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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit, eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse sowie ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug.
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Bei als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgeführten Kraftfahrzeugen wird zum Teil in einem jeweiligen Antriebsstrang zwischen mindestens einer Elektromaschine und Antriebsrädern des jeweiligen Kraftfahrzeuges ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen, um eine Antriebsbewegung der mindestens einen Elektromaschine insbesondere ins Langsame zu den Antriebsrädern übersetzen zu können. Teilweise umfasst ein derartiges Kraftfahrzeuggetriebe dabei einen Stufenplanetenradsatz, welcher mit einem nachgeschalteten Differentialradsatz gekoppelt und mittels dem bei geeigneter Übersetzung ein hoher Wirkungsgrad erzielbar ist.
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So offenbart die
WO 2020/ 069 744 A1 eine Antriebseinheit, welche dem Antreiben einer Kraftfahrzeugantriebsachse dient. Die Antriebseinheit ist dabei durch eine Elektromaschine und ein Kraftfahrzeuggetriebe gebildet, welches sich aus einem Stufenplanetenradsatz und einem nachgeschalteten Differentialradsatz in Form eines Kegelraddifferentials zusammensetzt. Der Stufenplanetenradsatz umfasst einen Planetenträger, in welchem mehrere Stufenplaneten drehbar gelagert sind, die jeweils axial nebeneinanderliegend mit je einer ersten Laufverzahnung und je einer zweiten Laufverzahnung ausgestattet sind. An den ersten Laufverzahnungen der Stufenplaneten ist dabei jeweils ein Zahneingriff mit einem Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes hergestellt, welches einstückig mit einer Antriebswelle ausgestaltet ist, wobei die Antriebswelle drehfest mit einem Rotor der Elektromaschine in Verbindung steht. Hingegen kämmen die Stufenplaneten an den zweiten Laufverzahnungen jeweils mit einem Hohlrad, welches permanent an einem Gehäuse der Antriebseinheit festgesetzt ist. Der Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes ist zudem einstückig mit einem Differentialkorb des Differentialradsatzes ausgestaltet, indem der Planetenträger ausgehend von Aufnahmebohrungen für Bolzen der Stufenplaneten axial benachbart zu den zweiten Laufverzahnungen der Stufenplaneten nach radial innen verläuft. Dementsprechend ist der Differentialradsatz radial innenliegend zu den Stufenplaneten angeordnet, wobei über den Differentialradsatz eine Koppelung des Stufenplanetenradsatzes mit zwei Abtriebswellen hergestellt ist.
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Des Weiteren offenbart die
JP H07- 119 802 A ein Kraftfahrzeuggetriebe, welches neben einer Antriebswelle einen Stufenplanetenradsatz und einen Differentialradsatz aufweist. Der Differentialradsatz ist dabei als Plus-Planetenradsatz ausgeführt.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei welchem durch Kombination eines Stufenplanetenradsatzes mit einem Differentialradsatz eine geeignete Übersetzung bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad realisierbar ist, wobei sich das Kraftfahrzeuggetriebe dabei durch einen möglichst kompakten axialen Aufbau auszeichnen soll. Ferner soll ein Gleichlauf von Abtriebswellen des Kraftfahrzeuggetriebes gezielt erzwingbar sein.
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Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Eine Antriebseinheit, bei welcher ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 12 und 13. Ferner betrifft Anspruch 14 eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse, während Anspruch 15 ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug zum Gegenstand hat.
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Gemäß der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeuggetriebe eine Antriebswelle, welche für eine Koppelung mit mindestens einer Antriebsmaschine vorgesehen ist, einen Stufenplanetenradsatz, einen Differentialradsatz sowie zwei Abtriebswellen. Dabei weist der Stufenplanetenradsatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenträger auf, in welchem mindestens ein Stufenplanet drehbar gelagert ist. Der mindestens eine Stufenplanet weist axial nebeneinanderliegend eine erste Laufverzahnung und eine drehfest mit der ersten Laufverzahnung verbundene, zweite Laufverzahnung auf, von welchen an der ersten Laufverzahnung ein Zahneingriff mit dem Sonnenrad und an der zweiten Laufverzahnung ein Zahneingriff mit dem Hohlrad hergestellt ist. Des Weiteren ist das Sonnenrad drehfest mit der Antriebswelle verbunden und das Hohlrad festgesetzt, während der Planetenträger mit den beiden Abtriebswellen über den Differentialradsatz gekoppelt ist, welcher radial innenliegend zu der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten angeordnet ist.
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Unter einer jeweiligen Welle, wie der Antriebswelle und den beiden Abtriebswellen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes, ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Kraftfahrzeuggetriebes zu verstehen, über welches eine Kraftflussführung zwischen Komponenten vorgenommen werden kann. Die jeweilige Welle kann die zu verbindenden Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel rein radial angebunden wird. Ferner kann die jeweilige Welle, je nach Verlauf und Anbindung an die Komponenten, als Vollwelle, als Hohlwelle oder teilweise als Voll- und teilweise als Hohlwelle gestaltet sein. Alternativ oder ergänzend dazu kann die jeweilige Welle ein- oder mehrteilig ausgeführt sein.
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Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse des Kraftfahrzeuggetriebes gemeint, parallel zu welcher auch Rotationsachsen von Wellen des Kraftfahrzeuggetriebes und von jeweiligen Elementen des Stufenplanetenradsatzes und des Differentialradsatzes orientiert sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer jeweiligen Komponente des Getriebes, insbesondere einer jeweiligen Welle oder eines jeweiligen Elements des Stufenplanetenradsatzes bzw. des Differentialradsatzes zu verstehen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe verfügt über eine Antriebswelle, welche dafür vorgesehen ist, eine antriebsseitige Koppelung zu mindestens einer Antriebsmaschine herzustellen, wobei die Antriebswelle hierbei bevorzugt der Koppelung mit genau einer Antriebsmaschine dient. Die Antriebswelle ist insbesondere mit je einer Anschlussstelle ausgestattet, an welcher eine Koppelung der Antriebswelle mit der mindestens einen Antriebsmaschine ausgebildet werden kann. Die Anbindung der mindestens einen Antriebsmaschine an die je eine Anschlussstelle der Antriebswelle ist im verbauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes insbesondere permanent vorgenommen, bevorzugt dann, wenn die mindestens eine Antriebsmaschine als Elektromaschine ausgeführt ist. Alternativ dazu kann aber auch ein zwischenliegendes Anfahrelement, wie beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine Anfahrkupplung, etc., vorgesehen sein, über welches die Antriebswelle an ihrer jeweiligen Anschlussstelle mit der mindestens einen, vorgeschalteten Antriebsmaschine gekoppelt werden kann bzw. ist. Dies wird hierbei insbesondere dann realisiert, wenn die Antriebsmaschine als Brennkraftmaschine konzipiert ist.
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Die Koppelung zwischen der mindestens einen Antriebsmaschine und der Antriebswelle liegt bevorzugt in der Form vor, dass im verbauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes zwischen einer Drehzahl der Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes und einer Drehzahl der Antriebsmaschine stets ein festes Drehzahlverhältnis vorherrscht. So kann im Rahmen der Erfindung zwischen der Antriebswelle und der Antriebsmaschine ggf. noch mindestens eine weitere Übersetzungsstufe, wie beispielsweise eine Stirnradstufe und/oder eine Planetenstufe, vorgesehen sein, über welche eine Vorübersetzung einer Drehbewegung der Antriebsmaschine auf die Antriebswelle darstellbar ist.
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Bei dem Kraftfahrzeuggetriebe handelt es sich insbesondere um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeuggetriebe, welches dafür vorgesehen ist, an der Antriebswelle mit mindestens einer Antriebsmaschine in Form je einer Elektromaschine verbunden zu werden. Ein Rotor der Elektromaschine kann dabei, wie vorstehend beschrieben, über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe mit der Antriebswelle des Getriebes gekoppelt sein. Besonders bevorzugt ist ein Rotor der Elektromaschine im verbauten Zustand des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes aber drehfest mit der Antriebswelle verbunden, so dass die Antriebswelle in diesem Fall als Rotorwelle fungiert.
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Der Stufenplanetenradsatz des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenträger, in welchem mindestens ein Stufenplanet drehbar gelagert geführt ist. Besonders bevorzugt weist der Stufenplanetenradsatz genau ein Sonnenrad, genau ein Hohlrad und genau einen Planetenträger auf.
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Der mindestens eine Stufenplanet ist dabei jeweils mit zwei Laufverzahnungen ausgestattet, die hierbei axial nebeneinanderliegend ausgestaltet und drehfest miteinander verbunden sind. Insbesondere stehen die beiden jeweiligen Laufverzahnungen des mindestens einen Stufenplaneten hierbei über je ein axial zwischenliegendes Wellenstück drehfest miteinander in Verbindung, so dass die beiden jeweiligen Laufverzahnungen in diesem Fall also axial nicht unmittelbar aneinander angrenzen. Alternativ dazu könnten die jeweiligen Laufverzahnungen des mindestens einen Stufenplaneten aber auch axial unmittelbar nebeneinanderliegen, wodurch axial auf die erste Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten direkt die zweite Laufverzahnung folgt. Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Stufenplanet einteilig ausgestaltet, so dass die beiden jeweiligen Laufverzahnungen sowie ggf. das jeweilige, zwischenliegende Wellenstück durch ein und dasselbe Bauteil ausgebildet sind. Alternativ dazu kommt aber prinzipiell auch eine mehrteilige Ausführung des mindestens einen Stufenplaneten im Rahmen der Erfindung in Betracht.
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An dem mindestens einen Stufenplaneten weisen die beiden jeweiligen Laufverzahnungen bevorzugt einen unterschiedlichen Außendurchmesser des mindestens einen Stufenplaneten auf. Insbesondere weist die erste Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten im Vergleich zu der zweiten Laufverzahnung einen größeren Außendurchmesser auf. Bevorzugt weisen die beiden Laufverzahnungen eine identische Zähnezahl mit unterschiedlichem Modul auf. Es ist aber auch denkbar, dass die Zähnezahlen beider Laufverzahnungen unterschiedlich sind.
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Erfindungsgemäß ist an der ersten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten ein Zahneingriff mit dem Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes hergestellt, während der mindestens eine Stufenplanet an seiner zweiten Laufverzahnung mit dem Hohlrad des Stufenplanetenradsatzes kämmt. Dementsprechend erfolgen die Zahneingriffe des mindestens einen Stufenplaneten mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad ebenfalls axial nebeneinanderliegen. Besonders bevorzugt sind in dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes jedoch mehrere Stufenplaneten drehbar gelagert, die hierbei einander entsprechen und dementsprechend alle jeweils je eine erste Laufverzahnung und je eine zweite Laufverzahnung aufweisen. An den ersten Laufverzahnungen der Stufenplaneten sind dann im Einzelnen Zahneingriffe mit dem Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes hergestellt, während die Stufenplaneten an ihren zweiten Laufverzahnungen jeweils mit dem Hohlrad des Stufenplanetenradsatzes kämmen.
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Das Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes ist permanent drehfest mit der Antriebswelle verbunden, so dass das Sonnenrad und die Antriebswelle ständig gemeinsam rotieren. Bevorzugt ist das Sonnenrad dabei einteilig mit der Antriebswelle ausgestaltet, indem die Antriebswelle in dem entsprechenden Bereich als Ritzelwelle ausgeführt ist. Im Rahmen der Erfindung wäre es aber ebenso gut denkbar, dass es sich bei dem Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes um ein separates Bauteil handelt, welches drehfest auf der Antriebswelle angeordnet ist.
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Ferner ist das Hohlrad des Stufenplanetenradsatzes festgesetzt und dementsprechend ständig an einer Drehbewegung gehindert, wobei der festgesetzte Zustand des Hohlrades des Stufenplanetenradsatzes hierbei bevorzugt durch eine ständig drehfeste Verbindung des Hohlrades mit einem permanent festgesetzten Bauelement des Kraftfahrzeuggetriebes verwirklicht ist. Dabei handelt es sich bei diesem permanent festgesetzten Bauelement insbesondere um ein Gehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes, einen Teil des Gehäuses oder eine hiermit permanent drehfest verbundene Komponente. Bevorzugt ist das Hohlrad des Stufenplanetenradsatzes ein separates Bauteil und permanent drehfest mit dem permanent festgesetzten Bauelement verbunden.
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Der den mindestens einen Stufenplaneten drehbar lagernde Planetenträger ist über den Differentialradsatz permanent mit den beiden Abtriebswellen gekoppelt, wobei der Differentialradsatz auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise eine Aufteilung eines an dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes dargestellten Antriebsmoments auf die beiden Abtriebswellen vornimmt. Dabei können über den Differentialradsatz zudem Drehzahldifferenzen zwischen den Abtriebswellen ausgeglichen werden. Der Differentialradsatz liegt dabei radial innen zu der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten des Stufenplanetenradsatzes. Bevorzugt wird über den Differentialradsatz eine gleichmäßige Aufteilung vorgenommen, um bei Verwendung des Kraftfahrzeuggetriebes bei einer elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugantriebsachse als Querdifferential eine gleichmäßige Verteilung auf Antriebsräder der Kraftfahrzeugantriebsachse zu realisieren. Alternativ dazu kann der Differentialradsatz aber auch als Längsdifferential fungieren, wobei hierbei dann ebenfalls eine gleichmäßige oder aber auch eine ungleichmäßige Aufteilung auf dann insbesondere mehrere Kraftfahrzeugantriebsachsen möglich ist.
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Die beiden Abtriebswellen sind bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe insbesondere dafür vorgesehen, jeweils eine abtriebsseitige Koppelung des Kraftfahrzeuggetriebes zu Komponenten herzustellen, welche im verbauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des jeweiligen Kraftfahrzeuges auf das Kraftfahrzeuggetriebe folgen. Dabei ist die einzelne Abtriebswelle im verbauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes bevorzugt jeweils für die Koppelung mit je einem Antriebsrad einer elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugantriebsachse vorgesehen, wobei der Differentialradsatz in diesem Fall dann eben als Querdifferential ausgestaltet ist. Alternativ dazu kann die einzelne Abtriebswelle aber auch für die Koppelung mit je einer Kraftfahrzeugantriebsachse ausgestaltet sein, wenn der Differentialradsatz als Längsdifferential fungiert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe sind die Antriebswelle und die beiden Abtriebswellen bevorzugt koaxial zueinander liegend angeordnet, wobei weiter bevorzugt auch der Stufenplanetenradsatz und der Differentialradsatz koaxial zu der Antriebswelle und den beiden Abtriebswellen platziert sind. Insbesondere ist die Antriebswelle hierbei als Hohlwelle gestaltet, während die Abtriebswellen radial innen liegend zu der Antriebswelle zumindest abschnittsweise im Wesentlichen als Vollwellen ausgeführt sind.
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Unter einer jeweiligen „Laufverzahnung“ ist im Sinne der Erfindung eine Verzahnung zu verstehen, die an einer Komponente des Kraftfahrzeuggetriebes ausgestaltet und dafür geeignet ist, einen laufenden, d.h. wandernden Zahneingriff mit einer Verzahnung einer anderen Komponente herzustellen. Die jeweilige Laufverzahnung ist an der jeweiligen Komponente dazu umlaufend gestaltet. Allerdings muss ein Zahneingriff an der jeweiligen Laufverzahnung im Betrieb des Kraftfahrzeuggetriebes nicht permanent wandernd stattfinden. So kann insbesondere im Falle des Differentialradsatzes bei Gleichlauf der Abtriebswellen auch ein nicht wandernder Zahneingriff an einer jeweiligen Laufverzahnung des Differentialradsatzes vorhanden sein.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der Differentialradsatz als Plus-Planetenradsatz ausgeführt ist und ein Hohlrad, ein Sonnenrad sowie einen Planetenträger aufweist, welcher mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert führt. Bei dem mindestens einen Planetenradpaar des Plus-Planetenradsatzes steht ein Planetenrad mit einer Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes und ein Planetenrad mit dem Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes im Zahneingriff, wobei die Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares miteinander kämmen. Das Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes ist drehfest mit der einen Abtriebswelle verbunden, während der Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes drehfest mit der anderen Abtriebswelle in Verbindung steht, wohingegen das Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes drehfest mit dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes verbunden ist. Dabei überschneiden die Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes und die zweite Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten axial zumindest. Des Weiteren ist dem Plus-Planetenradsatz eine Sperrkupplung zugeordnet, die dazu eingerichtet ist, bei Betätigung zwei der Komponenten Hohlrad, Sonnenrad und Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes drehfest miteinander zu verbinden
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Mit anderen Worten liegt der Differentialradsatz also als Plus-Planetenradsatzes vor und setzt sich aus einem Hohlrad, einem Sonnenrad und einem Planetenträger zusammen, in welchem mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert ist. An einem Planetenrad des mindestens einen Planetenradpaares ist dabei ein Zahneingriff mit einer Laufverzahnung des Hohlrades des Plus Planetenradsatzes hergestellt, während das andere Planetenrad des mindestens einen Planetenradpaares mit dem Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes kämmt. Ferner stehen die zugehörigen Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares untereinander im Zahneingriff. Der Plus-Planetenradsatz ist dabei derartig bei dem restlichen Kraftfahrzeuggetriebe eingebunden, dass zwischen dem Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes und der einen Abtriebswelle ständig eine drehfeste Verbindung besteht und somit das Sonnenrad und die eine Abtriebswelle permanent gemeinsam rotieren, während der Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes ständig drehfest mit der anderen Abtriebswelle verbunden ist. Insofern rotieren der Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes und die andere Abtriebswelle stets gemeinsam. Das Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes steht hingegen permanent drehfest mit dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes in Verbindung, wodurch das Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes und der Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes ständig gemeinsam rotieren. Ferner sind die Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes und die zweite Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten axial so zueinander angeordnet, dass sie zumindest überschneiden.
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Eine derartige Ausgestaltung eines Kraftfahrzeuggetriebes hat dabei den Vorteil, dass durch die Ausführung des Differentialradsatzes als Plus-Planetenradsatz sowie die radial innenliegende Platzierung des Plus-Planetenradsatzes zu der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten sowie die axial zumindest überschneidende Anordnung der Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes mit der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten eine axial kompakte Anordnung des Stufenplanetenradsatzes und des den Differentialradsatz bildenden Plus-Planetenradsatzes möglich ist. Denn ein Plus-Planetenradsatz ermöglicht eine Anordnung auf axial kompaktem Raum und zugleich eine Darstellung einer geeigneten Standübersetzung für die Verwendung als Differentialradsatz. Durch Betätigung der Sperrkupplung kann ein Blockumlauf des Plus-Planetenradsatzes und dadurch auch ein Gleichlauf der Abtriebswellen erzwungen werden. Konkret kann die Sperrkupplung bei Betätigung bei dem Plus-Planetenradsatz dabei das Hohlrad und das Sonnenrad, das Hohlrad und den Planetenträger oder das Sonnenrad und den Planetenträger drehfest miteinander verbinden.
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Der somit an sich schon axial kompaktbauende Differentialradsatz ist dann zusätzlich noch geschachtelt mit dem Stufenplanetenradsatz angeordnet, indem der radial innenliegend zu der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten platzierte Plus-Planetenradsatz mit der Laufverzahnung des Hohlrades axial in den Erstreckungsbereich der zweiten Laufverzahnung des Stufenplaneten hineinbewegt ist. Insgesamt lässt sich dadurch ein Kraftfahrzeuggetriebe verwirklichen, welches sich durch einen kompakten axialen Aufbau auszeichnet. Durch Verwendung eines Stufenplanetenradsatzes sowie mittels der Kombination mit dem nachgeschalteten Plus-Planetenradsatz kann dabei eine geeignete Übersetzung bei gutem Wirkungsgrad und unter Aufteilung eines Antriebsmoments auf die beiden Abtriebswellen dargestellt werden. Dieses Kraftfahrzeuggetriebe ist hierbei insbesondere für die Verwendung bei einer elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugantriebsachse geeignet.
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Hingegen ist bei dem Kraftfahrzeuggetriebe der
WO 2020/069744 A1 ein Differentialradsatz in Form eines Kegelraddifferentials vorgesehen, welches axial einen größeren Bauraum beansprucht. Zudem ist das Kegelraddifferential dabei nur dahingehend mit dem Stufenplanetenradsatz geschachtelt, dass das eine Abtriebskegelrad axial überschneidend mit den zweiten Laufverzahnungen der Stufenplaneten angeordnet ist. Insgesamt baut das Kraftfahrzeuggetriebe der
WO 2020/069744 A1 daher axial größer.
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Der Plus-Planetenradsatz des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes weist mindestens ein Planetenradpaar auf, welches jeweils in dem Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes drehbar gelagert ist. Ein Planetenrad des mindestens einen Planetenradpaares steht mit der Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes in Verbindung, wobei dieser Zahneingriff dabei bevorzugt an einer entsprechenden Laufverzahnung des einen Planetenrades des mindestens einen Planetenradpaares vorgenommen ist. An dieser Laufverzahnung kämmt das eine Planetenrad zudem insbesondere mit einer Laufverzahnung des anderen Planetenrades des mindestens einen Planetenradpaares, wobei an der Laufverzahnung des anderen Planetenrades des mindestens einen Planetenradpaares dann im Weiteren bevorzugt auch ein Zahneingriff mit einer Laufverzahnung des Sonnenrades des Plus-Planetenradsatzes hergestellt ist. Ganz besonders bevorzugt sind in dem Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes mehrere Planetenradpaare drehbar gelagert, wobei sich die Planetenradpaare dabei bevorzugt entsprechen. Bei jedem dieser Planetenradpaare ist dann jeweils bei dem einen Planetenrad je ein Zahneingriff mit dem Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes sowie bei dem anderen Planetenrad je ein Zahneingriff mit dem Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes hergestellt, wobei die jeweiligen Planetenräder des einzelnen Planetenradpaares untereinander kämmen.
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Zwischen dem Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes und der einen Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes ist eine drehfeste Verbindung hergestellt, so dass das Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes und die eine Abtriebswelle stets gemeinsam rotieren. Bevorzugt ist das Sonnenrad dabei als separates Bauteil ausgeführt, welches permanent drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Alternativ dazu kann das Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes aber auch einstückig mit der einen Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes ausgestaltet sein.
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Der Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes ist permanent drehfest mit der anderen Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden, wodurch der Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes und die andere Abtriebswelle permanent gemeinsam rotieren. Hierbei kommt im Rahmen der Erfindung eine einstückige Ausgestaltung des gesamten oder eines Teils des Planetenträgers des Plus-Planetenradsatzes und der anderen Abtriebswelle in Betracht, wobei der Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes aber bevorzugt komplett als separate Komponente vorliegt.
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Dass die Laufverzahnung des Hohlrates des Plus-Planetenradsatzes und die zweite Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten „axial zumindest überschneiden“, bedeutet im Sinne der Erfindung, dass eine axiale Erstreckung der Laufverzahnung des Hohlrades und eine axiale Erstreckung der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten zumindest in einem Bereich überdecken.
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In Weiterbildung finden die Zahneingriffe aller Laufverzahnungen des Plus-Planetenradsatzes in einem axialen Bereich statt, welcher axial mit der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten zumindest überschneidet. In diesem Fall besteht also neben der Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes auch bei Laufverzahnungen der Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares sowie einer Laufverzahnung eines Sonnenrades des Plus-Planetenradsatzes zumindest eine axiale Überschneidung mit der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten.
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Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung überdeckt die Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes axial zumindest überwiegend mit der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten. In vorteilhafter Weise wird hierdurch erreicht, dass ein jeweiliger Zahneingriff des mindestens einen Stufenplaneten mit dem Hohlrad des Stufenplanetenradsatzes und ein jeweiliger Zahneingriff des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes mit dem je einen Planetenrad des mindestens einen Planetenradpaares im Wesentlichen in einer Ebene stattfindet. Bevorzugt überdecken die Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes und die zweite Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten zumindest zu 75%, wobei weiter bevorzugt eine vollständige oder nahezu vollständige Überdeckung vorhanden ist. Denn hierdurch wird eine besonders kompakte axialer Anordnung des Stufenplanetenradsatzes und des Plus-Planetenradsatzes möglich. In Weiterbildung dieser Ausführungsform finden Zahneingriffe aller Laufverzahnungen des Plus-Planetenradsatzes in einem axialen Bereich statt, welcher axial zumindest überwiegend mit der zweiten Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten überdeckt.
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Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind die Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes, eine Laufverzahnung des Sonnenrades des Plus-Planetenradsatzes und Laufverzahnungen der Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares des Plus-Planetenradsatzes als Geradverzahnungen gestaltet. Die Verwendung von Geradverzahnungen hat den prinzipiellen Vorteil, dass an den Elementen Hohlrad, Sonnenrad und Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes hierdurch keine oder nur geringe Axialkräfte auftreten, so dass Axiallagerungen dieser Elemente einfach gehalten werden können.
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Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber ebenso denkbar, dass die Laufverzahnung des Hohlrades des Plus-Planetenradsatzes, eine Laufverzahnung des Sonnenrades des Plus-Planetenradsatzes und Laufverzahnungen der Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares des Plus-Planetenradsatzes als Schrägverzahnungen gestaltet sind. Dadurch lässt sich eine höhere Laufruhe im Bereich des Plus-Planetenradsatzes erreichen. Des Weiteren führen die aus der Schrägverzahnung resultierenden Axialkräfte zu einer Selbstsperrwirkung des Differentialradsatzes, was unter Umständen gewünscht sein kann.
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Im Rahmen der Erfindung sind die Laufverzahnungen des Sonnenrades des Stufenplanetenradsatzes, des Hohlrades des Stufenplanetenradsatzes sowie des mindestens einen Stufenplaneten als Schrägverzahnungen ausgeführt, wodurch sich eine Laufruhe des Kraftfahrzeuggetriebes verbessern lässt. Insbesondere sind die erste Laufverzahnung und die zweite Laufverzahnung des mindestens einen Stufenplaneten dabei von der Wahl der Schrägungswinkel her so gestaltet, dass sich Axialkräfte an dem mindestens einen Stufenplaneten zumindest weitestgehend gegenseitig kompensieren.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes über Mitnahmeverzahnungen drehfest verbunden. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes und dem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes auf einfache Art und Weise verwirklicht werden. Insbesondere sind die Mitnahmeverzahnungen dabei als Evolventenverzahnungen ausgestaltet. Zudem sind die Mitnahmeverzahnungen an mehreren Bereichen eines Innenumfangs des Planetenträgers bzw. eines Außenumfangs des Hohlrades ausgestaltet, wobei diese Bereiche hierbei äquidistant beabstandet zueinander vorgesehen sind. Besonders bevorzugt sind die drehfesten Verbindungen über die Mitnahmeverzahnungen dabei in den Stegen des Planetenträgers des Stufenplanetenradsatzes ausgebildet.
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Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass die Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares des Plus-Planetenradsatzes in dem Planetenträger des Plus-Planetenradsatzes jeweils über Gleitlager drehbar gelagert sind. Hierdurch kann die jeweilige drehbare Lagerung des einzelnen Planetenrades auf einfache Art und Weise realisiert werden, indem die jeweilige Radiallagerung als Gleitlager gestaltet ist. Eine als Gleitlager ausgeführte Radiallagerung hat zudem den Vorteil, dass ein Gleitlager bei fehlendem Drehzahlausgleich zwischen den Abtriebswellen und dementsprechend einem Blockumlauf des Plus-Planetenradsatzes weniger schadensanfällig im Vergleich zu einem Wälzlager ist, bei welchem infolge des Blockumlaufs und damit bei Stillstand des jeweiligen Planetenrades im Zuge der Drehmomentübertragung oberflächliche Beschädigungen der Laufbahnen durch die Wälzkörper auftreten können.
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Alternativ, bevorzugt ergänzend zu der vorgenannten Ausführungsform sind Axiallager der Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares ebenfalls durch die Gleitlager gebildet. Ferner ist eine Radiallager des mindestens einen Stufenplaneten insbesondere als Wälzlager und hierbei insbesondere als Zylinderrollenlager gestaltet, während Axiallager des mindestens einen Stufenplaneten bevorzugt als Gleitlager in Form von Anlaufscheiben vorliegen.
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In Weiterbildung ist die Sperrkupplung als kraftschlüssige Kupplung, insbesondere als Lamellenkupplung ausgeführt. Hierdurch kann eine Betätigung der Sperrkupplung auch einen gemächlichen Drehzahlausgleich der beiden Abtriebswellen herbeiführen. Alternativ dazu könnte die Sperrkupplung aber auch als formschlüssige Kupplung, wie beispielsweise als Klauenkupplung, ausgeführt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Stufenplanetenradsatz eine Standübersetzung von -7,56 auf. Alternativ, bevorzugt aber ergänzend hierzu ist bei dem Plus-Planetenradsatz eine Standübersetzung von +2 vorgesehen.
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Gegenstand der Erfindung ist zudem eine Antriebseinheit, die neben einer Elektromaschine ein Kraftfahrzeuggetriebe gemäß einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Varianten aufweist. Dabei ist ein Rotor der Elektromaschine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt. Die Elektromaschine kann dabei im Rahmen der Erfindung insbesondere zum einen als Generator sowie zum anderen als Elektromotor betrieben werden. Hierdurch kann eine Antriebseinheit geschaffen werden, welche für die Anwendung bei einem Kraftfahrzeug in Form eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges und hierbei insbesondere bei einer elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugantriebsachse geeignet ist.
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Besonders bevorzugt ist die Elektromaschine und damit auch der Rotor der Elektromaschine koaxial zu der Antriebswelle angeordnet und drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Hierdurch laufen die Antriebswelle und der Rotor der Elektromaschine im Betrieb unter derselben Drehzahl. Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, dass der Rotor der Elektromaschine mit der Antriebswelle über mindestens eine Übersetzungsstufe gekoppelt ist. Dabei könnte die Elektromaschine dann auch achsversetzt zu der Antriebswelle platziert sein.
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Eine entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Antriebseinheit ist insbesondere Teil einer elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugantriebsachse, welche dabei für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug vorgesehen ist. Dabei sind die Abtriebswellen des Kraftfahrzeuggetriebes jeweils mit je einem Antriebsrad gekoppelt. In vorteilhafter Weise kann hierdurch ein kompakter Aufbau einer Kraftfahrzeugantriebsachse mit der Antriebseinheit erreicht werden, wobei die Koppelung zwischen den Abtriebswellen des Kraftfahrzeuggetriebes und dem jeweils zugehörigen Antriebsrad ggf. über eine oder mehrere weitere, zwischenliegende Übersetzungsstufen, beispielsweise in Form je einer zusätzlichen Planetenstufe, vollzogen sein kann.
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Mindestens eine derartige elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse bzw. eine vorgenannte Antriebseinheit ist im Rahmen der Erfindung bei einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen, bei welchem es sich insbesondere um einen PKW handeln kann.
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Dass zwei Bauelemente des Kraftfahrzeuggetriebes „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern sind diese Bauelemente, bei welchen es sich um Wellen und/oder Elemente des Stufenplanetenradsatzes und auch des Differentialradsatzes und/oder ein feststehendes Bauelement des Getriebes handeln kann, unter einem festen Drehzahlverhältnis miteinander gekoppelt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs;
- 2 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit des Elektrofahrzeugs aus 1 (Stand der Technik);
- 3 und 4 Schnittansichten eines Kraftfahrzeuggetriebes der Antriebseinheit aus 2; und
- 5 eine schematische Ansicht je einer Antriebseinheit, und 6 bis 8 jeweils eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
- Die 1 bis 5 zeigen nicht von der Erfindung erfasste Gegenstände.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Elektrofahrzeugs 1, bei welchem es sich insbesondere um einen PKW handelt. Neben einer lenkbaren, nicht angetriebenen Fahrzeugachse 2, verfügt das Elektrofahrzeug 1 noch über eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse 3, bei welcher über eine Antriebseinheit 4 mittels Abtriebswellen 5 und 6 Antriebsräder 7 und 8 angetrieben werden können. Während es sich bei der Fahrzeugachse 2 dabei um eine Vorderachse des Elektrofahrzeugs 1 handelt, ist die Kraftfahrzeugantriebsachse 3 eine Hinterachse des Elektrofahrzeuges 1. Allerdings könnte alternativ oder ergänzend zu der Kraftfahrzeugantriebsachse 3 auch die Fahrzeugachse 2 als angetriebene Achse konzipiert und hierbei ggf. gleich aufgebaut sein.
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In 2 ist die Antriebseinheit 4 aus 1 nun näher im Detail dargestellt. Dabei setzt sich die Antriebseinheit 4 aus einem Kraftfahrzeuggetriebe 9 und einer Elektromaschine 10 zusammen. Die Elektromaschine 10 ist auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise durch einen Stator 11 und einen Rotor 12 gebildet, wobei die Elektromaschine 10 dabei zum einen als Generator sowie zum anderen als Elektromotor betrieben werden kann.
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Das Kraftfahrzeuggetriebe 9, welches in den 3 und 4 zudem in Schnittansichten dargestellt ist, umfasst eine Antriebswelle 13, welche koaxial zu den Abtriebswellen 5 und 6 angeordnet ist, die im Weiteren innerhalb der Kraftfahrzeugantriebsachse 3 in 1 jeweils mit dem je zugehörigen Antriebsrad 7 bzw. 8 gekoppelt sind. Die Antriebswelle 13 ist an einer Anschlussstelle 14 drehfest mit dem Rotor 12 der Elektromaschine 10 verbunden, so dass die Antriebswelle 13 und der Rotor 12 stets unter derselben Drehzahl rotieren.
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Wie zudem in 2 zu erkennen ist, weist das Kraftfahrzeuggetriebe 9 ferner einen Stufenplanetenradsatz 15 und einen Differentialradsatz 16 auf, die ebenfalls koaxial zu der Antriebswelle 13 und den Abtriebswellen 5 und 6 platziert sind. Der Stufenplanetenradsatz 15 weist ein Sonnenrad 17, einen Planetenträger 18 und ein Hohlrad 19 auf, wobei in dem Planetenträger 18 dabei mehrere Stufenplaneten 20 jeweils drehbar gelagert sind. Die Stufenplaneten 20 weisen jeweils je eine erste Laufverzahnung 21 und jeweils je eine zweite Laufverzahnung 22 auf, die axial nebeneinanderliegend an dem jeweiligen Stufenplaneten 20 ausgestaltet und drehfest über je ein Wellenstück 23 miteinander verbunden sind. Hierbei ist der einzelne Stufenplanet 20 jeweils einstückig ausgeführt, indem die erste Laufverzahnung 21, die zweite Laufverzahnung 22 und das Wellenstück 23 durch ein gemeinsames Bauteil gebildet sind.
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An der jeweiligen ersten Laufverzahnung 21 stehen die Stufenplaneten 20 jeweils mit einer Laufverzahnung 24 des Sonnenrades 17 im Zahneingriff, während die Stufenplaneten 20 an den jeweiligen zweiten Laufverzahnungen 22 jeweils mit einer Laufverzahnung 25 des Hohlrades 19 kämmen. Vorliegend sind die Laufverzahnungen 21, 22, 24 und 25 dabei jeweils als Schrägverzahnungen gestaltet, wobei Schrägungswinkel der Laufverzahnungen 21 und 22 so gestaltet sind, dass sich Axialkräfte an dem einzelnen Stufenplaneten 20 zumindest weitestgehend gegenseitig kompensieren. Ferner weist die jeweilige erste Laufverzahnung 21 der Stufenplaneten 20 im Vergleich zu der jeweiligen zweiten Laufverzahnung 22 einen größeren Durchmesser auf. Konkret weist der Stufenplanetenradsatz 15 hierbei bevorzugt eine Standübersetzung von -7,56 auf.
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Vorliegend ist das Sonnenrad 17 ständig drehfest mit der Antriebswelle 13 und damit auch mit dem Rotor 12 der Elektromaschine 10 verbunden, wobei das Sonnenrad 17 hierbei einteilig mit der Antriebswelle 13 ausgestaltet ist, indem die Laufverzahnung 24 des Sonnenrades 17 in dem entsprechenden Bereich auf einem Außenumfang der Antriebswelle 13 ausgestaltet ist. Des Weiteren steht das Hohlrad 19 permanent mit einem ständig feststehenden Bauelement 26 in Verbindung, bei welchem es sich um ein Gehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes 9 handelt. In diesem Gehäuse ist dabei neben dem Stufenplanetenradsatz 15 und dem Differentialradsatz 16 auch die Elektromaschine 10 aufgenommen. Zudem ist an dem feststehenden Bauelement 26 auch der Stator 11 der Elektromaschine 10 festgesetzt.
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Die Stufenplaneten 20 sind jeweils auf Bolzen 27 des Planetenträgers 18 über Radiallager 28 drehbar gelagert, die hierbei als Wälzlager in Form von Zylinderrollenlagern vorliegen. Zudem sind beidseitig des einzelnen Stufenplaneten 20 Anlaufscheiben 29 zum axialen Abstützen des einzelnen Stufenplaneten 20 im Planetenträger 18 im Sinne einer Gleitlagerung vorgesehen.
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Der Differentialradsatz 16 ist radial innenliegend zu den zweiten Laufverzahnungen 22 der Stufenplaneten 20 des Stufenplanetenradsatzes 15 angeordnet und vorliegend durch einen Plus-Planetenradsatz 30 gebildet. Dieser Plus-Planetenradsatz 30 setzt sich dabei aus einem Hohlrad 31, einem Planetenträger 32 und einem Sonnenrad 33 zusammen, wobei der Planetenträger 32 hierbei mehrere Planetenradpaare 34 drehbar gelagert führt. Bei dem einzelnen Planetenradpaar 34 sind dabei jeweils zwei Planetenräder 35 und 36 vorgesehen, die gemeinsam in dem Planetenträger 32 drehbar gelagert sind und an Laufverzahnungen 37 und 38 miteinander im Zahneingriff stehen. Zudem kämmt das eine Planetenrad 35 des einzelnen Planetenradpaares 34 an seiner Laufverzahnung 37 mit einer Laufverzahnung 39 des umliegenden Hohlrades 31, wohingegen das andere Planetenrad 36 des einzelnen Planetenradpaares 34 an seiner Laufverzahnung 38 mit einer Laufverzahnung 40 des Sonnenrades 33 im Zahneingriff steht. Dabei sind die Laufverzahnungen 37 bis 40 jeweils als Geradverzahnungen gestaltet.
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Das Sonnenrad 33 ist drehfest mit der Abtriebswelle 5 verbunden, wobei das Sonnenrad 33 dazu als separates Bauteil drehfest auf der Abtriebswelle 5 platziert ist, wie in 3 zu erkennen ist. Hingegen steht der Planetenträger 32 drehfest mit der Abtriebswelle 6 in Verbindung und ist teilweise einstückig mit der Abtriebswelle 6 ausgestaltet. Eine Koppelung des Plus-Planetenradsatzes 30 mit dem vorgeschalteten Stufenplanetenradsatz 15 ist dadurch realisiert, dass das Hohlrad 31 des Plus-Planetenradsatzes 30 drehfest mit dem Planetenträger 18 des Stufenplanetenradsatzes 15 verbunden ist. Dabei ist diese drehfeste Verbindung über Mitnahmeverzahnungen 41 zwischen Hohlrad 31 und Planetenträger 18 vorgenommen, wobei diese Mitnahmeverzahnungen 41 die drehfeste Verbindung in Umfangsrichtung in drei äquidistant zueinander beabstandeten Bereichen zwischen Hohlrad 31 und Stegen 53 des Planetenträgers 18 vornehmen.
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Um einen kompakten Aufbau des Kraftfahrzeuggetriebes 9 und damit auch der Antriebseinheit 4 zu realisieren, ist der Plus-Planetenradsatz 30 zusätzlich zu der radial innenliegenden Anordnung zu den zweiten Laufverzahnungen 22 der Stufenplaneten 20 auch geschachtelt mit dem Stufenplanetenradsatz 15 platziert. Dazu überdecken das Hohlrad 31 des Plus-Planetenradsatzes 30 mit seiner Laufverzahnung 39, die jeweiligen Planetenräder 35 und 36 der Planetenradpaare 34 mit ihren jeweiligen Laufverzahnungen 37 und 38 sowie das Sonnenrad 33 mit seiner Laufverzahnung 40 nahezu vollständig mit den zweiten Laufverzahnungen 22 der Stufenplaneten 20. In der Folge findet eine Aufteilung eines Kraftflusses von dem Planetenträger 18 des Stufenplanetenradsatzes 15 über den Plus-Planetenradsatz 30 auf axial kompaktem Raum auf die beiden Abtriebswellen 5 und 6 statt. Diese nahezu vollständige, axiale Überdeckung der Laufverzahnungen 37 bis 40 des Plus-Planetenradsatzes 30 mit den Laufverzahnungen 22 der Stufenplaneten 20 ist hierbei insbesondere in 3 zu erkennen.
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Die Planetenräder 35 und 36 der Planetenradpaare 34 sind jeweils über zugehörige Gleitlager 42 und 43 drehbar gelagert, die jeweils als Radial- und Axiallager fungieren.
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Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, ist die Elektromaschine 10 bei der Antriebseinheit 4 axial auf einer dem Plus-Planetenradsatz 30 abgewandt liegenden Seite des Stufenplanetenradsatzes 15 angeordnet.
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5 zeigt eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit 44, welche alternativ zu der Antriebseinheit 4 bei der Kraftfahrzeugantriebsachse 3 in 1 Anwendung finden kann. Dabei unterscheidet sich die Antriebseinheit 44 dadurch von der Antriebseinheit 4, dass bei einem Kraftfahrzeuggetriebe 45 der Antriebseinheit 44 nun das Sonnenrad 33 des Plus-Planetenradsatzes 30 drehfest mit der Abtriebswelle 6 und der Planetenträger 32 des Plus-Planetenradsatzes 30 drehfest mit der Abtriebswelle 5 verbunden ist. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 5 der Variante nach den 2 bis 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Ferner geht aus 6 eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit 46 hervor, welche alternativ zu der Antriebseinheit 4 aus den 2 bis 4 bei der Kraftfahrzeugantriebsachse 3 in 1 zur Anwendung kommen kann. Diese Antriebseinheit 46 entspricht dabei weitestgehend der Antriebseinheit 4 aus den 2 bis 4. Unterschiedlich ist hierbei aber, dass bei einem Kraftfahrzeuggetriebe 47 nun zusätzlich eine Sperrkupplung 48 vorgesehen ist, die bei Betätigung den Plus-Planetenradsatz 30 des Kraftfahrzeuggetriebes 47 dadurch verblockt, dass die Sperrkupplung 48 das Hohlrad 31 drehfest mit der Abtriebswelle 6 und damit auch dem Planetenträger 32 verbindet. Die Sperrkupplung 48 ist dabei als kraftschlüssige Kupplung in Form einer Lamellenkupplung ausgestaltet. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach den 2 bis 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Des Weiteren zeigt 7 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit 49, welche anstelle der Antriebseinheit 4 nach den 2 bis 4 bei der Kraftfahrzeugantriebsachse 3 in 1 Anwendung finden kann. Dabei entspricht die Antriebseinheit 49 weitestgehend der Antriebseinheit 44 aus 5, indem auch hier bei einem Kraftfahrzeuggetriebe 50 der Antriebseinheit 49 das Sonnenrad 33 des Plus-Planetenradsatzes 30 drehfest mit der Abtriebswelle 6 verbunden ist, während der Planetenträger 32 des Plus-Planetenradsatzes 30 drehfest mit der Abtriebswelle 5 in Verbindung steht. Im Unterschied zu der Variante nach 5 ist nun aber zusätzlich, wie schon bei der vorhergehenden Variante nach 6, eine Sperrkupplung 48 vorgesehen, die als kraftschlüssige Kupplung in Form einer Lamellenkupplung vorliegt. Die Sperrkupplung 48 verbindet bei Betätigung den Planetenträger 18 des Stufenplanetenradsatzes 15 und damit auch das Hohlrad 31 des Plus-Planetenradsatzes 30 drehfest mit der Abtriebswelle 6, was letztendlich eine drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad 31 und dem Sonnenrad 33 des Plus-Planetenradsatzes 30 bedeutet. In der Folge wird der Plus-Planetensatz 30 bei Betätigung der Sperrkupplung 48 verblockt und damit einander entsprechende Drehbewegungen der Abtriebswellen 5 und 6 erzwungen. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 7 der Variante nach 5, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Schließlich geht noch aus 8 eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit 51 hervor, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist und ebenfalls alternativ zu der Antriebseinheit 4 der 2 bis 4 bei der Kraftfahrzeugantriebsachse 3 in 1 zur Anwendung kommen kann. Die Antriebseinheit 51 entspricht dabei im Wesentlichen der Antriebseinheit 49 aus 7, mit dem Unterschied, dass bei einem Kraftfahrzeuggetriebe 52 der Antriebseinheit 51 eine Sperrkupplung 48 nun bei Betätigung den Planetenträger 32 drehfest mit der Abtriebswelle 6 verbindet, wodurch erneut der Plus-Planetenradsatz 30 verblockt und die Abtriebswellen 5 und 6 drehfest miteinander verbunden sind. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 8 der Variante nach 7, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann jeweils ein axial kompakt bauendes Kraftfahrzeuggetriebe verwirklicht werden.
