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Title:
SHAFT ARRANGEMENT FOR A TRANSMISSION ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/113835
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shaft arrangement (1), at least comprising a first transmission input shaft (2) and a second transmission input shaft (3) arranged coaxially thereto; which extend along an axial direction (4), wherein a first drive torque (5) can be transmitted via the first transmission input shaft (2) and a second drive torque (6) can be transmitted via the second transmission input shaft (3); wherein the first transmission input shaft (2) is designed as a first hollow shaft (8), at least in one section (7) along the axial direction (4); wherein at least one first end (9) of the second transmission input shaft (2) extends into the first hollow shaft (8); wherein the first transmission input shaft (2) is rotatably mounted via at least one first bearing (10) opposite a housing (11), the second transmission input shaft (2) is rotatably mounted via at least one second bearing (12) opposite the housing (11), and the second transmission input shaft (3) is rotatably mounted via at least one third bearing (13) arranged in the section (7) opposite the first transmission input shaft (2).

Inventors:
VORNEHM MARTIN (DE)
WITT HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/101059
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60K6/40; B60K6/48; B60K6/547; F16H57/00
Domestic Patent References:
WO2012131259A12012-10-04
WO2010054210A12010-05-14
Foreign References:
DE202016005407U12016-12-19
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

Wellenanordnung (1 ), zumindest umfassend eine erste Getriebeeingangswelle (2) und eine koaxial dazu angeordnete zweite Getriebeeingangswelle (3); die sich entlang einer axialen Richtung (4) erstrecken, wobei ein erstes Antriebsdrehmoment (5) über die erste Getriebeeingangswelle (2) und ein zweites Antriebsdrehmoment (6) über die zweite Getriebeeingangswelle (3) übertragbar ist; wobei die erste Getriebeeingangswelle (2) zumindest in einem Abschnitt (7) entlang der axialen Richtung (4) als erste Hohlwelle (8) ausgeführt ist; wobei sich die zweite Getriebeeingangswelle (2) zumindest mit einem ersten Ende (9) in die erste Hohlwelle (8) hinein erstreckt; wobei die erste Getriebeeingangswelle (2) über zumindest ein erstes Lager (10) gegenüber einem Gehäuse (1 1 ), die zweite Getriebeeingangswelle (2) über zumindest ein zweites Lager (12) gegenüber dem Gehäuse (1 1 ) und die zweite Getriebeeingangswelle (3) über zumindest ein in dem Abschnitt (7) angeordnetes drittes Lager (13) gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle (2) drehbar gelagert ist.

Wellenanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die erste Getriebeeingangswelle (2) über nur das erste Lager (10) gegenüber dem Gehäuse (1 1 ) und die zweite Getriebeeingangswelle (3) nur über das zweite Lager (12) gegenüber dem Gehäuse (1 1 ) drehbar gelagert ist.

Wellenanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Getriebeeingangswelle (3) zusätzlich über ein im Abschnitt (7) und zum dritten Lager (13) entlang der axialen Richtung (4) beabstandet angeordnetes viertes Lager (14) gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle (2) drehbar gelagert ist.

Wellenanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest das erste Lager (10) oder das zweite Lager (12) in einer radialen Richtung (15) außerhalb und in der axialen Richtung (4) zumindest teilweise überlappend zu dem dritten Lager (13) oder zu einem vierten Lager (14) angeordnet ist, das im Abschnitt (7) zusätzlich zum dritten Lager (13) zur drehbaren Lagerung der zweiten Getriebeeingangswelle (3) angeordnet ist.

5. Getriebeanordnung (17) mit einer Wellenanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Abtriebswelle (18), die parallel zu der Wellenanordnung (1 ) angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle (18) so mit der Wellenanordnung (1 ) verbindbar ist, dass die Abtriebswelle (18) über

- das erste Antriebsdrehmoment (4) oder

- das zweite Antriebsdrehmoment (6); oder

- das erste Antriebsdrehmoment (4) und das zweite Antriebsdrehmoment (6)

antreibbar ist.

6. Getriebeanordnung (17) nach Anspruch 5, wobei die erste Getriebeeingangswelle (2) über eine erste Übersetzung (19) und eine zweite Übersetzung (20) mit der Abtriebswelle (18) schaltbar verbindbar ist.

7. Getriebeanordnung (17) nach Anspruch 6, wobei die zweite Getriebeeingangswelle (3) über eine dritte Übersetzung (21 ) und eine vierte Übersetzung (22) mit der Abtriebswelle (18) schaltbar verbindbar ist, wobei die eine dieser Übersetzungen (21 , 22) ein größeres Übersetzungsverhältnis als die erste Übersetzung (19) und die zweite Übersetzung (20) hat und die andere dieser Übersetzungen (22, 21 ) ein kleineres Übersetzungsverhältnis als die erste Übersetzung (19) und die zweite Übersetzung (20) hat.

8. Getriebeanordnung (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei die erste Getriebeeingangswelle (2) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (3) wahlweise über die Abtriebswelle (18) oder direkt über einen auf der ersten Getriebeeingangswelle (2) oder der zweiten Getriebeeingangswelle (3) angeordneten dritten Schaltmechanismus (31 ) schaltbar verbindbar sind und somit die erste Getriebeeingangswelle (2) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (3) mittels zweier unterschiedlichen Übersetzungen koppelbar ist.

9. Getriebeanordnung (17) nach Anspruch 8, wobei auf der Abtriebswelle (18) eine koaxial zu dieser angeordnete zweite Hohlwelle (32) vorgesehen ist, die entweder über eine erste Übersetzung (19) oder eine zweite Übersetzung (20) mit der ersten Getriebeeingangswelle (2) und über eine fünfte Übersetzung (23) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (3) schaltbar verbindbar ist; oder über eine dritte Übersetzung (21 ) oder eine vierte Übersetzung (22) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (3) und über eine fünfte Übersetzung (23) mit der ersten Getriebeeingangswelle (2) schaltbar verbindbar ist.

10. Getriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, wobei das dritte Lager (13) in der axialen Richtung (4) mit einer der Übersetzungen (19, 20, 21 , 22, 23) zumindest teilweise überlappend angeordnet ist.

Description:
Wellenanordnung für eine Getriebeanordnung

Die Erfindung betrifft eine Wellenanordnung, insbesondere für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeuges. Die Wellenanordnung ist zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges mit zwei Antriebseinheiten vorgesehen, wobei durch die Wellenanordnung eine erste Antriebseinheit (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine) und/oder eine zweite Antriebseinheit (z. B. eine elektrische Maschine) mit einer das Kraftfahrzeug antreibenden Abtriebswelle lösbar verbunden ist.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis Getriebeanordnungen für Kraftfahrzeuge insbesondere im Hinblick auf eine kompakte und robuste Ausführung zu verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Getriebeanordnungen bzw. in den Getriebeanordnungen eingesetzten Wellenanordnungen baulich und/ oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine robuste und winkelfehlerarme Lagerung der Wellen der Wellenanordnung gewährleistet werden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Wellenanordnung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

Es wird eine Wellenanordnung vorgeschlagen, zumindest umfassend eine erste Getriebeeingangswelle und eine koaxial dazu angeordnete zweite Getriebeeingangswelle; die sich entlang einer axialen Richtung erstrecken, wobei ein erstes Antriebsdrehmoment über die erste Getriebeeingangswelle und ein zweites Antriebsdrehmoment über die zweite Getriebeeingangswelle übertragbar ist; wobei die erste Getriebeeingangswelle zumindest in einem Abschnitt entlang der axialen Richtung als erste Hohlwelle ausgeführt ist; wobei sich die zweite Getriebeeingangswelle zumindest mit einem ersten Ende in die erste Hohlwelle hinein erstreckt; wobei die erste Getriebeeingangswelle über zumindest ein erstes Lager gegenüber einem Gehäuse, die zweite Getriebeeingangswelle über zumindest ein zweites Lager gegenüber dem Gehäuse und die zweite Getriebeeingangswelle über zumindest ein im Abschnitt angeordnetes drittes Lager gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle drehbar gelagert ist.

Insbesondere ist das erste Ende der zweiten Getriebeeingangswelle innerhalb der ersten Hohlwelle angeordnet. Bevorzugt wird somit über das erste Ende kein Antriebsdrehmoment übertragen. Das erste Ende dient insbesondere ausschließlich zur Sicherstellung einer winkelfehlerarmen Lagerung der ersten Getriebeeingangswelle und der zweiten Getriebeeingangswelle. Über das erste Ende stützt sich also die zweite Getriebeeingangswelle an der Hohlwelle ab.

Die Wellenanordnung ist insbesondere Bestandteil einer Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug. Dabei soll über die Getriebeanordnung insbesondere ein erstes Antriebsdrehmoment einer ersten Antriebseinheit und/oder ein zweites Antriebsdrehmoment einer zweiten Antriebseinheit über die Wellenanordnung auf eine Abtriebswelle übertragen werden. Über die Wellenanordnung soll eine schaltbare Übertragung der Antriebsdrehmomente (nämlich nur das erste, nur das zweite oder beide zusammen) gewährleistet werden.

Insbesondere umfassen die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit eine der folgenden Aggregate: eine Verbrennungskraftmaschine, eine elektrische Maschine. Die von den Antriebseinheiten bereitgestellten Antriebsdrehmomente können unmittelbar oder über Übersetzungen, Kupplungen und/oder Dämpfer auf die Getriebeeingangswellen übertragen werden.

Über die Getriebeeingangswellen wird das von den Antriebseinheiten bereitgestellte Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswelle übertragen. Die Abtriebswelle überträgt das erste, zweite oder summierte Antriebsdrehmoment auf eine oder mehrere Achsen eines Kraftfahrzeugs zum Antrieb der Räder. Hier wird nun vorgeschlagen, die erste Getriebeeingangswelle zumindest teilweilse, ggf. auch vollständig, als Hohlwelle auszuführen. Die zweite Getriebeeingangswelle erstreckt sich mit einem ersten Ende in die Hohlwelle hinein, wobei die Getriebeeingangswellen gegeneinander zumindest über das dritte Lager relativ zueinander drehbar gelagert sind.

Insbesondere wird vorgeschlagen, für das dritte Lager ein sogenanntes und bekanntes Nadellager einzusetzen. Die nadeiförmigen Wälzkörper eines Nadellagers weisen eine besonders geringe Ausdehnung in der radialen Richtung auf, so dass eine in der radialen Richtung platzsparende Ausführung des dritten Lagers möglich ist.

Über das dritte Lager wird eine winkelfehlerarme Ausrichtung sowohl der ersten Getriebeeingangswelle als auch der zweiten Getriebeeingangswelle gewährleistet.

Das erste Lager und das zweite Lager sind insbesondere Wälzlager, z. B. mit Kugeln als Wälzkörper. Es sind aber auch andere Lagerarten hier einsetzbar.

Insbesondere wird über das in der Hohlwelle angeordnete erste Ende der zweiten Getriebeeingangswelle kein Antriebsdrehmoment übertragen. Das über die zweite Getriebeeingangswelle übertragende Antriebsdrehmoment wird ausschließlich über den nicht in der Hohlwelle angeordneten Bereich der zweiten Getriebeeingangswelle weitergeleitet.

Bevorzugt ist die erste Getriebeeingangswelle über nur das erste Lager gegenüber dem Gehäuse und/oder die zweite Getriebeeingangswelle nur über das zweite Lager gegenüber dem Gehäuse drehbar gelagert. Insbesondere sind also keine weiteren Lager zur Lagerung der Getriebeeingangswellen erforderlich. Insbesondere wird somit eine weitere Lagerebene am Gehäuse der Wellenanordnung eingespart. Hier sind lediglich das erste Lager und das zweite Lager am Gehäuse angeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die zweite Getriebeeingangswelle zusätzlich über ein im Abschnitt und zum dritten Lager entlang der axialen Richtung beabstandet angeordnetes viertes Lager gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle drehbar gelagert. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die erste Ge- triebeeingangswelle und die zweite Getriebeeingangswelle über das dritte Lager und das vierte Lager relativ zueinander drehbar gelagert sind. Bevorzugt sind diese beiden Lager so weit wie konstruktiv möglich entlang der axialen Richtung voneinander beabstandet in dem Abschnitt angeordnet.

Insbesondere sind zumindest das erste Lager oder das zweite Lager in einer radialen Richtung außerhalb und in der axialen Richtung zumindest teilweise überlappend zu dem dritten Lager oder zu einem vierten Lager angeordnet ist, das im Abschnitt zusätzlich zum dritten Lager zur drehbaren Lagerung der zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet ist.

Eine zumindest teilweise überlappende Anordnung von einem Lager außerhalb des Abschnitts mit einem der Lager innerhalb des Abschnitts gewährleistet eine noch robustere und stabilere Anordnung der Getriebeeingangswellen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Wellenanordnung weist die zweite Getriebeeingangswelle eine sich zumindest teilweise entlang der axialen Richtung und bis zum ersten Ende erstreckende Bohrung auf, über die zumindest das dritte Lager (ggf. zusätzlich das vierte Lager) mit einem Schmierstoff versorgbar ist. Der Schmierstoff wird insbesondere über eine außerhalb des Abschnitts angeordnete Öffnung der zweiten Getriebeeingangswelle in die zweite Getriebeeingangswelle eingeleitet und über die Bohrung und entlang der axialen Richtung über das dritte Lager und ggf. über das vierte Lager hinaus in den Abschnitt hineingefördert. Ein im Bereich des ersten Endes der zweiten Getriebeeingangswelle angeordnetes Ende der Bohrung kann z. B. als Verjüngung bzw. als Drossel ausgeführt sein. Über den Grund des (Hohlwellen- )Abschnitts kann der Schmierstoff dann zu dem dritten Lager bzw. dem vierten Lager befördert werden.

Weiter wird eine Getriebeanordnung mit einer vorstehend beschriebenen Wellenanordnung vorgeschlagen. Die Getriebeanordnung umfasst weiter eine Abtriebswelle, die parallel zu der Wellenanordnung angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle so mit der Wellenanordnung verbindbar ist, dass die Abtriebswelle über

- das erste Antriebsdrehmoment oder das zweite Antriebsdrehmoment; oder

- das erste Antriebsdrehmoment und das zweite Antriebsdrehmoment antreibbar ist.

Insbesondere wird durch die Getriebeanordnung also eine schaltbare Übertragung der Antriebsdrehmomente vorgeschlagen, wobei entweder die jeweiligen Antriebsdrehmomente der ersten Antriebseinheit und der zweiten Antriebseinheit alleine oder ggf. gemeinsam (also aufsummiert) auf die Abtriebswelle übertragen werden.

Insbesondere ist die erste Getriebeeingangswelle über eine erste Übersetzung und eine zweite Übersetzung mit der Abtriebswelle schaltbar verbindbar.

Insbesondere ist die zweite Getriebeeingangswelle über eine dritte Übersetzung und eine vierte Übersetzung mit der Abtriebswelle schaltbar verbindbar. Insbesondere hat die eine dieser dritten und vierten Übersetzung ein größeres Übersetzungsverhältnis als die erste Übersetzung und die zweite Übersetzung, wobei die andere dieser vierten und dritten Übersetzung ein kleineres Übersetzungsverhältnis als die erste Übersetzung und die zweite Übersetzung hat.

Bevorzugt werden die Übersetzungen durch Paarungen von Zahnrädern realisiert, wobei ein Zahnrad auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle und das die Paarung bildende weitere Zahnrad auf der Abtriebswelle angeordnet ist.

Die Bildung der Paarung wird insbesondere über Schaltmechanismen realisiert, z. B. über bekannte Schaltmuffen oder andere Kupplungsmechanismen. Dabei kann z. B. zwischen einer ersten Übersetzung und einer zweiten Übersetzung durch einen ersten Schaltmechanismus umgeschaltet werden. Zwischen einer dritten und vierten Übersetzung kann durch einen zweiten Schaltmechanismus umgeschaltet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Getriebeanordnung ist die erste Getriebeeingangswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle wahlweise über die Abtriebswelle oder direkt über einen auf der ersten Getriebeeingangswelle oder der zweiten Getriebeeingangswelle angeordneten dritten Schaltmechanismus schaltbar verbindbar. Somit ist die erste Getriebeeingangswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle mittels zweier unterschiedlicher Übersetzungen koppelbar. Für diese schaltbare Verbindung der Getriebeeingangswellen ist insbesondere auf der Abtriebswelle eine koaxial zu dieser Abtriebswelle angeordnete zweite Hohlwelle vorgesehen, die entweder

- über eine erste Übersetzung oder eine zweite Übersetzung mit der ersten Getriebeeingangswelle und über eine fünfte Übersetzung mit der zweiten Getriebeeingangswelle schaltbar verbindbar ist; oder

- über eine dritte Übersetzung oder eine vierte Übersetzung mit der zweiten Getriebeeingangswelle und über eine fünfte Übersetzung mit der ersten Getriebeeingangswelle schaltbar verbindbar ist.

Dabei kann die fünfte Übersetzung insbesondere über einen dritten Schaltmechanismus schaltbar betätigt werden. Bevorzugt wird auch die fünfte Übersetzung durch eine Paarungen von Zahnrädern realisiert, wobei ein Zahnrad auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle und das die Paarung bildende weitere Zahnrad auf der zweiten Hohlwelle angeordnet ist, wobei die zweite Hohlwelle auf der Abtriebswelle angeordnet ist.

Insbesondere umfasst die zweite Hohlwelle also zwei Zahnräder, wobei über eines dieser beiden Zahnräder die eine von der ersten bis vierten Übersetzung gebildet wird und über das andere der beiden Zahnräder die fünfte Übersetzung gebildet wird. Vorzugsweise wirkt die fünfte Übersetzung an der Getriebeeingangswelle, die von der elektrischen Maschine angetrieben wird. Insbesondere wirkt die eine von der ersten bis vierten Übersetzung, die mit dem einen Zahnrad der zweiten Hohlwelle eine Übersetzung bildet, an der Getriebeeingangswelle, die von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird.

Die Übersetzungen sind so gewählt, dass die Gänge, die auf der von der elektrischen Maschine angetriebenen Getriebeeingangswelle liegen, bezogen auf die Übersetzungswerte die Gänge, die auf der von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Getriebeeingangswelle liegen, umschließen. Oder anders ausgedrückt, hat der eine Gang, der auf der von der elektrischen Maschine angetriebenen Getriebeeingangswelle angeordnet ist eine kleinere Übersetzung als die Gänge, die auf der von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Getriebeeingangswelle angeordnet sind und der andere Gang der von der elektrischen Maschine angetriebenen Getrie- beeingangswelle hat eine größere Übersetzung als die Gänge der von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Getriebeeingangswelle.

Über die zweite Hohlwelle sind die erste Getriebeeingangswelle und die zweite Getriebeeingangswelle mit einer festen Übersetzung zueinander gekoppelt, so dass die Abtriebswelle über ein aufsummiertes Antriebsdrehmoment antreibbar ist.

Insbesondere ist das dritte Lager (und/oder das vierte Lager) in der axialen Richtung zumindest teilweise überlappend mit einer der Übersetzungen (erste bis fünfte Übersetzung) angeordnet. Insbesondere ist dieses Lager also in der radialen Richtung beabstandet von der jeweiligen Übersetzung, dabei aber zumindest teilweise an einer gleichen Position entlang der axialen Richtung wie die Übersetzung angeordnet.

Insbesondere ist die elektrische Maschine über eine Zwischenwelle oder eine Kette oder ein anderes drehmomentübertragenes Bauteil mit einer der Getriebeeingangswellen drehmomentübertragend verbunden.

Bevorzugt wird ein (erstes oder zweites) Antriebsdrehmoment einer elektrischen Maschine auf eine der Getriebeeingangswellen übertragen. Das (erste oder zweite) Antriebsdrehmoment einer Verbrennungskraftmaschine wird insbesondere über einen Schwingungsdämpfer und/oder eine Kupplung auf eine der Getriebeeingangswellen übertragen.

Bevorzugt ist der kleinste Gang der Getriebeanordnung (unmittelbar) neben dem ersten Lager oder dem zweiten Lager angeordnet.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste",„zweite", ... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Fig. 1 : ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Antriebsanordnung;

Fig. 2: ein Kraftfahrzeug mit einer zweiten Antriebsanordnung;

Fig. 3: ein Kraftfahrzeug mit einer dritten Antriebsanordnung;

Fig. 4: eine erste Ausführungsvariante einer Getriebeanordnung in einer Seitenansicht im Schnitt; und

Fig. 5: eine zweite Ausführungsvariante einer Getriebeanordnung in einer Seitenansicht im Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 24 mit einer ersten Antriebsanordnung. Das Kraftfahrzeug 24 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 25 und eine elektrische Maschine 26, die jeweils Antriebsdrehmomente zum Antrieb des Kraftfahrzeuges 24 bereitstellen. Die Antriebsdrehmomente werden über eine Getriebeanordnung 17 auf eine Achse 28 übertragen. In Fig. 1 ist eine Frontantriebsanordnung mit einer quer zur Fahrtrichtung eingebauten Verbrennungskraftmaschine 25 dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt ein Kraftfahrzeug 24 mit einer zweiten Antriebsanordnung. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 wird verwiesen. In Fig. 2 ist eine Frontantriebsanordnung mit einer längs zur Fahrtrichtung eingebauten Verbrennungskraftmaschine 25 dargestellt. Fig. 3 zeigt ein Kraftfahrzeug 24 mit einer dritten Antriebsanordnung. Das Kraftfahrzeug 24 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 25 und eine elektrische Maschine 26, die jeweils Antriebsdrehmomente zum Antrieb des Kraftfahrzeuges 24 bereitstellen. Die Antriebsdrehmomente werden über eine Getriebeanordnung 17 auf eine Längswelle 27 und über die Längswelle auf eine (Hinter-)Achse 28 übertragen. In Fig. 3 ist eine Hinterradantriebsanordnung mit einer vorne längs zur Fahrtrichtung eingebauten Verbrennungskraftmaschine 25 dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Getriebeanordnung 17 in einer Seitenansicht im Schnitt. Über die Getriebeanordnung 17 wird ein erstes Antriebsdrehmoment 5 einer ersten Antriebseinheit (hier die Verbrennungskraftmaschine 24) und/oder ein zweites Antriebsdrehmoment 6 einer zweiten Antriebseinheit (hier die elektrische Maschine 26) über die Wellenanordnung 1 auf eine Abtriebswelle 18 übertragen werden. Über die Wellenanordnung 1 kann eine schaltbare Übertragung der Antriebsdrehmomente 5, 6 (nämlich nur das erste, nur das zweite oder beide zusammen) gewährleistet werden.

Die erste Antriebseinheit, die das erste Antriebsdrehmoment 5 erzeugt, ist hier eine Verbrennungskraftmaschine 25, die mittels eines Schwingungsdämpfers und / oder einer Kupplung (in der Figur als kompakte Baueinheit ZMS-Kupplungs-Baugruppe dargestellt) mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 gekoppelt ist.

Die zweite Antriebseinheit, die das zweite Antriebsdrehmoment 6 erzeugt ist hier eine elektrische Maschine 26, die mittels einer Zwischenwelle 33 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 3 gekoppelt ist.

Das erste Antriebsdrehmoment 5 wird über eine (nicht näher dargestellte) Kupplung und eine Dämpfung auf die erste Getriebeeingangswelle 2 übertragen. Das zweite Antriebsdrehmoment 6 wird, ausgehend von der elektrischen Maschine 26, über eine Zwischenwelle 33 und Zahnradpaarungen auf die zweite Getriebeeingangswelle 3 übertragen.

Die Wellenanordnung 1 umfasst eine erste Getriebeeingangswelle 2 und eine koaxial dazu angeordnete zweite Getriebeeingangswelle 3, die sich entlang einer axialen Richtung 4 erstrecken. Das erste Antriebsdrehmoment 5 ist über die erste Getriebeeingangswelle 2 und das zweite Antriebsdrehmoment 6 über die zweite Getriebeeingangswelle 3 übertragbar. Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist zumindest in einem Abschnitt 7 entlang der axialen Richtung 4 als erste Hohlwelle 8 ausgeführt. Die zweite Getriebeeingangswelle 3 erstreckt sich zumindest mit einem ersten Ende 9 in die erste Hohlwelle 8 hinein, wobei die erste Getriebeeingangswelle 2 über ein erstes Lager 10 gegenüber einem Gehäuse 1 1 , die zweite Getriebeeingangswelle 3 über ein zweites Lager 12 gegenüber dem Gehäuse 1 1 und die zweite Getriebeeingangswelle über ein im Abschnitt 7 angeordnetes drittes Lager 13 sowie über ein im Abschnitt 7 angeordnetes viertes Lager 14 gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle 2 drehbar gelagert ist. Das dritte Lager 13 und das vierte Lager 14 sind so weit wie konstruktiv möglich entlang der axialen Richtung 4 voneinander beabstandet in dem Abschnitt 7 angeordnet. Das dritte Lager 13 ist so angeordnet, dass es in der axialen Richtung 4 zumindest teilweise überlappend mit der ersten Übersetzung 19 angeordnet ist.

Erkennbar wird über das in der ersten Hohlwelle 8 angeordnete erste Ende 9 der zweiten Getriebeeingangswelle 3 kein Antriebsdrehmoment übertragen. Das über die zweite Getriebeeingangswelle 3 übertragene Antriebsdrehmoment wird ausschließlich über den nicht in der Hohlwelle 8 angeordneten Bereich der zweiten Getriebeeingangswelle 3 an die Abtriebswelle 18 weitergeleitet.

Das erste Lager 10 ist in einer radialen Richtung 15 außerhalb und in der axialen Richtung 4 nahezu vollständig überlappend zu dem vierten Lager 14 angeordnet.

Die zweite Getriebeeingangswelle 3 weist eine sich entlang der axialen Richtung 4 und bis zum ersten Ende 9 erstreckende Bohrung 16 auf, über die das dritte Lager 13 und das vierte Lager 14 mit einem Schmierstoff versorgbar sind. Der Schmierstoff wird über eine außerhalb des Abschnitts 7 angeordnete Öffnung der zweiten Getriebeeingangswelle 3 (Ende der Bohrung am dem ersten Ende 9 gegenüberliegenden Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 3) in die zweite Getriebeeingangswelle 3 eingeleitet und über die Bohrung 16 und entlang der axialen Richtung 4 über das dritte Lager 13 und das vierte Lager 14 hinaus in den Abschnitt 7 hineingefördert. Über den Grund des (Hohlwellen-)Abschnitts 7 wird der Schmierstoff dann zu dem vierten Lager 14 und dem dritten Lager 13 befördert. Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist über eine erste Übersetzung 19 und eine zweite Übersetzung 20 mit der Abtriebswelle 18 schaltbar verbindbar. Die zweite Getriebeeingangswelle 3 ist über eine dritte Übersetzung 21 und eine vierte Übersetzung 22 mit der Abtriebswelle 18 schaltbar verbindbar. Die Übersetzungen 19, 20, 21 , 22 werden durch Paarungen von Zahnrädern realisiert, wobei ein Zahnrad auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle 2, 3 und das die Paarung bildende weitere Zahnrad auf der Abtriebswelle 18 angeordnet ist. Die Bildung der Paarung wird über Schaltmechanismen 29, 30 realisiert, z. B. über bekannte Schaltmuffen oder andere Kupplungsmechanismen. Hier kann zwischen einer ersten Übersetzung 19 und einer zweiten Übersetzung 20 durch einen ersten Schaltmechanismus 29 umgeschaltet werden. Zwischen einer dritten Übersetzung 21 und vierten Übersetzung 22 kann durch einen zweiten Schaltmechanismus 30 umgeschaltet werden.

Vorzugsweise werden die Übersetzungs-Werte dieser Schaltmechanismen 29, 30 derart gewählt, dass die Übersetzungssprünge eine ähnliche Größe besitzen. Besonders bevorzugt werden mittlere Übersetzungswerte über den Schaltmechanismus 29 und die Übersetzungen 19 und 20 realisiert. Die Übersetzungen 21 und 22 weisen hingegen kleinere oder größere Werte (Zahnräder) auf, als die Übersetzungen 19 und 20.

Hier ist die Zahnradpaarung mit der kleinsten Übersetzung (die zweite Übersetzung 20) in räumlicher Nähe zum ersten Lager 10 angeordnet, so dass die größten Kräfte in der Nähe des Lagers 10 wirken, wodurch die Getriebeeingangswellen 2, 3 und die Abtriebswelle 18 sich wenig verlagert und wenig durchbiegt.

Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist mit der zweiten Getriebeeingangswelle 3 über die Abtriebswelle 18 schaltbar verbindbar. Für diese schaltbare Verbindung der Getriebeeingangswellen 2, 3 ist auf der Abtriebswelle 18 eine koaxial zu dieser Abtriebswelle 18 angeordnete zweite Hohlwelle 32 vorgesehen, die über die erste Übersetzung 19 mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 und über eine fünfte Übersetzung 23 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 3 schaltbar verbindbar ist. Dabei kann die fünfte Übersetzung 23 über einen dritten Schaltmechanismus 31 schaltbar betätigt werden. Auch die fünfte Übersetzung 23 wird durch eine Paarung von Zahnrädern realisiert, wobei ein Zahnrad auf der zweiten Getriebeeingangswelle 3 und das die Paarung bildende weitere Zahnrad auf der, auf der Abtriebswelle 18 angeordneten zweiten Hohlwelle 32 angeordnet ist.

Die zweite Hohlwelle 32 umfasst also zwei Zahnräder, wobei über eines dieser beiden Zahnräder die erste Übersetzung 19 und über das andere der beiden Zahnräder die fünfte Übersetzung 23 gebildet wird.

Über die zweite Hohlwelle 32 sind die erste Getriebeeingangswelle 2 und die zweite Getriebeeingangswelle 3 mit einer festen Übersetzung zueinander gekoppelt, so dass die Abtriebswelle 18 über ein aufsummiertes Antriebsdrehmoment antreibbar ist.

Die erste Getriebeeingangswelle 2 und die zweite Getriebeeingangswelle 3 können über den dritten Schaltmechanismus 31 auch alternativ direkt mit einer 1 -zu-1 Übersetzung gekoppelt werden. Indem zwei unterschiedliche Übersetzungen zwischen der ersten Getriebeeinganswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 (in Abhängigkeit der Schaltposition des dritten Schaltmechanismus 31 ) möglich sind, können mit der dritten Übersetzung 21 zwei unterschiedliche Gesamtübersetzungen zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der Abtriebswelle 18 realisiert werden. Gleiches gilt auch für die vierte Übersetzung 22.

Somit können mit der Getriebeanordnung 17 zwischen dem ersten Antriebsdrehmoment 5 und der Abtriebswelle 18 insgesamt sechs unterschiedliche Übersetzungen realisiert werden:

• Nutzung der Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 über die zweite Hohlwelle 32 zusammen mit der dritten Übersetzung 21. Bildet vorzugsweise den 1 . Gang.

• Nutzung der 1 -zu-1 Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 zusammen mit der dritten Übersetzung 21 . Bildet vorzugsweise den 2. Gang.

• Ausschließliche Nutzung der ersten Übersetzung 19. Bildet vorzugsweise den 3. Gang. • Ausschließliche Nutzung der zweiten Übersetzung 20. Bildet vorzugsweise den 4. Gang.

• Nutzung der Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 über die zweite Hohlwelle 32 zusammen mit der vierten Übersetzung 22. Bildet vorzugsweise den 5. Gang.

• Nutzung der 1 -zu-1 Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 zusammen mit der vierten Übersetzung 22. Bildet vorzugsweise den 6. Gang.

Die elektrische Maschine 26 ist achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen 2, 3 angeordnet und mittels einer Zwischenwelle 33 mit einer der beiden Getriebeeingangswellen 2, 3 drehmomentübertragend gekoppelt, so dass der Achsabstand zwischen der elektrischen Maschine 26 und den Getriebeeingangswellen 2, 3 ausreichend für die Unterbringung einer großen elektrischen Maschine 26 ist.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Getriebeanordnung 17 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 4 wird Bezug genommen und verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 4 wird hier ein erstes Antriebsdrehmoment 5 von der elektrischen Maschine 26 auf die erste Getriebeeingangswelle 2 übertragen und ein zweites Antriebsdrehmoment 6 von der Verbrennungskraftmaschine 25 wird auf die zweite Getriebeeingangswelle 3 übertragen. Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist hier vollständig als Hohlwelle 8 ausgeführt.

Auch hier ist die erste Getriebeeingangswelle 2 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 3 über die Abtriebswelle 18 schaltbar verbindbar. Für die schaltbare Verbindung der Getriebeeingangswellen 2, 3 ist auf der Abtriebswelle 18 eine koaxial zu dieser Abtriebswelle 18 angeordnete zweite Hohlwelle 32 vorgesehen, die über die dritte Übersetzung 21 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 3 und über eine fünfte Übersetzung 23 mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 schaltbar verbindbar ist.

Analog zu Fig. 4, können die erste Getriebeeingangswelle 2 und die zweite Getriebe- eingangswWelle 3 über einen Schaltmechanismus auch alternativ direkt mit einer 1 - zu-1 Übersetzung gekoppelt werden. Für die Getriebeanordnung 17 in Fig. 5 ergeben sich somit sechs unterschiedliche Gesamtübersetzungen zwischen dem zweiten Antriebsdrehmoment 6 und der Abtriebswelle 18:

• Nutzung der 1 -zu-1 Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 zusammen mit der ersten Übersetzung 19.

• Nutzung der Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 über die zweite Hohlwelle 32 zusammen mit der ersten Übersetzung 19.

• Ausschließliche Nutzung der dritten Übersetzung 21 .

• Ausschließliche Nutzung der vierten Übersetzung 22

• Nutzung der 1 -zu-1 Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 zusammen mit der zweiten Übersetzung 20.

• Nutzung der Kopplung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der zweiten Getriebeeingangswelle 3 über die zweite Hohlwelle 32 zusammen mit der zweiten Übersetzung 20.

Bezugszeichenliste Wellenanordnung

erste Getriebeeingangswelle

zweite Getriebeeingangswelle

axiale Richtung

erstes Antriebsdrehmoment

zweites Antriebsdrehmoment

Abschnitt

erste Hohlwelle

erstes Ende

erstes Lager

Gehäuse

zweites Lager

drittes Lager

viertes Lager

radiale Richtung

Bohrung

Getriebeanordnung

Abtriebswelle

erste Übersetzung

zweite Übersetzung

dritte Übersetzung

vierte Übersetzung

fünfte Übersetzung

Kraftfahrzeug

Verbrennungskraftmaschine

Elektrische Maschine

Längswelle

Achse

erster Schaltmechanismus

zweiter Schaltmechanismus

dritter Schaltmechanismus zweite Hohlwelle Zwischenwelle