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Title:
DRIVE ARRANGEMENT FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/149874
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive arrangement for a motor vehicle, comprising a shift transmission (4) and a differential transmission (5). The shift transmission (4) has a rotationally driveable driveshaft (9), an intermediate shaft (10) which is parallel to the driveshaft (9), at least one first shift stage with a first gear set (4, 15), and a second shift stage with a second gear set (14, 15) for transmitting a torque from the driveshaft (9) to the intermediate shaft (10) with different gear ratios i1, i2. The intermediate shaft (10) has an output gear (18) for transmitting a torque to a differential carrier (11) of the differential transmission (5), and a rotational axis of the differential carrier (11) runs parallel to the intermediate shaft (10). The output gear (18) is arranged axially between the at least two shift stages.

Inventors:
KRAMER FRED (DE)
SCHMIDT MARK (DE)
MERTENS RALPH (DE)
MARKS JIRI (DE)
ALTENRATH THOMAS (DE)
GASSMANN THEODOR (DE)
Application Number:
EP2014/056861
Publication Date:
October 08, 2015
Filing Date:
April 04, 2014
Export Citation:
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Assignee:
GKN DRIVELINE INT GMBH (DE)
International Classes:
B60K1/00; F16H3/089; F16H57/00; F16H57/04; F16H63/30
Domestic Patent References:
WO2012088860A12012-07-05
Foreign References:
FR2976526A12012-12-21
FR2946292A32010-12-10
DE102012204717A12013-09-26
FR2946293A12010-12-10
Attorney, Agent or Firm:
Neumann Müller Oberwalleney & Partner Patentanwälte (DE)
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Claims:
Antriebsanordnung für Elektroantrieb

Ansprüche

1 . Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schaltgetriebe (4) und einem Differentialgetriebe (5),

wobei das Schaltgetriebe (4) eine drehend antreibbare Antriebswelle (9) und eine zur Antriebswelle (9) parallele Zwischenwelle (10), und mindestens eine erste Schaltstufe mit einem ersten Rädersatz (14, 15) sowie eine zweite Schaltstufe mit einem zweiten Rädersatz (16, 17) zur Übertragung von Drehmoment von der Antriebswelle (9) auf die Zwischenwelle (10) mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen (i1 , i2) aufweist,

wobei die Zwischenwelle (10) ein Abtriebsrad (18) zur Übertragung von Drehmoment auf einen Differentialträger (1 1 ) des Differentialgetriebes (5) aufweist, wobei eine Drehachse (A1 1 ) des Differentialträgers (1 1 ) parallel zur Zwischenwelle (10) verläuft, und

wobei das Abtriebsrad (18) axial zwischen den mindestens zwei Schaltstufen angeordnet ist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der erste Rädersatz ein auf der Antriebswelle (9) drehbar gelagertes erstes Antriebsrad (14) und ein mit der Zwischenwelle (10) drehfest verbundenes erstes Zwischenrad (15) aufweist, und

dass der zweite Rädersatz ein auf der Antriebswelle (9) drehbar gelagertes zweites Antriebsrad (16) und ein mit der Zwischenwelle (10) drehfest verbundenes zweites Zwischenrad (17) aufweist.

3. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schaltgetriebe (4) und einem Differentialgetriebe (5),

wobei das Schaltgetriebe (4) eine drehend antreibbare Antriebswelle (9) und eine zur Antriebswelle (9) parallele Zwischenwelle (10), und mindestens eine erste Schaltstufe mit einem ersten Rädersatz (14, 15) sowie eine zweite Schaltstufe mit einem zweiten Rädersatz (14, 15) zur Übertragung von Drehmoment von der Antriebswelle (9) auf die Zwischenwelle (10) mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen (i1 , i2) aufweist,

wobei der erste Rädersatz (14, 15) ein auf der Antriebswelle (9) drehbar gelagertes erstes Antriebsrad (14) und ein mit der Zwischenwelle (10) drehfest verbundenes erstes Zwischenrad (15) aufweist,

wobei der zweite Rädersatz (16, 17) ein auf der Antriebswelle (9) drehbar gelagertes zweites Antriebsrad (16) und ein mit der Zwischenwelle (10) drehfest verbundenes zweites Zwischenrad (17) aufweist, und

wobei die Zwischenwelle (10) ein Abtriebsrad (18) zur Übertragung von Drehmoment auf einen Differentialträger (1 1 ) des Differentialgetriebes (5) aufweist, wobei eine Drehachse (A1 1 ) des Differentialträgers (1 1 ) parallel zur Zwischenwelle (10) verläuft.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (18) axial zwischen dem ersten Rädersatz (14, 15) und dem zweiten Rädersatz (16, 17) angeordnet ist.

5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor (3) zum Antreiben der Antriebswelle (9) vorgesehen ist, wobei zumindest eines von Folgendem gilt:

die Antriebswelle (9) ist parallel zur Motorwelle (8) des Elektromotors (3) angeordnet;

die Antriebswelle (9) ist koaxial zur Motorwelle (8) des Elektromotors (3) angeordnet;

das Übersetzungsverhältnis zwischen Motorwelle (8) und Antriebswelle (9) ist eins.

6. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass für eine Übersetzung von der Antriebswelle (9) auf die Zwischenwelle (10) zumindest eines von Folgendem gilt:

das erste Übersetzungsverhältnis (i1 ) zwischen erstem Antriebsrad (14) und erstem Zwischenrad (15) liegt zwischen 3,0 und 4,0;

das zweite Übersetzungsverhältnis (i2) zwischen zweitem Antriebsrad (16) und zweitem Zwischenrad (17) liegt zwischen 1 ,3 und 2,3.

7. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (4) eine Schalteinheit (12) zum Schalten der mindestens zwei Schaltstufen aufweist, wobei die Schalteinheit (12) koaxial zur Antriebswelle (9) angeordnet ist.

8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (12) axial zwischen den mindestens zwei Schaltstufen angeordnet ist.

9. Antriebsanordnung nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (12) das erste Zwischenrad (15) und das zweite Zwischenrad (17) radial teilweise überdeckt.

10. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines von Folgendem gilt:

die Schalteinheit (12) hat zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit dem

Abriebsrad (18) der Zwischenwelle (10),

die Schalteinheit (12) hat zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit einer Differentialmittelebene (E5) des Differentialgetriebes (5), wobei die Differentialmittelebene senkrecht zur Differentialachse (A1 1 ) verläuft und eine Differentialradachse (A38) beinhaltet.

1 1 . Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (12) folgendes aufweist: ein Eingangsteil (42), das mit der Antriebswelle (9) drehfest verbunden ist, ein erstes Ausgangsteil (43), das mit dem ersten Antriebsrad (14) drehfest verbunden ist,

ein zweites Ausgangsteil (44), das mit dem zweiten Antriebsrad (16) drehfest verbunden ist,

ein Koppelelement (45), mit dem das Eingangsteil (42) optional mit dem ersten Ausgangsteil (43) oder dem zweiten Ausgangsteil (44) zur Übertragung eines Drehmoments koppelbar ist.

12. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (45) in Form einer Schiebemuffe gestaltet ist, die auf dem Eingangsteil (42) drehfest gehalten und gegenüber diesem mittels eines Aktuators (13) axial verschiebbar ist,

wobei die Schiebemuffe in einer Neutralposition (N) gegenüber dem ersten und zweiten Ausgangsteil (43, 44) frei drehbar ist, in einer ersten Schaltposition (P1 ) mit dem ersten Ausgangsteil (43) und in einer zweiten Schaltposition (P2) mit dem zweiten Ausgangsteil (44) drehfest verbunden ist.

13. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (12) einen Synchronisiermechanismus (57) aufweist.

14. Antriebsanordnung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (13) einen Spindeltrieb umfasst, mit einer drehend antreibbaren Spindel (48) und einer Spindelhülse (49), die mit einem Innengewinde in ein entsprechendes Außengewinde der Spindel eingreift, so dass die Spindelhülse (49) bei Drehung der Spindel (48) axial bewegt wird, wobei an der Spindelhülse (49) eine Schaltgabel (50) befestigt ist, die in eine Ringnut (53) der Schiebemuffe eingreift.

15. Antriebsanordnung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (54) vorgesehen ist, der ein die axiale Position der Spindelhülse (49) repräsentierendes Signal erfassen kann, wel- ches an eine elektronische Regeleinheit zur Steuerung des Spindeltriebs weitergegeben werden kann.

16. Antriebsanordnung nach Anspruch 14 oder 15,

dadurch gekennzeichnet, dass Erfassungsmittel vorgesehen sind, welche ein die Kraft zum axialen Bewegen der Spindelhülse (49) repräsentierendes Signal erfassen können, welches an die Regeleinheit zur Steuerung des Spindeltriebs weitergegeben werden kann.

17. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, dass das Abriebsrad (18) einteilig mit der Zwischenwelle (10) gestaltet ist, wobei das erste Zwischenrad (15) gegen eine erste Seitenfläche des Abtriebsrads (18) axial abgestützt ist und das zweite Zwischenrad (17) gegen eine entgegengesetzt gerichtete zweite Seitenfläche des Abtriebsrads (18) axial abgestützt ist.

18. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,

dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (18) einen kleineren Durchmesser und eine größere Breite aufweist, als das erste Zwischenrad (15) und zweite Zwischenrad (17).

19. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,

dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (9) eine Längsbohrung (75) sowie zumindest eine Querbohrung (76, 77) zur Schmiermittelversorgung von zumindest einem äußeren Sitzabschnitt für eines von dem ersten Antriebsrad (14), dem zweiten Antriebsrad (16) und dem Eingangsteil (42) aufweist.

20. Antriebsanordnung nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil (42) mit Übermaßpassung mit der Antriebswelle (9) drehfest verbunden ist, wobei zumindest eine der Querbohrungen (76) mit dem Sitzbereich des Eingangsteils (42) fluidisch verbunden ist.

Description:
ANTRIEBSANORDNUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Elektroantrieb, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung. Ein Elektroantrieb kann als alleiniger Antrieb für das Kraftfahrzeug dienen oder es kann zusätzlich ein Verbrennungsmotor vorgesehen sein. In diesem Fall können der Elektroantrieb und der Verbrennungsmotor jeweils für sich oder gemeinsam überlagert das Kraftfahrzeug antreiben. Derartige Antriebskonzepte werden auch als„Hybridantrieb" bezeichnet.

Üblicherweise umfasst ein Elektroantrieb einen Elektromotor sowie ein nachgelagertes Untersetzungsgetriebe, das eine Drehbewegung vom Schnellen ins Langsame übersetzt. Vom Untersetzungsgetriebe wird das Drehmoment auf den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs übertragen. Hierfür teilt ein dem Untersetzungsgetriebe im Dreh- momentfluss nachgelagertes Differentialgetriebe das eingeleitete Drehmoment auf zwei Ausgangswellen zum Antreiben der Fahrzeugräder auf. Die beiden Ausgangswellen des Differentialgetriebes haben untereinander eine ausgleichende Wirkung, das heißt dreht eine der beiden Ausgangswellen schneller, so dreht die andere Ausgangswelle entsprechend langsamer, und umgekehrt.

Aus der DE 10 2005 022 926 B3 ist eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einem elektrischen Motor, einem Wechselgetriebe mit wenigstens zwei Gangstufen und einem Differential. Der Motor treibt das Differential über eine Zwischenwelle an. Zur Betätigung der zwei Gangstufen ist eine Aktuatoranordnung vor- gesehen, die eine drehend antreibbare Schaltwalze aufweist. Mittels der Schaltwalze wird eine Schaltmuffe betätigt, die zwei Schaltkupplungen betätigt. Aus der WO 2005/098269 A2 ist ein automatisiertes Schaltgetriebe mit mehreren Gangstufen bekannt, die mittels jeweiliger Schaltkupplungen ein- und auslegbar sind. Die Schaltkupplungen sind in Form von Synchronkupplungen gestaltet, die mittels einer axial verschiebbaren Schaltmuffe betätigt werden. Die Schaltmuffe wird mittels eines steuerbaren Aktuators betätigt.

Aus der WO 2012/087700 A1 ist ein Elektroantriebsmodul mit einem Elektromotor, einem Planetengetriebe, einer Synchronisiereinheit, einem Untersetzungsgetriebe und einer Differentialanordnung bekannt.

Elektroantriebe der genannten Art mit Mehrganggetriebe mit Kupplungsschaltung benötigen einen erheblichen baulichen Aufwand für die Kupplungen und die Aktuato- rik. Mehrganggetriebe mit Synchronisiereinheit erfordern hohe Schaltkräfte, was ho- he Anforderungen an den Aktuator stellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung mit Schaltgetriebe und Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, die kompakt baut und ein schnelles Schalten ermöglicht. Weiter besteht die Aufgabe darin, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung vorzuschlagen.

Eine erste Lösung besteht in einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schaltgetriebe und einem Differentialgetriebe, wobei das Schaltgetriebe eine drehend antreibbare Antriebswelle und eine zur Antriebswelle parallele Zwischenwel- le, und mindestens eine erste Schaltstufe mit einem ersten Rädersatz sowie eine zweite Schaltstufe mit einem zweiten Rädersatz zur Übertragung von Drehmoment von der Antriebswelle auf die Zwischenwelle mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen aufweist, wobei die Zwischenwelle ein Abtriebsrad zur Übertragung von Drehmoment auf einen Differentialträger des Differentialgetriebes aufweist, wobei eine Drehachse des Differentialträgers parallel zur Zwischenwelle verläuft, und wobei das Abtriebsrad axial zwischen den mindestens zwei Schaltstufen angeordnet ist. Eine zweite Lösung besteht in einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schaltgetriebe und einem Differentialgetriebe, wobei das Schaltgetriebe eine drehend antreibbare Antriebswelle und eine zur Antriebswelle parallele Zwischenwelle, und mindestens eine erste Schaltstufe mit einem ersten Rädersatz sowie eine zweite Schaltstufe mit einem zweiten Rädersatz zur Übertragung von Drehmoment von der Antriebswelle auf die Zwischenwelle mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen aufweist, wobei der erste Rädersatz ein auf der Antriebswelle drehbar gelagertes erstes Antriebsrad und ein mit der Zwischenwelle drehfest verbundenes erstes Zwischenrad aufweist, wobei der zweite Rädersatz ein auf der Antriebswelle drehbar gelagertes zweites Antriebsrad und ein mit der Zwischenwelle drehfest verbundenes zweites Zwischenrad aufweist, und wobei die Zwischenwelle ein Abtriebsrad zur Übertragung von Drehmoment auf einen Differentialträger des Differentialgetriebes aufweist, wobei eine Drehachse des Differentialträgers parallel zur Zwischenwelle verläuft.

Für beide Antriebsanordnungen gilt in vorteilhafter Weise, dass diese besonders kompakt aufgebaut sind. Durch die genannten Konstruktionen kann der zwischen den Schaltstufen zur Verfügung stehende Bauraum sehr gut ausgenutzt werden. Die Antriebswelle, die Zwischenwelle und die Drehachse des Differentials sind im We- sentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei der radiale Abstand der genannten Bauteile verhältnismäßig gering ist. Insgesamt hat die Getriebeeinheit aus Schaltgetriebe und Differentialgetriebe hat eine besonders geringe Breite und Länge und damit ein auch ein geringes Gewicht. Es versteht sich, dass die beiden Lösungen alternativ oder in Kombination verwirklicht sein können. So kann die erste Lösung auch die Ausgestaltung des ersten und zweiten Rädersatzes von der zweiten Lösung beinhalten. Umgekehrt kann die zweite Lösung auch die Anordnung des Abtriebsrads zwischen den mindestens zwei Schaltstufen beinhalten.

Die Antriebsanordnung weist vorzugsweise einen Elektromotor zum Antreiben der Antriebswelle auf. Die aus Elektromotor, Schaltgetriebe und Differentialgetriebe gebildete Baueinheit kann auch als Elektroantrieb bezeichnet werden. Der Elektroan- trieb kann als alleiniger Antrieb für ein Kraftfahrzeug oder als zusätzliche Antriebsquelle in einem Kraftfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor als Hauptantriebsquelle aufweist, verwendet werden. Der Elektroantrieb kann zum Antreiben einer beliebigen Antriebsachse eingesetzt werden, Vorderachse oder Hinterachse.

Vom Elektroantrieb eingeleitetes Drehmoment wird auf die Antriebswelle übertragen, von dieser über eine der mindestens zwei Schaltstufen auf die Zwischenwelle und von der Zwischenwelle wiederum auf den Differentialträger des Differentialgetriebes. Die Antriebswelle ist vorzugsweise koaxial zur Motorwelle des Elektromotors ange- ordnet, wobei sie je nach technischen Anforderungen auch parallel zu dieser angeordnet sein kann. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Motorwelle und Antriebswelle ist insbesondere eins, das heißt die Antriebswelle dreht mit derselben Drehzahl wie die Motorwelle, wobei grundsätzlich auch andere Übersetzungen denkbar sind. Jede der mindestens zwei Schaltstufen weist ein auf der Antriebswelle drehbar gelagertes Antriebsrad und ein drehfest mit der Zwischenwelle verbundenes Zwischenrad auf, die zumindest mittelbar miteinander in Eingriff sind. Ein erster Rädersatz mit einem ersten Antriebsrad und einem ersten Zwischenrad hat ein erstes Übersetzungsverhältnis iL Ein zweiter Rädersatz mit einem zweiten Antriebsrad und einem zwei- ten Zwischenrad hat ein zweites Übersetzungsverhältnis i2, das vom ersten Übersetzungsverhältnis abweicht. Vorzugsweise ist das erste Übersetzungsverhältnis, das insbesondere zwischen 3,0 und 4,0 liegt, größer als das zweite Übersetzungsverhältnis, das insbesondere zwischen 1 ,3 und 2,3 liegt. Im ersten Gang dreht die Zwischenwelle folglich langsamer als im zweiten Gang. Vorstehend sind nur zwei Schaltstufen erwähnt; es versteht sich jedoch, dass das Schaltgetriebe je nach technischen Anforderungen an den Elektroantrieb auch mehr als zwei Schaltstufen aufweisen kann.

Eine besondere technische Herausforderung stellt die Anordnung von Gangrädern auf der Antriebswelle dar, da diese, insbesondere wenn die Welle direkt vom Elektromotor angetrieben wird, mit sehr hohen Drehzahlen von über 10.000 Umdrehungen pro Minute rotiert. Um eine gute Schmiermittelversorgung und lange Lebensdauer der drehenden Bauteile zu erreichen, hat die Antriebswelle vorzugsweise eine Längsbohrung sowie zumindest eine Querbohrung. Auf diese Weise kann Schmiermittel vom Inneren der Antriebswelle zum jeweiligen Sitzabschnitt des Eingangsteils, ersten Ausgangsteil und/oder zweiten Ausgangsteils gelangen. Das Eingangsteil ist mit Übermaßpassung, auch als Presspassung bezeichnet, mit der Antriebswelle drehfest verbunden, wobei zumindest eine der Querbohrungen mit dem Sitzbereich des Eingangsteils fluidisch verbunden ist. Auf diese Weise wird die Bildung von Passungsrost im Kontaktbereich zwischen Antriebswelle und Eingangsteil verhindert.

Das Schaltgetriebe, das auch als Wechselgetriebe bezeichnet wird, weist vorzugs- weise eine Schalteinheit zum Schalten der mindestens zwei Schaltstufen auf. Die Schalteinheit ist insbesondere koaxial zur Antriebswelle angeordnet, was zu einem kompakten Aufbau der Getriebeeinheit beiträgt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schalteinheit axial zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad angeordnet. Dabei kann die Schalteinheit das erste Zwischenrad und/oder das zweite Zwischenrad radial teilweise überdecken, was zu einer guten Bauraumausnutzung führt. Für eine kompakte Baugröße ist es günstig, wenn die Schalteinheit zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit dem Zwischenwellen- Abriebsrad hat. Alternativ oder in Ergänzung hat die Schalteinheit zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit der Differentialmittelebene des Differentialgetriebes. Als Differentialmittelebene ist eine Ebene definiert, die senkrecht zur Differentialachse verläuft und eine Differentialradachse beinhaltet. Insgesamt eine organische Struktur erreicht, bei der die Schalteinheit, das Zwischenwellen-Abtriebsrad und das Ringrad des Differentials mittig, beziehungsweise im Wesentlichen in einer Ebene, angeordnet sind und seitlich von den Rädern der ersten und zweiten Schaltstufe flankiert werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Schalteinheit folgendes auf: ein Eingangsteil, das mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist, ein erstes Ausgangsteil, das mit dem ersten Antriebsrad drehfest verbunden ist, ein zweites Ausgangsteil, das mit dem zweiten Antriebsrad drehfest verbunden ist, und ein Koppelelement, welches das Eingangsteil optional mit dem ersten Ausgangsteil oder dem zweiten Ausgangsteil zur Übertragung eines Drehmoments verbinden kann. Das Koppelelement ist vorzugsweise in Form einer Schiebemuffe gestaltet, die auf dem Eingangs- teil drehfest gehalten und gegenüber diesem mittels eines Aktuators axial verschiebbar ist. Die Schiebemuffe ist in einer Neutralposition mit keinem von dem ersten und zweiten Ausgangsteil verbunden, so dass der Elektromotor und das Differential voneinander entkoppelt sind. In einer ersten Schaltposition ist die Schiebemuffe mit dem ersten Ausgangsteil verbunden, so dass Drehmoment vom Elektromotor auf das Differential mit einem ersten Übersetzungsverhältnis übertragen wird. In einer zweiten Schaltposition ist die Schiebemuffe mit dem zweiten Ausgangsteil drehfest verbunden ist, so dass Drehmoment über die zweite Schaltstufe auf das Differential übertragen wird. Es versteht sich, dass auch andere Arten von schaltbaren Kupplungen zur selektiven Drehmomentübertragung zwischen Eingangsteil und einem der Ausgangsteile einsetzbar sind, beispielsweise eine Klauen- oder Zahnkupplung.

Der Aktuator umfasst vorzugsweise einen Spindeltrieb mit einer drehend antreibbaren Spindel und einer Spindelhülse, die mit einem Innengewinde in ein entsprechen- des Außengewinde der Spindel eingreift, so dass die Spindelhülse bei Drehung der Spindel axial bewegt wird, wobei an der Spindelhülse eine Schaltgabel befestigt ist, die in eine Ringnut der Schiebemuffe eingreift. Der Antrieb der Spindel erfolgt vorzugsweise mittels eines Elektromotors, der von einer elektronischen Regeleinheit ansteuerbar ist. Es versteht sich, dass auch andere Antriebe verwendbar sind, bei- spielsweise ein hydraulischer Antrieb. Ebenso können anstelle des Spindeltriebs auch andere bekannte Aktuatoren verwendet werden, um die Schiebemuffe axial zu bewegen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Sensor vorgesehen, der ein die axiale Position der Schiebemuffe, respektive der Spindelhülse, repräsentierendes Signal erfassen kann. Das Signal wird an die Regeleinheit zur Steuerung des Aktuators weitergegeben.

Für eine besonders genaue Steuerung und damit ein sicheres Einlegen der Gänge, ist die Verwendung von weiteren Erfassungsmitteln günstig, welche ein die Kraft zum axialen Bewegen der Schiebemuffe, respektive der Spindelhülse, repräsentierendes Signal erfassen können. Dieses Signal wird an die Regeleinheit weitergegeben und zur Steuerung des Aktuators verwendet. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Schalteinheit je Ausgangsteil einen Synchronisiermechanismus. Mit dem Synchronisiermechanismus erfolgt vor dem Schalten ein Angleichen der Drehzahlen zwischen dem Eingangsteil und dem jewei- ligen Ausgangsteil. Das Eingangsteil und die Ausgangsteile sind vorzugsweise als Zahnräder gestaltet und können insofern auch als Eingangsrad und Ausgangsräder bezeichnet werden.

Das Abriebsrad der Zwischenwelle, und damit auch das Ringrad des Differentialträ- gers, sind axial zwischen dem ersten Zwischenrad und dem zweiten Zwischenrad angeordnet. Dabei hat das Abtriebsrad der Zwischenwelle zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit der Differentialmittelebene. Hierdurch wird insgesamt ein im Wesentlichen symmetrischer Aufbau der Getriebeeinheit in Bezug auf die Differentialmittelebene erreicht. Das Abtriebsrad ist fest mit der Zwischenwelle verbunden und vorzugsweise einteilig mit dieser gestaltet. Axial benachbart zum Abtriebsrad sind die Sitzflächen für die beiden Zwischenräder, die drehfest mit der Zwischenwelle verbunden sind. Dabei stützt sich das erste Zwischenrad gegen eine erste Seitenfläche und das zweite Zwischenrad gegen eine entgegengesetzt gerichtete zweite Seitenfläche des Abtriebsrads axial ab. Es ist vorgesehen, dass das Abtriebsrad jeweils einen kleineren Durchmesser und eine größere Breite aufweist, als das erste Zwischenrad und zweite Zwischenrad.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einer Schnittdarstellung;

Figur 2 ein Detail der Antriebsanordnung aus Figur 1 ; Figur 3 die Baueinheit aus Antriebswelle mit darauf montierten Elementen aus

Figur 1 als Detail. schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit Elektromotor; Figur 5 die Antriebsanordnung aus Figur 4 in Neutralstellung (N);

Figur 6 die Antriebsanordnung aus Figur 4 in einer ersten Schaltstellung (P1 ); und

Figur 7 die Antriebsanordnung aus Figur 4 in einer zweiten Schaltstellung (P2).

Die Figuren 1 bis 7 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung 2 mit einem Schaltgetriebe 4 und einem Diffe- rentialgetriebe 5. Zum Antrieb der aus Schaltgetriebe 4 und Differentialgetriebe 5 gezeigten Baueinheit, die auch als Getriebeeinheit bezeichnet werden kann, wird ein Elektromotor 3 verwendet, der in Figur 4 gezeigt ist. Elektromotor 3, Schaltgetriebe 4 und Differentialgetriebe 5 bilden gemeinsam einen Elektroantrieb zum Antreiben einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs. Dabei kann der Elektroantrieb als alleinige Antriebsquelle oder mit einer zusätzlichen Antriebsquelle verwendet werden.

Der Elektromotor 3 umfasst einen Stator 6 und einen hierzu drehbaren Rotor 7, der bei Bestromen des Elektromotors eine Motorwelle 8 drehend antreibt. Die Drehbewegung der Motorwelle 8 wird auf die Antriebswelle 9 des Schaltgetriebes 4 übertra- gen. Der Elektromotor 3 wird von einer Batterie mit elektrischem Strom versorgt, wobei die Batterie im Generatorbetrieb auch vom Elektromotor aufgeladen werden kann.

Das Schaltgetriebe 4 umfasst zwei Schaltstufen, so dass eingeleitetes Drehmoment von der Antriebswelle 9 auf die Zwischenwelle 10 mit zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen i1 , i2 übertragen werden kann. Die Zwischenwelle 10 ist mit dem Differentialträger 1 1 des Differentialgetriebes 5 antriebsverbunden. Mittels des Differentialgetriebes 5 wird das eingeleitete Drehmoment auf zwei Seitenwellen 81 , 82 aufgeteilt, über die das Drehmoment auf die Fahrzeugräder 83, 84 übertragen wird. Es ist eine Schalteinheit 12 vorgesehen, die von einem Aktuator 13 betätigbar ist, um das Schaltgetriebe 4 wahlweise in Neutralstellung, den ersten Gang oder den zweiten Gang zu schalten. Auf den Aufbau und die Funktionsweise der Schalteinheit 12 wird weiter unten noch näher eingegangen. Das Schaltgetriebe 4 ist als Untersetzungsgetriebe gestaltet, so dass eine vom Elektromotor 3 eingeleitete Drehbewegung vom Schnellen ins Langsame übersetzt wird. Die erste Übersetzungsstufe umfasst ein auf der Antriebswelle 9 drehbar gelagertes Antriebsrad 14 und ein drehfest mit der Zwischenwelle 10 verbundenes Zwischenrad 15, die miteinander in Verzahnungseingriff sind. Erstes Antriebsrad 14 und erstes Zwischenrad 15 bilden einen ersten Rädersatz mit einem ersten Übersetzungsverhältnis i1 , das vorzugsweise zwischen 3,0 und 4,0 liegt. Die zweite Übersetzungsstufe umfasst ein auf der Antriebswelle 9 drehbar gelagertes zweites Antriebsrad 16 und ein drehfest mit der Zwischenwelle 10 verbundenes zweites Zwischenrad 17, die miteinander in Verzahnungseingriff sind. Zweites Antriebsrad 16 und zweites Zwischenrad 17 bilden einen zweiten Rädersatz mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis i2, das vorzugsweise zwischen 1 ,3 und 2,3 liegt. Eine dritte Übersetzungsstufe umfasst das mit der Zwischenwelle 10 drehfest verbundene Abtriebsrad 18 und das fest mit dem Differentialträger 1 1 verbundene Ringrad 19. Das Abtriebrad 18 der Zwischenwelle 1 1 und das Ringrad 19 bilden dabei einen dritten Rädersatz mit einem dritten Übersetzungsverhältnis i3, das vorzugsweise zwischen 2,4 und 3,4 liegt. Auf die Übersetzung der Drehbewegung zwischen Antriebswelle 9 und Differentialträger 1 1 wird weiter unten im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren 4 bis 7 noch näher eingegangen.

Es ist erkennbar, dass das Abtriebsrad 18 der Zwischenwelle 10 axial zwischen dem ersten und zweiten Zwischenrad 15, 17 angeordnet sind. Das Abtriebsrad 18 ist einteilig mit der Zwischenwelle gestaltet und bildet zwei seitliche Stützflächen, gegen welche die beiden Zwischenräder 15, 17 axial abgestützt sind. Die Antriebsräder 14, 16 sind über jeweilige Lagermittel 20, 21 auf der Antriebswelle 9 drehbar gelagert. Die Zwischenräder 15, 17 sind über Wellenverzahnungen 22, 23 (Splines) mit der Zwischenwelle 10 drehfest verbunden, insbesondere mit Übermaßpassung. Die Antriebswelle 9 ist mittels erster Lagermittel 24, 25 in einem Gehäuse 26 der Antriebsanordnung 2 um eine erste Drehachse A9 drehbar gelagert. Der an der Eingangsseite der Antriebswelle 9 zwischen Welle und Gehäuse 26 gebildete Ringraum ist mittels eines Radialwellendichtrings 27 abgedichtet. Das Gehäuse 26 hat ein ers- tes Gehäuseteil 28 und ein zweites Gehäuseteil 29, die in einer Fügeebene E26 mittels geeigneter Verbindungsmittel 30 wie Schraubverbindungen miteinander verbunden sind. Die Zwischenwelle 10 ist mittels zweiter Lagermittel 32, 33 im Gehäuse 26 um eine zweite Drehachse A10 drehbar gelagert. Die Lagermittel 32, 33 sind als Wälzlager gestaltet, die an Enden der Zwischenwelle 10 vorgesehen sind.

Das Abtriebsrad 18 der Zwischenwelle 10 kämmt mit dem Ringrad 19 des Differenti- alträgers 1 1 , um Drehmoment in das Differential einzuleiten. Der Differentialträger 1 1 , der auch als Differentialkorb bezeichnet wird, ist in dem Gehäuse 26 mittels Lagermitteln 34, 35 um die Drehachse A1 1 drehbar gelagert und mittels Radialwellen- dichtringen 36, 37 abgedichtet. Das Differential 5 umfasst ferner mehrere Differentialräder 38, die in dem Differentialträger 1 1 auf einer zur Drehachse A1 1 senkrechten Achse A38 drehbar gelagert sind, sowie zwei Seitenwellenräder 39, 40, die jeweils koaxial zur Drehachse A1 1 drehbar angeordnet und mit den Differentialrädern 38 in Verzahnungseingriff sind. Zwei einander gegenüberliegende Differentialräder 38 sind auf einem Zapfen 41 drehbar gelagert, der in Bohrungen des Differentialträgers 1 1 eingesteckt und axial fixiert ist. Die Achse A38 der Differentialräder 38 definiert eine Differentialmittelebene E5. Vom Ringrad 19 in den Differentialträger 1 1 eingeleitetes Drehmoment wird über die Differentialräder 38 auf die beiden Seitenwellenräder 39, 40 übertragen, zwischen denen eine ausgleichende Wirkung besteht. Die Seitenwellenräder 39, 40 sind zur Übertragung eines Drehmoments mit den zugehörigen Seitenwellen 81 , 82 verbunden, die das eingeleitete Drehmoment auf die Räder 83, 84 des Kraftfahrzeugs übertragen, wie in Figuren 4 bis 7 gezeigt. Die beiden Seitenwellenräder 39, 40 haben jeweils eine Innenverzahnung, in die eine zugehörige Seitenwelle zur Übertragung eines Drehmoments mit einer entsprechenden Außenverzahnung drehfest eingreifen kann. Es ist erkennbar, dass die Antriebswelle 9, die Zwischenwelle 10 und eine Drehachse A1 1 des Differentialträgers 1 1 parallel zueinander verlaufen. Das Abriebsrad 18 der Zwischenwelle 10 hat zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit der Differentialmittelebene E5. Ferner liegt die Fügeebene E26 des Gehäuses 26 in axialer Überdeckung mit dem Zwischenwellen-Abtriebsrad 18, respektive der Schalteinheit 12. Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion ein im Wesentlichen symmetrischer Aufbau der Getriebeeinheit in Bezug auf die Differentialmittelebene, respektive der Fügeebene, erreicht. Dies führt zu einem kompakten Aufbau und einer einfachen Montierbarkeit der Anordnung.

Die Schalteinheit 12, welche im Detail in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, ist axial zwischen dem ersten Antriebsrad 14 und dem zweiten Antriebsrad 16 angeordnet. Die Schalteinheit umfasst ein Eingangsteil 42 auf, das mit der Antriebswelle 9 dreh- fest verbunden und axial fixiert ist, ein erstes Ausgangsteil 43, das mit dem ersten Antriebsrad 14 fest verbunden ist, und ein zweites Ausgangsteil 44, das mit dem zweiten Antriebsrad 16 fest verbunden ist. Es ist ein Koppelelement 45 vorgesehen, welches das Eingangsteil 42 optional mit dem ersten Ausgangsteil 43 oder dem zweiten Ausgangsteil 44 zur Übertragung eines Drehmoments verbinden kann. Hierfür ist das Koppelelement 45 in Form einer Schiebemuffe gestaltet, die auf dem Eingangsteil 44 drehfest und axial verschiebbar gehalten ist.

Die Betätigung der Schiebemuffe erfolgt über den Aktuator 13, der einen elektromotorischen Drehantrieb 46 und eine Wandlereinheit 47 umfasst, welche eine Drehbe- wegung in eine Linearbewegung umwandelt. Die Wandlereinheit 47 weist einen Spindeltrieb auf mit einer drehend antreibbaren Spindel 48 und einer Spindelhülse 49, die bei Drehung der Spindel axial bewegt wird. An der Spindelhülse 49 ist eine Schaltgabel 50 befestigt, die mit zwei Gleitsteinen 52 in eine Ringnut 53 der Schiebemuffe 45 eingreift. Der Aktuator 13 ist von einer elektronischen Regeleinheit (nicht dargestellt) ansteuerbar und kann von dieser bedarfsweise, in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Hierfür ist insbesondere vorgesehen, dass die elektronische Regeleinheit eine die Drehzahl der Antriebswelle 9 repräsentierende Größe und eine die Drehzahl der Zwischenwelle 10 repräsentierende Größe als Eingangsgrößen erhält. Dies können beispielsweise die Motordreh- zahl des Elektromotors 3 und die Raddrehzahl der Fahrzeugräder 83, 84 sein, aus denen sich die Drehzahlen der Antriebswelle 9 und der Zwischenwelle 10 ermitteln lassen. Für eine genaue Ansteuerung beziehungsweise Positionierung der Schaltmuffe 45 ist ein Sensor 54 vorgesehen, der ein die axiale Position der Schaltgabel 50 beziehungsweise der Schaltmuffe 45 repräsentierendes Signal erfassen und an die Steuereinheit weitergeben kann. Der Sensor ist als Wegsensor gestaltet, insbesondere als ein berührungsloser Sensor wie ein Magnetfeldsensor, oder ein induktiver Sensor. Die Verwendung eines berührungslosen Sensors hat den Vorteil geringer Leistungsverluste und eines geringen Verschleißes. Der berührungslose Sensor wirkt mit einem Signalgeber 55 zusammen. Dabei erfasst der Sensor 54 die axiale Position des Signalgebers 55 und gibt ein entsprechendes Sensorsignal an die elektronische Regeleinheit weiter. Der Signalgeber 55 ist mit der Spindelhülse 49 verbunden, so dass er bei Betätigung des Aktuators 13 gemeinsam mit dieser axial bewegt wird. Der Signalgeber 55 ist in einem Trägerelement aufgenommen, das mit der Spindelhülse mittels einer Schraubverbindung 56 befestigt ist. Für eine besonders genaue Steuerung können zusätzlich zum genannten Wegsensor 54 weitere Erfassungsmit- tel vorgesehen sein. Diese Mittel erfassen insbesondere ein die Kraft zum axialen Bewegen der Schiebemuffe 45, respektive der Spindelhülse 49, repräsentierendes Signal, weswegen sie auch als Kraftsensor bezeichnet werden können. Beispielsweise kann ein Stromsignal zur Ansteuerung des Aktuators erfasst werden, welches repräsentativ ist für die aufzuwendende Kraft, um die Spindel anzutreiben.

Die Schalteinheit 12 umfasst ferner je Ausgangsteil 43, 44 einen Synchronisiermechanismus 57, 57' mit dem vor dem Schalten eine Drehzahlangleichung der miteinander zu verbindenden Bauteile vorgenommen wird, das heißt zwischen dem Eingangsteil 42 und dem jeweiligen Ausgangsteil 43, 44. Da die Synchronisiermecha- nismen 57, 57' gleich aufgebaut sind, wird stellvertretend nur einer beschrieben. Der Synchronisiermechanismus 57 weist einen Außenring 58 mit einem Innenkonus, einen Innenring 59 mit einem Außenkonus und einen dazwischen angeordneten Zwischenring 60 auf. Der Außenring 58 ist mit dem Eingangsteil 42 derart drehfest verbunden, dass beide gemeinsam um die Drehachse A9 rotieren, wobei eine begrenz- te Relativdrehung zwischen Eingangsteil 42 und Außenring 58 möglich ist. Der Zwischenring 60 ist mit dem Ausgangsteil 43 drehfest verbunden. Der Innenring 59 ist wieder mit dem Eingangsteil 42 drehfest verbunden. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass ein Ineingriffbringen der Schiebemuffe 45 und des jeweiligen Ausgangsteils 43, 44 erst möglich ist, wenn beide gemeinsam mit derselben Drehzahl rotieren, das heißt synchronisiert sind. Das Synchronisieren wird mittels mehrerer umfangsverteilter Druckstücke 62 erreicht, die mit dem Eingangsteil 42 derart drehfest verbunden sind, dass sie gemeinsam mit diesem rotieren. Durch axiales Bewegen der Schiebemuffe 45 werden die Druckstücke 62 gegen den Außenring 58 beaufschlagt, so dass an den Flächenpaarungen zwischen Außenring 58 und Zwischenring 60 einerseits, und Zwischenring 60 und Innenring 59 andererseits, Reib- schluss entsteht. Dieser Reibschluss führt zu einer Drehzahlangleichung zwischen Eingangsteil 42 und jeweiligem Ausgangsteil 43, 44. Drehen die zu verbindenden Teile synchron, kann die Schiebemuffe 45 vollständig in die Eingriffsposition verschoben werden, so dass Eingangsteil 42 und das jeweilige Ausgangsteil 43, 44 zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbunden sind. Die Druckstücke 62 sind jeweils über eine Kugel 63, die von einer Feder 64 nach radial außen vorgespannt ist, mit der Schiebemuffe 45 verbunden. Dabei greift die Kugel 63 jeweils in eine innere Nut 65 der Schiebemuffe 45 formschlüssig ein. Übersteigt die axiale Betätigungskraft der Schiebemuffe 45 die Haltekraft der Kugel 63, wird diese entgegen der Vorspannkraft der Feder 64 nach radial innen bewegt, so dass die Schiebemuffe weiter in Richtung des jeweiligen Ausgangsteils 43, 44 bewegt werden kann. Das erste Ausgangsteil 43 ist mit einem ersten Ring 66 fest verbunden, insbesondere verschweißt. Hierfür hat der erste Ring 66 eine ringförmige Ausnehmung, in der das Ausgangsteil 43 einsitzt. Radial innen hat der erste Ring 66 einen Nabenabschnitt, die auf einem Hülsenansatz 67 des ersten Antriebsrads 14 aufsitzt und mit diesem fest verbunden ist. Zur Befestigung ist eine Schweißverbindung 69 vorgesehen, die von der Stirnseite her in axialer Richtung ausgeführt ist. Erstes Ausgangsteil 43, erster Ring 66 und erstes Antriebsrad 14 bilden gemeinsam ein erstes Zahnrad. Das erste Zahnrad ist mittels der Lagermittel 19 auf der Antriebswelle 9 drehbar gelagert. Die Lagermittel 20, 21 sind als Gleitlager ausgestaltet und umfassen zwei Lagerbuchsen, wobei auch andere geeignete Lagermittel denkbar wären. In axiale Rich- tung ist das erste Zahnrad zwischen einer ersten Scheibe 72 und einer zweiten Scheibe 73 fixiert. Die erste Scheibe 72 sitzt auf einer entsprechenden Sitzfläche der Antriebswelle 9, vorzugsweise mit Übermaßpassung, und ist gegen eine Schulter der Antriebswelle axial abgestützt. Die zweite Scheibe 73 ist über einen Sicherungsring 74 gegenüber der Antriebswelle 9 in entgegengesetzter axialer Richtung abgestützt. Das zweite Ausgangsteil 44, der zweite Ring 66' und das zweite Antriebsrad 16 bilden entsprechend ein zweites Zahnrad, welches analog zum ersten Zahnrad gestaltet ist. Insofern wird hinsichtlich aller Gemeinsamkeiten auf die Beschreibung zum ersten Zahnrad Bezug genommen, wobei einander entsprechende Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen mit Indizes versehen sind.

Um eine gute Schmiermittelversorgung und lange Lebensdauer der drehenden Bauteile zu erreichen, hat die Antriebswelle 9 eine Längsbohrung 75 sowie je Sitzfläche für die hierauf angeordneten Räder 42, 14, 16 mehrere über den Umfang verteilte Querbohrungen 76, 77, 77'. Auf diese Weise kann Schmiermittel vom Inneren der Antriebswelle 9 zum jeweiligen Sitzabschnitt des Eingangsteils 42 sowie ersten und zweiten Antriebsrad 14, 16 gelangen. Der Zulauf in die Längsbohrung 75 ist am Ende der Antriebswelle 9 gestaltet. Hierfür ist ein Zuführelement 70 vorgesehen, das in die Wellenöffnung eingesteckt ist. Das Zuführelement 70 hat einen Kanal, durch den Schmiermittel in das Innere der Antriebswelle 9 hineinfließen kann. Überschüssiges Schmiermittel kann durch einen Radialspalt 71 zum Lager 33 gelangen, um dieses zu schmieren. Das Eingangsteil 42 ist mit Presspassung mit der Antriebswelle 9 drehfest verbunden. Zur Axialsicherung ist ein Sicherungsring 78 vorgesehen, der in entsprechenden Ringnuten der Antriebswelle bzw. des Eingangsteils eingreift.

Im Folgenden wird unter besonderer Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 7 die Schaltung der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 2 erläutert. Figur 4 zeigt schematisch die Antriebsanordnung 2 mit Elektromotor 3 zum Antreiben der Fahrzeugachse 80. Es sind die Seitenwellen 81 , 82 und die hiermit verbundenen Räder 83, 84 der Fahrzeugachse 80 erkennbar.

Wie oben erläutert, weist die Antriebsanordnung 2 eine Zweigangschaltung auf, welche durch einen ersten Leistungspfad und einen funktional parallelen zweiten Leis- tungspfad gebildet wird. Durch entsprechendes Ansteuern der Schalteinheit 12 kann Drehmoment wahlweise über den ersten Leistungspfad oder alternativ über den zweiten Leistungspfad vom Elektromotor 3 auf das Differential 5 beziehungsweise die Antriebsachse 80 übertragen werden. In Figur 5 ist die Schalteinheit 12 in Neutralposition (N) gezeigt, welche auch als Leerlaufposition bezeichnet werden kann. Die mit dem Elektromotor 3 antriebsverbundenen Bauteile sind fett dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Schaltmuffe 45 in der Neutralposition in einer zentralen Stellung ist. In dieser Position sind der Elektromotor 3 und das Differential 5 voneinander entkoppelt, so dass keine Drehmomentübertragung zwischen den Seitenwellen 81 , 82 und dem Elektromotor 3 erfolgen kann. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn das Kraftfahrzeug im Fall einer Panne abgeschleppt werden muss.

In der ersten Schaltposition (P1 ), welche in Figur 6 dargestellt ist, ist die Schiebemuffe 45 mit dem ersten Ausgangsteil 43, respektive ersten Antriebsrad 14 drehfest verbunden. Es wird Drehmoment vom Elektromotor 3 auf das Differential 5 über den ersten Leistungspfad übertragen, der fett dargestellt ist. Der erste Leistungspfad um- fasst die vom Elektromotor 3 angetriebene Antriebswelle 9, das Eingangsteil 42, das erste Antriebsrad 14, das erste Zwischenrad 15, die Zwischenwelle 10 und das Abtriebsrad 18, das mit dem Ringrad 19 zum Antreiben des Differentials 5 in Verzahnungseingriff ist. In der zweiten Schaltposition (P2), welche in Figur 7 dargestellt ist, ist die Schiebemuffe 45 mit dem zweiten Ausgangsteil 44, respektive zweiten Antriebsrad 16 gekoppelt, so dass Drehmoment über den zweiten Leistungspfad übertragen wird, der wieder fett dargestellt ist. Der zweite Leistungspfad umfasst die Antriebswelle 9, das Eingangsteil 42, das zweite Antriebsrad 16, das zweite Zwischenrad 17, die Zwi- schenwelle 10 und das Abtriebsrad 18, das mit dem Ringrad 19 kämmt.

Insgesamt hat die Antriebsanordnung 2 drei Zahnradpaarungen: das erste Antriebsrad 14 und das erste Zwischenrad 15 (erste Zahnradpaarung), das zweite Antriebsrad 16 und das zweite Zwischenrad 17 (zweite Zahnradpaarung), und das Abtriebs- rad 18 und das Ringrad 19 (dritte Zahnradpaarung). Je nach Schaltstellung der Schalteinheit 12 erfolgt der Antrieb über die erste oder die zweite Zahnradpaarung, so dass sich zwei Gangschaltstufen ergeben. Der erste und der zweite Leistungspfad sind funktional parallel angeordnet und haben unterschiedliche Übersetzungen, das heißt die Drehmomentübertragung erfolgt im ersten Leistungspfad mit einem ersten Übersetzungsverhältnis (erster Gang), oder über den zweiten Leistungspfad mit dem zweiten Übersetzungsverhältnis (zweiter Gang). Die Übersetzung des ersten Leistungspfads wird beeinflusst durch die Zahnradpaarung zwischen dem ersten Antriebsrads 14 und dem ersten Zwischenrad 15, wobei die Zähnezahl des ersten Antriebsrads 14 kleiner ist als die des ersten Zwischenrads 15. Das Übersetzungsverhältnis des zweiten Leistungspfads wird beeinflusst von der Zahnradpaarung zwischen dem zweiten Antriebsrad 16 und dem zwei- ten Zwischenrad 17, das eine größere Zähnezahl hat als das zweite Antriebsrad 16. Es ist ferner erkennbar, dass das erste Antriebsrad 14 eine geringere Zähnezahl aufweist als das zweite Antriebsrad 16 und, dass das erste Zwischenrad 15 eine größere Zähnezahl aufweist als das zweite Zwischenrad 17. Hierdurch ergibt sich, dass das erste Übersetzungsverhältnis (i1 = z15/z14) der ersten Zahnradpaarung (15, 14) größer ist als das zweite Übersetzungsverhältnis (i2 = z17/z16) der zweiten Zahnradpaarung (17, 16). Hieraus folgt, dass das Ringrad 19 bei Drehmomentübertragung über den ersten Leistungspfad (erster Gang) langsamer dreht als bei Drehmomentübertragung über den zweiten Leistungspfad (zweiter Gang). Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 2 ist, dass die Schalteinheit 12 im Wesentlichen eine axiale Überdeckung mit dem Zwischenwellen- Abtriebsrad 18 hat. Die Überdeckung ist zumindest größtenteils, das heißt der sich axial überdeckende Teil der Schalteinheit 12 und des Abtriebsrads 18 ist größer als der sich nicht überdeckende Teil. Ein radial außen liegender Teil der Schalteinheit 12 überdeckt das erste Zwischenrad 15 und das zweite Zwischenrad 17 in radiale Richtung. Ferner liegt das Ringrad 19 des Differentials 3, respektive die Differentialmittelebene E5 ebenfalls im Bereich axialer Überdeckung mit der Schalteinheit 12. Eine weitere Besonderheit ist, dass die ersten und zweiten Antriebsräder 14, 16 der Schaltstufen koaxial zu der vom Elektromotor 3 angetriebenen Antriebswelle 9 ange- ordnet sind. Insgesamt werden durch diese Ausgestaltung eine besonders gute Bauraumausnutzung und eine sehr kompakte Baugröße erreicht. Bezugszeichenliste

2 Antriebsanordnung

3 Elektromotor

4 Schaltgetriebe

5 Differentialgetriebe

6 Stator

7 Rotor

8 Motorwelle

9 Antriebswelle

10 Zwischenwelle

1 1 Differentialträger

12 Schalteinheit

13 Aktuator

14 erstes Antriebsrad

15 erstes Zwischenrad

16 zweites Antriebsrad

17 zweites Zwischenrad

18 Abtriebsrad

19 Ringrad

20 Lagermittel

21 Lagermittel

22 Wellenverzahnung

23 Wellenverzahnung

24 Lagermittel

25 Lagermittel

26 Gehäuse

27 Radialwellendichtring

28 erstes Gehäuseteil

29 zweites Gehäuseteil

30 Verbindungsmittel Lagermittel Lagermittel Lagermittel Lagermittel Radialwellendichtnng Radialwellendichtnng Differentialrad Seitenwellenrad

Seitenwellenrad

Zapfen

Eingangsteil erstes Ausgangsteil zweites Ausgangsteil Koppelelement Drehantrieb Wandlereinheit Spindel

Spindelhülse Schaltgabel Gleitstein

Ringnut

Sensor

Signalgeber Schraubverbindung

, 57' Synchronisiermechanismus, 58' Außenring

, 59' Innenring

, 60' Zwischenring

Druckstück

Kugel

Feder 5 Nut 6, 66' erster Ring

7, 67' Hülsenansatz 9, 69' Schweißverbindung

70 Zuführelement

71 Radialspalt

72, 72' erste Scheibe

73, 73' zweite Scheibe 74, 74' Sicherungsring

75 Längsbohrung

76 Querbohrung 77, 77' Querbohrung 78 Sicherungsring

80 Fahrzeugachse

81 Seitenwelle

82 Seitenwelle

83 Rad

84 Rad

A Drehachse

E Ebene

N Neutralposition

P1 , P2 Schaltpositionen