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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMISSION DEVICE FOR AN ELECTRICALLY DRIVEABLE VEHICLE, DRIVE DEVICE FOR AN ELECTRICALLY DRIVEABLE VEHICLE, AND VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/105080
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission device (1) for an electrically driveable vehicle (29), said transmission device comprising: - a transmission element (2), - a park lock (6) by means of which the transmission element (2) can be locked, - a transmission housing (9) which encloses the transmission element (2) and the park lock (6), - a connection device (10) having a cable arrangement (11) which extends in the transmission housing (10) and at the first end of which a plug connector (12) is mounted, said plug connector being located in a transmission housing opening (14) so that the cable arrangement (11) can be contacted from the exterior of the transmission housing (9) and having contact elements (25) located in a plug connector housing (15), wherein a second end of the cable arrangement (11) is connected to the park lock (6), and the plug connector (12) has at least one sealing means (18, 27) for preventing a lubricant from leaking through the transmission housing opening (14).

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Inventors:
PAUL STEFAN (DE)
HAAS BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/083123
Publication Date:
June 03, 2021
Filing Date:
November 24, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SIEMENS EAUTOMOTIVE GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
F16H57/02
Domestic Patent References:
WO2017057070A12017-04-06
Foreign References:
DE102017124499A12018-04-26
EP1256747A22002-11-13
JPH0930274A1997-02-04
JP2006275165A2006-10-12
JP2009121604A2009-06-04
DE102015217875A12017-03-23
EP3670973A12020-06-24
DE102015217875A12017-03-23
Attorney, Agent or Firm:
DR. GASSNER & PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Getriebeeinrichtung (1) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (29), um fassend

- ein Getriebeelement (2),

- eine Parksperre (6), durch die das Getriebeelement (2) blockierbar ist,

- ein Getriebegehäuse (9), welches das Getriebeelement (2) und die Parksperre (6) einhaust,

- eine Anschlussvorrichtung (10) mit einer sich im Getriebegehäuse (9) erstre ckenden Kabelanordnung (11 ) und einem Steckverbinder (12), der an einem ers tem Ende der Kabelanordnung (11 ) angebracht ist, in einer Getriebegehäuseöff nung (14) zum Kontaktieren der Kabelanordnung (11 ) vom Äußeren des Getrie begehäuses (9) her angeordnet ist und in einem Steckverbindergehäuse (15) an geordnete Kontaktelemente (25) aufweist, wobei ein zweites Ende des Kabelan ordnung (11 ) mit der Parksperre (6) verbunden ist, wobei der Steckverbinder (12) wenigstens ein Dichtmittel (18, 27) zur Verhinde rung eines Austretens eines Schmiermittels durch die Getriebegehäuseöffnung (14) aufweist.

2. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei ein Dichtmittel (18) einen oder mehrere Dichtringe (19, 20) umfasst, die das Steck verbindergehäuse (15) umgebend zwischen dem Steckverbindergehäuse (15) und der Getriebegehäuseöffnung (14) angeordnet sind.

3. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kabelanordnung (11 ) mehrere Einzelkabel (21 ) aufweist, die elektrisch mit je weils einem der Kontaktelemente (25) des Steckverbinders (12) verbunden sind.

4. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 3, wobei wobei ein Dichtmittel (27) mehrere Dichtelemente (28) umfasst, die jeweils ein Ein zelkabel (21 ) gegenüber dem Steckverbindergehäuse (15) abdichten.

5. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Steckverbindergehäuse (15) mehrere ein jeweiliges Einzelkabel (21) axial flu iddicht einschließende Aufnahmeräume (26) aufweist, wobei ein jeweiliges Dich telement (28) in einem der Aufnahmeräume (26) angeordnet ist.

6. Getriebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein oder mehrere Einzelkabel (21) Leistungskabel zur elektrischen Versorgung der Parksperre (6) sind und/oder ein oder mehrere Einzelkabel (21) Signalkabel zur Ansteuerung der Parksperre (6) sind.

7. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 6, wobei

- eine Primärauslösungsfunktion der Parksperre (6) mittels eines oder mehrerer der Leistungskabel versorgbar und/oder mittels eines oder mehrerer der Signalka bel ansteuerbar ist und/oder

- eine Sekundärauslösungsfunktion, durch die im Fall einer Störung der Pri märauslösungsfunktion das Getriebeelement (2) blockierbar ist, mittels eines oder mehrerer der Leistungskabel versorgbar ist.

8. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Getriebegehäuse (9) ein Schmiermittelbad zur Schmierung des Getriebeele ments (2) vorgesehen ist und sich die Parksperre (6) zumindest teilweise im Schmiermittelbad befindet.

9. Antriebseinrichtung (30) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (29), um fassend

- eine elektrische Maschine (31),

- eine Getriebeeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und

- eine eine Drehbewegung der elektrischen Maschine (31) auf die Getriebeeinrich tung (1) übertragende Welle (4).

10. Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, wobei das Getriebegehäuse (9) Teil eines die elektrische Maschine (31), die Getriebeein richtung (1) und die Welle (4) einhausenden Gehäuses (34) ist. 11. Antriebseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend einen Inverter (32), der mittels eines Kabels (34) mit der Anschlussvorrichtung (10) zum Ansteuern und/oder elektrischen Versorgen der Parksperre (6) verbindbar o- der verbunden ist. 12. Fahrzeug (29), umfassend eine Antriebseinrichtung (30) nach einem der

Ansprüche 9 bis 11 , die zum Antreiben des Fahrzeugs (29) eingerichtet ist.

Description:
Getriebeeinrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, Antriebseinrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug und Fahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein elektrische an- treibbares Fahrzeug, eine Antriebseinrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahr zeug und ein Fahrzeug.

Das Dokument DE 102015217875 A1 offenbart ein Antriebssystem mit einer elektrischen Maschine und einem Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Das Getriebe weist eine Getriebeabtriebswelle und ein Getriebegehäuse sowie eine Parksperre auf.

Durch die Integration einer Parksperre in einem Getriebegehäuse kann Bauraum eingespart werden, der insbesondere im Hinblick auf den Einsatz der Getriebeein richtung in einer elektrischen Antriebseinrichtung eines Fahrzeugs knapp ist. Aller dings ergeben sich daraus besondere Herausforderungen wegen des Vorhan denseins von Schmiermitteln und höheren Temperaturen im Inneren des Getrie begehäuses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bauraumsparende und aufwands arme Möglichkeit zur Anordnung einer Parksperre in einem Getriebegehäuse an zugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Getriebeeinrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, umfassend ein Getriebeelement, eine Park sperre, durch die das Getriebeelement blockierbar ist, ein Getriebegehäuse, wel ches das Getriebeelement und die Parksperre einhaust, eine Anschlussvorrich tung mit einer sich im Getriebegehäuse erstreckenden Kabelanordnung und einem Steckverbinder, der an einem erstem Ende der Kabelanordnung angebracht ist, in einer Getriebegehäuseöffnung zum Kontaktieren der Kabelanordnung vom Äuße ren des Getriebegehäuses her angeordnet ist und in einem Steckverbindergehäuse angeordnete Kontaktelemente aufweist, wobei ein zweites Ende des Kabelanordnung mit der Parksperre verbunden ist, wobei der Steckver binder wenigstens ein Dichtmittel zur Verhinderung eines Austretens eines Schmiermittels durch die Getriebegehäuseöffnung aufweist.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, das Innere des Getriebegehäuses mit tels des Steckverbinders gegenüber dem Äußeren des Getriebegehäuses abzu dichten. So lässt sich die Parksperre vorteilhafterweise bauraumsparend innerhalb des Getriebegehäuses anordnen, ohne dass der Betrieb der Getriebeeinrichtung durch das Austreten des Schmiermittels beeinträchtigt wird. Der Steckverbinder kann aufwandsarm mit dem Getriebegehäuse verbunden werden und stellt gleich sam die notwendige Abdichtung des Getriebegehäuses dar.

Es wird bei der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung bevorzugt, wenn ein Dichtmittel einen oder mehrere Dichtringe umfasst, die das Steckverbinderge häuse umgebend zwischen dem Steckverbindergehäuse und der Getriebegehäu seöffnung angeordnet sind. So wird ein Austreten des Schmiermittels durch Frei räume zwischen der Getriebegehäuseöffnung und dem Steckverbindergehäuse vermieden. Typischerweise ist der oder ein jeweiliger Dichtring in einer in Um fangsrichtung verlaufenden Nut des Steckverbindergehäuses angeordnet.

Zweckmäßigerweise weist die Kabelanordnung der erfindungsgemäßen Getriebe einrichtung mehrere Einzelkabel auf, die elektrisch mit jeweils einem der Kontakte lemente des Steckverbinders verbunden sind.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn ein Dichtmittel mehrere Dichtelemente umfasst, die jeweils ein Einzelkabel gegenüber dem Steckverbindergehäuse ab dichten. So kann effektiv ein Austreten des Schmiermittels durch den Steckverbin der vermieden.

Mit Vorteil kann dabei vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse mehrere ein jeweiliges Einzelkabel axial fluiddicht einschließende Aufnahmeräume aufweist, wobei ein jeweiliges Dichtelement in einem der Aufnahmeräume ange ordnet ist.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Dichtelemente formschlüssig mit den Einzelkabeln, beispielsweise durch Crimpen, verbunden sind. Dies erleichtert ei nen Austausch des Steckverbinders oder der Kabelanordnung im Falle eines De fekts einer dieser Komponenten. Dies gilt insbesondere im Vergleich zu einer denkbaren Alternative, bei welcher die Einzelkabel zur Abdichtung mit dem Steck verbinder vergossen werden, was im Falle eines Defekts den Austausch des ge samten Anschlussvorrichtung erfordern würde.

Es wird ferner bevorzugt, wenn ein oder mehrere Einzelkabel Leistungskabel zur elektrischen Versorgung der Parksperre sind und/oder ein oder mehrere Einzelka bel Signalkabel zur Ansteuerung der Parksperre sind.

Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Primärauslösungsfunktion der Parksperre mittels eines der mehrerer der Leistungskabel versorgbar und/oder mittels eines oder mehrerer der Signalkabel ansteuerbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vor gesehen sein, dass eine Sekundärauslösungsfunktion, durch die im Fall einer Stö rung der Primärauslösungsfunktion das Getriebeelement blockierbar ist, mittels ei nes oder mehrerer der Leistungskabel versorgbar ist. Die Primärauslösungsfunk tion kann beispielsweise durch einen elektrischen Antrieb ausgebildet sein, durch welchen die Parksperre zum Blockieren des Getriebeelements antreibbar ist. Die Sekundärauslösungsfunktion kann beispielsweise durch einen Magneten ausgebil det sein, welcher eine mit dem elektrischen Antrieb zum Durchführen der Pri- märauslösefunktion gekuppelte Kupplung löst, um die Parksperre mittels einer Rückstellkraft zum Blockieren des Getriebeelements anzutreiben.

Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung vorgesehen sein, dass im Getriebegehäuse ein Schmiermittelbad zur Schmierung des Getriebeele ments vorgesehen ist und sich die Parksperre zumindest teilweise im Schmiermit telbad befindet. Wegen der erfindungsgemäßen Abdichtung ist folglich eine Anordnung der Parksperre im Schmiermittelbad möglich, wodurch bislang unge nutzte Anordnungspositionen der Parksperre im Getriebegehäuse erschlossen werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch eine An triebseinrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, umfassend eine elektri sche Maschine, eine erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung und eine eine Dreh bewegung der elektrischen Maschine auf die Getriebeeinrichtung übertragende Welle.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse Teil eines die elektrische Maschine, die Getriebeeinrichtung und die Welle einhausenden Gehäuses ist.

Die Antriebseinrichtung kann ferner einen Inverter umfassen, der mittels eines Ka bels mit der Anschlussvorrichtung zum Ansteuern und/oder elektrischen Versor gen der Parksperre verbindbar oder verbunden ist.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird schließlich auch gelöst durch ein Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung, die zum Antreiben des Fahrzeugs eingerichtet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeich nungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:

Fig. 1 eine Frontalansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung in einem geöffneten Zustand;

Fig. 2 eine Detailansicht der Getriebeeinrichtung der Anschlussvorrichtung;

Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht der Anschlussvorrichtung; Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders; und

Fig. 5 eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen An triebseinrichtung.

Fig. 1 ist eine Frontalansicht eines Ausführungsbeispiels einer Getriebeeinrichtung

1 in einem geöffneten Zustand.

Die Getriebeeinrichtung 1 umfasst ein Getriebeelement 2, das mit weiteren Getrie beelementen 3 gekoppelt ist, um eine von einer drehfest mit dem Getriebeelement

2 verbunden Welle 4 bereitgestellte Drehbewegung zu übersetzen. An dem Ge triebeelement 2 ist ferner ein Parksperrenrad 5 einer Parksperre 6 befestigt, durch welche das Getriebeelement 2 blockierbar ist. Dazu weist die Parksperre 6 ferner eine Parksperrenklinke 7 auf, die mittels eines Parksperrenaktuators 8 der Park sperre 6 in Eingriff mit dem Parksperrenrad 5 gebracht werden kann.

Die Getriebeelemente 2, 3 sowie die Parksperre 6 sind durch ein Getriebegehäuse 9 eingehaust. Zur Schmierung der Getriebeelemente 2, 3 weist die Getriebeein richtung 1 ein Schmiermittelbad auf, dessen betriebsüblicher Füllstand durch eine gestrichelte Linie A in Fig. 1 dargestellt ist. Ersichtlich befindet sich die Parksperre 6 teilweise im Schmiermittelbad.

Daneben umfasst die Getriebeeinrichtung 1 eine Anschlussvorrichtung 10, die eine Kabelanordnung 11 , einen ersten Steckverbinder 12 und einen zweiten Steckverbinder 13 umfasst. Der Steckverbinder 12, 13 sind an gegenüberliegen den Enden der Kabelanordnung 11 angebracht, wobei der zweite Steckverbinder 13 mit dem Parksperrenaktuator 8 verbunden ist.

Fig. 2 ist eine Detailansicht der Getriebeeinrichtung 1 im Bereich der Anschluss vorrichtung 10. Der erste Steckverbinder 12 ist in einer Gehäuseöffnung 14 zum Kontaktieren der Kabelanordnung 11 vom Äußeren des Getriebegehäuses 9 her angeordnet. Dazu ist ein Steckverbindergehäuse 15 des ersten Steckverbinders 12 durch Befesti gungsmittel 16, 17 auf dem Getriebegehäuse 9 aufgeflanscht.

Der erste Steckverbinder 12 weist ein erstes Dichtmittel 18 auf, das zwei Dicht ringe 19, 20 umfasst. Die Dichtringe 19, 20 sind das Steckverbindergehäuse 15 umgebend zwischen diesem und der Getriebegehäuseöffnung 14 angeordnet.

Das erste Dichtmittel dient zur Verhinderung eines Austretens des Schmiermittels aus der Getriebegehäuseöffnung 14, nämlich durch einen Zwischenraum zwi schen dem ersten Steckverbinder 12 und der Getriebegehäuseöffnung 14.

Fig. 3 ist eine perspektivische Detailansicht der Anschlussvorrichtung 10.

Fig. 3 zeigt zunächst, dass die Kabelanordnung 11 mehrere Einzelkabel 21 auf weist, die von einem Gewebeschlauch 22 zwischen den Steckverbindern 12, 13 umgeben sind. Wegen der hohen im Schmiermittelbad herrschenden Temperatu ren von bis zu 150 °C erfüllt die Kabelanordnung 11 hohe Temperaturanforderun gen.

Dabei sind vier Einzelkabel 21 Leistungskabel zur elektrischen Versorgung des Parksperrenaktuators 8 vorgesehen. Zwei Leistungskabel versorgen eine durch ei nen elektrischen Antrieb ausgebildete Primärauslösungsfunktion des Parksperren aktuators 8. Ferner versorgen zwei Leistungskabel eine durch einen Hubmagne ten zum Lösen einer Kupplung des elektrischen Antriebs ausgebildete Sekun därauslösungsfunktion, durch die im Fall einer Störung der Primärauslösungsfunk tion das Getriebeelement 2 blockierbar ist. Dazu wird im gelösten Zustand der Kupplung eine in einem Federelement gespeicherte Rückstellkraft im Parksperren aktuator 8 erzeugt. Ein Einzelkabel 21 ist ein Massekabel. Daneben sind zwei Ein zelkabel 21 Signalkabel, durch welche eine Sensorsignal eine Positionssensors der Parksperre 6 übermittelbar ist. Die Kabelanordnung 11 weist ferner zwei Kabelklemmen 23, 24 auf, durch die die Anschlussvorrichtung 10 innerhalb der Getriebeeinrichtung befestigt ist.

Fig. 4 ist ein Schnittdarstellung des ersten Steckverbinders 12.

Der erste Steckverbinder 12 umfasst neben dem Steckverbindergehäuse 15 meh rere Kontaktelemente 25, die jeweils mit einem der Einzelkabel elektrisch leitend verbunden sind. Für jedes Einzelkabel 21 und jedes Kontaktelement 25 weist das Steckverbindergehäuse 15 einen Aufnahmeraum 26 auf, der eines der Einzelkabel 21 axial fluiddicht einschließt.

Der Steckverbinder weist ein zweites Dichtmittel 27 auf, welches mehrere Dich telemente 28 umfasst, die jeweils ein Einzelkabel 21 gegenüber dem Steckverbin dergehäuse 15 abdichten. Die Dichtelemente 28 sind durch Crimpen mit den Ein zelkabel 21 verbunden und verhindern ein Austreten des Schmiermittels durch die Getriebegehäuseöffnung 14.

Fig. 5 ist eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 29 mit einem Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung 30, die zum Antreiben des Fahrzeugs eingerichtet ist.

Die Antriebseinrichtung 30 umfasst eine elektrische Maschine 31 und die Getrie beeinrichtung 1 , die mittels der Welle 4 zur Übertragung der Drehbewegung von der elektrischen Maschine 31 auf die Getriebeeinrichtung 1 eingerichtet ist. Dane ben umfasst die Antriebseinrichtung 30 einen Inverter 32, der dazu eingerichtet ist, eine Gleichspannung in eine mehrphasige Wechselspannung zur elektrischen Versorgung der elektrischen Maschine 31 zu wandeln.

Das Getriebegehäuse 9 (siehe Fig. 1) der Getriebeeinrichtung 1 ist dabei Teil ei nes die elektrische Maschine 31, die Getriebeeinrichtung 1, die Welle 4 und den Inverter 32 einhausenden Gehäuses 33. Mittels eines Kabels 34 ist der Inverter 32 mit dem ersten Steckverbinder 12 der Getriebeeinrichtung 1 außerhalb des Gehäuses 33 verbunden. Über das Kabel 34 werden Steuersignale einer Steuer einrichtung des Inverters 32 an die Parksperre 6 (siehe Fig. 1 ) übertragen.