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Die Erfindung betrifft einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor, mit zwei Ausgängen zur Ausgabe eines Antriebsdrehmoments, mit einem Getriebeabschnitt zur Überleitung des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor auf die zwei Ausgänge des Elektroantriebs, wobei der Getriebeabschnitt eine Differenzialeinrichtung aufweist, wobei die Differenzialeinrichtung ein erstes und ein zweites Sonnenrad sowie einen Satz mit ersten Planetenrädern und einen Satz mit zweiten Planetenrädern aufweist, wobei die Sonnenräder eine Hauptdrehachse des Getriebeabschnitts definieren, wobei die Sonnenräder mit den Ausgängen wirkverbunden sind, wobei die ersten Planetenräder mit dem ersten Sonnenrad und die zweiten Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad kämmen, und wobei ein erstes Planetenrad mit jeweils zwei zweiten Planetenrädern und ein zweites Planetenrad mit jeweils zwei ersten Planetenrädern kämmen, so dass sich ein in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse durchgehender Zahnradkranz von ersten und zweiten Planetenrädern bildet. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit dem Elektroantrieb.
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Elektrische Antriebe für Fahrzeuge sollen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen: So sollen die elektrischen Antriebe u.a. zugleich kompakt, bauraumsparend, leicht, stabil und anwendungsangepasst sein. Diese Anforderungen bilden jedoch ein Spannungsfeld, wobei sich einige Anforderungen nahezu widersprechen, so ist es z.B. eine technische Herausforderung, einen leichten und zugleich stabilen Elektroantrieb zu bauen.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 007 455 A1 beschreibt ein Achsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, wobei das Achsgetriebe eine Differentialeinrichtung und eine oder mehrere vorgeschaltete Planetengetriebestufen aufweist.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 007 259 A1 offenbart eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, wobei die Antriebsvorrichtung eine Differentialeinrichtung und zwei vorgeschaltete Planetengetriebestufen aufweist.
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Druckschrift
DE 10 2010 054 533 A1 beschreibt ein Übersetzungs- und Ausgleichsgetriebe sowie eine entsprechende Motor- und Getriebeeinheit. Auch in dieser Druckschrift wird ein Antriebsstrang gezeigt, der zwei Planetengetriebestufen sowie eine nachgeschaltete Differentialeinrichtung aufweist.
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In der Druckschrift
DE 1555887 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ist ein Drehbegrenzungsdifferenzial beschrieben, welches gemäß der
8 und der zugehörigen Beschreibung als Antrieb einen Elektromotor aufweisen kann. Das Differenzial weist in einer Ausgestaltung außenverzahnte Stirnzahnräder als Abtriebselemente auf. Ferner weist das Differenzial zwei Sätze von Planetenrädern auf, die als Ausgleichsräder arbeiten, wobei die Planetenräder in ihrer Gesamtheit einen durchgehenden Zahnradkranz um eine Hauptdrehachse des Drehbegrenzungsdifferenzials bilden.
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Es ist Aufgab der vorliegenden Erfindung, einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welcher durch seinen funktionalen Aufbau eine kompakte und zuverlässige Realisierung ermöglicht. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Fahrzeug vorzuschlagen. Diese Aufgaben werden durch einen Elektroantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist damit ein Elektroantrieb, welcher für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich besonders bevorzugt um einen Personenkraftwagen, es kann sich alternativ hierzu auch um einen Lastkraftwagen, einen Bus oder ein anderes Mobil handeln. Der Elektroantrieb ist insbesondere ausgebildet, das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von größer als 50 Kilometer pro Stunde zu beschleunigen.
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Der Elektroantrieb umfasst einen Elektromotor, welcher zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments dient. In möglichen Ausgestaltungen der Erfindung bildet der Elektromotor den einzigen Antriebsdrehmomenterzeuger des Fahrzeugs. In dieser Ausgestaltung ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Bei alternativen Ausgestaltungen der Erfindung kann der Elektromotor auch ein Antriebsteildrehmoment zur Verfügung stellen, wobei das Fahrzeug bevorzugt als ein Hybridfahrzeug oder als ein Elektrofahrzeug mit mehreren Elektromotoren ausgebildet ist.
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Der Elektroantrieb weist zwei Ausgänge zur Ausgabe des Antriebsdrehmoments beziehungsweise des umgesetzten Antriebsdrehmoments des Elektromotors auf. Besonders bevorzugt sind die zwei Ausgänge den Rädern einer gemeinsamen Achse des Fahrzeugs zugeordnet oder treiben diese an. Damit bildet der Elektroantrieb bevorzugt eine elektrische Achse für das Fahrzeug. Die Ausgänge können unmittelbar und/oder drehfest mit den Rädern gekoppelt sein. Alternativ hierzu können Zwischengetriebestufen vorgesehen sein.
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Der Elektroantrieb weist einen Getriebeabschnitt auf, welcher zur Überleitung des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor auf die zwei Ausgänge des Elektroantriebs ausgebildet ist. Somit ergibt sich im Betrieb ein Drehmomentpfad, welcher von dem Elektromotor über den Getriebeabschnitt zu den zwei Ausgängen führt. Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Getriebeabschnitt eine Umsetzung, insbesondere eine Übersetzung oder Untersetzung - nachfolgend zusammenfassend als Übersetzung bezeichnet □ aufweist. Die Übersetzung ist insbesondere ausgebildet, die Drehzahl des höher drehenden Elektromotors auf eine niedrigere Drehzahl der langsamer drehenden Ausgänge des Elektroantriebs zu reduzieren.
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Der Getriebeabschnitt weist eine Differenzialeinrichtung auf, welche besonders bevorzugt als ein Querdifferenzial ausgebildet ist. Die Differenzialeinrichtung dient zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die zwei Ausgänge. Es ist insbesondere vorgesehen, dass bei einer Geradeausfahrt auf einheitlichem Untergrund des Fahrzeugs das Antriebsdrehmoment hälftig oder gleich auf die zwei Ausgänge verteilt wird. Bei Kurvenfahrten oder bei unterschiedlichem Untergrund kann die Differenzialeinrichtung das Drehmoment auch in einem anderen Verhältnis verteilen und/oder eine Relativdrehung zwischen den zwei Ausgängen umsetzen. Insbesondere ist die Differenzialeinrichtung als eine selbstsperrende Differenzialeinrichtung ausgebildet.
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Die Differenzialeinrichtung weist ein erstes und ein zweites Sonnenrad auf. Insbesondere ist das erste und das zweite Sonnenrad als ein außenverzahntes Stirnzahnrad ausgebildet. Die Sonnenräder sind mit den Ausgängen wirkverbunden, insbesondere drehfest gekoppelt. Insbesondere bilden die Sonnenräder die Abtriebsräder der Differenzialeinrichtung. Für die Beschreibung wird definiert, dass mindestens eines, vorzugsweise beide Sonnenräder, eine Hauptdrehachse des Getriebeabschnitts definieren. Insbesondere definieren die Rotationsachse des oder der Sonnenräder die Hauptdrehachse.
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Ferner umfasst die Differenzialeinrichtung einen Satz mit ersten Planetenrädern und einen Satz mit zweiten Planetenrädern, wobei die ersten Planetenräder mit dem ersten Sonnenrad und die zweiten Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad kämmen. Dagegen sind die ersten Planetenräder zu dem zweiten Sonnenrad eingriffsfrei angeordnet und die zweiten Planetenräder zu dem ersten Sonnenrad eingriffsfrei angeordnet. Es ist jedoch vorgesehen, dass eines, insbesondere jedes der ersten Planetenräder jeweils mit zwei zweiten Planetenrädern und insbesondere jedes der zweiten Planetenräder jeweils mit zwei ersten Planetenrädern kämmt. Insbesondere sind die ersten und die zweiten Planetenräder in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse abwechselnd angeordnet und/oder abwechselnd wirkverbunden. Dadurch ergibt sich ein in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse durchgehender Zahnradkranz - auch Zahnkranz genannt - von ersten und zweiten Planetenrädern.
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Die Planetenräder bilden Ausgleichsräder in der Differenzialeinrichtung. Die Drehachsen der Planetenräder sind parallel zu der Hauptdrehachse ausgerichtet und versetzt zu dieser angeordnet.
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Wie bereits erläutert, bilden die ersten und zweiten Planetenräder einen in Umfangsrichtung um die Hauptdrehachse des Elektroantriebs angeordneten Zahnradkranz. Die ersten und zweiten Planetenräder sind dabei derartig miteinander wirkverbunden, dass immer ein erstes Planetenrad jeweils zur einen Seite hin und zur anderen Seite hin jeweils mit einem zweiten Planetenrad formschlüssig in einem ersten Zahneingriff steht. In Folge dessen steht das jeweilige zweite Planetenrad jeweils zur einen Seite und zur anderen Seite hin mit jeweils einem ersten Planetenrad formschlüssig in dem ersten Zahneingriff. Daraus folgt, dass in Umfangsrichtung um die Hauptdrehachse betrachtet jedes erste Planetenrad mit einem zweiten Planetenrad und dieses wiederum mit einem ersten Planetenrad in Zahneingriff steht. Als erster Zahneingriff ist demnach der Eingriff der Zähne einer Verzahnung des ersten Planetenrads in die Verzahnung eines zweiten Planetenrads und umgekehrt zu verstehen, sodass die Verzahnung des ersten und zweiten Planetenrads während der Differenzialwirkung miteinander kämmen und einen Zahnradkranz aus Planetenrädern als Ausgleichsräder bilden. Folglich ist der Zahnradkranz durch die sich einander abwechselnden und dabei mit dem Nachbarn im Zahneingriff stehenden ersten und zweiten Planetenräder umfangsseitig formschlüssig geschlossen.
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Durch den in Umfangrichtung geschlossenen Zahnradkranz können insbesondere bei einer Ersteinleitung des Antriebsdrehmoments (z.B. Anfahren), jedoch auch im Betrieb des Elektroantriebs, sich die Planetenräder, insbesondere die ersten und zweiten Planetenräder, in Umlaufrichtung an dem jeweils benachbarten Ausgleichsrad abstützen. Das beidseitige Abstützen führt bei einer Beaufschlagung der Differenzialeinrichtung mit dem Antriebsdrehmoment dazu, dass für die Planetenräder eine jeweilige Kraftresultierende erzeugt wird, die das jeweilige Planetenrad radial nach außen und nicht in die Verzahnung der Sonnenräder drückt. Insbesondere wird ein Verkippen der Planetenräder um deren Drehachse durch den durchgehenden Zahnradkranz vermieden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Summe der ersten und der zweiten Planetenräder als Gesamtsumme größer oder gleich zehn ist. Durch die große Anzahl der ersten und zweiten Planetenräder können die Abstände in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse auch mit Planetenrädern mit kleinem Durchmesser überbrückt werden, sodass der radiale Bauraum des Elektroantriebs klein bleibt.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Getriebeabschnitt eine Planeteneingangsgetriebestufe und eine Planetenlastgetriebestufe aufweist, wobei der Drehmomentenpfad des Antriebsmoments von dem Elektromotor über die Planeteneingangsgetriebestufe, die Planetenlastgetriebestufe zu der Differenzialeinrichtung und optional ergänzend zu den zwei Ausgängen des Elektroantriebs läuft. Vorzugsweise liegt die Gesamtübersetzung des Getriebeabschnitts vom Elektromotor zu den Ausgängen zwischen 8 und 15, vorzugsweise bei 10.
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Somit wird im Rahmen der Erfindung eine zweistufige Drehzahlanpassung zwischen dem Elektromotor und der Differenzialeinrichtung vorgeschlagen. Dadurch, dass die zweistufige Drehzahlanpassung über Planetenstufen erfolgt, wird erreicht, dass diese sehr kompakt und zugleich tragfähig umgesetzt werden können.
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Konstruktiv betrachtet ist es bevorzugt, dass die Planetenlastgetriebestufe als eine Stirnradplanetenstufe ausgebildet ist und einen Satz Lastplanetenräder, ein Lastsonnenrad sowie einen Lasthohlradabschnitt aufweist. Die Drehachsen der Lastplanetenräder sind in einem Teilkreisdurchmesser um die Hauptdrehachse und beabstandet zu dieser angeordnet. Der Lasthohlradabschnitt ist stationär in dem Elektroantrieb angeordnet. Das Lastsonnenrad bildet einen Eingang in die Planetenlastgetriebestufe.
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Die Planeteneingangsgetriebestufe ist zwischen dem Elektromotor und dem Planetenlastgetriebestufe in dem Drehmomentenpfad angeordnet. Die Planeteneingangsgetriebestufe umfasst einen Satz Eingangsplaneten, einen Eingangsplanetenträger, einen Eingangshohlradabschnitt sowie ein Eingangssonnenrad. Die Drehachsen der Eingangsplanetenräder sind auf einem Teilkreisdurchmesser um die Hauptdrehachse und parallel versetzt zu dieser angeordnet. Der Eingangshohlradabschnitt ist stationär in dem Elektroantrieb angeordnet. Das Eingangssonnendrad bildet den Eingang in die Planeteneingangsgetriebestufe und ist mit dem Ausgang des Elektromotors insbesondere drehfest gekoppelt. Der Ausgang der Planeteneingangsgetriebestufe wird durch den Eingangsplanetenträger gebildet, welcher drehfest mit dem Lastsonnenrad verbunden ist.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Drehmomentenpfad in jedem Betriebszustand des Elektroantriebs geschlossen. Insbesondere kann der Drehmomentenpfad nicht durch Schalt- und/oder Kuppelelemente geöffnet oder geändert werden. Diese Ausgestaltung unterstützt das Bestreben, ein kompaktes Design für den Elektroantrieb umzusetzen. Insbesondere wird auf die Schalt- und/oder Kuppeleinrichtungen verzichtet, die zum einen den Bauraum und zum anderen das Gewicht des Elektroantriebs vergrößern würden, so dass diese Weiterbildung das Konzept einer kompakten und zuverlässigen Realisierung unterstützt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten Planetenräder, die zweiten Planetenräder, das erste Sonnenrad und/oder das zweite Sonnenrad eine Geradverzahnung auf. Die Geradverzahnung hat den Vorteil, dass im Betrieb keine axialen Kräfte entstehen, sodass eine hohe Tragfähigkeit der Differenzialeinrichtung bei zugleich kleinem Bauraum erreicht wird. Bei weniger bevorzugten Ausführungsformen kann statt der Geradverzahnung auch eine Schrägverzahnung, jedoch mit einem Schrägungswinkel von kleiner als 20 Grad eingesetzt werden. Eine derartige Schrägverzahnung hat den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung im Betrieb der Differenzialeinrichtung geringer ist. Auf der anderen Seite werden Axialkräfte erzeugt. Da die Differenzialeinrichtung jedoch nur Ausgleichsbewegungen durch die Relativbewegung zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern der Differenzialeinrichtung umsetzen muss, ist die tatsächliche Bewegung der Differenzialeinrichtung im Betrieb gering, sodass es mehr bevorzugt ist, eine besonders tragfähige und damit bauraumsparende Geradverzahnung zu verwenden.
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Erfindungsgemäß sind die Planeteneingangsgetriebestufe und die Planetenlastgetriebestufe jeweils mit einer Schrägverzahnung ausgebildet. Bei den genannten Planetenstufen wälzen im Betrieb ständig die Sonnenräder, Planetenräder und Hohlradabschnitte gegeneinander ab. Durch die Schrägverzahnung wird zwar □ wie zuvor beschrieben □ eine Axialkraft erzeugt, jedoch ist die Laufruhe bei der Schrägverzahnung deutlich höher, sodass für die Planetenstufen die Schrägverzahnung bevorzugt ist. Vorzugsweise ist ein Schrägungswinkel größer als 20 Grad, insbesondere größer als 30 Grad ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist die Schrägverzahnung der Planeteneingangsgetriebestufe und der Planetenlastgetriebestufe gleich orientiert. Dadurch wird erreicht, dass die Axialkräfte, welche durch die Planeteneingangsgetriebestufe und durch die Planetenlastgetriebestufe erzeugt werden, gegengleich ausgerichtet sind. Damit können sich die Axialkräfte gegenseitig kompensieren, sodass die resultierende Axialkraft gering oder sogar gleich null ist. Durch die gegenseitige Kompensation der Axialkräfte wird das Konzept für eine kompakte und zuverlässige Realisierung des Elektroantriebs weiter verbessert.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Planeteneingangsgetriebestufe und die Planetenlastgetriebestufe jeweils das gleiche Übersetzungsverhältnis aufweisen. Betrachtet man die Belastung der Planetenstufen, so würde sich möglicherweise ein ungleiches Übersetzungsverhältnis mehr anbieten. Dadurch, dass das Übersetzungsverhältnis jedoch gleich gestaltet wird, können ähnliche oder sogar identische Bauteile oder Halbzeuge für die beiden Planetenstufen verwendet werden. Es ist nämlich besonders bevorzugt, dass die Lastplanetenräder und die Eingangsplanetenräder aus dem gleichen, bereits verzahnten Halbzeug hergestellt werden. In Weiterbildung dieser Idee ist es bevorzugt, dass auch das Lastsonnenrad und das Eingangssonnenrad aus dem gleichen verzahnten Halbzeug hergestellt sind. Dadurch, dass die Planetenräder jeweils aus einem ersten gleichen Halbzeug und die Sonnenräder jeweils aus einem zweiten gleichen Halbzeug hergestellt werden, ist das gleiche Übersetzungsverhältnis bei beiden Planetenstufen umgesetzt und zugleich ein einheitliches Halbzeug eingeführt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Sprungüberdeckung der Eingangsplanetenräder und der Lastplanetenräder unterscheidet. Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass die axialen Längen der Lastplanetenräder und der Eingangsplanetenräder, insbesondere im Bereich der Verzahnung, unterschiedlich lang ausgebildet sind. Über den Drehmomentenpfad wird, ausgehend von einer hohen Drehzahl des Elektromotors, die Drehzahl in zwei Stufen heruntergesetzt. Vor diesem Hintergrund muss die Planeteneingangsgetriebestufe eine höhere Drehzahl aber ein geringeres Drehmoment übertragen und die Planetenlastgetriebestufe dagegen ein höheres Drehmoment, jedoch eine geringere Drehzahl umsetzen. Um die unterschiedlichen Anforderungen zu berücksichtigen, ist die axiale Länge der Lastplanetenräder größer als die axiale Länge der Eingangsplanetenräder ausgebildet. Vorzugsweise weisen die jeweiligen Sprungüberdeckungen eine Differenz von dem Wert 1 auf. Alternativ oder ergänzend sind die Sprungüberdeckungen ganzzahlig ausgebildet. Unter der Sprungüberdeckung wird das Verhältnis zwischen der Sprungweite und der Stirnteilung verstanden, wobei vorzugsweise gilt:
mit:
- εβ :
- Sprungüberdeckung
- gb :
- Sprungweite
- ps :
- Stirnteilung
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind der Eingangshohlradabschnitt und der Lasthohlradabschnitt als eine gemeinsame, insbesondere durchgehende Innenverzahnung ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird der Aufbau der des Elektroantriebs kompakt gehalten. Besonders bevorzugt ist die Innenverzahnung als eine Schrägverzahnung ausgebildet. Somit greifen in die durchgehende Innenverzahnung sowohl die Lastplanetenräder als auch die Eingangsplanetenräder ein.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Elektroantrieb ein Gehäuse auf, welches einen Gehäusegrundkörper und eine Gehäusehülse umfasst. Der Elektroantrieb weist ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptdrehachse angeordnet ist. Das Gehäuse umfasst einen Gehäusegrundkörper, wobei die ersten und die zweiten Planetenräder in dem Gehäusegrundkörper vorzugsweise kopfkreisgeführt sind. Somit wird die radiale Position in Bezug auf die Hauptdrehachse und optional ergänzend die Position der Planetenräder in Umlaufrichtung durch Führungsflächen in dem als Planetenträger wirkenden Gehäusegrundkörper vorgegeben, welche die Planetenräder am Kopfkreis führen. Beispielsweise weist der Gehäusegrundkörper als Führungsflächen Zylinderwände, insbesondere Zylinderwandteilabschnitte, im Speziellen gerade Zylinderwandteilabschnitte, auf, welche sich parallel zu der Hauptdrehachse erstrecken. Insbesondere sind die ersten und/oder die zweiten Planeten drehachsenfrei ausgebildet und weisen somit keine mechanische Drehachse auf. Diese Realisierung hat den Vorteil, dass die Planetenräder bei gleicher Tragfähigkeit im Durchmesser kleiner dimensioniert werden können, da keine Schwächung durch eine durchgreifende, mechanische Drehachse oder einen Drehbolzen in die Planetenräder eingebracht werden muss.
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Optional ergänzend ist vorgesehen, dass der Gehäusegrundkörper eine gemeinsame Planetenträgereinrichtung für die ersten und zweiten Planetenräder sowie für die Lastplanetenräder bildet. Funktional betrachtet bildet der Gehäusegrundkörper somit einen Ausgang aus der Planetenlastgetriebestufe und einen Eingang in die Differenzialeinrichtung. Durch die Nutzung des Gehäusegrundkörpers als einen gemeinsamen Steg oder Planetenträger für die Differenzialeinrichtung und für die Planetenlastgetriebestufe wird ausgenutzt, dass der Gehäusegrundkörper als Planetenträger für die kopfkreisgeführten Planetenräder der Differenzialeinrichtung ohnehin stabil ausgebildet sein muss. Damit bildet der Gehäusegrundkörper eine stabile, insbesondere verwindungssteife, Basis für einen Planetenträger der Planetenlastgetriebestufe. Anders ausgedrückt wird die Stabilität des Bauteils Gehäusegrundkörper sowohl für die Differenzialeinrichtung als auch für die Planetenlastgetriebestufe genutzt, sodass der stabile Aufbau des Gehäusegrundkörpers durch zwei Funktionen ausgenutzt werden kann und der Elektroantrieb in der Gesamtheit trotzdem kompakt und tragfähig bleibt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind der Lasthohlradabschnitt und der Eingangshohlradabschnitt als eine durchgehende Innenverzahnung in der Gehäusehülse ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird der Aufbau der Gehäusehülse deutlich vereinfacht und zudem der Elektroantrieb kompakt gehalten. Besonders bevorzugt ist die Innenverzahnung als eine Schrägverzahnung ausgebildet. Somit greifen in die durchgehende Innenverzahnung sowohl die Lastplanetenräder als auch die Eingangsplanetenräder ein.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft das Fahrzeug mit dem Elektroantrieb, wie dieser zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Besonders bevorzugt bildet der Elektroantrieb eine Elektroachse zum Antrieb der Räder einer Achse des Fahrzeugs.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Elektroantriebs als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Draufsicht auf die Differenzialeinrichtung des Elektroantriebs in der 1 ;
- 3 eine Explosionsdarstellung einer möglichen konstruktiven Realisierung des Elektroantriebs in der 1 ;
- 4a, b zwei dreidimensionale Darstellungen einer Planetenträgereinrichtung des Elektroantriebs der vorhergehenden Figuren;
- 5 eine Längsschnittansicht auf eine konstruktive Ausgestaltung eines Getriebeabschnitts des Elektroantriebs der vorhergehenden Figuren.
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Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen Elektroantrieb 1 für ein nur als Rahmen dargestelltes Fahrzeug 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 2 ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen ausgebildet und weist eine angetriebene Achse 3 auf, welche als eine Vorderachse oder als eine Hinterachse ausgebildet sein kann. Die angetriebene Achse 3 ist in deren Endbereichen mit Rädern 4 als Antriebsräder gekoppelt. Eine weitere Achse des Fahrzeugs 2 ist nicht dargestellt.
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Der Elektroantrieb 1 weist einen Elektromotor 5 auf, welcher mit einem Getriebeabschnitt 6 wirkverbunden ist. Der Elektroantrieb 1 beziehungsweise der Getriebeabschnitt 6 weist zwei Ausgänge 7a, b auf, die mit den Rädern 4 wahlweise unmittelbar drehfest verbunden sind oder über ein weiteres Zwischengetriebe wirkverbunden sind. Der Getriebeabschnitt 6 kann - ausgehend von dem Elektromotor 5 - weiter in eine Planeteneingangsgetriebestufe 8, eine Planetenlastgetriebestufe 9 sowie eine Differenzialeinrichtung 10 unterteilt werden. Die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und/oder die Planetenlastgetriebestufe 9 ist eine optionale Komponente des Elektroantriebs 1.
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Die Planeteneingangsgetriebestufe 8, die Planetenlastgetriebestufe 9 sowie die Differenzialeinrichtung 10 sind jeweils als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet, wobei die Zahnräder des Stirnradplanetengetriebes jeweils als Stirnzahnräder realisiert sind.
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Die Differenzialeinrichtung 10 weist ein erstes und ein zweites Sonnenrad 11, 12 auf, wobei das erste Sonnenrad 11 mit einem ersten Ausgang 7a und das zweite Sonnenrad 12 mit dem zweiten Ausgang 7b drehfest verbunden ist. Beispielsweise sitzt das erste Sonnenrad 11 auf einer ersten Ausgangswelle 13, welche den ersten Ausgang 7a bildet und das zweite Sonnenrad 12 auf einer zweiten Ausgangswelle 14, welche den zweiten Ausgang 7b bildet. Die Sonnenräder 11, 12 und/oder die Ausgangswellen 13, 14 definieren eine Hauptdrehachse H des Elektroantriebs 1. Der Abtrieb der Differenzialeinrichtung 10 erfolgt koaxial zu der Differenzialeinrichtung 10, zu dem Elektroantrieb 1 oder zu der Hauptachse H, wobei ein Abtrieb in Form der Ausgangswelle 13 koaxial durch die als Hohlwellen ausgebildeten Sonnenräder, nämlich Eingangssonnenrad 18 und Lastsonnenrad 22 durchgeführt ist.
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Die Differenzialeinrichtung 10 weist erste Planetenräder 15 sowie zweite Planetenräder 16 auf. Die Drehachsen der ersten Planetenräder 15 befinden sich auf einem ersten Teilkreisdurchmesser D1, die Drehachsen der zweiten Planetenräder 16 befinden sich auf einem zweiten, kleineren Teilkreisdurchmesser D2. Die ersten Planetenräder 15 kämmen mit dem ersten Sonnenrad 11 in einer ersten Verzahnungsebene VZ1. Die zweiten Planetenräder 16 kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 12 in einer zweiten Verzahnungsebene VZ2, wobei erste Verzahnungsebene und zweite Verzahnungsebene VZ1, VZ2 Radialebenen zu der Hauptdrehachse H bilden. Es ist zudem vorgesehen, dass sich die erste Verzahnung zwischen den ersten Planetenrädern 15 und dem ersten Sonnenrad 11 über eine erste axiale Verzahnungsbreite VB1 und die zweite Verzahnung der zweiten Planetenräder 16 mit dem zweiten Sonnenrad 12 über eine zweite Verzahnungsbreite VB2 in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse H erstreckt. Die ersten Planetenräder 15 kämmen mit den zweiten Planetenrädern 16 in einer dritten Verzahnungsbreite VB3, welche zumindest überlappend zu der zweiten Verzahnungsbreite VB2 und in diesem Ausführungsbeispiel sogar deckungsgleich zu dieser angeordnet ist. Die axiale Breite der zweiten Planetenräder 16 ist auf die zweite Verzahnungsbreite VB2 und/oder auf die dritte Verzahnungsbreite VB3 beschränkt. Die axiale Breite der ersten Planetenräder 15 erstreckt sich dagegen über die erste Verzahnungsbreite VB1 und überlappt mit der zweiten und/oder dritten Verzahnungsbreite VB2 bzw. VB3. Somit sind die ersten Planetenräder 15 als lange Planetenräder ausgebildet, welche sich zumindest abschnittsweise über das zweite Sonnenrad 12 in axialer Richtung erstrecken.
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Um eine funktionierende Differenzialeinrichtung 10 umzusetzen, dürfen die ersten Planetenräder 15 jedoch nicht mit dem zweiten Sonnenrad 12 kämmen. Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass die ersten Planetenräder 15 kontaktlos zu dem zweiten Sonnenrad 12 angeordnet sind. Als weitere Randbedingung ist vorgesehen, dass die Übersetzung zwischen erstem Planetenrad 15 und erstem Sonnenrad 11 gleich zu der Übersetzung des zweiten Planetenrads 16 und dem zweiten Sonnenrad 12 sein soll. Insbesondere ist die Anzahl der Zähne der Sonnenräder 11 und 12 jeweils gleich. Ferner ist die Anzahl der Zähne der Planetenräder 15 und 16 jeweils gleich. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Modul der Planetenräder 15, 16 jeweils gleich sind und das Modul der Sonnenräder 11, 12 jeweils gleich sind.
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Wie in der 1 angedeutet ist, ist jedoch der Kopfkreisdurchmesser, insbesondere der Außendurchmesser des zweiten Sonnenrads 12 kleiner als der Kopfkreisdurchmesser, insbesondere Außendurchmesser des ersten Sonnenrads 11 ausgebildet. Dies wird durch eine Profilverschiebung erreicht, wobei das zweite Sonnenrad 12 gegenüber dem ersten Sonnenrad 11 eine negative Profilverschiebung aufweist. Besonders bevorzugt weist das erste Sonnenrad 11 eine positive Profilverschiebung und das zweite Sonnenrad 12 eine negative Profilverschiebung auf.
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Bei einem Ausführungsbeispiel - wie es in der 1 dargestellt ist - ist der Teilkreisdurchmesser D1 der ersten Planetenräder 15 größer ausgebildet als der Teilkreisdurchmesser D2 der zweiten Planetenräder 16. Statt oder ergänzend zu den unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern D1, D2 können die beiden Teilkreisdurchmesser D1, D2 auch gleich ausgebildet sein und die ersten Planetenräder 15 gegenüber den zweiten Planetenrädern 16 eine negative Profilverschiebung aufweisen. Insbesondere weist das erste Planetenrad 15 eine negative Profilverschiebung und das zweite Planetenrad 16 eine positive Profilverschiebung auf.
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Durch die Profilverschiebung wird erreicht, dass die zweite Verzahnungsbreite VB2 und die dritte Verzahnungsbreite VB3 überlappend zueinander angeordnet werden können. Durch die Nutzung von zwei statt drei Verzahnungsebenen wird erheblich axialer Bauraum bei dem Elektroantrieb 1 eingespart.
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Der weitere Getriebeabschnitt 6 ist wie folgt aufgebaut: Der Elektromotor 5 ist koaxial zu der Hauptachse H und damit sehr platzsparend angeordnet. Eine Rotorwelle 17 als Ausgang aus dem Elektromotor 5 ist drehfest mit einem Eingangssonnenrad 18 der Planeteneingangsgetriebestufe 8 verbunden. Insbesondere ist die Rotorwelle 17 mit dem Eingangssonnenrad 18 untrennbar verbunden. Das Eingangssonnenrad 18 kämmt mit Eingangsplanetenrädern 19, welche mit ihren Drehachsen in einem dritten Teilkreisdurchmesser D3 auf einem Eingangsplanetenträger 20 drehbar angeordnet sind. Die Eingangsplanetenräder 19 kämmen mit einem verzahnten Eingangshohlradabschnitt 21, welche stationär angeordnet sind. Der Eingangsplanetenträger 20 bildet den Ausgang aus der Planeteneingangsgetriebestufe 8.
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Der Eingangsplanetenträger 20 ist mit einem Lastsonnenrad 22 drehfest, insbesondere untrennbar, verbunden. Das Lastsonnenrad 22 als Teil der Planetenlastgetriebestufe 9 kämmt mit Lastplanetenrädern 23, welche auf einer Planetenträgereinrichtung 24 auf einem vierten Teilkreisdurchmesser D4 drehbar angeordnet sind. Die Lastplanetenräder 23 kämmen mit einem Lasthohlradabschnitt 25. Die Planetenträgereinrichtung 24 bildet den Ausgang aus der Planetenlastgetriebestufe 9 und bildet zugleich den Planetenträger für die ersten und zweiten Planetenräder 15, 16, sodass die Planetenträgereinrichtung 24 als gemeinsamer Planetenträger oder Steg für die Lastplanetenräder 23, die ersten Planetenräder 15 und die zweiten Planetenräder 16 ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Planetenträgereinrichtung 24 als gemeinsamer Planetenträger können Komponenten und damit Bauraum in dem Elektroeintrieb 1 eingespart werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Differenzialeinrichtung 10, wobei zu erkennen ist, dass die ersten und zweiten Planetenräder 15, 16 in einem in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H durchgehend verlaufenden Zahnradkranz 26 angeordnet sind. In Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H reihen sich in den Zahnradkranz 26 abwechselnd erste und zweite Planetenräder 15, 16 auf, wobei jeder der Planetenräder 15, 16 mit beiden seiner angrenzenden Nachbarn in Zahneingriff steht. Somit kämmt einer der ersten Planetenräder 15 in Umlaufrichtung mit beiden als zweite Planetenräder 16 ausgebildeten Nachbarn. In gleicher Weise kämmt jedes der zweiten Planetenräder 16 mit den zwei benachbart angeordneten ersten Planetenrädern 15.
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Deutlich ist auch der kleinere Kopfkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads 12 im Vergleich zu dem größeren Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads 11 zu erkennen und die unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser D1 und D2 zu erkennen, so dass die ersten Planetenräder 15 kontaktlos zu dem zweiten Sonnenrad 12 angeordnet sind.
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Durch den durchgehenden Zahnradkranz 26 werden eingeleitete Antriebsdrehmomente besser verteilt, wobei bei einer Durchleitung des Antriebsdrehmoments durch die Differenzialeinrichtung 10 die Planetenräder 15, 16 radial nach außen belastet werden und insbesondere die Zahneingriffe zwischen Planetenrädern 15, 16 und Sonnenrädern 11, 12 entlasten. Damit bildet die Differenzialeinrichtung 10 ein Heavy Duty Differential (HDD).
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Die Planetenträgereinrichtung 24 weist Führungsflächen 32 auf, welche in der gezeigten Draufsicht kreisbogenabschnittsförmig ausgebildet sind, wobei die Planetenräder 15, 16 durch die Führungsflächen 32 in radialer Richtung geführt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Führungsflächen 32 so angeordnet sind, dass die Planetenräder 15, 16 kopfkreisgeführt sind und mit ihrer umlaufenden Außenseite in radialer Richtung zu der eigenen Drehachse an den Führungsflächen 32 anliegen. Dadurch kann auch erreicht werden, dass eine gewisse Reibung erzeugt wird, sodass die Differenzialeinrichtung 10 als ein selbstsperrendes Differenzial ausgebildet ist. Zudem kann aufgrund der Kopfkreisführung der Planetenräder 15, 16 durch die Führungsflächen 32 auf eine zentrale Bohrung in den Planetenrädern 15, 16 oder durch einen durchgeführten Bolzen etc. verzichtet werden, sodass die Planetenräder 15, 16 dadurch nicht geschwächt werden, was wiederum der Belastbarkeit der Differenzialeinrichtung 10 und damit des Elektroantriebs 1 bei kompakter Bauweise vorteilhaft zuträgt.
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Die 3 zeigt in einer schematischen Explosionsdarstellung den Elektroantrieb 1 als eine mögliche konstruktive Ausgestaltung. In der 3 ist auf der rechten Seite die Differenzialeinrichtung 10 und ausgehend von der linken Seite die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und die Planetenlastgetriebestufe 9 dargestellt. Der Elektroantrieb 1 weist ein Gehäuse 27 auf, welches die Differenzialeinrichtung 10, die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und die Planetenlastgetriebestufe 9 aufnimmt. Insbesondere sind diese Baugruppen in axialer Richtung mindestens bündig in dem Gehäuse 27 aufgenommen. Das Gehäuse 27 weist eine gerade Zylinderform auf, welche koaxial zu der Hauptdrehachse H angeordnet ist. Das Gehäuse 27 umfasst einen Gehäusegrundkörper 28 und eine rohrabschnittsförmige Gehäusehülse 29, die auf den Gehäusegrundkörper 28 in axialer Richtung aufgesetzt ist. An das Gehäuse 27, insbesondere an die Gehäusehülse 29, kann der Elektromotor 5 angeflanscht werden. Der Gehäusegrundkörper 28 dreht sich im Betrieb relativ zu der stationären Gehäusehülse 29
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Optional kann an dem Gehäusegrundkörper 28 eine zusätzliche Verzahnung für eine Parksperre vorgesehen sein.
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Ausgehend von der Seite des Elektromotors 5 weist der Elektroantrieb 1 einen optionalen Abschlussdeckel 30 auf. An diesen schließt sich das Eingangssonnenrad 18 an, welches mit den Eingangsplanetenräder 19 kämmt. Die Eingangsplanetenräder 19 sind in dem Eingangsplanetenträger 20 drehbar angeordnet, wobei Bolzen 31 vorgesehen sind, welche sich in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse H erstrecken, welche an dem Eingangsplanetenträger 20 festgelegt sind und auf denen die Eingangsplanetenräder 19 drehbar angeordnet sind.
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Das Eingangssonnenrad 18 und die Eingangsplanetenräder 19 weisen jeweils eine Schrägverzahnung auf, sodass diese im Dauerbetrieb bei der Übertragung des Antriebsdrehmoments nur wenige Vibrationen oder Laufgeräusche produzieren.
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Das Eingangssonnenrad 18 ist mit der nicht dargestellten Rotorwelle 17 drehfest verbunden, weist jedoch - wie alle anderen Komponenten bis zu dem ersten Sonnenrad 11 eine zentrale Durchlassöffnung auf, die koaxial zu der Hauptdrehachse H liegt, wobei durch die Durchlassöffnung die erste Ausgangswelle 13 durchgeführt ist.
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Auf den Eingangsplanetenträger 20 ist drehfest das Lastsonnenrad 22 angeordnet. Die Lastplanetenräder 23 sind auf Bolzen 33 drehbar gelagert und kämmen mit dem Lastsonnenrad 22. Lastsonnenrad 22 und Lastplanetenräder 23 weisen ebenfalls jeweils eine Schrägverzahnung auf. Über den Momentenpfad und die Planeteneingangsgetriebestufe 8 sowie die Planetenlastgetriebestufe 9 wird ausgehend von einer hohen Drehzahl des Elektromotors 5 die Drehzahl heruntergesetzt. Vor diesem Hintergrund muss die Planeteneingangsgetriebestufe 8 eine höhere Drehzahl aber ein geringeres Drehmoment übertragen und die Planetenlastgetriebestufe 9 dagegen ein höheres Drehmoment, jedoch eine geringere Drehgeschwindigkeit. Aus diesem Grund ist das Eingangssonnenrad 18 und die dazugehörigen Eingangsplanetenräder 19 in axialer Breite schmaler ausgeführt als das Lastsonnenrad 22 bzw. die Lastplanetenräder 23. Beispielsweise ist die axiale Breite des Eingangssonnenrads 18 halb so groß oder kleiner im Vergleich zu dem Lastsonnenrad 22.
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Wie sich insbesondere aus den 4a,b ergibt, die den Gehäusegrundkörper 28 zeigen, ist dieser einstückig ausgebildet und weist eine Vielzahl von Einzelfunktionen auf. Der Gehäusegrundkörper 28 ist in der gezeigten Ausführungsform aus Stahl gefertigt und als ein Sandgussteil realisiert. Er bildet die Planetenträgereinrichtung 24, welche zum einen die Lastplanetenräder 23 bzw. die Bolzen 33 trägt und zum anderen eine formschlüssige Aufnahme für die ersten und zweiten Planetenräder 15,16 bildet. Hierfür weist der Gehäusegrundkörper 28 einen Laststegabschnitt 34 und einen Differenzialstegabschnitt 35 auf. Der Laststegabschnitt 34 weist an seinem freien Ende einen Ringabschnitt 36 auf, welcher koaxial und konzentrisch zu der Hauptdrehachse H angeordnet ist. Von dem Ringabschnitt 36 erstrecken sich in axialer Richtung Stege 37, welche in Umlaufrichtung zwischen sich Fenster 38 aufweisen, wobei in jedem Fenster 38 einer der Lastplanetenräder 23 angeordnet ist. Zur Festlegung der Bolzen 33 weist der Ringabschnitt 36 auf der einen Seite und der Differenzialstegabschnitt 35 auf der dazu gegenüberliegenden Seite jeweils eine Bolzenaufnahme 39 auf.
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Der Eingangshohlradabschnitt 21 und der Lasthohlradabschnitt 25 werden dagegen an der Innenfläche der rohrabschnittsförmigen Gehäusehülse 29 als eine durchgehende Innenverzahnung 40 (vgl. 5) ausgebildet.
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Die 5 zeigt eine Längsschnittansicht des Elektroantriebs 1 im Bereich des Getriebeabschnitts 6, wobei auf der linken Seite die Differenzialeinrichtung 10, daran anschließend die Planetenlastgetriebestufe 9 und die Planeteneingangsgetriebestufe 8 dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass der Gehäusegrundkörper 28, welcher wieder in den Differenzialstegabschnitt 35 und den Laststegabschnitt 34 unterteilt werden kann, von der rohrabschnittsförmigen Gehäusehülse 29 im Bereich des Laststegabschnitts 34 übergriffen wird, sodass der Laststegabschnitt 34 in der rohrabschnittsförmigen Gehäusehülse 29 angeordnet ist. Die durchgehende Innenverzahnung 40 ist als eine Schrägverzahnung ausgebildet, welche sich durchgehend von den Lastplanetenrädern 23 bis zu den Eingangsplanetenrädern 19 erstreckt.
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Diese besondere Ausführung zeigt, dass die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und die Planetenlastgetriebestufe 9 die gleiche Verzahnung aufweisen, da diese beide die gleiche durchgehende Innenverzahnung 40 nutzen. Dadurch ist es möglich, das Lastsonnenrad 22 und das Eingangssonnenrad 18 aus dem gleichen, verzahnten Halbzeug herzustellen. Ferner ist es möglich, die Lastplanetenräder 23 und die Eingangsplanetenräder 19 ebenfalls aus dem gleichen verzahnten Halbzeug zu produzieren, sodass auf diese Weise Fertigungskosten eingespart werden können. Zudem hat die durchgehende Innenverzahnung 40 den Vorteil, dass der Elektroantrieb 1 sehr kompakt aufgebaut werden kann.
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Es ist beispielhaft vorgesehen, dass die Gesamtübersetzung des Getriebeabschnitts 6 vom Eingang der Rotorwelle 17 bis zu den Ausgängen 7a, b zwischen 8 und 15 beträgt und hier 10 (+/-10%) beträgt.
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Durch den Gehäusegrundkörper 28 wird somit eine gemeinsame Planetenträgereinrichtung 24 gebildet, welche aus der dem Elektromotor 5 zugewandten Seite die Lastplanetenräder 23 und auf der davon abgewandten Seite die ersten und zweiten Planetenräder 15,16 trägt.
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Wie sich insbesondere aus der 4a ergibt, weist der Differenzialstegabschnitt 35 für jedes der ersten Planetenräder 15 eine erste Planetenradaufnahme 41 und für jedes zweite Planetenrad 16 eine zweite Planetenradaufnahme 42 auf. Die Planetenradaufnahmen 41,42 sind als gerade, zylinderförmige Freiräume in dem Gehäusegrundkörper 28, insbesondere in dem Differenzialstegabschnitt 35 ausgebildet und erstrecken sich parallel zu der Hauptdrehachse H. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Umschlingungswinkel in Umlaufrichtung um die Drehachse der ersten Planetenräder 15 in den ersten Planetenradaufnahmen 41 größer als 180 Grad, insbesondere größer als 200 Grad ausgebildet ist, sodass die ersten Planetenräder 15 in radialer Richtung formschlüssig gesichert sind. Dagegen beträgt ein Umschlingungswinkel der zweiten Planetenradaufnahmen 42 für die zweiten Planetenräder 16 in Umlaufrichtung um deren Drehachsen weniger als 180 Grad, in diesem Beispiel ca. 120 Grad.
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Wie bereits eingangs erläutert wurde, stellen die geringen Umschlingungswinkel insbesondere für die zweiten Planetenräder 16 keine Schwierigkeit dar, da bei einer Belastung der Differenzialeinrichtung 10 die Planetenräder 15,16 radial nach außen gedrückt werden, sodass diese an Führungsflächen 32 anliegen, die durch die ersten und zweiten Planetenradaufnahmen 41,42 gebildet sind, und kopfkreisgeführt sind.
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Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, sind die ersten und zweiten Planetenräder 15,16 sowie das erste und das zweite Sonnenrad 11,12 mit einer Geradverzahnung ausgestattet, wobei sich die Zahnpaare zu der Hauptdrehachse H erstrecken.
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Die ersten und zweiten Sonnenräder 11,12 weisen jeweils eine Steckachsenaufnahme 45,46 auf, in die die erste und zweite Ausgangswelle 13,14 eingesteckt werden können.
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In der 5 ist der kompakte Aufbau des Getriebeabschnitts 6 nochmals zu erkennen, wobei ergänzend zu sehen ist, dass sich die ersten Planetenräder 15 mit ihrer Verzahnungsbreite sowohl über die Verzahnungsbreite des ersten Sonnenrads 11, mit dem sie in Eingriff stehen, und über die Verzahnungsbreite der zweiten Planetenräder 16 sowie des zweiten Sonnenrads 12 in axiale Richtung erstrecken.
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Somit ist die Differenzialeinrichtung 10 in axialer Richtung besonders schmal ausgeführt.
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Die Eingangsplanetenräder 19, insbesondere deren Verzahnungen, sind in der axialen Breite deutlich schmaler ausgeführt als die Lastplanetenräder 23 bzw. deren Verzahnungen. Die Eingangsplanetenräder 19 sowie die Lastplanetenräder 23 tragen die gleiche Schrägverzahnung in der gleichen Orientierung. Die Sprungüberdeckung der Eingangsplanetenräder 19, der Lastplanetenräder 23, des Eingangssonnenrads 18 und des Lastsonnenrads 22 sind jeweils ganzzahlig ausgeführt. Die Sprungüberdeckungen zwischen der Planeteneingangsgetriebestufe 8 und der Planetenlastgetriebestufe 9 weisen jedoch eine Differenz von genau oder mindestens 1 auf. Der Getriebeabschnitt 6 ist in der geschilderten Weise derart kompakt ausgebildet, dass dieser in der gezeigten Schnittansicht innerhalb eines DIN A4 Blattes verbleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektroantrieb
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Achse
- 4
- Räder
- 5
- Elektromotor
- 6
- Getriebeabschnitt
- 7a, b
- Ausgänge
- 8
- Planeteneingangsgetriebestufe
- 9
- Planetenlastgetriebestufe
- 10
- Differenzialeinrichtung
- 11
- erstes Sonnenrad
- 12
- zweites Sonnenrad
- 13
- erste Ausgangswelle
- 14
- zweite Ausgangswelle
- 15
- erste Planetenräder
- 16
- zweite Planetenräder
- 17
- Rotorwelle
- 18
- Eingangssonnenrad
- 19
- Eingangsplanetenräder
- 20
- Eingangsplanetenträger
- 21
- Eingangshohlradabschnitt
- 22
- Lastsonnenrad
- 23
- Lastplanetenräder
- 24
- Planetenträgereinrichtung
- 25
- Lasthohlradabschnitt
- 26
- Zahnradkranz
- 27
- Gehäuse
- 28
- Gehäusegrundkörper
- 29
- Rohrabschnittsförmige Gehäusehülse
- 30
- Optionaler Abschlussdeckel
- 31
- Bolzen
- 32
- Führungsflächen
- 33
- Bolzen
- 34
- Laststegabschnitt
- 35
- Differenzialstegabschnitt
- 36
- Ringabschnitt
- 37
- Steg
- 38
- Fenster
- 39
- Bolzenaufnahme
- 40
- Durchgehende Innenverzahnung
- 41
- Erste Planetenradaufnahme
- 42
- Zweite Planetenradaufnahme
- 43
- Erstes Führungsblech
- 44
- Zweites Führungsblech
- 45
- Erste Steckachsenaufnahme
- 46
- Zweite Steckachsenaufnahme
- D1
- erster Teilkreisdurchmesser
- D2
- zweiter Teilkreisdurchmesser
- D3
- dritter Teilkreisdurchmesser
- D4
- vierter Teilkreisdurchmesser
- H
- Hauptdrehachse
- VB1
- erste Verzahnungsbreite
- VB2
- zweite Verzahnungsbreite
- VB3
- dritte Verzahnungsbreite
- VZ1
- erste Verzahnungsebene
- VZ2
- zweite Verzahnungsebene