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Das vorliegende Dokument betrifft in erster Linie eine elektrische Antriebsachse, insbesondere für ein Fahrzeug.
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Bekannte elektrische Antriebsachsen mit Getriebeuntersetzungen weisen häufig Defizite in Bezug auf die Achsverpackung und die Drehmomentübertragungsfähigkeit auf. Achsanordnungen, die Raum nicht optimal ausnutzen, können daher nicht in Fahrzeuge mit geringem Platzangebot eingebaut werden, was die Anwendbarkeit der Achsen einschränkt.
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US9707834B2 betrifft ein Getriebe mit einem gemeinsamen Träger-Planetenradsatz für ein Fahrzeug, das Antriebshalbwellen, die eine Drehachse definieren, einen Elektromotor/Generator mit einer zur Drehachse parallelen Motorwelle, die entweder konzentrisch zur Drehachse oder davon beabstandet ist, und ein Differential mit einem mit den Antriebshalbwellen verbundenen Differentialträger aufweist. Der Planetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad, das einstückig mit der Motorwelle hergestellt ist oder wahlweise mit ihr verbunden werden kann, ein erstes und ein zweites Planetenrad, ein Trägerelement, der das erste und das zweite Planetenrad drehbar lagert, so dass das erste Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad kämmt, und ein Hohlrad, das mit den Planetenrädern kämmt. Das Hohlrad ist mit einem nicht drehenden Gehäuse verbindbar. Das Trägerelement ist mit dem Differentialträger funktionsfähig verbunden.
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US8169110B2 betrifft einen ölgekühlten Motor/Generator für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, der außerhalb des Getriebes angeordnet ist, wie z. B. ein RSG-Motor/Generator. Der Motor/Generator kann einen Stator, einen vom Stator umschlossenen Rotor und eine Motorwelle aufweisen, auf der der Rotor drehbar gelagert ist. Eine Gehäuseanordnung kann den Stator und den Rotor umgeben, wobei ein Lager zwischen der Gehäuseanordnung und der Motorwelle angeordnet ist. Ein Strömungssteuerungselement kann den Rotor in axialer Nähe des Stators zumindest teilweise umschließen. Ein Lagerhalter kann dem Lager axial benachbart angeordnet sein. Ein Rotorendring kann dem Rotor axial benachbart sein. Die Gehäuseanordnung kann einen Einlass aufweisen, der eingerichtet ist, Kühlöl durch Sprühen oder Einspritzen aufzunehmen. Die Gehäuseanordnung, das Strömungssteuerungselement, der Lagerhalter und der Rotorendring können eingerichtet sein, das Kühlöl aus dem Einlass zu verteilen, um den Stator und den Rotor zu kühlen und die Lager zu schmieren.
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Gefragt ist also eine kompakte elektrische Antriebsachse mit hoher Drehmomentübertragungsfähigkeit.
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Eine elektrische Antriebsachse, die diese Vorteile verwirklicht, ist in Anspruch 1 definiert. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die hier vorgeschlagene elektrische Antriebsachse umfasst einen Elektromotor, einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und eine Differentialanordnung. Der Elektromotor ist über den ersten Planetenradsatz und über den zweiten Planetenradsatz antriebsmäßig mit der Differentialanordnung verbunden oder verbindbar. Da der Elektromotor über den ersten Planetenradsatz und über den zweiten Planetenradsatz antriebsmäßig mit der Differentialanordnung verbunden bzw. verbindbar ist, kann die elektrische Antriebsachse ein hohes Drehmoment übertragen und weist eine hohe Kompaktheit auf.
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Der Elektromotor umfasst in der Regel einen Rotor, der um eine Drehachse drehbar ist. Der erste Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz und die Differentialanordnung können koaxial zur Drehachse angeordnet sein. Der Elektromotor umfasst in der Regel auch einen Stator. Der Stator des Elektromotors kann den Rotor des Elektromotors umschließen oder zumindest teilweise umschließen.
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Die elektrische Antriebsachse kann ein Gehäuse umfassen. Der Stator des Elektromotors kann gegenüber dem Gehäuse feststehend sein. Von dem Elektromotor, dem ersten Planetenradsatz, dem zweiten Planetenradsatz und der Differentialanordnung können mindestens einer, mehrere oder alle in dem Gehäuse angeordnet sein. Das Gehäuse kann einen Fluidsumpf enthalten, der ein Schmiermittel enthält oder eingerichtet ist, dieses aufzunehmen. Der Elektromotor, der erste Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz und die Differentialanordnung können im Fluidsumpf angeordnet sein. Ein im Fluidsumpf befindliches Schmiermittel kann dann den Elektromotor kühlen. Zusätzlich oder alternativ kann ein im Fluidsumpf befindliches Schmiermittel mindestens einen, mehrere oder alle von dem Elektromotor, des ersten Planetenradsatzes, des zweiten Planetenradsatzes und der Differentialanordnung schmieren.
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Der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz können ein gemeinsames Hohlrad haben. Das gemeinsame Hohlrad kann im Verhältnis zum Gehäuse oder zum Stator des Elektromotors feststehend sein. Das gemeinsame Hohlrad kann z. B. am Gehäuse befestigt oder in das Gehäuse integriert sein.
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Der erste Planetenradsatz kann über den zweiten Planetenradsatz antriebsmäßig mit der Differentialanordnung verbunden oder verbindbar sein. Der erste Planetenradsatz umfasst typischerweise ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein oder mehrere erste Planetenräder, die drehbar auf dem ersten Planetenträger angeordnet sind. Der zweite Planetenradsatz umfasst typischerweise ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein oder mehrere zweite Planetenräder, die drehbar auf dem zweiten Planetenträger angeordnet sind. Der erste Planetenträger kann starr oder verdrehbar mit dem zweiten Sonnenrad verbunden sein.
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Der Rotor des Elektromotors kann starr mit dem ersten Sonnenrad verbunden oder in dieses integriert sein. Der Rotor des Elektromotors und das erste Sonnenrad können zum Beispiel über eine Kerbzahnverbindung drehfest miteinander verbunden sein. Das erste Sonnenrad und der erste Planetenträger können starr mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Planetenträger verbunden sein. Insbesondere kann der erste Planetenträger starr mit dem zweiten Sonnenrad verbunden oder in dieses integriert sein. Die Differentialanordnung umfasst in der Regel einen Differentialträger. Der zweite Planetenträger kann dann starr mit dem Differentialträger verbunden oder in diesen integriert sein.
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Die elektrische Antriebsachse kann ein Lager, z. B. ein erstes Lager, enthalten, das den ersten Planetenträger auf einem Rotor des Elektromotors drehbar lagert. So kann zum Beispiel zumindest ein Teil des ersten Planetenträgers zumindest einen Teil des Rotors des Elektromotors radial umschließen. Das erste Lager kann dann einen Außenring, der an einer radial inneren Seite des ersten Planetenträgers angebracht ist, wobei die radial innere Seite des ersten Planetenträgers der Drehachse zugewandt ist, einen Innenring, der an einer radial äußeren Seite des Rotors des Elektromotors angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des Rotors des Elektromotors von der Drehachse abgewandt ist, und eine Vielzahl von Wälzkörpern, wie beispielsweise eine Vielzahl von Kugeln, die radial zwischen dem Innen- und dem Außenring des ersten Lagers angeordnet und/oder darin aufgenommen sind, enthalten. Ein an der radial inneren Seite des ersten Planetenträgers angebrachter Sprengring oder Sicherungsring kann den Außenring des ersten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. Zum Beispiel kann der Sprengring oder der Sicherungsring, der auf der radial inneren Seite des ersten Planetenträgers angebracht ist, die axiale Bewegung des Außenrings des ersten Lagers weg vom Stator des Elektromotors oder hin zur Differentialanordnung begrenzen. In ähnlicher Weise kann eine an der radial äußeren Seite des Rotors des Elektromotors angebrachte Manschette den Innenring des ersten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. Beispielsweise kann die an der radial äußeren Seite des Rotors des Elektromotors angebrachte Manschette die axiale Bewegung des Innenrings des ersten Lagers in Richtung des Stators des Elektromotors oder weg von der Differentialanordnung begrenzen.
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Die elektrische Antriebsachse kann ein Lager, z. B. ein zweites Lager, enthalten, das den ersten Planetenträger drehbar am Gehäuse abstützt. So kann zum Beispiel zumindest ein Teil des Gehäuses zumindest einen Teil des ersten Planetenträgers radial umschließen. Das zweite Lager kann dann einen Außenring, der an einer radial inneren Seite des Gehäuses angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Gehäuses der Drehachse zugewandt ist, einen Innenring, der an einer radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des ersten Planetenträgers von der Drehachse abgewandt ist, und eine Vielzahl von Wälzkörpern, wie z. B. eine Vielzahl von Kugeln, die radial zwischen dem Innen- und dem Außenring des zweiten Lagers angeordnet und/oder darin aufgenommen sind, enthalten. Eine an der radial inneren Seite des Gehäuses angebrachte oder in diesen integrierte Manscheette kann den Außenring des zweiten Lagers in axialer Richtung festellen oder fixieren. Beispielsweise kann die an der radial inneren Seite des Gehäuses angebrachte oder damit verbundene Manschette die axiale Bewegung des Außenrings des zweiten Lagers in Richtung des Stators des Elektromotors oder weg von der Differentialanordnung begrenzen. In ähnlicher Weise kann eine an der radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers angebrachte oder mit darin integrierte Manschette den Innenring des zweiten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. So kann beispielsweise die an der radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers angebrachte oder in diesen integrierte Manschette die axiale Bewegung des Innenrings des zweiten Lagers vom Stator des Elektromotors weg oder zur Differentialanordnung hin begrenzen.
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Die elektrische Antriebsachse kann ein Lager, z. B. ein drittes Lager, enthalten, das den zweiten Planetenträger auf dem ersten Planetenträger drehbar lagert. So kann zum Beispiel zumindest ein Teil des zweiten Planetenträgers zumindest einen Teil des ersten Planetenträgers radial umschließen. Das dritte Lager kann dann einen Außenring, der an einer radial inneren Seite des zweiten Planetenträgers angebracht ist, wobei die radial innere Seite des zweiten Planetenträgers der Drehachse zugewandt ist, einen Innenring, der an einer radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des ersten Planetenträgers von der Drehachse abgewandt ist, und eine Vielzahl von Wälzkörpern, wie eine Vielzahl von Kugeln, die radial zwischen dem Innen- und dem Außenring des dritten Lagers angeordnet und/oder darin aufgenommen sind, enthalten. Eine an der radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers angebrachte oder darin integrierte Manschette oder Schulter kann den Innenring des dritten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. Beispielsweise kann die Manschette oder die Schulter, der/die an der radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers angebracht oder in diese integriert ist, die axiale Bewegung des Innenrings des dritten Lagers in Richtung des Stators des Elektromotors oder weg von der Differentialanordnung begrenzen. In ähnlicher Weise kann eine an der radial inneren Seite des zweiten Planetenträgers angebrachte oder in ihn integrierte Manschette oder Schulter den Außenring des dritten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. Zum Beispiel kann die Manschette oder die Schulter, der/die an der radial inneren Seite des zweiten Planetenträgers angebracht oder in diesen integriert ist, die axiale Bewegung des Außenrings des dritten Lagers weg vom Stator des Elektromotors oder hin zur Differentialanordnung begrenzen.
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Die elektrische Antriebsachse kann ein Lager, z. B. ein viertes Lager, enthalten, das den Differentialträger der Differentialanordnung oder den mit dem Differentialträger fest verbundenen zweiten Planetenträger drehbar am Gehäuse abstützt. Zum Beispiel kann zumindest ein Teil des Gehäuses zumindest einen Teil des Differentialträgers oder des zweiten Planetenträgers radial umschlie-ßen. Das vierte Lager kann dann einen Außenring, der an einer radial inneren Seite des Gehäuses angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Gehäuses der Drehachse zugewandt ist, einen Innenring, der an einer radial äußeren Seite des zweiten Planetenträgers angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des zweiten Planetenträgers von der Drehachse abgewandt ist, und eine Vielzahl von Wälzkörpern, wie z. B. eine Vielzahl von Kugeln, die radial zwischen dem Innen- und dem Außenring des vierten Lagers angeordnet und/oder darin aufgenommen sind, enthalten. Eine an der radial inneren Seite des Gehäuses angebrachte oder darin integrierte Manschette oder Schulter kann den Außenring des vierten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. Beispielsweise kann die an der radial inneren Seite des Gehäuses angebrachte oder in diesem integrierte Manschette oder Schulter die axiale Bewegung des Außenrings des vierten Lagers weg vom Stator des Elektromotors und/oder weg von der Differentialanordnung begrenzen. In ähnlicher Weise kann eine Manschette oder eine Schulter, der/die an der radial äußeren Seite des zweiten Planetenträgers oder des Differentialträgers angebracht oder mit diesem verbunden ist, den Innenring des vierten Lagers in axialer Richtung feststellen oder fixieren. Beispielsweise kann die Manschette oder die Schulter, die an der radial äußeren Seite des zweiten Planetenträgers oder des Differentialträgers angebracht oder damit verbunden sind, die axiale Bewegung des Innenrings des vierten Lagers in Richtung des Stators des Elektromotors und/oder in Richtung der Differentialanordnung begrenzen.
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Die elektrische Antriebsachse kann ferner eine erste Antriebshalbwelle umfassen, die koaxial zu der vom Rotor des Elektromotors definierten Drehachse verläuft. In der Regel umfasst die elektrische Antriebsachse außerdem eine zweite Antriebshalbwelle, die zur ersten Antriebshalbwelle koaxial ist. Eine der ersten Antriebshalbwellen und die zweite Antriebshalbwelle können durch den Elektromotor hindurchreichen, beispielsweise durch den Rotor des Elektromotors. Außerdem kann eine der ersten und zweiten Antriebshalbwellen durch einen oder beide Planetenradsätze, z. B. durch das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad, reichen.
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Eine Ausführungsform der hier vorgeschlagenen elektrischen Antriebsachse wird in der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
- 1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer elektrischen Antriebsachse der hier vorgeschlagenen Art zeigt,
- 2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Aufbaus der elektrischen Antriebsachse von 1 zeigt, und
- 3 eine vergrößerte Ansicht eines Details von 2 zeigt.
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1 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer elektrischen Antriebsachse 100 der hier vorgeschlagenen Art. Die elektrische Antriebsachse 100 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug wie einem Pkw, einem Nutzfahrzeug wie einem Lkw oder Bus oder in einem Off-Highway-Fahrzeug wie einem Gabelstapler, einem Traktor, einer Erntemaschine, einem Kipper, einem Radlader oder ähnlichem enthalten sein. Die elektrische Antriebsachse umfasst einen Elektromotor 1, einen ersten Planetenradsatz 2, einen zweiten Planetenradsatz 3, eine Differentialanordnung 4, eine erste Antriebshalbwelle 5a, ein erstes Fahrzeugrad 6a, eine zweite Antriebshalbwelle 5b, ein zweites Fahrzeugrad 6b und ein Gehäuse 7. Das erste Fahrzeugrad 5a ist auf der ersten Antriebshalbwelle 5a montiert und/oder antriebsmäßig mit ihr verbunden, und das zweite Fahrzeugrad 5b ist auf der zweiten Antriebshalbwelle 5b montiert und/oder antriebsmäßig mit ihr verbunden. In der hier dargestellten Ausführungsform sind der Elektromotor 1, die Planetenradsätze 2, 3 und die Differentialanordnung 4 im Gehäuse 7 angeordnet. Die Antriebshalbwellen 5a, 5b sind zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 7 angeordnet. Das Gehäuse 7 enthält einen Fluidsumpf 10 zur Aufnahme eines Schmiermittels, z. B. Öl. Wenn der Fluidsumpf 10 mit Schmiermittel gefüllt oder zumindest teilweise gefüllt ist, kann das Schmiermittel den Elektromotor 1 kühlen. Wenn der Fluidsumpf 10 mit einem Schmiermittel gefüllt oder zumindest teilweise gefüllt ist, kann das Schmiermittel einen oder mehrere von dem Elektromotor, dem ersten Planetenradsatz 2, dem zweiten Planetenradsatz 3 und der Differentialanordnung 4 schmieren.
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Der Elektromotor 1 ist über die Planetenradsätze 2, 3 und die Differentialanordnung 4 antriebsmäßig mit den Achshalbwellen 5a, 5b verbunden oder steht antriebsmäßig mit ihnen in Eingriff. Konkret ist der Elektromotor 1 über den ersten Planetenradsatz 2 antriebsmäßig mit dem zweiten Planetenradsatz 3 verbunden bzw. in Eingriff. Und der erste Planetenradsatz 2 ist über den zweiten Planetenradsatz 3 antriebsmäßig mit der Differentialanordnung 4 verbunden bzw. in Eingriff.
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Bei der Differentialanordnung 4 kann es sich um ein offenes Differential handeln. Die Differentialanordnung 4 kann beispielsweise einen Differentialträger 4c und einen auf dem Differentialträger 4c drehbar gelagerten Zahnkranz 4d umfassen. Der Differentialträger 4c kann dann die Antriebshalbwellen 5a, 5b über die Zahnkränze 4d und über die mit den Antriebshalbwellen 5a bzw. 5b drehbar verbundenen Seitenräder 4a, 4b antreiben. Beispielsweise können die Seitenräder 4a, 4b fest mit den Antriebshalbwellen 5a, 5b verbunden sein, oder die Seitenräder 4a, 4b können über eine Kerbzahnverbindung drehfest mit den Antriebshalbwellen 5a, 5b verbunden sein. Auf diese Weise können sich die Antriebshalbwellen 5a, 5b relativ zueinander drehen, oder die Antriebshalbwellen 5a, 5b können sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten relativ zum Gehäuse 7 oder zum Stator 1b drehen. Beispielsweise können sich die Antriebshalbwellen 5a, 5b mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen oder wenden, wenn ein Fahrzeug mit der elektrischen Antriebsachse 100 um eine Kurve fährt. Es versteht sich jedoch, dass die Differentialanordnung 4 in einigen Ausführungsformen einen Verriegelungsmechanismus umfassen kann, der eingerichtet ist, die Antriebshalbwellen 5a, 5b wahlweise drehfest miteinander zu verbinden. Dadurch kann verhindert werden, dass eine der Antriebshalbwellen 5a, 5b durchdreht, z. B. wenn eine der Antriebshalbwellen 5a, 5b die Traktion verliert oder sich vom Boden abhebt.
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Der Elektromotor 1 umfasst einen Rotor 1a und einen Stator 1b. Der Rotor 1a definiert eine Drehachse 8, die hier als gestrichelte Linie dargestellt ist, und ist in Bezug auf diese Drehachse drehbar. Wie in den Figuren dargestellt, kann die Drehachse 8 mit den Planetenradsätzen 2, 3, mit der Differentialanordnung 4 und mit den Antriebshalbwellen 5a, 5b koaxial sein. In der hier dargestellten Ausführungsform der elektrischen Antriebsachse 100 umschließt der Stator 1b den Rotor 1a radial. Der Stator 1b ist relativ zum Gehäuse 7 feststehend. Der Stator 1b kann zum Beispiel am Gehäuse 7 befestigt sein. Es versteht sich, dass in alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen der Rotor 1a den Stator 1b radial umschließen kann. Dabei greift die erste Antriebshalbwelle 5a durch den Elektromotor 1 hindurch. Genauer gesagt greift die erste Antriebshalbwelle 5a durch den Rotor 1a hindurch. Der Elektromotor 1 kann jede bekannte Art von Elektromotor sein. Der Elektromotor 1 kann beispielsweise ein Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor sein, insbesondere ein Synchron- oder Asynchronmotor.
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Der erste Planetenradsatz 2 umfasst ein erstes Sonnenrad 2a, einen ersten Planetenträger 2b mit einem oder mehreren darauf drehbar gelagerten ersten Planetenrädern 2c, beispielsweise über eine Planetenwelle, und ein erstes Hohlrad 2d. Die ersten Planetenräder 2c kämmen mit dem ersten Sonnenrad 2a und mit dem ersten Hohlrad 2d. Der zweite Planetenradsatz 3 umfasst ein zweites Sonnenrad 3a, einen zweiten Planetenträger 3b mit einem oder mehreren darauf drehbar gelagerten Planetenrädern 3c, z. B. über eine Planetenwelle, und ein zweites Hohlrad 3d. Die zweiten Planetenräder 3c kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 3a und mit dem zweiten Hohlrad 3d.
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In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Hohlräder 2d, 3d als ein Hohlrad 9 ausgeführt, das sowohl dem ersten Planetenradsatz 2 als auch dem zweiten Planetenradsatz 3 gemeinsam ist. Das heißt, die Hohlräder 2d, 3d haben den gleichen Innenradius, eine gemeinsame Verzahnung und können aus einem Stück gefertigt sein. Es ist jedoch denkbar, dass in alternativen Ausführungsformen die Hohlräder 2d, 3d als separate Zahnräder ausgeführt sind. In alternativen Ausführungsformen können die Hohlräder 2d, 3d beispielsweise unterschiedliche Innenradien und/oder unterschiedliche Verzahnungen aufweisen. Hier ist das gemeinsame Hohlrad 9 fest mit dem Gehäuse 7 verbunden oder in dieses integriert. Es ist aber auch denkbar, dass in alternativen Ausführungsformen die Hohlräder 2d, 3d oder das gemeinsame Hohlrad 9 relativ zum Gehäuse 7 und/oder relativ zueinander frei drehbar sind, oder dass die Hohlräder 2d, 3d oder das gemeinsame Hohlrad 9 wahlweise antriebsmäßig in Eingriff bringbar oder wahlweise am Gehäuse 7 fixierbar sind, beispielsweise über eine oder mehrere Kupplungen oder Bremsen.
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Bei der in den Figuren dargestellten Ausführung ist der Rotor 1a des Elektromotors 1 drehbar mit dem ersten Sonnenrad 2a verbunden. Das erste Sonnenrad 2a kann beispielsweise am Rotor 1a fixiert sein, oder das erste Sonnenrad 2a kann mit dem Rotor 1a integriert sein. Außerdem ist der erste Planetenträger 2b drehbar mit dem zweiten Sonnenrad 3a verbunden. Beispielsweise kann das zweite Sonnenrad 3a am ersten Planetenträger 2b fixiert sein, oder das zweite Sonnenrad 3a kann mit dem ersten Planetenträger 2b integriert sein. Und der zweite Planetenträger 3b ist drehbar mit dem Differentialträger 4c der Differentialanordnung 4 verbunden. Der zweite Planetenträger 3b kann beispielsweise fest mit dem Differentialträger 4c verbunden sein, oder der zweite Planetenträger 3b kann mit dem Differentialträger 4c integriert sein.
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2 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer Anordnung der elektrischen Antriebsachse 100 aus 1. Zur Veranschaulichung sind die Antriebshalbwellen 5a, 5b und die auf den Antriebshalbwellen 5a, 5b montierten Fahrzeugräder 6a, 6b in 2 nicht dargestellt. 3 zeigt ein Detail von 2. In 2 ist das in 3 gezeigte Detail durch einen gestrichelten Kasten mit der Nummer 16 hervorgehoben. Hier und nachfolgend sind wiederkehrende Merkmale in unterschiedlichen Figuren generell mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zusätzlich zu den bereits in 1 dargestellten und oben erläuterten Merkmalen von 2 sind in 2 die Lager 11, 12, 13, 14, 15 dargestellt. In 3 sind u. a. Einzelheiten der in 2 dargestellten Lager 12, 13 und 14 abgebildet.
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Das Lager 11 lagert den Rotor 1a des Elektromotors 1 drehbar am Gehäuse 7. Das ringförmige Lager 11 umfasst einen Innenring 11a, der an einer radial äu-ßeren Seite des Rotors 1a angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des Rotors 1a von der Drehachse 8 abgewandt ist. Der Innenring 11a des Lagers 11 kann durch eine Manschette oder eine Schulter 1c, der/die auf dem Rotor 1a montiert oder mit diesem verbunden ist, axial festgestellt oder fixiert sein. Insbesondere kann die Manschette oder die Schulter 1c die axiale Bewegung des Innenrings 11a des Lagers 11 in Richtung der Planetenradsätze 2, 3 und/oder in Richtung der Differentialanordnung 4, d. h. in 2 nach rechts, begrenzen. Das ringförmige Lager 11 umfasst einen Außenring 11b, der an einer radial inneren Seite eines Teils des Gehäuses 7 angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Teils des Gehäuses 7 der Drehachse 8 zugewandt ist. Der Au-ßenring 11b des Lagers 11 kann durch eine Manschette oder eine Schulter 7a, der/die am Gehäuse 7 angebracht oder mit diesem integriert ist, axial festgestellt oder fixiert sein. Insbesondere kann die Manschette oder die Schulter 7a die axiale Bewegung des Außenrings 11b des Lagers 11 weg von den Planetenradsätzen 2, 3 und/oder weg von der Differentialanordnung 4, d. h. in 2 nach links, begrenzen. Und das ringförmige Lager 11 umfasst eine Vielzahl von Wälzkörpern 11c, wie z. B. Kugeln, die radial zwischen den Ringen 11a, 11b angeordnet und aufgenommen sind und in Kontakt mit den Ringen 11a, 11b stehen.
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Das Lager 12 lagert den ersten Planetenträger 2b drehbar auf dem Rotor 1a. Das ringförmige Lager 12 umfasst einen Innenring 12a, der an einer radial äu-ßeren Seite des Rotors 1a angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des Rotors 1a von der Drehachse 8 abgewandt ist. Eine an der radial äußeren Seite des Rotors 1a ausgebildete Schulter 1d kann den Innenring 12a des Lagers 12 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann die Schulter 1d die axiale Bewegung des Innenrings 12a des Lagers 12 zum Stator 1b hin und/oder von der Differentialanordnung 4 weg, d. h. in den 2 und 3 nach links, begrenzen. Das ringförmige Lager 12 umfasst einen Außenring 12b, der auf einer radial inneren Seite eines Abschnitts des ersten Planetenträgers 2b angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Abschnitts des ersten Planetenträgers 2b der Drehachse 8 zugewandt ist. Ein Sprengring oder Sicherungsring 17, der auf der radial inneren Seite des ersten Planetenträgers 2b angebracht ist, kann den Außenring 12b des Lagers 12 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann der Sprengring oder Sicherungsring 17 die axiale Bewegung des Außenrings 12b des Lagers 12 vom Stator 1b weg und/oder zur Differentialanordnung 4 hin, d. h. in den 2 und 3 nach rechts, begrenzen. Und das ringförmige Lager 12 umfasst eine Vielzahl von Wälzkörpern 12c, wie z. B. Kugeln, die radial zwischen den Ringen 12a, 12b angeordnet und aufgenommen sind und mit den Ringen 12a, 12b in Kontakt stehen.
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Das Lager 13 stützt den ersten Planetenträger 2b drehbar auf dem Gehäuse 7 ab. Das ringförmige Lager 13 umfasst einen Innenring 13a, der an einer radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers 2b angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des ersten Planetenträgers 2b von der Drehachse 8 abgewandt ist. Eine auf dem ersten Planetenträger 2b montierte oder in ihn integrierte Manschette oder Schulter 2e kann den Innenring 13a des Lagers 13 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann die Manschette oder die Schulter 2e die axiale Bewegung des Innenrings 13a des Lagers 13 vom Stator 1b weg und/oder zur Differentialanordnung 4 hin, d. h. in den 2 und 3 nach rechts, begrenzen. Das ringförmige Lager 13 umfasst einen Außenring 13b, der an einer radial inneren Seite eines Teils des Gehäuses 7 angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Teils des Gehäuses 7 der Drehachse 8 zugewandt ist. Eine am Gehäuse 7 angebrachte oder darin integrierte Manschette oder Schulter 7b kann den Außenring 13b des Lagers 13 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann die Manschette oder die Schulter 7b die axiale Bewegung des Außenrings 13b des Lagers 13 zum Stator 1b hin und/oder von der Differentialanordnung 4 weg, d. h. in den 2 und 3 nach links, begrenzen. Und das ringförmige Lager 13 umfasst eine Vielzahl von Wälzkörpern 13c, wie z. B. Kugeln, die radial zwischen den Ringen 13a, 13b angeordnet und aufgenommen sind und in Kontakt mit den Ringen 13a, 13b stehen. Bei der in den 2 und 3 dargestellten Ausführung überlappen sich die Lager 12 und 13 zumindest teilweise entlang der Drehachse 8.
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Das Lager 14 stützt den zweiten Planetenträger 3b drehbar auf einem Teil des ersten Planetenträgers 2b ab. Das ringförmige Lager 14 umfasst einen Innenring 14a, der an einer radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers 2b angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des ersten Planetenträgers 2b von der Drehachse 8 abgewandt ist. Das ringförmige Lager 14 umfasst einen Au-ßenring 14b, der auf einer radial inneren Seite eines Abschnitts des zweiten Planetenträgers 3b angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Abschnitts des zweiten Planetenträgers 3b der Drehachse 8 zugewandt ist. Und das ringförmige Lager 14 umfasst eine Vielzahl von Wälzkörpern 14c, wie z. B. Kugeln, die radial zwischen den Ringen 14a, 14b angeordnet und aufgenommen sind und mit den Ringen 14a, 14b in Kontakt stehen. Eine an einer radial äußeren Seite des ersten Planetenträgers 2b ausgebildete Schulter 2f kann den Innenring 14a des Lagers 14 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann die Schulter 2f die axiale Bewegung des Innenrings 14a des Lagers 14 zum Stator 1b hin und/oder von der Differentialanordnung 4 weg, d. h. in 2 nach links, begrenzen. In ähnlicher Weise kann eine Schulter 3e, die an einer radial inneren Seite des zweiten Planetenträgers 3b ausgebildet ist, den Au-ßenring 14b des Lagers 14 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann die Schulter 3e die axiale Bewegung des Außenrings 14b des Lagers 14 weg vom Stator 1b und/oder hin zur Differentialanordnung 4, d. h. in 2 nach rechts, begrenzen.
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Und das Lager 15 stützt den zweiten Planetenträger 3b und/oder den Differentialträger 4c der Differentialanordnung 4, der mit dem zweiten Planetenträger integriert sein kann, drehbar am Gehäuse 7 ab. Das ringförmige Lager 15 umfasst einen Innenring 15a, der an einer radial äußeren Seite des Differentialträgers 4c angebracht ist, wobei die radial äußere Seite des Differentialträgers 4c von der Drehachse 8 abgewandt ist. Eine an einer radial äußeren Seite des Differentialträgers 4c ausgebildete Schulter 4e kann den Innenring 15a des Lagers 15 axial fixieren oder feststellen. Die Schulter 4e kann beispielsweise die axiale Bewegung des Innenrings 15a des Lagers 15 in Richtung des Stators 1b und/oder in Richtung der Differentialanordnung 4, d. h. in 2 nach links, begrenzen. Das ringförmige Lager 15 umfasst einen Außenring 15b, der an einer radial inneren Seite eines Teils des Gehäuses 7 angebracht ist, wobei die radial innere Seite des Teils des Gehäuses 7 der Drehachse 8 zugewandt ist. Eine am Gehäuse 7 angebrachte oder in diesem integrierte Manschette 7c kann den Außenring 15b des Lagers 15 axial fixieren oder feststellen. Beispielsweise kann die Manschette 7c die axiale Bewegung des Außenrings 15b des Lagers 15 weg vom Stator 1b und/oder weg von der Differentialanordnung 4, d. h. in 2 nach rechts, begrenzen. Und das ringförmige Lager 15 umfasst eine Vielzahl von Wälzkörpern 15c, wie z. B. Kugeln, die radial zwischen den Ringen 15a, 15b angeordnet und aufgenommen sind und mit den Ringen 15a, 15b in Kontakt stehen.
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Die Lager 11, 12 werden durch die Manschette oder die Schulter 7a, der/die am Gehäuse 7 angebracht oder darin integriert ist, und durch den Sprengring oder Sicherungsring 17, der/die am ersten Planetenträger 2b angebracht ist, axial fixiert oder gehalten. Auf diese Weise fixieren die Manschette oder die Schulter 7a und der Sprengring oder Sicherungsring 17 den Rotor 1a des Elektromotors 1 zusätzlich in axialer Richtung. In ähnlicher Weise fixieren die Lager 13, 14, 15 die Planetenradsätze 2, 3 und den Differentialträger 4c in axialer Richtung. Die Lager 11, 12, 13, 15 können durch Federscheiben oder andere Abstandselemente axial vorgespannt sein, um eine optimale Positionierung und/oder Leistung der elektrischen Antriebsachse 100 bei der Montage der elektrischen Antriebsachse 100 und/oder im Betrieb der elektrischen Antriebsachse 100 zu erreichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 9707834 B2 [0003]
- US 8169110 B2 [0004]
