and13 : an upper part of the clutch operating mechanism of the8th . -
14 : the transmission of the1 together with an engine in first gear and -
15 : the transmission of the1 together with an engine in second gear.
Das in
Zur Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Getriebes zeigt
Die
BezugszeichenlisteReference list
- 1010
- Zwei-Gang-GetriebeTwo-speed transmission
- 1212th
- EingangswelleInput shaft
- 1414
- erste Gangstufefirst gear
- 1616
- zweite Gangstufesecond gear
- 1818th
- AusgangswelleOutput shaft
- 2020th
- erstes antreibendes Zahnradfirst driving gear
- 2222
- erstes angetriebenes Zahnradfirst driven gear
- 2424
- zweites antreibendes Zahnradsecond driving gear
- 2626
- zweites angetriebenes Zahnradsecond driven gear
- 2828
- FreilaufFreewheel
- 3030
- ReibungskupplungFriction clutch
- 3232
- AusrückzapfenRelease pin
- 3434
- AusrückstabRelease bar
- 3636
- AusrückhebelRelease lever
- 3838
- KupplungsseilClutch cable
- 4040
- KupplungsgehäuseClutch housing
- 4242
- KupplungsgehäuseprofilClutch housing profile
- 4444
- AntriebsrolleDrive roller
- 4646
- KupplungsbetätigungsmechanismusClutch actuation mechanism
- 4848
- UnterteilLower part
- 5050
- OberteilTop
- 5252
- KugelBullet
- 5454
- Rillegroove
- 5656
- ElektromotorElectric motor
- 5858
- NadellagerNeedle bearing
- 6060
- ZwischenringIntermediate ring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2305501 A1 [0003]EP 2305501 A1 [0003]
Claims (10)
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| CN103223860B (en) * | 2013-04-18 | 2015-11-25 | 吉林大学 | For the plug-in hybrid driving device of family-sized car |
| DE202013006944U1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-11-03 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Switching arrangement with a coupling and synchronization device for a transmission |
| DE102014103759A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg | Dual-clutch transmission and method for starting by means of a dual-clutch transmission |
| WO2016088860A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | 株式会社エフ・シー・シー | Power transmission device |
| CN106321813B (en) * | 2016-11-10 | 2017-12-22 | 吉林大学 | Electric vehicle gear box and its shift control method with linkage gear shifting actuating mechanism |
| CN106969112A (en) * | 2017-03-22 | 2017-07-21 | 王国伟 | Flywheel energy recovery system |
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-
2018
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-
2019
- 2019-06-24 WO PCT/DE2019/100580 patent/WO2020048558A1/en not_active Ceased
- 2019-06-24 CN CN201980038970.1A patent/CN112262274A/en active Pending
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|---|---|---|---|
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