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WO2012163438A1 - Transmission arrangement for a motor vehicle - Google Patents

Transmission arrangement for a motor vehicle Download PDF

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Publication number
WO2012163438A1
WO2012163438A1 PCT/EP2012/001083 EP2012001083W WO2012163438A1 WO 2012163438 A1 WO2012163438 A1 WO 2012163438A1 EP 2012001083 W EP2012001083 W EP 2012001083W WO 2012163438 A1 WO2012163438 A1 WO 2012163438A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
planetary gear
planetary
rotor
ring gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/001083
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Heber
Nico Spitzenberg
Bernd-Robert HÖHN
Christian Wirth
Franz Kurth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of WO2012163438A1 publication Critical patent/WO2012163438A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle

Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle, comprising
  • An electric machine with a housing fixed stator and a rotatably mounted relative to the stator rotor and
  • a transmission device having a first planetary gear, which is connected by means of its input shaft to the rotor and by means of its output shaft to a first axle flange,
  • first planetary gear forming a its input shaft, coaxial with the rotor and connected thereto, the first sun gear, a coupling shaft forming ring gear and its mecanicweile forming, arranged coaxially to the rotor and coaxial with the first Achsflanschwelle and connected to this web, which carries a simple set of rotatably mounted first planet gears, which mesh on the one hand with the first sun gear and on the other hand with the first ring gear has
  • the second planetary gear has a second sun gear and a housing-fixed second land which carries a simple set of rotatably mounted second planetary gears meshing with the second sun gear.
  • Such an axle drive device is known from DE 10 2007 055 883 A1.
  • an electric axle drive in which the electric machine is arranged coaxially with the driven axle.
  • a two-component transmission device is provided.
  • a first, hereinafter referred to as superposition gear component is designed as a simple planetary gear in Stirnradbauweise. Its sun gear serves as an input shaft and is designed as a hollow shaft and connected to the rotor of the electric machine. His bridge, which carries a simple, not stepped planetary gear set, serves as an output shaft and is with the connected to the first Achsflanschwelle, which passes through the sun gear hollow shaft and the electric machine coaxially. Its ring gear serves as a coupling shaft for coupling the
  • Overlay gear with the second component of the transmission device which will be hereinafter referred to as a precursor.
  • the precursor is designed quite complex in the known embodiment and in particular comprises a switching device with which depending on the switching position one of two ways can be selected, via which the voltage applied to the hollow shaft of the superposition gear torque can be passed to the second Achsflanschwelle.
  • the precursor takes the form of a positive planetary set with two suns, a housing-fixed bar and stepped planets.
  • the first sun gear which meshes with the larger diameter axial portion of the step planets, serves as the input shaft of the precursor and is connected to the coupling shaft, i. connected to the ring gear of the superposition gear.
  • the second sun gear which meshes with the axial portion of smaller diameter of the stepped planetary, serves as the output shaft of the precursor and is connected to the second Achsflanschwelle.
  • the moment of the electric machine is distributed to equal amounts, but with different signs on the two axle flanges.
  • the overall arrangement thus does not act as a drive; the drive of the motor vehicle must rather be achieved by other means, for example by means of an internal combustion engine, which attaches to a second driven shaft. Rather, the device is used for the situation-specific distribution of the
  • the precursor In a second switching position of the preliminary stage, in which the known device acts as a real drive, the precursor is extended by an additional planetary gear set, so that the moments distributed to the Achsflanschwellen get the same sign:
  • the precursor is in this switch position as a minus-Doppelplanetenradsatz with two suns, fixed landing stage and stepped planets:
  • Achsantriebsvortechnische ie without switching option for torque vectoring, is out of the question for this reason and due to the large space requirement.
  • a transmission of the torque vectoring switching position to a pure axle drive device is out of the question due to the different signs of the torques passed to the two axle flange thresholds.
  • the second planetary gear is formed as a simple negative planetary gear with a second ring gear, the second planet gears additionally mesh with the second ring gear.
  • the precursor is a simple planetary gear with sun
  • Transmission arrangement is assumed to be an electrical machine with an output torque of 100 Nm.
  • the E-machine torque would be transformed from 100 Nm to 500 Nm for each Achsflanschwelle, the speed of the electric machine would correspond to ten times the axle speed.
  • the device thus acts as a "rolling differential", which implements the axle ratio required for coupling an electric motor which rotates quickly in comparison with the wheels of a motor vehicle, but without an additional spur gear stage.
  • the invention is not based on the above
  • the invention can be implemented in principle by a variety of different constructions.
  • the second ring gear forms the input shaft of the second planetary gear and the second sun gear forms the output shaft of the second planetary gear.
  • the (single) sun gear of the precursor is connected to the second axle flange and the ring gear of the precursor is connected to the ring gear of the superposition gear.
  • the latter that is, the first and the second ring gear can be formed in a preferred development as a common component, preferably with the same number of teeth for each functional ring gear. This embodiment optimizes the axial space of the overall device.
  • the second planetary gears that is, the planetary gears of the precursor, as stepped planets with a first axial portion of larger circumference and with a second axial portion smaller circumference are formed.
  • the second planetary gears that is, the planetary gears of the precursor, as stepped planets with a first axial portion of larger circumference and with a second axial portion smaller circumference are formed.
  • the sun gear of the preliminary stage is connected to the coupling shaft, that is, the ring gear of the superposition gear and that the ring gear of the precursor is connected to the second Achsflanschwelle.
  • the basic structure of the preliminary stage thus corresponds to the basic structure of the
  • the design described here is therefore particularly suitable for cases in which the electric machine can deliver its maximum power at comparatively low speeds.
  • the invention can be optimized in that the first and the second planetary gear in the axial neighborhood together in the interior of the rotor of the preferably designed as an internal rotor electrical machine are arranged.
  • Figure 1 a schematic representation of a first design of the invention
  • FIG. 2 a partially sectioned perspective view of the design of FIG. 1
  • Figure 3 a schematic representation of a second design of the invention
  • Transmission assembly Figure 4 is a partially sectioned perspective view of the construction of Figure 3. Detailed Description of Preferred Embodiments
  • Figures 1 and 2 show, each in a different representation, a first preferred embodiment of the transmission assembly 10 of the invention.
  • the gear assembly 10 shows a (not shown in Figure 2) electric machine 12 having a stator 14 and a rotor 16. In the illustrated embodiment the electric machine 12 in
  • Gear arrangement 10 a first planetary gear 18 and a second planetary gear 20.
  • the first planetary gear 18 is also referred to as a superposition gear.
  • the second planetary gear 20 is also referred to as a precursor.
  • Electric machine 12 is connected to the sun gear 22 of the superposition gear 18.
  • the sun gear 22 meshes with a set of planet gears 24 which are rotatably mounted on a web 26.
  • the planet gears 24 mesh with a ring gear 28.
  • the web 26 is provided with a first, in the illustrated embodiment right Achsflanschwelle 30th
  • the pre-stage 20 comprises a ring gear 34 which is connected to the ring gear 28 of the
  • Overlay gear 18 formed as a common component and with the same
  • Diameter has. The mesh with this axial portion 36b of smaller diameter
  • Stepped planetary 36 with a sun gear 38 which is connected to a second, in the figure left Achsflanschwelle 40, the second wheel 42 of the driven shaft of
  • Car carries.
  • the transmission housing 44 is not shown in detail in Figure 1 can be seen on the right in Figure 2 flange shown the electric machine can be flanged.
  • the superposition gear 18 is designed as a negative gear, i. at a stationary web 26, the directions of rotation of sun 22 and ring gear 28 are opposite to each other.
  • Ring gear 28 of the superposition gear 18 drives the stepped planetary gear 36 of the precursor 20 at.
  • the pre-stage 20 can be executed with three evenly distributed over the circumference step planets 36, wherein the web 37 of the precursor 20 is fixed to the housing. About the sun gear 38 of the precursor 20, the Achsflanschwelle 40 and thus the left wheel 42 is driven.
  • the entire transmission assembly 10 has only one circumferential ridge 26.
  • the shaft with the highest torque in each sub-transmission, i. the web 26 in the superposition gear 18 and the sun gear 38 in the precursor 20 are each connected to the associated Achsflanschwelle 30 and 40 respectively. This means that it is in the whole
  • Gear assembly 10 is no wave that would have to perform a torque above the wheel torque.
  • the two partial transmissions 18, 20 are each loaded with only half the axial moment applied by the electric machine. Accordingly, less robust, the individual elements must be designed, resulting in a clear
  • the planet 24 run in the superposition gear 18 without axial force.
  • the helix angles of the teeth of the stepped planets 36 of the precursor 20 can be selected so that there also no axial force must be supported.
  • Figures 3 and 4 show, each in a different representation, a second design of the transmission assembly 10 of the invention.
  • the transmission components of the assembly 10 are arranged in this design in the interior of the rotor 16 of the electric machine 12.
  • the stator 14 of the electric machine 12 which is formed in an inner rotor shape, is fixedly connected to the housing 44.
  • the design shown in Figures 3 and 4 has a superposition gear 18 and a precursor 20.
  • the superposition gear 18 is constructed according to the same principle as the superposition gear 18 of Figures 1 and 2. For its explanation, reference should therefore be made to the above.
  • Figures 3 and 4 differs from the design of Figures 1 and 2 in the design of the precursor 20 and in the coupling of the precursor 20 with the
  • Superposition gear different ring gear is formed.
  • the ring gear 34 is connected to the left axle flange 40 which carries the left wheel 42.
  • the individual partial transmission that is, the superposition gear 18 and the precursor 20 are identical in construction.
  • two identical transmission parts are installed, whereby significant cost advantages can be achieved via the scaling effects.
  • From the structure of the gear assembly 10 of two identical partial transmissions 18, 20 results in that only an axle ratio of about 5.2 is possible, which can be achieved with partial transmissions of a stand ratio of about 1, 6.
  • As with the design of Figures 1 and 2 runs in the entire gear assembly 10 only a single web 26 to.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a transmission system for a motor vehicle, comprising a housing (4), an electric motor (12) having a stator (14) fixed to the housing and a rotor (16) mounted rotatably relative to the stator (14), and a transmission device having a first spur-cut planetary gear unit (18), which unit is connected to the rotor (16) by means of the input shaft (22) of the unit and to a first axial flanged shaft (30) by means of the output shaft (26) of the unit, and having a second spur-cut planetary gear unit (20), which is connected to a coupling shaft (28) of the first planetary gear unit (18) by means of the input shaft (34; 38) of the second unit and to a second axial flanged shaft (40) by means of the output shaft (34; 38) of the second unit. The first planetary gear unit (18) has a first sun gear (22) that forms the input shaft of the planetary gear unit, is arranged coaxially with respect to the rotor (16) and is connected thereto. Said first planetary gear unit also has a ring gear (28) that forms the coupling shaft thereof and a planet carrier (26) that forms the output shaft thereof, is arranged coaxially with respect to the rotor (16) and coaxially with respect to the first axial flanged shaft (30) and is connected thereto, said planet carrier supporting a single set of rotatably mounted first planet wheels (24) that mesh with both the first sun gear (22) and the first ring gear (28). The second planetary gear unit (20) has a second sun gear (38) and a second planet carrier (37) that is fixed to the housing and supports a single set of rotatably mounted second planet wheels (36; 36') that mesh with the second sun gear (38). The invention is characterized in that the second planetary gear unit (20) is formed as a simple minus planetary gear unit having a second ring gear (34), of which the second planet wheels (36, 36') additionally mesh with the second ring gear (38).

Description

Beschreibung  description

Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug Gear arrangement for a motor vehicle

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassendThe invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle, comprising

- ein Gehäuse, a housing,

- eine elektrische Maschine mit einem gehäusefesten Stator und einem relativ zu dem Stator drehbar gelagerten Rotor sowie  - An electric machine with a housing fixed stator and a rotatably mounted relative to the stator rotor and

- eine Getriebeeinrichtung mit einem ersten stirnverzahnten Planetengetriebe, welches mittels seiner Eingangswelle mit dem Rotor und mittels seiner Ausgangswelle mit einer ersten Achsflanschwelle verbunden ist,  a transmission device having a first planetary gear, which is connected by means of its input shaft to the rotor and by means of its output shaft to a first axle flange,

und einem zweiten stirn verzahnten Planetengetriebe, welches mittels seiner Eingangswelle mit einer Koppelwelle des ersten Planetengetriebes und mittels seiner Ausgangswelle mit einer zweiten Achsflanschwelle verbunden ist,  and a second spur planetary gear, which is connected by means of its input shaft with a coupling shaft of the first planetary gear and by means of its output shaft with a second Achsflanschwelle,

wobei das erste Planetengetriebe ein seine Eingangswelle bildendes, koaxial zu dem Rotor angeordnetes und mit diesem verbundenes, erstes Sonnenrad, ein seine Koppelwelle bildendes Hohlrad und einen seine Ausgangsweile bildenden, koaxial zu dem Rotor sowie koaxial zu der ersten Achsflanschwelle angeordneten und mit dieser verbundenen Steg, welcher einen einfachen Satz drehbar gelagerter erster Planetenräder trägt, die einerseits mit dem ersten Sonnenrad und andererseits mit dem ersten Hohlrad kämmen, aufweist wherein the first planetary gear forming a its input shaft, coaxial with the rotor and connected thereto, the first sun gear, a coupling shaft forming ring gear and its Ausgangsweile forming, arranged coaxially to the rotor and coaxial with the first Achsflanschwelle and connected to this web, which carries a simple set of rotatably mounted first planet gears, which mesh on the one hand with the first sun gear and on the other hand with the first ring gear has

und wobei das zweite Planetengetriebe ein zweites Sonnenrad und einen gehäusefesten, zweiten Steg, welcher einen einfachen Satz drehbar gelagerter zweiter Planetenräder trägt, die mit dem zweiten Sonnenrad kämmen, aufweist. and wherein the second planetary gear has a second sun gear and a housing-fixed second land which carries a simple set of rotatably mounted second planetary gears meshing with the second sun gear.

Stand der Technik State of the art

Eine derartige Achsantriebsvorrichtung ist bekannt aus der DE 10 2007 055 883 A1. Such an axle drive device is known from DE 10 2007 055 883 A1.

Dort ist ein elektrischer Achsantrieb offenbart, bei dem die elektrische Maschine koaxial zur angetriebenen Achse angeordnet ist. Zur Verteilung des Drehmomentes auf die Räder der angetriebenen Achse ist eine zweikomponentige Getriebeeinrichtung vorgesehen. Eine erste, hier nachfolgend als Überlagerungsgetriebe bezeichnete Komponente ist als ein einfaches Planetengetriebe in Stirnradbauweise gestaltet. Sein Sonnenrad dient als Eingangswelle und ist als Hohlwelle ausgebildet und mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbunden. Sein Steg, der einen einfachen, nicht gestuften Planetensatz trägt, dient als Ausgangswelle und ist mit der ersten Achsflanschwelle verbunden, welche die Sonnenrad-Hohlwelle sowie die elektrische Maschine koaxial durchsetzt. Sein Hohlrad dient als Koppelwelle zur Kopplung des There, an electric axle drive is disclosed in which the electric machine is arranged coaxially with the driven axle. To distribute the torque to the wheels of the driven axle, a two-component transmission device is provided. A first, hereinafter referred to as superposition gear component is designed as a simple planetary gear in Stirnradbauweise. Its sun gear serves as an input shaft and is designed as a hollow shaft and connected to the rotor of the electric machine. His bridge, which carries a simple, not stepped planetary gear set, serves as an output shaft and is with the connected to the first Achsflanschwelle, which passes through the sun gear hollow shaft and the electric machine coaxially. Its ring gear serves as a coupling shaft for coupling the

Überlagerungsgetriebes mit der zweiten Komponente der Getriebeeinrichtung, die hier nachfolgend als Vorstufe bezeichnet werden soll. Overlay gear with the second component of the transmission device, which will be hereinafter referred to as a precursor.

Die Vorstufe ist bei der bekannten Ausführungsform recht komplex ausgestaltet und umfasst insbesondere eine Schaltvorrichtung, mit welcher je nach Schaltstellung einer von zwei Wegen ausgewählt werden kann, über die das an der Hohlwelle des Überlagerungsgetriebes anliegende Drehmoment auf die zweite Achsflanschwelle geleitet werden kann. In einer dieser Schaltstellungen nimmt die Vorstufe die Form eines Plusplanetensatzes mit zwei Sonnen, einem gehäusefesten Steg und Stufenplaneten an. Das erste Sonnenrad, welches mit dem Axialabschnitt größeren Durchmessers der Stufenplaneten kämmt, dient als Eingangswelle der Vorstufe und ist mit der Koppelwelle, d.h. mit dem Hohlrad des Überlagerungsgetriebes verbunden. Das zweite Sonnenrad, welches mit dem Axialabschnitt kleineren Durchmessers der Stufenplaneten kämmt, dient als Ausgangswelle der Vorstufe und ist mit der zweiten Achsflanschwelle verbunden. In dieser Schaltstellung wird das Moment der elektrischen Maschine zu gleichen Beträgen, jedoch mit unterschiedlichen Vorzeichen auf die beiden Achsflanschwellen verteilt. In dieser Schaltstellung wirkt die Gesamtanordnung somit nicht als Antrieb; der Antrieb des Kraftfahrzeuges muss vielmehr auf anderem Wege, beispielsweise mittels einer Brennkraftmaschine, die an einer zweiten angetriebenen Welle ansetzt, erreicht werden. Die Vorrichtung dient vielmehr zur fahrsituationsspezifischen Verteilung des The precursor is designed quite complex in the known embodiment and in particular comprises a switching device with which depending on the switching position one of two ways can be selected, via which the voltage applied to the hollow shaft of the superposition gear torque can be passed to the second Achsflanschwelle. In one of these switch positions, the precursor takes the form of a positive planetary set with two suns, a housing-fixed bar and stepped planets. The first sun gear, which meshes with the larger diameter axial portion of the step planets, serves as the input shaft of the precursor and is connected to the coupling shaft, i. connected to the ring gear of the superposition gear. The second sun gear, which meshes with the axial portion of smaller diameter of the stepped planetary, serves as the output shaft of the precursor and is connected to the second Achsflanschwelle. In this switching position, the moment of the electric machine is distributed to equal amounts, but with different signs on the two axle flanges. In this switching position, the overall arrangement thus does not act as a drive; the drive of the motor vehicle must rather be achieved by other means, for example by means of an internal combustion engine, which attaches to a second driven shaft. Rather, the device is used for the situation-specific distribution of the

Drehmomentes auf die beiden Achsflanschwellen zur Stabilisierung der Fahrt, beispielsweise in Kurven, sowie zur Erhöhung der Fahrdynamik. Man spricht von sogenanntem Torque on the two axle flanges to stabilize the ride, for example, in curves, as well as to increase the driving dynamics. One speaks of so-called

Torque-Vectoring. Torque vectoring.

In einer zweiten Schaltstellung der Vorstufe, in der die bekannte Vorrichtung als echter Antrieb fungiert, wird die Vorstufe um einen zusätzlichen Planetensatz erweitert, sodass die auf die Achsflanschwellen verteilten Momente das gleiche Vorzeichen erhalten: Die Vorstufe ist in dieser Schaltstellung als ein Minus-Doppelplanetenradsatz mit zwei Sonnen, gehäusefestem Steg und Stufenplaneten ausgebildet: In a second switching position of the preliminary stage, in which the known device acts as a real drive, the precursor is extended by an additional planetary gear set, so that the moments distributed to the Achsflanschwellen get the same sign: The precursor is in this switch position as a minus-Doppelplanetenradsatz with two suns, fixed landing stage and stepped planets:

Aufgrund der vielen Zahneingriffe ist der Wirkungsgrad der Vorstufe in der Antriebs- Schaltstellung nicht optimal. Eine Übertragung dieser Konfiguration auf eine reine  Due to the many tooth engagements, the efficiency of the preliminary stage in the drive switching position is not optimal. A transfer of this configuration to a pure one

Achsantriebsvorrichtung, d.h. ohne Umschaltmöglichkeit zum Torque-Vectoring, kommt aus diesem Grund sowie aufgrund des großen Bauraumbedarfs nicht in Frage. Eine Übertragung der Torque-Vectoring-Schaltstellung auf eine reine Achsantriebsvorrichtung kommt aufgrund der unterschiedlichen Vorzeichen der auf die beiden Achsflanschwellen geleiteten Momente nicht in Frage. Aufgabenstellung Achsantriebsvorrichtung, ie without switching option for torque vectoring, is out of the question for this reason and due to the large space requirement. A transmission of the torque vectoring switching position to a pure axle drive device is out of the question due to the different signs of the torques passed to the two axle flange thresholds. task

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Getriebeanordnung derart weiterzubilden, dass sie einen Achsantrieb mit verbessertem Wirkungsgrad und reduziertem Bauraumbedarf darstellt. It is the object of the present invention to develop a generic gear arrangement such that it represents an axle drive with improved efficiency and reduced space requirements.

Darlegung der Erfindung Presentation of the invention

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das zweite Planetengetriebe als einfaches Minus-Planetengetriebe mit einem zweiten Hohlrad ausgebildet ist, dessen zweite Planetenräder zusätzlich mit dem zweiten Hohlrad kämmen. This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the second planetary gear is formed as a simple negative planetary gear with a second ring gear, the second planet gears additionally mesh with the second ring gear.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Preferred embodiments and further developments of the invention are subject matter of the dependent claims.

Es ist die Grundidee der vorliegenden Erfindung, die im Stand der Technik sehr komplexe Vorstufe radikal zu entschlacken und auf das funktionale Minimum zu reduzieren, welches erforderlich ist, um die in dem Überlagerungsgetriebe erfolgende, ungleiche Verteilung des Drehmomentes der elektrischen Maschine auf die erste Achsflanschwelle und die Koppelwelle aufzuheben, dabei die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit anzupassen und zugleich eine Achsübersetzung zu realisieren, die die koaxiale Anordnung der elektrischen Maschine weiterhin möglich macht, sodass letztere nicht in bauraumungünstiger, achsparalleler It is the basic idea of the present invention to radically detoxify and reduce to the functional minimum required in the prior art very complex precursor, which is required to take place in the superposition gear, uneven distribution of the torque of the electric machine to the first Achsflanschwelle and cancel the coupling shaft, while adjusting the direction of rotation and rotational speed and at the same time to realize an axle ratio, which makes the coaxial arrangement of the electric machine continues to make possible, so that the latter not in space-saving, paraxial

Anordnung über eine den Wirkungsgrad mindernde, zusätzliche Stirnradstufe angekoppelt werden muss. Hierzu wird die Vorstufe als einfaches Planetengetriebe mit Sonne, Arrangement must be coupled via an efficiency-reducing, additional spur gear. For this purpose, the precursor is a simple planetary gear with sun,

planetentragendem Steg und Hohlrad und mit negativer Standübersetzung ausgebildet. Als Standübersetzung wird hier, wie allgemein üblich, das Verhältnis zwischen den Drehzahlen der Zentralwellen, d.h. Sonnenrad und Hohlrad, in dem Planetengetriebe bei stillstehendem Steg verstanden. Im Rahmen der Erfindung entspricht diese Standübersetzung aufgrund des gehäusefesten Steges stets der tatsächlichen Übersetzung. Ein negatives Vorzeichen der Standübersetzung drückt umgekehrte Drehrichtungen der Zentralwellen aus. planet-supporting web and ring gear and formed with negative stand translation. As a standard translation here, as is common practice, the ratio between the speeds of the central shafts, i. Sun gear and ring gear, understood in the planetary gear with stationary web. In the context of the invention, this state translation always corresponds to the actual translation due to the housing-fixed web. A negative sign of the state translation expresses reverse directions of rotation of the central waves.

Als Auslegungsbeispiel zur Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen As a design example to explain the function of the invention

Getriebeanordnung sei eine elektrische Maschine mit einem Ausgangs-Drehmoment von 100 Nm angenommen. Die Standübersetzung des als einfaches Minus-Planetengetriebe ausgebildeten Überlagerungsgetriebes sei als 2=-4 angenommen. Es lässt sich mathematisch zeigen, dass daraus ein Drehmoment am Steg des Überlagerungsgetriebes resultiert, welches dem fünffachen des Momentes der elektrischen Maschine entspricht und diesem entgegengerichtet ist, wohingegen ein Drehmoment am Hohlrad des Überlagerungsgetriebes resultiert, welches dem vierfachen des Momentes der elektrischen Maschine entspricht und zu diesem gleichgerichtet ist. Um für die Gesamtgetriebeanordnung die für einen Achsantrieb erforderliche gleiche Momentenverteilung und gleiche Drehrichtungen zu erreichen, wäre die Vorstufe mit einer Standübersetzung von iVs=-1 ,25 auszulegen. Bei dieser Auslegung würde also das E-Maschinen-Drehmoment von 100 Nm auf 500 Nm für jede Achsflanschwelle hochtransformiert, wobei die Drehzahl der elektrischen Maschine dem zehnfachen der Achsdrehzahl entspräche. Die Vorrichtung wirkt somit als„wälzendes Differential", welches die zur Ankopplung eines im Vergleich zu den Rädern eines Kraftfahrzeugs schnell drehenden, aber momentenschwachen Elektromotors notwendige Achsübersetzung auch ohne zusätzliche Stirnradstufe realisiert. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das obige Transmission arrangement is assumed to be an electrical machine with an output torque of 100 Nm. The state translation of designed as a simple minus planetary gear superposition gearbox is assumed as 2 = -4. It can be mathematically shown that this results in a torque at the web of the superposition gear, which corresponds to five times the torque of the electric machine and this opposite, whereas a torque at the ring gear of the superposition gear results, which corresponds to four times the torque of the electric machine and is rectified to this. In order to achieve the same torque distribution and the same directions of rotation required for a final drive for the overall transmission arrangement, the precursor with a stand ratio of i V s = -1, 25 should be interpreted. In this design, therefore, the E-machine torque would be transformed from 100 Nm to 500 Nm for each Achsflanschwelle, the speed of the electric machine would correspond to ten times the axle speed. The device thus acts as a "rolling differential", which implements the axle ratio required for coupling an electric motor which rotates quickly in comparison with the wheels of a motor vehicle, but without an additional spur gear stage.Of course, the invention is not based on the above

Auslegungsbeispiel beschränkt. Der Fachmann kann unter Verwendung der allgemein bekannten Gleichungen zur Berechnung von Getrieben auf die Anforderungen des jeweiligen Einzelfalls zugeschnittene Auslegungen vornehmen. Design example limited. One skilled in the art can make designs tailored to the requirements of the particular case using the well-known equations for calculating gears.

Die Erfindung lässt sich grundsätzlich durch eine Vielzahl unterschiedlicher Konstruktionen umsetzen. Bei einer besonders bevorzugten Bauform ist vorgesehen, dass das zweite Hohlrad die Eingangswelle des zweiten Planetengetriebes bildet und das zweite Sonnenrad die Ausgangswelle des zweiten Planetengetriebes bildet. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform das (einzige) Sonnenrad der Vorstufe mit der zweiten Achsflanschwelle und das Hohlrad der Vorstufe mit dem Hohlrad des Überlagerungsgetriebes verbunden. Letztere, das heißt, das erste und das zweite Hohlrad können bei einer bevorzugten Weiterbildung als ein gemeinsames Bauteil, vorzugsweise mit gleicher Zähnezahl für jedes funktionale Hohlrad, ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung optimiert den axialen Bauraum der Gesamtvorrichtung. The invention can be implemented in principle by a variety of different constructions. In a particularly preferred design it is provided that the second ring gear forms the input shaft of the second planetary gear and the second sun gear forms the output shaft of the second planetary gear. In other words, in this embodiment, the (single) sun gear of the precursor is connected to the second axle flange and the ring gear of the precursor is connected to the ring gear of the superposition gear. The latter, that is, the first and the second ring gear can be formed in a preferred development as a common component, preferably with the same number of teeth for each functional ring gear. This embodiment optimizes the axial space of the overall device.

Um unter Optimierung des radialen Bauraums die erforderliche Übersetzung der Vorstufe zu realisieren, ist bei einer Weiterbildung der oben beschriebenen Bauform vorgesehen, dass die zweiten Planetenräder, das heißt, die Planetenräder der Vorstufe, als Stufenplaneten mit einem ersten Axialabschnitt größeren Umfangs und mit einem zweiten Axialabschnitt kleineren Umfangs ausgebildet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweiten In order to realize the required translation of the precursor while optimizing the radial installation space, it is provided in a development of the above-described design that the second planetary gears, that is, the planetary gears of the precursor, as stepped planets with a first axial portion of larger circumference and with a second axial portion smaller circumference are formed. In particular, it can be provided that the second

Planetenräder über ihre ersten Axialabschnitte mit dem zweiten Hohlrad und über ihre zweiten Axialabschnitte mit dem zweiten Sonnenrad kämmen. Dies bedeutet, dass die Planetenräder mit ihrem Axialabschnitt größeren Umfangs mit dem Hohlrad und mit ihrem Axiaiabschnitt kleineren Umfangs mit dem Sonnenrad der Vorstufe kämmen. Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Zähnezahl der ersten Planetenräder mit der Zähnezahl der ersten Axialabschnitte der zweiten Pianetenräder übereinstimmt. Bei einer alternativen, ebenfalls bevorzugten Bauformvariante ist vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad die Eingangswelle des zweiten Planetengetriebes bildet und das zweite Hohlrad die Ausgangswelle des zweiten Planetengetriebes bildet. Dies bedeutet, dass das Sonnenrad der Vorstufe mit der Koppelwelle, das heißt, dem Hohlrad des Überlagerungsgetriebes verbunden ist und dass das Hohlrad der Vorstufe mit der zweiten Achsflanschwelle verbunden ist. Der grundsätzliche Aufbau der Vorstufe entspricht somit dem grundsätzlichen Aufbau des Combining planetary gears via their first axial sections with the second ring gear and their second axial sections with the second sun gear. This means that the planet gears with their axial portion of larger circumference with the ring gear and with their Axiaiabschnitt smaller circumference mesh with the sun gear of the precursor. It is particularly preferred that the number of teeth of the first planetary gears coincide with the number of teeth of the first axial sections of the second Pianetenräder. In an alternative, likewise preferred design variant, it is provided that the second sun gear forms the input shaft of the second planetary gear and the second ring gear forms the output shaft of the second planetary gear. This means that the sun gear of the preliminary stage is connected to the coupling shaft, that is, the ring gear of the superposition gear and that the ring gear of the precursor is connected to the second Achsflanschwelle. The basic structure of the preliminary stage thus corresponds to the basic structure of the

Überlagerungsgetriebes. Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Bauform ist daher vorgesehen, dass das erste und das zweite Planetengetriebe, d.h. das Überlagerungsgetriebe und die Vorstufe baugleich ausgebildet sind. Dies hat fertigungstechnische Vorteile, da die Anzahl der verwendbaren Gleichteile in beiden Planetengetrieben maximiert wird. Bei identischer Ausgestaltung beider Planetengetriebe lässt sich nur eine einzige Achsübersetzung, nämlich etwa i=5,24 realisieren. Dies kann erreicht werden, indem, wie bevorzugt vorgesehen, die Standübersetzungen des ersten und des zweiten Planetengetriebes i12=ivs=1 ,62+0,02, wobei die Toleranz angegeben ist, um in der Praxis auftretende Verluste zu kompensieren. Man erkennt, dass im Vergleich zu dem oben ausgeführten Auslegungsbeispiel bei der hier beschriebenen Bauform eine deutliche geringer Achsübersetzung realisiert wird. Die hier beschriebene Bauform eignet sich daher insbesondere für Fälle, in denen die elektrische Maschine ihre maximale Leistung bei vergleichsweise niedrigen Drehzahlen liefern kann. Superposition gear. In a preferred development of this design is therefore provided that the first and the second planetary gear, ie the superposition gear and the precursor are of identical construction. This has manufacturing advantages, since the number of usable common parts in both planetary gears is maximized. In an identical embodiment of both planetary gear can only a single axle ratio, namely realize about i = 5.24. This can be achieved by, as preferred provided, the state ratios of the first and second planetary gear i 12 = i vs = 1, 62 + 0.02, the tolerance is given to compensate for losses occurring in practice. It can be seen that in comparison to the above-described design example, in the case of the design described here, a significant low axle ratio is realized. The design described here is therefore particularly suitable for cases in which the electric machine can deliver its maximum power at comparatively low speeds.

Im Hinblick auf den axialen Bauraum lässt sich die Erfindung dadurch optimieren, dass das erste und das zweite Planetengetriebe in axialer Nachbarschaft gemeinsam im Innenraum des Rotors der vorzugsweise als Innenläufer ausgebildeten elektrischen Maschine angeordnet werden. With regard to the axial space, the invention can be optimized in that the first and the second planetary gear in the axial neighborhood together in the interior of the rotor of the preferably designed as an internal rotor electrical machine are arranged.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung sowie den Zeichnungen. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following, specific description and the drawings.

Kurzbeschreibunq der Zeichnungen Brief description of the drawings

Es zeigen Show it

Figur 1 : eine schematische Darstellung einer ersten Bauform der erfindungsgemäßen Figure 1: a schematic representation of a first design of the invention

Getriebeanordnung,  Transmission assembly

Figur 2: eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung der Bauform von Figur 1 FIG. 2: a partially sectioned perspective view of the design of FIG. 1

Figur 3: eine schematische Darstellung einer zweiten Bauform der erfindungsgemäßen Figure 3: a schematic representation of a second design of the invention

Getriebeanordnung, Figur 4: eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung der Bauform von Figur 3. Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführunqsformen Transmission assembly Figure 4 is a partially sectioned perspective view of the construction of Figure 3. Detailed Description of Preferred Embodiments

Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen weisen auf gleiche oder analoge Elemente hin. Like reference numerals in the drawings indicate like or analogous elements.

Die Figuren 1 und 2 zeigen, jeweils in unterschiedlicher Darstellung, eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 10. Die Getriebeanordnung 10 zeigt eine (in Figur 2 nicht dargestellte) elektrische Maschine 12 mit einem Stator 14 und einem Rotor 16. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die elektrische Maschine 12 in Figures 1 and 2 show, each in a different representation, a first preferred embodiment of the transmission assembly 10 of the invention. The gear assembly 10 shows a (not shown in Figure 2) electric machine 12 having a stator 14 and a rotor 16. In the illustrated embodiment the electric machine 12 in

herkömmlicher Weise als Innenläufermaschine ausgestaltet. Weiter umfasst die conventionally designed as an internal rotor machine. Next includes the

Getriebeanordnung 10 ein erstes Planetengetriebe 18 sowie ein zweites Planetengetriebe 20. Das erste Planetengetriebe 18 wird hier auch als Überlagerungsgetriebe bezeichnet. Das zweite Planetengetriebe 20 wird hier auch als Vorstufe bezeichnet. Der Rotor 16 der Gear arrangement 10, a first planetary gear 18 and a second planetary gear 20. The first planetary gear 18 is also referred to as a superposition gear. The second planetary gear 20 is also referred to as a precursor. The rotor 16 of the

elektrischen Maschine 12 ist mit dem Sonnenrad 22 des Überlagerungsgetriebes 18 verbunden. Das Sonnenrad 22 kämmt mit einem Satz Planetenräder 24, die drehbar auf einem Steg 26 gelagert sind. Außerdem kämmen die Planetenräder 24 mit einem Hohlrad 28. Der Steg 26 ist mit einer ersten, bei der dargestellten Ausführungsform rechten Achsflanschwelle 30 Electric machine 12 is connected to the sun gear 22 of the superposition gear 18. The sun gear 22 meshes with a set of planet gears 24 which are rotatably mounted on a web 26. In addition, the planet gears 24 mesh with a ring gear 28. The web 26 is provided with a first, in the illustrated embodiment right Achsflanschwelle 30th

verbunden, welche das in der Darstellung rechte Rad 32 der angetriebenen Achse des nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs trägt. Man erkennt, dass die rechte Achsflanschwelle 30 das als Hohlwelle ausgebildete Sonnenrad 22 sowie die elektrische Maschine 12 koaxial durchsetzt. connected, which carries the right wheel 32 in the illustration of the driven axle of the motor vehicle, not shown. It can be seen that the right Achsflanschwelle 30 designed as a hollow shaft sun gear 22 and the electric machine 12 passes coaxially.

Die Vorstufe 20 umfasst ein Hohlrad 34, welches mit dem Hohlrad 28 des The pre-stage 20 comprises a ring gear 34 which is connected to the ring gear 28 of the

Überlagerungsgetriebes 18 als ein gemeinsames Bauteil ausgebildet und mit gleicher Overlay gear 18 formed as a common component and with the same

Zähnezahl ausgestattet ist. Mit diesem Hohlrad 34 kämmt ein erster Axialabschnitt 36a größeren Durchmessers eines Satzes Stufenplaneten 36, die axial benachbart zu dem ersten Axialabschnitt 36a einen zweiten Axialabschnitt 36b aufweisen, der einen geringeren Number of teeth is equipped. With this ring gear 34 meshes a first axial portion 36 a larger diameter of a set of stepped planetary 36 having axially adjacent to the first axial portion 36 a second axial portion 36 b, which has a smaller

Durchmesser hat. Mit diesem Axialabschnitt 36b geringeren Durchmessers kämmen die Diameter has. The mesh with this axial portion 36b of smaller diameter

Stufenplaneten 36 mit einem Sonnenrad 38, welches mit einer zweiten, in der Figur linken Achsflanschwelle 40 verbunden ist, die das zweite Rad 42 der angetriebenen Welle des Stepped planetary 36 with a sun gear 38, which is connected to a second, in the figure left Achsflanschwelle 40, the second wheel 42 of the driven shaft of

Kraftfahrzeugs trägt. In Figur 2 ist das in Figur 1 nicht im Detail dargestellte Getriebegehäuse 44 erkennbar, an dessen in Figur 2 rechts dargestelltem Flansch die elektrische Maschine angeflanscht werden kann. Car carries. In Figure 2, the transmission housing 44 is not shown in detail in Figure 1 can be seen on the right in Figure 2 flange shown the electric machine can be flanged.

Das Überlagerungsgetriebe 18 ist als Minusgetriebe ausgeführt, d.h. bei stillstehendem Steg 26 sind die Drehrichtungen von Sonne 22 und Hohlrad 28 einander entgegengerichtet. Das The superposition gear 18 is designed as a negative gear, i. at a stationary web 26, the directions of rotation of sun 22 and ring gear 28 are opposite to each other. The

Hohlrad 28 des Überlagerungsgetriebes 18 treibt den gestuften Planeten 36 der Vorstufe 20 an. Die Vorstufe 20 kann mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Stufenplaneten 36 ausgeführt werden, wobei der Steg 37 der Vorstufe 20 gehäusefest ist. Über das Sonnenrad 38 der Vorstufe 20 wird die Achsflanschwelle 40 und somit das linke Rad 42 angetrieben. Ring gear 28 of the superposition gear 18 drives the stepped planetary gear 36 of the precursor 20 at. The pre-stage 20 can be executed with three evenly distributed over the circumference step planets 36, wherein the web 37 of the precursor 20 is fixed to the housing. About the sun gear 38 of the precursor 20, the Achsflanschwelle 40 and thus the left wheel 42 is driven.

Die gesamte Getriebeanordnung 10 besitzt lediglich einen umlaufenden Steg 26. Die Welle mit dem höchsten Drehmoment in jedem Teilgetriebe, d.h. der Steg 26 im Überlagerungsgetriebe 18 und das Sonnenrad 38 in der Vorstufe 20, sind jeweils trieblich mit der zugeordneten Achsflanschwelle 30 bzw. 40 verbünden. Dies bedeutet, dass es in der gesamten The entire transmission assembly 10 has only one circumferential ridge 26. The shaft with the highest torque in each sub-transmission, i. the web 26 in the superposition gear 18 and the sun gear 38 in the precursor 20 are each connected to the associated Achsflanschwelle 30 and 40 respectively. This means that it is in the whole

Getriebeanordnung 10 keine Welle gibt, die ein Drehmoment oberhalb des Radmomentes führen müsste. Zudem werden die beiden Teilgetriebe 18, 20 jeweils nur mit dem halben von der elektrischen Maschine aufgebrachten Achsmoment belastet. Entsprechend weniger robust müssen die einzelnen Elemente ausgelegt werden, was zu einer deutlichen Gear assembly 10 is no wave that would have to perform a torque above the wheel torque. In addition, the two partial transmissions 18, 20 are each loaded with only half the axial moment applied by the electric machine. Accordingly, less robust, the individual elements must be designed, resulting in a clear

Gewichtseinsparung beiträgt. Weight saving contributes.

Die in Figur 2 darstellte, spezielle Konstruktion stellt eine sehr kompakte Bauweise dar, weil insgesamt nur drei Zahneingriffsebenen in axialer Richtung realisiert sind. Die The illustrated in Figure 2, special construction is a very compact design, because in total only three tooth engagement planes are realized in the axial direction. The

Zusammenfassung der funktionalen Hohlräder 28 und 34 zu einem gemeinsamen Bauteil, das sowohl als Hohlrad 28 des Überlagerungsgetriebes 18 als auch als Hohlrad 34 der Vorstufe 20 dient, stellt einen weiteren Fortschritt im Hinblick auf eine axial kompakte Bauweise dar. Die Führung des Hohlrades 28/34 kann über die Verzahnung erfolgen, sodass keine eigene Hohlrad-Lagerung erforderlich ist. Summary of the functional ring gears 28 and 34 to a common component, which serves both as a ring gear 28 of the superposition gear 18 and as a ring gear 34 of the precursor 20, represents a further advance in terms of an axially compact design. The leadership of the ring gear 28/34 can be done via the teeth, so no own ring gear storage is required.

Bei der dargestellten Ausführungsform laufen die Planeten 24 im Überlagerungsgetriebe 18 axialkraftfrei. Die Schrägungswinkel der Verzahnungen der gestuften Planeten 36 der Vorstufe 20 können so gewählt werden, dass dort ebenfalls keine Axialkraft abgestützt werden muss. In the illustrated embodiment, the planet 24 run in the superposition gear 18 without axial force. The helix angles of the teeth of the stepped planets 36 of the precursor 20 can be selected so that there also no axial force must be supported.

Die Figuren 3 und 4 zeigen, jeweils in unterschiedlicher Darstellung, eine zweite Bauform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 10. Die Getriebekomponenten der Anordnung 10 sind bei dieser Bauform im Innenraum des Rotors 16 der elektrischen Maschine 12 angeordnet. Der Stator 14 der elektrischen Maschine 12, die in Innenläuferform ausgebildet ist, ist fest mit dem Gehäuse 44 verbunden. Auch die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Bauform weist ein Überlagerungsgetriebe 18 und eine Vorstufe 20 auf. Das Überlagerungsgetriebe 18 ist gemäß demselben Prinzip aufgebaut, wie das Überlagerungsgetriebe 18 der Figuren.1 und 2. Zu seiner Erläuterung soll daher auf das oben gesagte verwiesen werden. Figures 3 and 4 show, each in a different representation, a second design of the transmission assembly 10 of the invention. The transmission components of the assembly 10 are arranged in this design in the interior of the rotor 16 of the electric machine 12. The stator 14 of the electric machine 12, which is formed in an inner rotor shape, is fixedly connected to the housing 44. Also, the design shown in Figures 3 and 4 has a superposition gear 18 and a precursor 20. The superposition gear 18 is constructed according to the same principle as the superposition gear 18 of Figures 1 and 2. For its explanation, reference should therefore be made to the above.

Die Bauform der Figuren 3 und 4 unterscheidet sich jedoch von der Bauform der Figuren 1 und 2 in der Ausgestaltung der Vorstufe 20 sowie in der Kopplung der Vorstufe 20 mit dem However, the design of Figures 3 and 4 differs from the design of Figures 1 and 2 in the design of the precursor 20 and in the coupling of the precursor 20 with the

Überlagerungsgetriebe 18. Bei der Bauform der Figuren 3 und 4 ist das Hohlrad 28 des Überlagerungsgetriebes 18 mit dem Sonnenrad 38 der Vorstufe 20 verbunden. Die Planeten 36 der Vorstufe 20, die auf dem gehäusefesten Steg 37 gelagert sind, sind als einfache, nicht gestufte Planeten ausgebildet. Sie kämmen sowohl mit dem Sonnenrad 38 als auch mit dem Hohlrad 34, das bei dieser Bauform als separates und vom Hohlrad 28 des Superposition gear 18. In the design of Figures 3 and 4, the ring gear 28 of the Superposition gear 18 connected to the sun gear 38 of the precursor 20. The planets 36 of the precursor 20, which are mounted on the housing-fixed web 37, are formed as simple, non-stepped planets. They mesh with both the sun gear 38 and the ring gear 34, which in this design as a separate and from the ring gear 28 of the

Überlagerungsgetriebes verschiedenes Hohlrad ausgebildet ist. Das Hohlrad 34 ist mit der linken Achsflanschwelle 40 verbunden, die das linke Rad 42 trägt. Superposition gear different ring gear is formed. The ring gear 34 is connected to the left axle flange 40 which carries the left wheel 42.

Bei den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen sind die einzelnen Teilgetriebe, das heißt, das Überlagerungsgetriebe 18 und die Vorstufe 20 bauidentisch ausgebildet. Es sind somit zwei identische Getriebeteile verbaut, wobei sich über die Skalierungseffekte deutliche Kostenvorteile erschließen lassen. Aus dem Aufbau der Getriebeanordnung 10 aus zwei identischen Teilgetrieben 18, 20 ergibt sich, dass ausschließlich eine Achsübersetzung von etwa 5,2 möglich ist, was mit Teilgetrieben einer Standübersetzung von etwa 1 ,6 erreichbar ist. Wie auch bei der Bauform der Figuren 1 und 2 läuft in der gesamten Getriebeanordnung 10 nur ein einziger Steg 26 um. In the embodiments shown in Figures 3 and 4, the individual partial transmission, that is, the superposition gear 18 and the precursor 20 are identical in construction. Thus, two identical transmission parts are installed, whereby significant cost advantages can be achieved via the scaling effects. From the structure of the gear assembly 10 of two identical partial transmissions 18, 20 results in that only an axle ratio of about 5.2 is possible, which can be achieved with partial transmissions of a stand ratio of about 1, 6. As with the design of Figures 1 and 2 runs in the entire gear assembly 10 only a single web 26 to.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispieie der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. Those skilled in the art will be aware of a broad spectrum in light of the disclosure herein

Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere beziehen sich Angaben wie „rechts" und„links" jeweils nur auf die diskutierten Figuren und stelle keine Einschränkung der Erfindung dar. Variations are given to the hand. In particular, statements such as "right" and "left" each refer only to the discussed figures and represent no limitation of the invention.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

Getriebeanordnung transmission assembly

elektrische Maschine  electric machine

Stator von 12  Stator of 12

Rotor von 12  Rotor of 12

erstes Planetengetriebe/Überlagerungsgetriebe zweites Planetengetriebe/Vorstufe  first planetary gearbox / superposition gearbox second planetary gearbox / precursor

Sonnenrad/Eingangswelle von 18  Sun gear / input shaft of 18

Planetenrad von 18  Planet wheel of 18

Steg/Ausgangswelle von 18  Bridge / output shaft of 18

Hohlrad/Koppelwelle von 18  Ring gear / coupling shaft of 18

erste (rechte) Achsflanschwelle  first (right) axle flange threshold

erstes (rechtes) Antriebsrad  first (right) drive wheel

Hohlrad von 20  Ring gear of 20

Planet von 20/Stufenplanet Planet of 20 / Stufenplanet

a erster Axialabschnitt von 36a first axial section of 36

b zweiter Axialabschnitt von 36b second axial section of 36

1 Planet von 20/ungestufter Planet 1 planet of 20 / ungestufter planet

Steg von 20  Footbridge of 20

Sonnenrad von 20  Sun wheel of 20

zweite (linke) Achsflanschwelle  second (left) axle flange threshold

zweites (linkes) Antriebsrad  second (left) drive wheel

Gehäuse  casing

Claims

Ansprüche claims Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend Gear arrangement for a motor vehicle, comprising - ein Gehäuse (4),  a housing (4), - eine elektrische Maschine (12) mit einem gehäusefesten Stator (14) und einem relativ zu dem Stator (14) drehbar gelagerten Rotor (16) sowie  - An electric machine (12) with a housing fixed stator (14) and a relative to the stator (14) rotatably mounted rotor (16) and - eine Getriebeeinrichtung mit einem ersten stirnverzahnten Planetengetriebe (18), welches mittels seiner Eingangswelle (22) mit dem Rotor (16) und mittete seiner Ausgangswelle (26) mit einer ersten Achsflanschwelle (30) verbunden ist,  - A transmission device with a first spur planetary gear (18) which is connected by means of its input shaft (22) with the rotor (16) and mittete its output shaft (26) with a first Achsflanschwelle (30) und einem zweiten stirnverzahnten Planetengetriebe (20), welches mittels seiner Eingangswelle (34; 38) mit einer Koppelwelle (28) des ersten Planetengetriebes (18) und mittels seiner Ausgangswelle (34; 38) mit einer zweiten Achsflanschwelle (40) verbunden ist,  and a second spur planetary gear (20) which is connected by means of its input shaft (34; 38) to a coupling shaft (28) of the first planetary gear (18) and by means of its output shaft (34; 38) to a second axle flange (40), wobei das erste Planetengetriebe (18) ein seine Eingangswelle bildendes, koaxial zu dem Rotor (16) angeordnetes und mit diesem verbundenes, erstes Sonnenrad (22), ein seine Koppelwelle bildendes Hohlrad (28) und einen seine Ausgangswelle bildenden, koaxial zu dem Rotor (16) sowie koaxial zu der ersten Achsflanschwelle (30) angeordneten und mit dieser verbundenen Steg (26), welcher einen einfachen Satz drehbar gelagerter erster Planetenräder (24) trägt, die einerseits mit dem ersten Sonnenrad (22) und andererseits mit dem ersten Hohlrad (28) kämmen, aufweist wherein the first planetary gear (18) has a first sun gear (22) arranged coaxially with the rotor (16) forming its input shaft, a ring gear (28) forming its coupling shaft and an output shaft forming it, coaxial with the rotor ( 16) and coaxial with the first Achsflanschwelle (30) arranged and connected to this web (26) which carries a simple set of rotatably mounted first planetary gears (24), on the one hand with the first sun gear (22) and on the other hand with the first ring gear ( 28) comb und wobei das zweite Planetengetriebe (20) ein zweites Sonnenrad (38) und einen gehäusefesten, zweiten Steg (37), welcher einen einfachen Satz drehbar gelagerter zweiter Planetenräder (36; 36') trägt, die mit dem zweiten Sonnenrad (38) kämmen, aufweist, and wherein said second planetary gear (20) carries a second sun gear (38) and a housing-fixed second land (37) which carries a simple set of rotatably mounted second planetary gears (36; 36 ') meshing with said second sun gear (38). having, dadurch gekennzeichnet, characterized, dass das zweite Planetengetriebe (20) als einfaches Minus-Planetengetriebe mit einem zweiten Hohlrad (34) ausgebildet ist, dessen zweite Planetenräder (36, 36') zusätzlich mit dem zweiten Hohlrad (38) kämmen. that the second planetary gear (20) is designed as a simple minus planetary gear with a second ring gear (34), the second planet gears (36, 36 ') in addition with the second ring gear (38) mesh. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 , Gear arrangement according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, characterized, dass das zweite Hohlrad (34) die Eingangswelle des zweiten Planetengetriebes (20) bildet und das zweite Sonnenrad (38) die Ausgangswelle des zweiten Planetengetriebes (20) bildet. in that the second ring gear (34) forms the input shaft of the second planetary gear (20) and the second sun gear (38) forms the output shaft of the second planetary gear (20). 3. Getriebeanordnung nach Anspruch 2, 3. Gear arrangement according to claim 2, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das erste und das zweite Hohlrad (28, 34) als ein gemeinsames Bauteil ausgebildet sind.  the first and the second ring gear (28, 34) are formed as a common component. 4. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, 4. Gear arrangement according to one of claims 2 to 3, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass die zweiten Planetenräder (36) als Stufenplaneten mit einem ersten Axialabschnitt (36a) größeren Umgangs und mit einem zweiten Axialabschnitt (36b) kleineren Umfangs ausgebildet sind.  in that the second planetary gears (36) are designed as stepped planets with a larger circumference of the first axial section (36a) and of a smaller circumference of the second axial section (36b). 5. Getriebeanordnung nach Anspruch 4, 5. gear arrangement according to claim 4, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass die zweiten Planetenräder (36) über ihre ersten Axialabschnitte (36a) mit dem zweiten Hohlrad (34) und über ihre zweiten Axialabschnitte (36b) mit dem zweiten Sonnenrad (38) kämmen.  in that the second planet wheels (36) mesh with the second ring gear (34) via their first axial sections (36a) and with the second sun gear (38) via their second axial sections (36b). 6. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, 6. Gear arrangement according to one of claims 4 to 5, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass die Zähnezahl der ersten Planetenräder (24) mit der Zähnezahl der ersten  that the number of teeth of the first planet gears (24) with the number of teeth of the first Axialabschnitte (36a) der zweiten Planetenräder (36) übereinstimmt.  Axial sections (36a) of the second planet gears (36) coincides. 7. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 , 7. Gear arrangement according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das zweite Sonnenrad (38) die Eingangswelle des zweiten Planetengetriebes (20) bildet und das zweite Hohlrad (34) die Ausgangswelle des zweiten Planetengetriebes (20) bildet.  in that the second sun gear (38) forms the input shaft of the second planetary gear (20) and the second ring gear (34) forms the output shaft of the second planetary gear (20). 8. Getriebeanordnung nach Anspruch 7, 8. gear arrangement according to claim 7, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das erste und das zweite Planetengetriebe (18, 20) baugleich ausgebildet sind.  that the first and the second planetary gear (18, 20) are of identical construction. 9. Getriebeanordnung nach Anspruch 7, 9. gear arrangement according to claim 7, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass die Standübersetzungen des ersten und des zweiten Planetengetriebes (18, 20) 1 ,62 ± 0,02 betragen. the level ratios of the first and second planetary gears (18, 20) are 1.62 ± 0.02. 10. Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, 10. Transmission arrangement according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das erste und das zweite Planetengetriebe (18, 20) in axialer Nachbarschaft zueinander gemeinsam im Innenraum des Rotors (16) der elektrischen Maschine (12) angeordnet sind.  the first and the second planetary gear (18, 20) are arranged in axial proximity to one another in common in the interior of the rotor (16) of the electric machine (12).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109466291A (en) * 2017-09-08 2019-03-15 本田技研工业株式会社 vehicle drive
CN110605958A (en) * 2019-09-20 2019-12-24 开沃新能源汽车集团有限公司 A coaxial power coupling drive motor assembly
CN111344175A (en) * 2017-11-13 2020-06-26 奥迪股份公司 Drive device for an axle of a two-track vehicle
CN118669506A (en) * 2024-08-23 2024-09-20 盛瑞传动股份有限公司 Differential mechanism, axle and vehicle

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013220835A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetary gear, in particular axle for a motor vehicle
DE102014201245B4 (en) 2014-01-23 2022-01-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electromechanical axle drive for a motor vehicle
DE102014205165A1 (en) 2014-03-20 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device comprising double-acting gear arrangement
DE102014206667A1 (en) 2014-04-07 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device comprising a gear arrangement with two partial transmissions
DE102014209937A1 (en) 2014-05-26 2015-11-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device comprising gear arrangement with optional switchable positive and negative total ratio
DE102014209946A1 (en) * 2014-05-26 2015-11-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device comprising gear arrangement with negative gear and reduced coupling set
DE102014213146B4 (en) * 2014-07-07 2017-01-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive arrangement with a rolling differential
DE102015210936A1 (en) 2015-06-15 2016-12-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Gear arrangement for a vehicle
DE102015210935A1 (en) 2015-06-15 2016-12-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ring gear arrangement with two fixed ring gears and method for producing a ring gear arrangement
DE102017111040B4 (en) * 2017-05-22 2019-01-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device for a motor vehicle
DE102017212781A1 (en) 2017-07-25 2019-01-31 Magna powertrain gmbh & co kg transaxles
DE102017129589A1 (en) 2017-12-12 2019-06-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Epicyclic differential
DE102018208044A1 (en) 2018-05-23 2019-11-28 Robert Bosch Gmbh transmission assembly
DE102019216508A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Transmission, drivetrain and vehicle with gearbox
EP4053430A1 (en) 2021-03-04 2022-09-07 Pi3 GmbH Drive device and motor vehicle
DE102021005765A1 (en) 2021-11-22 2023-05-25 Daimler Truck AG Electric axle drive for an axle of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, and motor vehicle, in particular motor vehicle
DE102022202383A1 (en) * 2022-03-10 2023-09-14 Zf Friedrichshafen Ag Axle transmission system for a motor vehicle drive axle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5845732A (en) * 1995-04-19 1998-12-08 Aisin Aw Co., Ltd. Drivetrain for an electric vehicle
DE102007055883A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Forschungsgesellschaft für Zahnräder und Getriebe mbH Transmission device with at least two output shafts

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2962071B2 (en) * 1992-09-11 1999-10-12 トヨタ自動車株式会社 Drive for electric vehicles
JP3784845B2 (en) * 1994-06-02 2006-06-14 日産自動車株式会社 Reducer with differential mechanism for electric vehicles
DE19516632A1 (en) * 1995-05-05 1996-11-07 Horst Ing Grad Wandelt Planet gear as differential modifier for centrifuges, vehicle and marine drives etc.
DE10245663A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-08 Robert Bosch Gmbh Symmetrical drive for wiper components
JP4631784B2 (en) * 2006-04-05 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 Driving force distribution device for vehicle
JP4980786B2 (en) * 2007-05-15 2012-07-18 富士重工業株式会社 Vehicle differential device
DE102009027775A1 (en) * 2009-07-16 2011-01-20 Zf Friedrichshafen Ag Gear mechanism for arranging drive torque of engine of vehicle drive train between drivable vehicle axle and another drivable vehicle axle, has two planetary gear sets, where planetary gear sets form stacked planetary gear

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5845732A (en) * 1995-04-19 1998-12-08 Aisin Aw Co., Ltd. Drivetrain for an electric vehicle
DE102007055883A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Forschungsgesellschaft für Zahnräder und Getriebe mbH Transmission device with at least two output shafts

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109466291A (en) * 2017-09-08 2019-03-15 本田技研工业株式会社 vehicle drive
CN109466291B (en) * 2017-09-08 2022-01-04 本田技研工业株式会社 Vehicle drive device
CN111344175A (en) * 2017-11-13 2020-06-26 奥迪股份公司 Drive device for an axle of a two-track vehicle
CN111344175B (en) * 2017-11-13 2023-09-15 奥迪股份公司 Drive equipment for axles of double-track vehicles
CN110605958A (en) * 2019-09-20 2019-12-24 开沃新能源汽车集团有限公司 A coaxial power coupling drive motor assembly
CN118669506A (en) * 2024-08-23 2024-09-20 盛瑞传动股份有限公司 Differential mechanism, axle and vehicle

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