WO2012034727A1

WO2012034727A1 - Antriebseinheit mit wenigstens einem antrieb und mit mindestens einem planetendifferenzial

Info

Publication number: WO2012034727A1
Application number: PCT/EP2011/061211
Authority: WO
Inventors: Thorsten Biermann; Tomas Smetana
Original assignee: Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-03-22
Also published as: DE102010045876A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (1) mit wenigstens einem Antrieb (2,6), und mit mindestens einem Planetendifferenzial (4), welches über zumindest einen Planetentrieb getrieblich mit dem Antrieb (2,6) wirkverbunden ist und welches zumindest einen ersten Satz Ausgleichsplanetenräder (47), die mit einem ersten Sonnenrad (41) im Zahneingriff stehen, sowie einen zweiten Satz Ausgleichsplanetenräder (48), die mit einem zweiten Sonnenrad (42) und zugleich jeweils mit einem der Ausgleichsplanetenräder (47) des ersten Satzes im Zahneingriff stehen, aufweist, wobei die Rotationsachsen der ersten und zweiten Sonnenräder (41,42) gemeinsam konzentrisch auf einer Hauptachse (9) der Antriebseinheit (1) liegen und dabei der Planetentrieb zumindest einen dritten Satz Planetenräder (44) aufweist, der mit dem Planetendifferenzial gekoppelt ist, und wobei zur Hauptachse (9) parallele Drehachsen (490) jedes der Ausgleichsplanetenräder (47) des ersten Satzes einen anderen radialen Achsabstand zur Hauptachse (9) aufweisen als Drehachsen (485) jedes der Ausgleichsplanetenräder (48) des zweiten Satzes sowie zur Hauptachse (9) parallele Drehachsen (490) der Planetenräder (44) des dritten Satzes einen radialen Achsabstand (A) zur Hauptachse (9) aufweisen, der einem der Achsabstände (A, Al) der Drehachsen (485,490) entweder des ersten Oder zweiten Satzes entspricht.

Description

Bezeichnung der Erfindung

Antriebseinheit mit wenigstens einem Antrieb und mit mindestens

Planetendifferenzial

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit wenigstens einem Antrieb, und mit mindestens einem Planetendifferenzial, welches über zumindest einen Planetentrieb getrieblich mit dem Antrieb wirkverbunden ist und welches zumindest einen ersten Satz Ausgleichsplanetenräder, die mit einem ersten Sonnenrad im Zahneingriff stehen, sowie einen zweiten Satz Ausgleichsplanetenräder, die mit einem zweiten Sonnenrad und zugleich jeweils mit einem der Ausgleichsplane- tenräder des ersten Satzes im Zahneingriff stehen, aufweist, wobei die Rotationsachsen der ersten und zweiten Sonnenräder gemeinsam konzentrisch auf einer Hauptachse der Antriebseinheit liegen und dabei der Planetentrieb zumindest einen dritten Satz Planetenräder aufweist, der mit dem Planetendifferenzial gekoppelt ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine derartige Antriebseinheit ist in DE 10 2008 061 946 A1 beschrieben. Die Antriebseinheit weist einen Hauptantrieb und einen Nebenantrieb auf. Der Hauptantrieb ist über einen Planetensatz mit einen Planetendifferenzial getrieblich verbunden. Ein Planetendifferenzial zeichnet sich im Wesentlichen durch zwei Sätze Ausgleichsräder aus, die jeweils durch einen Satz Planetenräder gebildet sind. Jedes der Ausgleichsplanetenräder ist um eine Drehachse drehbar auf einem Planetenbolzen gelagert, die der Symmetrieachse des Planetenbolzens entspricht. Die Drehachsen der Planetenräder sind parallel zur Rotationsachse der Abtriebsräder, also zu den Rotationsachsen der Sonnenräder des Differenzials ausgerichtet. Die koaxialen Rotationsachsen der Sonnen- räder sind konzentrisch zum Differenzial und liegen auf der Hauptachse der Antriebseinheit. Die Hauptachse der Antriebseinheit vereint außerdem noch die Rotationsachsen der Antriebswellen des Haupt- und Nebenantriebs in sich. Die Differenzwellen des Planetendifferenzials sind Sonnenräder, die jeweils zum Beispiel mit einer zu einem Fahrzeugrad führenden Abtriebswelle verbunden sind. Jedes der Sonnenräder steht im Zahneingriff mit einem der Sätze Ausgleichsräder.

Durch den Nebenantrieb können über ein Überlagerungsgetriebe zusätzlich Drehmomente in das Differenzial eingebracht und deren Verteilung auf die Differenzräder beeinflusst werden. Hauptantrieb und Nebenantrieb sind in diesem Fall Elektromotoren, die koaxial zueinander angeordnet sind. Das Überlagerungsgetriebe ist durch drei miteinander gekoppelte Planetentriebe gebildet. Derartige Antriebseinheiten sind unabhängig von anderen Antriebsquellen, z.B. unabhängig von Verbrennungsmotoren, oder zusammen mit diesen einsetzbar.

Beschreibung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinheit zu schaffen, die kompakt ausgebildet ist, deren Bauteile eine lange Lebensdauer aufweisen und die sich trotzdem kostengünstig herstellen lässt.

Die Aufgabe ist mit einer Antriebseinheit nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Jede einzelne Drehachse der Ausgleichsplanetenräder des ersten Satzes des Differenzials ist jeweils mit einem radialen Achsabstand zur Hauptachse beabstandet, welcher größer oder kleiner ist als der, also ungleich dem, Achs- abstand der jeweiligen Drehachse jedes Ausgleichsplanetenrads des zweiten Satzes im gleichen Differenzial. Die erste Drehachse und die zweite Drehachse sind jeweils parallel zur Hauptachse der Antriebseinheit ausgeführt. Der Achsabstand der Drehachsen innerhalb eines Satzes ist gleich. Der getrieblich zwischen den ersten Antrieb (Hauptantrieb) und das Differenzial geschaltete Planetentrieb weist mindestens einen dritten Satz Planetenräder auf, deren jeweilige Drehachse auch parallel zur Hauptachse angeordnet ist. Der Achsabstand der Drehachsen der Planetenräder untereinander ist innerhalb des dritten Satzes ist gleich. Außerdem ist dieser Achsabstand genauso groß, wie es die Achsabstände der Drehachsen eines Satzes der Ausgleichsplanetenräder im Planetendifferenzial sind. Mit anderen Worten: Die Abstände der Drehachsen der Planetenräder des Planetentriebs zur Hauptachse, der zwischen den Hauptantrieb und das Planetendifferenzial geschaltet ist, sind gleich zu den Abständen der Drehachsen eines der Sätze Ausgleichsplanetenräder, entweder des ersten oder des zweiten Satzes, zur Hauptachse. Dementsprechend sind die Achsabstände der Drehach- sen der Planetenräder des Planetentriebs zur Hauptachse gleichzeitig auch entweder größer oder kleiner als die Achsabstände der Drehachsen der Ausgleichsplanetenräder innerhalb des anderen Satzes zur Hauptachse.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vorzugsweise vor, dass der Achsab- stand der Drehachsen der Planetenräder des Planetentriebs zur Hauptachse dem Achsabstand der Drehachsen des Satzes der Ausgleichsplanetenräder zur Hauptachse entspricht, die weiter von der der Hauptachse entfernt liegen. In diesem Fall ist also der Achsabstand der Drehachsen der Planentenräder zur Hauptachse größer als der Achsabstand der Drehachsen der Ausgleichsplane- tenräder eines Satzes im Planetendifferenzial zur Hauptachse.

In dem Planetendifferenzial steht die Verzahnung des ersten Satzes Ausgleichsplanetenräder mit der Verzahnung des zweiten Satzes der Ausgleichsplanetenräder im Zahneingriff. Die Anzahl der Zähne der Ausgleichsplaneten- räder des ersten Satzes entspricht dabei vorzugsweise der Anzahl der Zähne der Verzahnung der Ausgleichsplanetenräder des zweiten Satzes, kann aber auch anders sein. Gleichzeitig steht die Verzahnung der Ausgleichsplanetenräder eines der Sätze im Zahneingriff mit der Verzahnung nur einem Sonnenrad, ohne dass die Verzahnung der Ausgleichsplanetenräder dieses Satzes mit der Verzahnung des anderen Sonnenrads im Zahneingriff steht. Dazu müssen die Ausgleichsplanetenräder dieses einen Satzes„länger", d.h. axial breiter sein als die Zähne der Ausgleichsplanetenräder des anderen Satzes und das andere Sonnenrad axial übergreifen ohne dieses zu berühren.

Da die längeren Ausgleichsplanetenräder zwecks Zahneingriff mit den kürzeren Ausgleichsplanetenrädern das eine der Sonnenräder axial übergreifen müssen, muss das axial übergriffene Sonnenrad eine geringere Anzahl an Zähnen, also einen geringeren Durchmesser, aufweisen als das benachbarte Sonnenrad. Alternativ und vorzugsweise weist die Verzahnung des axial übergriffenen Sonnenrades jedoch die gleiche Anzahl an Zähnen auf wie das andere, ist jedoch mit einem kleineren Kopfkreis ausgelegt. Die gleiche Anzahl der Zähne und gleiche Durchmesser der Ausgleichsplanetenräder beider Sätze untereinander sind in diesem Fall vorausgesetzt.

Die unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser der Sonnenräder können durch die der Fachwelt bekannte Profilverschiebung erreicht werden. Der Zahnkontakt der Sonnenräder mit dem größeren Kopfkreis ist dabei durch positive Pro- filverschiebung und entsprechend der Zahnkontakt der im Kopfkreis kleineren Sonnenräder durch negative Profiverschiebung erreichbar. Der Kopfkreis ist ein gedachter Kreis, der die Zähne einer Verzahnung mit gleich großen Zähnen außen umgibt. Der Kopfkreisdurchmesser ist dementsprechend der Außendurchmesser einer solchen Stirnverzahnung. Er bestimmt von der Drehachse bzw. Rotationsachse aus den Platzbedarf eines Zahnrades in alle radiale Richtungen. Gleichzeitig ist der Achsabstand des übergriffenen Sonnenrades zum Ausgleichsplanetenrad, mit dem es im Zahneingriff steht, kleiner, damit die kurzen Zahnräder mit diesem kämmen können Die übereinstimmenden Übersetzungen zwischen den Ausgleichsplanetenrädern des ersten Satzes und dem ersten Sonnenrad sowie zwischen den Ausgleichsplanetenrädern des zweiten Satzes und dem zweiten Sonnenrad sind in diesem Fall vorausgesetzt. Das erste Sonnenrad weist bevorzugt den größeren und das zweite Sonnenrad den kleineren Kopfkreis auf. In diesem Fall ist der Achsabstand zwischen dem ersten Sonnenrad und den Drehachsen der langen Ausgleichsplanetenräder des ersten Satzes größer als der Achsabstand der Rotationsachse des zweiten Sonnenrades zu der jeweiligen Drehachse des zweiten Satzes mit den kurzen Ausgleichsplanetenrädern. In diesem Fall sind die Ausgleichsplanetenräder des ersten Satzes die langen Ausgleichsplanetenräder, die das zweite Sonnenrad axial übergreifen. Das zweite Sonnenrad steht nur mit den kürzeren Ausgleichsplanetenrädern im Zahneingriff. Diese Anordnung kann auch umgekehrt ausgeführt sein, so dass der Achsabstand zwischen den Drehachsen des zweiten Satzes Ausgleichsplanetenräder und der Rotationsachse des jeweiligen zweiten Sonnenrads größer ist als der Achsabstand zwischen der Rotationsachse des ersten Sonnenrades und den Drehachsen der Ausgleichsplanetenräder des ersten Satzes. In diesem Fall sind die Ausgleichsplanetenräder des zweiten Satzes die langen und die des ersten Satzes die kurzen Ausgleichsplanetenräder.

Die Erfindung sieht mit einer Ausgestaltung vor, dass der Achsabstand der Drehachsen der Planetenräder im Planetentrieb zur Hauptachse erstens ent- weder mit dem längeren Achsabstand zwischen der Rotationsachse des im Kopfkreis größeren Sonnenrades und der Drehachse der langen Ausgleichsplanetenrädern oder zweitens mit dem kürzeren Achsabstand zwischen der Rotationsachse des anderen im Kopfkreis kleineren Sonnenrades und den Drehachsen der kurzen Ausgleichsplanetenrädem gleich ist. Dadurch ergeben sich vorteilhaft zwei unterschiedliche Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Bauraums wie folgt beschrieben:

Wenn die Achsabstände im Planetentrieb den größeren Achsab- ständen zwischen dem größeren Sonnenrad und den langen Planeten entsprechen, muss der jeweilige Kräfte übertragende Anteil der Verzahnungen aller Zahnräder des Planetentriebs und des Differenzials vergleichsweise axial breiter ausgelegt sein. b. In dem Fall, in dem die Achsabstände im Planetentrieb gleich den kleineren Achsabständen zwischen der kleineren Sonne und dem kurzen Planetenrad ist, kann die Antriebseinheit, gleiche Drehmomente wie bei a. vorausgesetzt, axial schmal ausgelegt und der Bauraum radial erweitert werden.

Die Kombination a. kann gewählt werden, wenn für die Auslegung der Antriebseinheit wenig radialer Bauraum aber axial ausreichend Bauraum zur Verfügung steht. Die Kombination b. wird vorzugsweise dann angewendet, wenn axial wenig Bauraum aber radial größerer Bauraum zur Verfügung steht.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mit dem Planetendifferenzial ein durch einen Nebenantrieb angetriebenes Überlagerungsgetriebe getrieblich gekoppelt ist. In dem Fall, in dem zu den vom Hauptantrieb eingebrachten Mo- menten weitere Momente vom Nebenantrieb über den zweiten der Planetensätze des Differenzials in das Differenzial eingebracht werden sollen, müssen die Planetenräder des zweiten Satzes die kurzen Planetenräder sein. Die zusätzliche Antriebsleistung kann beispielsweise über eine mit dem Überlagerungsgetriebe wirkverbundene zweite Antriebswelle eines weiteren Antriebs, des Nebenantriebs; in das Überlagerungsgetriebe eingeleitet werden, wobei die Rotationsachse der Antriebswelle vorzugsweise konzentrisch auf der Hauptachse liegt.

Das Überlagerungsgetriebe weist wenigstens einen vierten Satz Planetenräder auf, in dem die zur Hauptachse parallelen Drehachsen der Planetenräder genauso weit von der Hauptachse entfernt sind, wie die Drehachsen der Planetenräder des dritten Satzes.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Gehäuse des Planeten- trägers und des Differenzials einteilig ausgeführt werden kann. Der Planetenträger der Planeten des Planetendifferenzials ist gleichzeitig Planetenträger des zwischen Hauptantrieb und Planetendifferenzials angeordneten Planetentriebs. Weiter besteht die Möglichkeit die Planetenradbolzen zu verlängern und zugleich die Ausgleichsräder des Differenzials und die Planeten auf der gleichen Welle zu lagern. Weiter können unter Umständen gleiche oder zumindest ähnliche Planetenträger verbaut werden, so dass insgesamt die Anzahl der Einzelteile, die für die Herstellung der Antriebseinheit benötigt werden, gering ist.

Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 Figur 1 zeigt eine Antriebseinheit 1 in einem Längsschnitt entlang der Hauptachse 9. Die Antriebseinheit 1 ist eine unabhängige kompakte Baueinheit, in der ein Hauptantrieb 2, ein Getriebe 3, welches aus einem Planeten- differenzial 4 und aus einer Überlagerungsgetriebe 5 besteht, ein Nebenantrieb 6, eine erste Abtriebswelle7 und eine zweite Abtriebswelle 8 hinsichtlich ihrer Hauptachsen 9 (Rotationsachsen der Rotoren sowie Symmetrieachsen der Sonnenräder) in einem gemeinsamen Gehäuse 10 koaxial bzw. konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die Antriebe 2 und 6 sind Elektromotoren.

Das Gehäuse 10 ist dreiteilig ausgebildet. Ein mittleres Gehäuseteil 101 nimmt das Getriebe 3 auf und ist links und rechts zu den Antrieben 2 und 6 hin offen. In einem linken Gehäuseteil 102 sind der Hauptantrieb 2 und eine Sensorik 12 installierten einem rechten Gehäuseteil 103 sitzen ein Nebenantrieb 6 und eine weitere Sensorik 12. Das rechte Gehäuseteil 103 ist links zum Getriebe 3 hin mit einer Zwischenwand verschlossen, die eine zur Hauptachse 9 konzentrische Durchführung 108 aufweist. Die Abtriebswelle 7 und die Abtriebswelle 8 sind konzentrisch zur Hauptachse 9 zentral in die Durchführungen 105 bis 109 gesteckt.

Figur 2 Figur 2 zeigt den Längsschnitt durch die Antriebseinheit nach Figur 2. Eine erste Rotorwelle 20 des Hauptantriebs 2 ist mit einem dritten Sonnenrad 40 um die Rotorachse 9 bzw. Hauptachse 9 rotationsfest verbunden. Der Hauptantrieb 2 ist über die Rotorwelle 20 mit dem dritten Sonnenrad 40 getriebetechnisch gekoppelt. Die Rotorwelle 20 und das dritte Sonnenrad 40 sind mittels des Kugellagers 21 und des Kugellagers 22 drehbar gelagert. Die Kugellager 21 und 22 sind gegeneinander angestellte Schrägkugellager und sitzen im linken Gehäuseteil 102. Differenzwellen des Planetendifferenzials 4 sind ein erstes Sonnenrad 41 und ein zweites Sonnenrad 42.

Das erste Sonnenrad 41 sitzt um die Hauptachse 9 drehfest auf der ersten Abtriebswelle 7. Die erste Rotorwelle 20 ist eine Hohlwelle, in der die erste Abtriebswelle 7 mittels eines Nadellagers 23 und mittels eines Nadellagers 24 drehbar gelagert ist. Der Schaft 401 des dritten Sonnenrades 40 erstreckt sich axial teilweise in die Rotorwelle 20 hinein bis an das Nadellager 24 heran.

Das zweite Sonnenrad 42 sitzt um die Hauptachse 9 drehfest auf der zweiten Abtriebswelle 8. Die zweite Abtriebswelle 8 ist mittels eines Nadellagers 63 und eines Nadellagers 64 in einer als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle 60 des Nebenantriebs 6 um die Hauptachse 9 drehbar gelagert. Die Rotorwelle 60 ist mittels eines Kugellagers 61 und eines Kugellagers 62 drehbar in den Durchführungen 108 und 109 im rechten Gehäuseteil 103 drehbar gelagert. Die Kugellager 61 und 62 sind gegeneinander angestellte Schrägkuge Ilager. Die Rotorwelle 60 steht aus dem Nebenantrieb 6 heraus axial konzentrisch zur Haupt- achse 9 in das Überlagerungsgetriebe 5 hinein.

Ein Sonnenrad 50 sitzt um die Hauptwelle 9 rotationsfest auf der Rotorwelle 60. Der Nebenantrieb 6 ist über das Sonnenrad 50 mit dem Getriebe 3 getriebetechnisch gekoppelt. Das Überlagerungsgetriebe 5 und das Planetendifferenzi- al 4 sind getriebetechnisch über ein Hohlrad 51 des Überlagerungsgetriebes 5 und Planetenräder 43 gekoppelt.

Figur 2 Figur 2 zeigt das in die Antriebseinheit 1 integrierte Planetendiffe- renzial 4 der Antriebseinheit 1 in einem Ausschnitt aus Figur 1. Das Planeten- differenzial 4 weist zwei Planetensätze und eine Schmiervorrichtung 13 auf. Ein zwischen den Hauptantrieb 2 und das eigentliche Planetendifferenzial 4 geschalteter Planetentrieb weist Planetenräder 44 auf, die mit dem Sonnenrad 40 und einem Hohlrad 45 im Zahneingriff stehen. Das Hohlrad 45 ist ortsfest an dem mittleren Gehäuseteil 101 gehalten. Die Planetenräder 44 sind jeweils mittels Planetenlagern 441 drehbar auf Planetenbolzen 442 gelagert. Die Planetenbolzen 442 sind jeweils an einem Planetenträger 46 fest. Der Planetenträger 46 des Planetendifferenzials 4 ist aus vier Trägersegmenten 461 , 462, 463 und 464 gebildet und um die Hauptachse 9 rotierbar. Die Trägersegmente 461 , 462, 463 und 464 sind drehfest zu dem Planetenträger 46 miteinander verbunden und halten für sich oder im Zusammenwirken mit den Planetenbolzen 481 bzw. 442 die Elemente des Planetendifferenzials 4 und weitere Elemente zusammen. Die Planetenbolzen 442 sind jeweils an drei Lagerstellen 443, 444 und 445 in dem ersten Planetenträger 46 gehalten, von denen jede an einer der Trägersegmenten 461 , 462 und 463 ausgebildet ist.

Ein erster Planetensatz des Planetendifferenzials 4 weist lange dritte Aus- gleichsplanetenräder 47 auf, die mit dem ersten Sonnenrad 41 und mit Ausgleichsplanetenrädern 48 eines zweiten Planetensatzes im Zahneingriff stehen. Die Ausgleichsplanetenräder 47 sind zwischen den Trägersegmenten 463 und 464 wie auch die Planetenräder 44 auf dem Planetenbolzen 442 um die Drehachse 490 drehbar gelagert.

Der zweite Planetensatz ist durch die Ausgleichsplanetenräder 48 gebildet, die mit den Ausgleichsplanetenrädern 47 und mit dem zweiten Sonnenrad 42 im Zahneingriff stehen und die auf einem Planetenbolzen 481 gelagert sind. Der Planetenbolzen 481 ist an zwei Lagerstellen 482 und 483 der Trägersegmenten 462 und 464 abgestützt.

Ein weiterer Planetensatz ist durch die Planetenräder 43 gebildet, die mit dem Hohlrad 51 und einem Sonnenrad 52 im Zahneingriff stehen. Die Planetenräder 43 sind jeweils um die Drehachse 485 drehfest mit einem Schaft 484 der Aus- gleichsplanetenräder 48 verbunden und mit diesen drehbar auf dem Planetenbolzen 481 zwischen den Trägersegmenten 463 und 464 gelagert. Figur 3 Figur 3 zeigt das in die Antriebseinheit integrierte Überlagerungsgetriebe 5 als Ausschnitt der Darstellung nach Figur 1 Das Überlagerungsgetriebe 5 weist ein Gehäuse 53 mit einem Hohlrad 531 auf. Das Hohlrad 51 des Planetendifferenzials 4 ist auch in das Gehäuse 53 integriert. Die Hohlräder 51 und 531 sind gehäusefest in dem Gehäuse 53 gehalten. Alternativ kann das Gehäuse auch einteilig mit den Hohlrädern ausgebildet sein, indem die Verzahnungen der Hohlräder in das Gehäuse eingebracht sind. Das Gehäuse 53 ist mit einem Kugellager 25 radial auf einem zum rechten Gehäuseteil 103 festen Sonnenrad 532 drehbar gelagert. Ein Planetenträger 54 ist an einem Schaft 533 des Gehäuses 53 zur Hauptachse 9 zentriert. Der Planetenträger 54 ist aus zwei Trägersegmenten 541 und 542 gebildet. Planetenbolzen 56 sind beidseitig und an jeder Seite in einer der Trägersegmenten 541 und 542 aufgenommen. Auf den Planetenbolzen 56 sind jeweils paarweise nebeneinander Planetenräder 57 und Planetenräder 58 mittels Planetenlagern 571 bzw. 581 um die Drehachse 590 drehbar gelagert.

Ein konzentrisch in dem Gehäuse 53 sitzendes Hohlrad 55 ist auf dem Sonnenrad 52 zentriert, welches drehbar auf einem Schaft 421 des zweiten Sonnenrades 42 gelagert ist, und ist mit diesem drehfest verschraubt. Das Sonnenrad 52 steht in der montierten Antriebseinheit im Zahneingriff mit den Planetenrädern 43. Die Planetenräder 43 stehen mit dem Hohlrad 51 im Zahneingriff.

Die Planetenräder 57 stehen im Zahneingriff mit dem Sonnenrad 50 und mit dem Hohlrad 55. Die Planetenräder 58 stehen im Zahneingriff mit dem Sonnen- rad 532 und im Zahneingriff mit dem Hohlrad 531. Das Sonnenrad 532 ist mit einer Zwischenwand verschraubt.

Figur 4 Figur 4 zeigt schematisch und nicht maßstäblich die Struktur der Antriebseinheit 1. Der Rotor 201 des Hauptantriebs 2 ist über die Rotorwelle 20 mit dem Sonnenrad 40 verbunden. Rotor 201 , Rotorwelle 20 und Sonnenrad 40 sind relativ zum Gehäuse 10 um die Hauptachse 9 drehbar. Das Sonnenrad 40 steht im Zahneingriff mit Planetenrädern 44. Die Planetenräder 44 stehen im Zahneingriff mit dem Hohlrad 45 und sind um die Bolzenachse 446 drehbar auf jeweils einem Planetenbolzen 442 gelagert. Das Hohlrad 51 ist an dem Gehäuse 0 fest. Die Planetenbolzen 442 sind parallel zur Hauptachse 9 und mit dem Radius A zur Hauptachse 9 an dem Plane- tenträger 46 fest. Der Planetenträger 46 ist um die Hauptachse 9 relativ zum Gehäuse 10 drehbar gelagert.

Auf jedem Planetenbolzen 442 ist außer einem Planetenrad 44 ein Ausgleichsplanetenrad 47 jeweils mit dem Radius A zur Hauptachse um die Drehachse 490 und relativ zu den Planetenrädern 44 drehbar gelagert. Jedes dieser sogenannten langen Ausgleichsplanetenräder 47 erstreckt sich in axialer Richtung über das erste Sonnenrad 41 und das zweite Sonnenrad 42, wobei jedes Ausgleichsplanetenrad 47 jeweils mit dem ersten Sonnenrad 41 und einem der Ausgleichsplanetenräder 48 im Zahneingriff steht. Zum zweiten Sonnenrad 42 sind die Ausgleichsplanetenräder 47 jedoch berührungslos angeordnet.

Von den Ausgleichsplanetenrädern 48 ist jedes um die Drehachse 485 drehbar drehfest mit einem Planetenrad 43 verbunden und zusammen mit diesem auf jeweils einem Planetenbolzen 481 drehbar gelagert. Die Planetenbolzen 481 sind wie auch die Planetenbolzen 442 mit ihrer Drehachse 485 mit dem Radius A1 zur Hauptachse 9 an dem Planetenträger 46 fest. Die Ausgleichsplanetenräder 48 stehen im Zahneingriff mit dem zweiten Sonnenrad 42. Die Ausgleichsplanetenräder 43 stehen jeweils im Zahneingriff mit dem Hohlrad 51 und dem Sonnenrad 52. A1 ist kleiner als A.

Das Hohlrad 51 ist an dem Gehäuse 53 drehfest gehalten. Das Gehäuse 53 ist relativ zu dem Gehäuse 10 und relativ zum Sonnenrad 532 drehbar auf dem Sonnenrad 532 drehbar gelagert. Das Sonnenrad 532 ist an dem Gehäuse 10 fest. Das Sonnenrad 52 ist fest mit dem Hohlrad 55 verbunden und mit dem Hohlrad 55 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbar gelagert. Das Hohlrad 55 steht im Zahneingriff mit den Planetenrädern 57. Die Planetenräder 57 sind um die Bolzenachse 561 drehbar auf den Planetenbolzen 56 drehbar gelagert. Die Planetenbolzen 56 sind wie auch die Planetenbolzen mit ihrer Bolzenachse 446 und die n Planetenbolzen 481 mit ihrer Drehachse 485 mit dem Radius A ihrer Bolzenachse 561 zur Hauptachse 9 beabstandet. Außerdem sind die Planetenbolzen 56 beidseitig an dem Planetenträger 54 fest. Der Planetenträger 54 ist relativ zu dem Gehäuse 53 drehbar auf dem zum Gehäuse 10 festen Sonnenrad 532 drehbar gelagert.

Die Planetenräder 57 stehen im Zahneingriff mit dem Sonnenrad 50, welches drehfest mit der Rotorwelle 60 des Stellmotors 6 verbunden und relativ drehbar zum Gehäuse 10 ist.

Außer den Planetenrädern 57 sind die Planetenräder 58 um die Drehachse 485 und dabei relativ zu den Planetenrädern 57 drehbar auf den Planetenbolzen 56 gelagert. Die Planetenräder 58 stehen im Zahneingriff mit dem Sonnenrad 532 und im Zahneingriff mit dem Hohlrad 531. Das Sonnenrad ist mit einer Zwischenwand verschraubt und somit an dem Gehäuse 10 abgestützt. Das dritte Hohlrad 531 ist wie das erste Hohlrad 51 an dem Gehäuse 53 fest und mit diesem relativ zu dem Gehäuse 0 drehbar.

Das erste Sonnenrad 41 ist relativ zu dem dritten Sonnenrad 40 um die Hauptachse 9 drehbar in der hohlen Rotorwelle 20 gelagert und mit der ersten Abtriebswelle 7 drehfest verbunden. Das zweite Sonnenrad 42 ist relativ zu dem dritten Sonnenrad 40 und zur Rotorwelle 60 des Rotors 601 drehbar in der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle 60 gelagert und mit der zweiten Abtriebswelle 8 drehfest verbunden. Bezugszeichen

Antriebseinheit 464 Trägersegment

Gehäuse 47 Ausgleichsplanetenrad

Gehäuseteil 48 Ausgleichsplanetenrad linkes Gehäuseteil 481 Planetenbolzen

Gehäuseteil 482 Lagerstelle

dritte Durchführung 483 Lagerstelle

Durchführung 484 Schaft

Ringflansch 485 Drehachse

Innengewindeloch 490 Drehachse

Durchgangsloch 5 Uberlagerungsgetriebe

Dichtfläche 50 Sonnenrad

Durchgangsloch 51 Hohlrad

Dichtfläche 52 Sonnenrad

Schraube 53 Gehäuse

Dichtfläche 531 Hohlrad

Innengewindeloch 532 Sonnenrad

Schraube 533 Schaft

Sensorik 54 Planetenträger

Schmiervorrichtung 541 Trägersegment

Hauptantrieb 542 Trägersegment

Rotorwelle 55 Hohlrad

Rotor 56 Planetenbolzen erstes Kugellager 561 Bolzenachse

Kugellager 57 Planetenräder

Nadellager 571 Planetenlagerung

Nadellager 58 Planetenräder

Kugellager 581 Planetenlagerung

Getriebe 590 Drehachse

Planetendifferenzial 6 Nebenantrieb

Sonnenrad 60 Rotorwelle Schaft 601 Rotor

Sonnenrad 61 Kugellager

Sonnenrad 62 Kugellager

Schaft 63 Nadellager

Planetenrad 64 Nadellager

Planetenrad 7 Abtriebswelle

Planetenlager 8 Abtriebswelle

Planetenbolzen 9 Hauptachse

Lagerstelle

erste Bolzenachse

zweites Hohlrad

Planetenträger

Trägersegment

Claims

Patentansprüche

Antriebseinheit (1 ) mit wenigstens einem Antrieb (2, 6), und mit mindestens einem Planetendifferenzial (4), welches über zumindest einen Planetentrieb getrieblich mit dem Antrieb (2, 6) wirkverbunden ist und welches zumindest einen ersten Satz Ausgleichsplanetenräder (47), die mit einem ersten Sonnenrad (41) im Zahneingriff stehen, sowie einen zweiten Satz Ausgleichsplanetenräder (48), die mit einem zweiten Sonnenrad (42) und zugleich jeweils mit einem der Ausgleichsplanetenräder (47) des ersten Satzes im Zahneingriff stehen, aufweist, wobei die Rotationsachsen der ersten und zweiten Sonnenräder (41 , 42) gemeinsam konzentrisch auf einer Hauptachse (9) der Antriebseinheit (1 ) liegen und dabei der Planetentrieb zumindest einen dritten Satz Planetenräder (44) aufweist, der mit dem Planetendifferenzial (4) gekoppelt ist, und wobei

- zur Hauptachse (9) parallele Drehachsen (490) jedes der Ausgleichsplanetenräder (47) des ersten Satzes einen anderen radialen Achsabstand zur Hauptachse (9) aufweisen als Drehachsen (485) jedes der Ausgleichsplanetenräder (48) des zweiten Satzes sowie zur Hauptachse (9) parallele Drehachsen (490) der Planetenräder (44) des dritten Satzes einen radialen Achsabstand (A) zur Hauptachse (9) aufweisen, der einem der Achsabstände (A, A1 ) der Drehachsen (485, 490) entweder des ersten oder zweiten Satzes entspricht.

2. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 1 , in welcher der Achsabstand (A) der Drehachse (490) der Planetenräder des dritten Satzes zur Hauptachse (9) kleiner oder größer ist als einer der Achsabstände (A1) einer der Drehachsen (485) zur Hauptachse (9) eines der Sätze Ausgleichsplanetenräder (48) im Planetendifferenzial (4).

Antriebseinheit nach Anspruch 2, in welcher der Achsabstand der Drehachse der Planetenräder des dritten Satzes zur Hauptachse 5% bis 10% kleiner oder größer ist als einer der Achsabstände der Drehachsen zur Hauptachse eines der Sätze Ausgleichsplanetenräder (48) im Planeten- differenzial (4).

Antriebseinheit nach Anspruch 1 , in welcher die Planetenräder (44) des dritten Satzes mit einem dritten Sonnenrad (40) im Zahneingriff stehen, welches mit einer Antriebswelle eines Hauptantriebs (2) verbunden ist, wobei das dritte Sonnenrad (40) eine Verzahnung mit einer Anzahl Zähne aufweist, die kleiner ist als eine Anzahl Zähne einer zweiten Verzahnung der jeweiligen Planetenräder (44) des dritten Satzes.

Antriebseinheit nach Anspruch 4, in welcher die Anzahl der Zähne der Verzahnung des dritten Sonnenrades (40) kleiner ist als eine Anzahl Zähne einer der Sonnenräder (41 , 42) des Planetendifferenzials (4).

Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 5, Verzahnungen des ersten Sonnerades (41) und des zweiten Sonnenrades (42) die gleiche Anzahl der Zähne aufweisen.

Antriebseinheit nach Anspruch 1 mit mindestens einem mit dem Plane- tendifferenzial (4) gekoppelten Überlagerungsgetriebe (5), über welches zusätzlich zu einem Hauptantrieb (2) Drehmomente in das Planetendiffe- renzial (4) einbringbar sind.

Antriebseinheit nach Anspruch 7, in der die Drehmomente über eine mit dem Überlagerungsgetriebe (5) wirkverbundene zweite Antriebswelle eines Nebenantriebs (6) in einbringbar sind, wobei die Rotationsachse der Antriebswelle konzentrisch auf der Hauptachse (9) liegt.

9. Antriebseinheit nach Anspruch 7 oder 8, in welcher das Überlagerungsgetriebe (5) wenigstens einen vierten Satz Planetenräder (57, 58) auf- weist, im dem die zur Hauptachse (9) parallelen Drehachsen der Planetenräder (57, 58) genauso weit von der Hauptachse (9) entfernt sind wie die Drehachsen (490) der Planetenräder (44) des dritten Satzes.

10. Antriebseinheit nach Anspruch 7 oder 8, in welcher das Überlagerungsgetriebe (5) wenigstens einen vierten Satz Planetenräder (57, 58) aufweist und mit dem zweiten Satz Ausgleichsplanetenräder (48) wirkverbunden ist.