WO2016055322A1

WO2016055322A1 - Getriebeanordnung

Info

Publication number: WO2016055322A1
Application number: PCT/EP2015/072524
Authority: WO
Inventors: Stephan Scharr; Alexander DUSDAL
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-04-14
Also published as: CN106794749A; US10309507B2; DE102014220347A1; US20170307055A1; DE102014220347B4; CN106794749B

Abstract

Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1) eines Kraftfahrzeugs, die eine Antriebswelle (AN), zwei Abtriebswellen (AB1, AB2), wenigstens vier weitere Wellen (W1, W2, W3, W4), ein Differential (D), und zwei miteinander verbundene Planetenradsätze (PS1, PS2) umfasst. Der erste Planetenradsatz (PS1) weist ein Sonnenrad (SO1), einen Steg (ST1) und ein Hohlrad (HO1), und der zweite Planetenradsatz (PS2) ein Sonnenrad (SO2), einen Steg (ST2) und ein Hohlrad (HO2) auf. Die Antriebswelle (AN) ist als eine Hohlwelle ausgeformt, und die Antriebswelle (AN) ist koaxial zu zumindest einer der Abtriebswellen (AB1; AB2). Das Differential (D) ist zumindest abschnittsweise innerhalb eines zylindrischen Volumens angeordnet, dessen äußere Mantelfläche begrenzt ist durch eine innere Mantelfläche des Sonnenrads (SO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2), deren Durchmesser einem Innendurchmesser des Sonnenrads (SO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) entspricht.

Description

Getriebeanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für eine Achsantriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1 .

Bei der Entwicklung von Getriebeanordnungen ist es von Interesse besonders bau- raumeffiziente und kompakte Getriebeanordnungen und somit ebenfalls kompakte Antriebsanordnungen zu finden, die in unterschiedlichsten Fahrzeugtypen verwendet werden können. Gerade bei Klein- oder Kompaktwägen, deren zur Verfügung stehendes freies Volumen innerhalb des Motorraums sehr begrenzt ist, ist eine Anordnung zu wählen, die so wenig Bauraum wie möglich einnimmt.

Aus der DE 102009006523 A1 ist eine elektrische Achsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die zwei elektrische Maschinen aufweist. Die erste elektrische Maschine ist mit einer ersten Eingangswelle drehfest verbunden, die zweite elektrische Maschine mit einer zweiten Eingangswelle. Die erste und die zweite Eingangswelle sind koaxial. Des Weiteren ist eine erste Ausgangswelle, die mit einem ersten Antriebsrad verbunden ist, koaxial zu einer zweiten Ausgangswelle, die mit einem zweiten Antriebsrad verbunden ist. Die Ausgangswellen sind jeweils mit den Eingangswellen über wenigstens eine Getriebestufe verbunden. Die Antriebsräder können somit unabhängig voneinander angetrieben werden.

Aus der DE 102010050217 A1 ist eine elektrische Achse für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, ein Getriebe zur Darstellung von wenigstens zwei Übersetzungsstufen und ein Gehäuse aufweist. Das Eingangsglied des Getriebes ist hierbei mit dem Rotor, das Ausgangsglied des Getriebes mit einem Differential, das die Antriebsleistung auf zwei Abtriebswellen verteilt, verbunden. Das Getriebe ist durch einen Planetenradsatz ausgeformt, wobei ein Hohlrad des Planetenradsatzes über eine erste Kupplung gehäusefest gesetzt werden und ein Planetenträger des Planetenradsatzes über eine zweite Kupplung mit dem Hohlrad verbunden werden kann. Der Planetenträger ist mit der Planetenträgerwelle verbunden, welche koaxial innerhalb der Hohlradwelle drehbar gelagert ist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Getriebeanordnung und eine diese Getriebeanordnung aufweisende Achsantriebsanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, deren mit einer Antriebsquelle verbindbare Antriebswelle wenigstens einer Abtriebswelle koaxial ist und deren axiale Baulänge möglichst kompakt ist. Dazu sollen die einzelnen Bauelemente der Getriebeanordnung, z. B. Planetenradsätze, Elemente der Planetenradsätze, und das Differential, und die Elemente der Achsantriebsanordnung, z. B. eine Antriebsquelle, Lager und Gehäuse, zueinander derart angeordnet werden, dass der Bauraumbedarf für die gesamte Getriebeanordnung und für die gesamte Achsantriebsanordnung so gering wie möglich gehalten wird. Die Getriebeanordnung und somit die Achsantriebsanordnung sollen zudem kostengünstig zu realisieren sein.

Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Getriebeanordnung für eine Achsantriebsanordnung mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Getriebeanordnung für eine Achsantriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs um- fasst eine Antriebswelle, zwei Abtriebswellen, wenigstens vier weitere Wellen, ein Differential, und zwei miteinander verbundene Planetenradsätze, von welchen der erste Planetenradsatz ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad, und der zweite Planetenradsatz ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad aufweisen, wobei die Antriebswelle als eine Hohlwelle ausgeformt ist, und die Antriebswelle koaxial zu zumindest einer der Abtriebswellen ist.

Die Getriebeanordnung weist eine Antriebswelle, zwei Abtriebswellen und wenigstens vier weitere Wellen auf. Unter einer Welle ist nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern es sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente subsumiert, die einzelne Bauelemente miteinander verbinden, ebenso Verbindungselemente, die mehrere Bauelemente drehfest miteinander verbinden. Ein Bauelement ist hierbei ein Bestandteil der Getriebeanordnung, beispielsweise Planetenradsätze, Elemente der Planetenradsätze, Differentiale und Schaltelemente.

Die Antriebswelle stellt ein Verbindungsmittel dar zwischen der Getriebeanordnung und einer Antriebsquelle und dient zum Einleiten eines von der Antriebsquelle bereitgestellten Drehmoments in diese Getriebeanordnung. Die Antriebsquelle kann hier direkt mit der Antriebswelle über deren Antriebswellenanschlussbereich verbunden sein, kann aber auch mittels eines Schaltelements über den Antriebswellenanschlussbereich mit der Antriebswelle verbunden werden. Die Antriebswelle ist erfindungsgemäß als eine Hohlwelle ausgeformt, d. h. die Antriebswelle weist eine derartige Aussparung um ihre längsgerichtete Drehachse auf, dass sie eine oder mehrere weitere Wellen umschließen kann. Diese Drehachse ist zudem die Mittelachse der gesamten Getriebeanordnung und ebenfalls die Mittelachse der Achsantriebsanordnung.

Die Abtriebswelle hingegen leitet das Drehmoment, welches durch die Getriebeanordnung gewandelt wurde, aus der Getriebeanordnung heraus, und weist dabei eine Drehzahl auf, welche durch die Getriebeanordnung übersetzt wurde. Die Abtriebswelle kann über ihren Abtriebswellenanschlussbereich mit anderen Bauelementen, z. B. einer Welle, einer Kupplung oder Fahrwerkselementen, verbunden werden, so dass das gewandelte Drehmoment auf diese anderen Bauelemente übertragen werden kann. Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung weist zwei Abtriebswellen auf, von welchen zumindest eine Abtriebswelle abschnittsweise innerhalb der Antriebswelle angeordnet ist, d. h. von der als Hohlwelle ausgeformten Antriebswelle umschlossen wird, so dass der Abtriebswellenanschlussbereich dieser einen Abtriebswelle aus der Antriebswelle herausragt.

Entlang der Drehachse der Antriebswelle, d. h. der Mittelachse, sind die einzelnen Bauelemente Getriebeanordnung und auch der Achsantriebsanordnung, für welche die Getriebeanordnung genutzt werden kann, angeordnet und befinden sich axial entweder näher an dem Abtriebswellenanschlussbereich der ersten Abtriebswelle oder näher an dem Abtriebswellenanschlussbereich der zweiten Abtriebswelle. Radial können die Bauelemente nahe der Mittelachse oder in einem gewissen Abstand zu der Mittelachse positioniert sein. Beide Abtriebswellen sind mit dem Differential verbunden. Ein Differential ist hierbei definiert als ein Verteilergetriebe, welches eine von der Antriebsquelle bereitgestellte Antriebsleistung an die zwei Abtriebswellen weiterleitet. Das Differential kann beispielsweise als Kegelraddifferential, als Stirnraddifferential oder als Querwellendifferential ausgeformt sein.

Zwei Bauelemente werden als verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Bauelementen eine feste, beispielsweise auch drehfeste Verbindung besteht. Derartig verbundene Bauelemente drehen mit der gleichen Drehzahl. Zwei Bauelemente werden im Gegenzug als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Bauelementen eine lösbare drehfeste Verbindung besteht. Derartige Bauelemente drehen, wenn die Verbindung besteht, mit der gleichen Drehzahl. Die verschiedenen Bauelemente können dabei über eine Welle oder ein Schaltelement, aber auch direkt, beispielsweise mittels einer Schweiß-, Press- oder einer sonstigen Verbindung, miteinander verbunden sein. Ein Schaltelement ist hierbei definiert als eine schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauelementen, wobei das zwischen diesen beiden Bauelementen zu übertragende Drehmoment mittels Kraftschluss, beispielsweise bei Lamellenkupplungen, Lamellenbremsen, Bandbremsen, Konuskupplungen, Konusbremsen, oder mittels Formschluss, beispielsweise bei Klauenkupplungen, Klauenbremsen oder Zahnkupplungen, übertragen wird.

Des Weiteren weist die Getriebeanordnung einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz auf, welche miteinander verbunden sind und ein Getriebe ausformen. Ein Planetenradsatz definiert sich als ein einfaches Planetengetriebe mit genau einem Steg, an dem eine Anzahl an Planetenrädern drehbar gelagert ist, mit genau einem Sonnenrad und mit genau einem Hohlrad. Der Steg trägt dabei die Planetenräder des Planetengetriebes, die sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad desselben Planetengetriebes kämmen.

Die vorgeschlagenen Getriebeanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das Differential zumindest abschnittsweise innerhalb eines zylindrischen Volumens angeordnet ist, dessen äußere Mantelfläche begrenzt ist durch eine innere Mantelfläche des Sonnenrads des zweiten Planetenradsatzes, deren Durchmesser einem Innendurchmesser des Sonnenrads des zweiten Planetenradsatzes entspricht.

Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ist in Form und Größe zur Aufnahme von Getriebebauelementen geeignet, wobei das zylindrische Volumen die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes weist somit eine Aussparung in Form des geraden Kreiszylinders auf, welche um eine Drehachse des Sonnenrads des zweiten Planetenradsatzes angeordnet, als ein Bauraum nutzbar und materialfrei ist. Der Durchmesser dieser Aussparung ist der Innendurchmesser des Sonnenrads des zweiten Planetenradsatzes. Die Mantelfläche der zylindrischen Aussparung, d. h. die innere Mantelfläche des Sonnenrads des zweiten Planetenradsatzes entspricht der Mantelfläche des von dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes umschlossenen zylindrischen Volumens. Die Deckflächen dieses zylindrischen Volumens sind in derselben Ebene angeordnet wie die Deckflächen des Sonnenrads des zweiten Planetenradsatzes. Da das Differential eine größere axiale Länge aufweist als der zweite Planetenradsatz, ist das Differential zumindest in einem Abschnitt innerhalb des zweiten zylindrischen Volumens angeordnet. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes umschließt in anderen Worten das Differential, wodurch die axiale Gesamtlänge der Getriebeanordnung deutlich verringert wird im Gegensatz zu einer Bauweise, bei welcher das Differential axial benachbart zu den Planetenradsätzen angeordnet ist.

Nach einer ersten Ausführungsform der Getriebeanordnung ist der Steg des ersten Planetenradsatzes mittels einer ersten Welle mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes wirkverbunden. Die erste Welle verbindet das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes direkt mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes, so dass eine direkte Drehmomentübertragung stattfindet und beide Elemente die gleiche Drehzahl aufweisen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Getriebeanordnung ist der Steg des zweiten Planetenradsatzes mittels einer vierten Welle mit dem Differential wirkverbunden. Die vierte Welle verbindet den Steg des zweiten Planetenradsatzes direkt mit einem Eingangselement des Differentials, so dass eine direkte Drehmomentübertragung stattfindet und beide Elemente die gleiche Drehzahl aufweisen. Das Eingangselement des Differentials ist je nach Ausformung desselben beispielsweise ein Differentialkorb, ein Differentialsteg, ein Differentialbolzen oder eine Differentialstange, und überträgt das bereitgestellte Drehmoment und die bereitgestellte Drehzahl zum Übersetzen in das Differential.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Getriebeanordnung sind das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mittels einer zweiten Welle, und das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mittels einer dritten Welle drehfest gesetzt. Sowohl das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes als auch das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes können mit einem die Achsantriebsanordnung, für welche die Getriebeanordnung verwendet werden kann, umschließenden Gehäuse verbunden sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Getriebeanordnung weisen der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz dieselben Moduln auf und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes sind als ein gemeinsames Bauteil ausgeführt. Das heißt, dass das Sonnenrad, das Hohlrad und die vom Steg getragenen Planetenräder des ersten Planetenradsatzes jeweils denselben Modul aufweisen wie das Sonnenrad, das Hohlrad und die vom Steg getragenen Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes. Dies bedingt eine kostengünstige Realisierung der Getriebeanordnung.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Getriebeanordnung ist das Differential ein Zwei-Elemente-Kegelraddifferential, dessen Differential korb aus zwei Elementen, einem ersten Differentialkorbelement und einem mit dem ersten Differentialkorbele- ment verbindbaren zweiten Differential korbelement, ausgeformt ist. Das Zwei- Elemente-Kegelraddifferential ist axial der Drehachse der Antriebswelle, d. h. der Mittelachse montierbar.

Das Zwei-Elemente-Kegelraddifferential weist einen zweiteiligen Differential korb auf. Das erste Differentialkorbelement ist topfförmig und das zweite Differential korbelement ist als ein Deckel ausgestaltet. Das toppförmige erste Differentialkorbelement weist in axialer Richtung eine Aufnahme für das zweite Differentialkorbelement auf, so dass diese beiden Differentialkorbelemente miteinander verbunden werden können. Diese Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels einer Versch raubung. Die Verbindungspunkte sind hierbei derart gewählt, dass diese den am Differential auftretenden Axialkräften angepasst sind.

Innerhalb des topfförmigen ersten Differentialkorbelements sind alle Bauelemente, die das Zwei-Elemente-Kegelraddifferential aufweist, wie bei einem handelsüblichen Kegelraddifferential angeordnet. Diese Bauelemente sind beispielsweise zwei Ausgleichsräder, zwei Kegelräder, ein Differentialbolzen, ein Passstift und mehrere Ausgleichsscheiben. Die Montage der Bauelemente erfolgt im Gegensatz zu einem handelsüblichen Kegelraddifferential in axialer Richtung ausgehend von der Drehachse der Antriebswelle, d. h. der Mittelachse der Getriebeanordnung und somit ebenfalls der Achsantriebsanordnung. In anderen Worten ist die Montagerichtung entlang der Drehachse der beiden Abtriebswellen, die mit dem Differential verbunden sind. Die axiale Montage birgt den Vorteil, dass die Lagerung des Differentials nicht mehr in axialer Richtung durch eine angestellte Lagerung erfolgen muss, wodurch eine Bauraumersparnis im Gegensatz zu einem handelsüblichen Kegelraddifferential, welches üblicherweise in der Getriebeanordnung Verwendung findet, erreicht wird. D. h. die Gesamtlänge der Getriebeanordnung verringert sich durch die Nutzung des Zwei- Elemente-Kegelraddifferentials im Vergleich zur Nutzung eines handelsüblichen Ke- gelraddifferentials.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Getriebeanordnung ist das Differential mittels einer Fest-Loslagerung durch ein Festlager und ein Loslager gelagert. Im Gegensatz zu der üblichen angestellten Lagerung eines Differentials, bei welcher die Lager axial unmittelbar benachbart zu dem Differential angeordnet sind, sind sowohl das Festlager als auch das Loslager radial versetzt zu der Drehachse der Antriebswelle und nicht axial unmittelbar benachbart zu dem Differential angeordnet. Dies birgt den Vorteil, dass die Getriebeanordnung eine axial kürzere Länge annimmt als bei einer angestellten Lagerung des Differentials, womit der benötigte Bauraum für die gesamte Achsantriebsanordnung kompakter wird. Nach einer weiteren Ausführungsform der Getriebeanordnung ist das Festlager auf dem ersten Differentialkorbelement zwischen einem die Achsantriebsanordnung nahezu vollständig umschließenden Gehäuse und dem ersten Differentialkorbelement angeordnet, und das Loslager wird an dem Gehäuse durch den Steg des zweiten Planetenradsatzes geführt. Das Gehäuse umschließt die Achsantriebsanordnung nahezu vollständig, d. h. das Gehäuse ist derart ausgeformt, dass der Abtriebswel- lenanschlussbereich der ersten Abtriebswelle und der Abtriebswellenanschlussbe- reich der zweiten Abtriebswelle aus dem Gehäuse herausragen.

Das Festlager und das Loslager sind radial versetzt zu der Drehachse der Antriebswelle angeordnet. Ein Anordnen mit einem radialen Versatz zu der Drehachse der Antriebswelle ist hier das Anordnen eines Bauelements in einem radialen Abstand zu der Mittelachse der Getriebeanordnung und ebenfalls der Achsantriebsanordnung. Das Festlager ist hierbei direkt mit dem ersten Differentialkorbelement des Differentials und dem Gehäuse der Achsantriebsanordnung verbunden und dem Differential unmittelbar radial benachbart. Das Loslager ist direkt mit dem Gehäuse der Achsantriebsanordnung und direkt mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Durch das Anordnen der Lager mit einem radialen Versatz zu dem Differential fällt der gesamte benötigte Bauraum der die Getriebeanordnung verwendenden Achsantriebsanordnung im Vergleich zu einer angestellten Lagerung des Differentials oder zu einer Fest-Loslagerung mit axialem Versatz zu dem Differential kompakter aus.

Nach einer ersten Ausführungsform einer Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, ist die Getriebeanordnung mit einer Antriebsquelle wirkverbunden. Eine Antriebsquelle definiert sich hierbei als beispielsweise ein Elektromotor, ein Hydromotor, ein Verbrennungsmotor oder als jede andere Antriebsquelle, die geeignet ist Energie zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Die Getriebeanordnung kann hierbei über den Antriebswellenanschlussbereich ihrer Antriebswelle mit der Antriebsquelle wirkverbunden werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, wirkverbindet die Antriebswelle das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebsquelle. Das von der Antriebsquelle bereitgestellte Drehmoment und die bereitgestellte Drehzahl werden auf das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes übertragen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, ist zwischen der Antriebsquelle und dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ein Schaltelement angeordnet, durch welches das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und die Antriebsquelle wirkverbindbar sind. Die Antriebswelle, die das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und die Antriebsquelle verbindet, ist in dieser Ausführungsform durch ein Schaltelement unterbrochen, so dass die Antriebsquelle bei Bedarf von dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und somit von der Getriebeanordnung getrennt werden kann, damit keine Energieübertragung mehr stattfinden kann. Das Schaltelement ist hierbei vorzugsweise eine Kupplung, die das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebsquelle wirkverbinden kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, ist die Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise mittels seiner Kurbelwelle mit der Antriebswelle der Getriebeanordnung verbunden werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, ist die Antriebsquelle ein Elektromotor.

Der Elektromotor ist hierbei vorzugsweise als ein Innenläufer ausgeformt. Ein Innenläufer ist definiert durch die Anordnung des Rotors und des Stators zueinander. Das sich drehende und aktiv an der Energiebereitstellung beteiligte Bauteil des magnetischen Kreises des Elektromotors, der Rotor, ist von dem feststehenden und aktiven an der Energiebereitstellung beteiligten Bauteil des magnetischen Kreises des Elektromotors, dem Stator, umschlossen. Der Rotor des Elektromotors weist hier eine zy- linderförmige Aussparung auf. Ein Innendurchmesser des Elektromotors entspricht einem Innendurchmesser des Rotors des Elektromotors. Der Rotor des Elektromotors umschließt somit ein zylinderförmiges Volumen. Der Stator kann von einem Kühlmantel zum Kühlen des Elektromotors umschlossen werden.

Alternativ dazu kann der Elektromotor als ein Außenläufer ausgeformt sein. Ein Außenläufer ist definiert durch die Anordnung des Rotors und des Stators zueinander. Das sich drehende und aktiv an der Energiebereitstellung beteiligte Bauteil des magnetischen Kreises des Elektromotors, der Rotor, umschließt das feststehende und aktiv an der Energiebereitstellung beteiligte Bauteil des magnetischen Kreises des Elektromotors, den Stator. Der Stator des Elektromotors weist hier eine zylinderförmige Aussparung auf. Ein Innendurchmesser des Elektromotors entspricht einem Innendurchmesser des Stators des Elektromotors. Der Stator des Elektromotors umschließt somit ein zylinderförmiges Volumen. Der Rotor kann von einem Kühlmantel zum Kühlen des Elektromotors umschlossen werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, werden die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle durch ein zylinderförmiges Volumen hindurch geführt, dessen äußere Mantelfläche begrenzt ist durch die innere Mantelfläche des Elektromotors, deren Durchmesser einem Innendurchmesser eines aktiv an der Energiebereitstellung beteiligten Bauteils des Elektromotors entspricht. Im bevorzugten Fall eines als Innenläufer ausgeführten Elektromotors ist der Innendurchmesser des Rotors des Elektromotors der Durchmesser der äußeren Mantelfläche des zylinderförmigen Volumens. Im Falle eines als Außenläufer ausgeführten Elektromotors ist der Innendurchmesser des Stators des Elektromotors der Durchmesser der äußeren Mantelfläche des zylinderförmigen Volumens.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, ist der Elektromotor entweder als eine Asynchron-Induktionsmaschine oder als eine permanenterregte Synchronmaschine oder als eine Hybrid-Synchronmaschine ausgeformt. Je nach Einsatzgebiet und Randbedingungen, die an den Einsatz der Achs- antriebsanordnung geknüpft sind, kann der geeignetste dieser Elektromotortypen ausgewählt werden.

Eine permanenterregte Synchronmaschine weist eine hohe Leistungsdichte und im unteren Drehzahlbereich einen hohen Wirkungsgrad auf. Eine Asynchroninduktionsmaschine weist eine hohe Robustheit, eine gute Temperaturbeständigkeit und im hohen Drehzahlbereich einen hohen Wirkungsgrad auf. Zudem ist die Asyn- chron-lnduktionsmaschine in der Herstellung kostengünstig. Eine Hybrid- Synchronmaschine weist sowohl bei geringer Drehzahl als auch bei hoher Drehzahl und konstanter Leistung einen hohen Wirkungsgrad auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Achsantriebsanordnung, die eine der in der vorhergehenden Beschreibung beschriebenen Getriebeanordnungen aufweist, ist der Elektromotor entweder motorisch oder generatorisch betreibbar. Zum Antreiben des Kraftfahrzeugs wird der Elektromotor als Motor, d. h. als Antriebsquelle betrieben. D. h. der Elektromotor stellt Energie bereit, die über die Antriebswelle auf die Planetenradsätze und das Differential und auf die Abtriebswellen übertragen und zum Fortbewegen des Fahrzeugs eingesetzt wird. Bei beispielsweise Bremsvorgängen kann der Elektromotor generatorisch betrieben werden und die durch den Bremsvorgang bereitgestellte Energie rekuperieren. Hierbei wird die Energie über die Abtriebswelle, das Differential und die Planetenradsätze mittels der Antriebswelle auf den Elektromotor übertragen. Dieser rekuperiert die Energie und leitet diese an einen Energiespeicher, z. B. an einen Akkumulator weiter, in welchem die Energie gespeichert wird.

Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Achsantriebsanordnung mit einer Getriebeanordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein Lagerschema der Achsantriebsanordnung mit der Getriebeanordnung des

Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 , Fig. 3 eine schematische Schnittansicht der Achsant ebsanordnung mit der Getriebeanordnung aus Fig. 1 ,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials einer Getriebeanordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine Draufsicht des geschlossenen Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials der Getriebeanordnung nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4, und

Fig. 6 eine Draufsicht des geöffneten Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials der Getriebeanordnung nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4.

Im Folgenden wird mit der Richtungsbezeichnung„axial" eine Richtung bezeichnet, die längs einer Drehachse einer Antriebswelle und somit längs einer Mittelachse der Achsantriebsanordnung ist. Mit der Richtungsbezeichnung„radial" wird eine Richtung bezeichnet, die radial einer Drehachse einer Antriebswelle und somit radial einer Mittelachse der Achsantriebsanordnung ist.

Fig. 1 zeigt ein Schema einer Achsantriebsanordnung 1 mit einer Getriebeanordnung GA nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Elektromotor EM, der als Innenläufer ausgeformt ist, weist einen Rotor R und einen den Rotor R umschließenden Stator S auf. Der Rotor R des Elektromotors EM ist über eine Antriebswelle AN mit einem Sonnenrad SO1 eines ersten Planetenradsatzes PS1 der Getriebeanordnung GA verbunden. Der erste Planetenradsatz PS1 weist zudem einen Steg ST1 und ein Hohlrad HO1 auf. Das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 kämmt mit den Planetenrädern, die von dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 getragen werden. Diese Planetenräder kämmen wiederum mit dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Der Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mittels einer ersten Welle W1 mit einem Sonnenrad SO2 eines zweiten Planetenradsatzes PS2 der Getriebeanordnung GA verbunden. Das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist über eine zweite Welle W2 mit einem Gehäuse G der Achsantriebsanordnung 1 verdrehfest verbunden.

Das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 kämmt mit den Planetenrädern, die von einem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 getragen werden. Diese Planetenräder kämmen mit einem Hohlrad HO2 des zweiten Planeten- radsatzes PS2, wobei dieses Hohlrad HO2 mittels einer dritten Welle W3 mit dem Gehäuse G der Achsantriebsanordnung 1 verdrehfest verbunden ist. Mittels einer vierten Welle W4 ist der Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 mit einem Differential D verbunden. Das Differential D ist des Weiteren mit einer ersten Antriebswelle AB1 und einer zweiten Antriebswelle AB2 verbunden. Die beiden Planetenradsätze PS1 , PS2, das Differential D, die Antriebswelle AN, die erste Abtriebswelle AB1 , die zweite Abtriebswelle AB2 und die vier weiteren Wellen W1 , W2, W3, W4 formen die Getriebeanordnung aus.

Stellt der Elektromotor EM Leistung bereit, wird diese über die Antriebswelle AN auf das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 übertragen. Über den ersten Planetenradsatz PS1 und den zweiten Planetenradsatz PS2 wird diese Leistung mittels der vierten Welle W4 zu dem Differential D weitergeleitet und von dort auf beide Abtriebswellen AB1 , AB2 übertragen.

Der Elektromotor EM der Achsantriebsanordnung 1 ist axial einem Abtriebswellenan- schlussbereich ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 am nächsten positioniert. Das Differential D der Getriebeanordnung GA der Achsantriebsanordnung 1 ist einem Abtriebswellenanschlussbereichs ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 am nächsten angeordnet. Die Antriebswelle AN ist koaxial zu der ersten Abtriebswelle AB1 und umschließt diese in einem Abschnitt. Die Antriebswelle AN ist ebenfalls koaxial zu der zweiten Abtriebswelle AB2. Die Antriebswelle AN und die erste Abtriebswelle AB1 sind ebenfalls koaxial zu der Drehachse des Rotors R des Elektromotors EM. Die Achsantriebsanordnung 1 stellt somit eine koaxiale Achsantriebsanordnung dar.

Axial in der gleichen Ebene wie das Differential D ist der zweite Planetenradsatz PS2 angeordnet. Dieser befindet sich in einem radialen Abstand zu der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 , wohingegen das Differential auf dieser Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 positioniert ist. In anderen Worten umschließt das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 das Differential D in einem Abschnitt, da das Differential D eine größere axiale Baulänge aufweist als das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2. Der erste Planetenradsatz PS1 ist zwischen dem Elektromotor EM und dem Differential D angeordnet. Sämtliche Bauelemente der Achsantriebsanordnung 1 sind um die koaxialen Drehachsen der Antriebswelle AN und der beiden Abtriebswellen AB1 , AB2 angeordnet. Die Bauelemente der Achsantriebsanordnung 1 sind z. B. der Elektromotor EM, der erste Planetenradsatz PS1 mit Sonnenrad SO1 , Steg ST1 und Hohlrad HO1 , der zweite Planetenradsatz PS2 mit Sonnenrad SO2, Steg ST2 und Hohlrad HO2, das Differential D, die Antriebswelle AN, die beiden Abtriebswellen AB1 , AB2, die erste Welle W1 , die zweite Welle W2, die dritte Welle W3 und die vierte Welle W4, sowie das Gehäuse G.

Fig. 2 zeigt ein Lagerschema der Achsantriebsanordnung 1 mit der Getriebeanordnung GA des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 . In Fig. 2 ist lediglich ein Beispiel für ein mögliches Lagerschema für die Achsantriebsanordnung 1 gezeigt, welches zu einer hohen Bauraumeffizienz führt. Die Antriebswelle AN ist durch eine Fest- Loslagerung gelagert. Das Loslager LL2 der Antriebswelle AN ist hierbei beispielsweise ein Rillenkugellager, und ist auf einer Umfangsfläche der Antriebswelle AN zwischen der Antriebswelle AN und dem Gehäuse G angeordnet. Das Festlager FL der Antriebswelle AN ist hierbei beispielsweise ein Rillenkugellager, und ist auf der Umfangsfläche der Antriebswelle AN zwischen der Antriebswelle AN und dem Gehäuse G angeordnet

Die erste Abtriebswelle AB1 ist mittels einer Fest-Loslagerung gelagert. Das Loslager LL1 der ersten Abtriebswelle AB1 ist hierbei beispielsweise ein Rillenkugellager, und auf einer Umfangsfläche der ersten Abtriebswelle AB1 zwischen der ersten Abtriebswelle AB1 und dem Gehäuse G angeordnet. Das Festlager der ersten Abtriebswelle AB1 wird durch das Differential D ausgebildet. Der Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 wird mittels zweier beispielsweise Axial-Nadellager LL3, LL5 und mittels eines z. B. Nadellagers LL6 gelagert. Diese drei Lager LL3, LL5, LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes stellen Loslager dar. Das erste Lager LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mit dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Gehäuse G verbunden. Das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mit dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Differential D verbunden. Das dritte Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mit dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Differential D sowie mittels des Stegs mit dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden.

Die Planetenräder, die der Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 trägt, werden durch ein Paket Loslager LL4 gelagert, welche beispielsweise Nadellager sind. Üblicherweise werden zwei Loslager als Paar verbaut. Das Loslagerpaket LL4 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist direkt mit den von dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 getragenen Planetenrädern verbunden und grenzt somit direkt an diese an. Die Planetenräder, die der Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 trägt, werden durch ein Paket Loslager LL7 gelagert, welche beispielsweise Nadellager sind. Das Loslagerpaket LL7 des Stegs ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 ist direkt mit den von dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 getragenen Planetenrädern verbunden und grenzt somit direkt an diese an.

Das Differential D ist mittels einer Fest-Loslagerung gelagert. Das Festlager L1 des Differentials D ist beispielsweise ein Rillenkugellager und auf einer radial zu einer Drehachse der Antriebswelle AN angeordneten Umfangsfläche des Differentials D angeordnet. Das Festlager L1 des Differentials ist direkt mit dem Differential D und dem Gehäuse G verbunden. Das Loslager L2 des Differentials D ist gleichzeitig das Loslager L2 des Stegs ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und beispielsweise ein Nadellager. Das Loslager L2 des Differentials D ist mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Gehäuse G verbunden.

Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Achsantriebsanordnung mit der Getriebeanordnung aus Fig. 1 . In dieser Darstellung wird die genaue Anordnung der Bauelemente der Achsantriebsanordnung 1 und somit auch der Getriebeanordnung und der Lager ersichtlich. Die Verschaltung der einzelnen Bauelemente miteinander und die Lagerung dieser ist in Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben. Das Gehäuse G umschließt die Achsantriebsanordnung 1 nahezu vollständig. Der Abtriebswellenan- schlussbereich ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 und Abtriebswellenanschlussbe- reich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 ragen aus dem Gehäuse G heraus. Der Elektromotor EM, der den Rotor R und den Stator S umfasst, umschließt die Anis triebswelle AN in einem Abschnitt und ist mittels des Rotors R direkt mit dieser verbunden. Die Antriebswelle AN ist in anderen Worten in diesem Abschnitt in den Rotor R des Elektromotors EM eingepasst. Die Antriebswelle AN ragt auf Seiten des Abtnebswellenanschlussbereichs ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 aus dem Rotor R des Elektromotors EM heraus, damit diese gelagert werden kann. Aus Seiten des Abtnebswellenanschlussbereichs ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 ragt die Antriebswelle AN aus dem Rotor R des Elektromotors EM heraus, damit diese eine Wirkverbindung zu dem ersten Planetenradsatz PS1 herstellen kann. Der Stator S des Elektromotors EM umschließt den Rotor R des Elektromotors EM. Der Stator S des Elektromotors EM wird wiederum von einem Kühlmantel K umschlossen. Die Antriebswelle AN ist als eine Hohlwelle ausgeformt und umschließt die erste Abtriebswelle AB1 nahezu vollständig. Der Abtriebswellenanschlussbereich ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 wird nicht von der Antriebswelle AN umschlossen.

Auf Seiten des Abtnebswellenanschlussbereichs ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 ist die erste Abtriebswelle AB1 mittels des Loslagers LL1 gelagert. Das Loslager LL1 der ersten Abtriebswelle AB1 ist auf der radial zu der Mittelachse, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, der Achsantriebsanordnung 1 angeordneten Umfangs- fläche der ersten Abtriebswelle AB1 nahe des Abtnebswellenanschlussbereichs ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 angeordnet. Dem Loslager LL1 der ersten Abtriebswelle AB1 in Richtung des Abtnebswellenanschlussbereichs ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 benachbart ist das Loslager LL2 angeordnet, das die Antriebswelle AN lagert. Das Loslager LL2 der Antriebswelle AN ist radial weiter von der Mittelachse entfernt als das Loslager LL1 der ersten Abtriebswelle AB1 , axial näher an dem Elektromotor EM positioniert als das Loslager LL1 der ersten Abtriebswelle AB1 und ist auf der radial zu der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 angeordneten Umfangsfläche der Antriebswelle AN angeordnet.

Axial in Richtung des Abtriebswellenanschlussbereichs ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 versetzt zu dem Elektromotor EM und dem Elektromotor EM benachbart ist das Festlager FL der Antriebswelle AN angeordnet. Das Festlager FL der Antriebswelle AN ist auf der radial zu der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 angeordneten Umfangsfläche der Antriebswelle AN angeordnet und ist radial wei- ter von der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 entfernt als das Loslager LL2 der Antriebswelle AN. Das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist direkt auf der Antriebswelle AN angebracht, d. h. das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und die Antriebswelle AN bilden ein einstückiges Bauteil, das nicht zerstörungsfrei trennbar ist. Das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 begrenzt die Antriebswelle AN auf Seiten des Abtriebswellenanschlussbereichs ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2.

Das erste Loslager LL3, das den Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 lagert, ist mit einer Lagerscheibe LS verbunden und grenzt an diese an. Das erste Loslager LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist axial näher an dem Ab- triebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als das Festlager FL der Antriebswelle AN und radial weiter von der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 entfernt als das Festlager FL der Antriebswelle AN. Die Lagerscheibe LS des ersten Loslagers LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist dabei näher an dem Abtriebswellenanschlussbereich ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 angeordnet als das erste Loslager LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 , ist aber radial von der Mittelachse ebenso weit entfernt wie das erste Loslager LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Die Lagerscheibe LS des ersten Loslager LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 grenzt axial in Richtung des Abtriebswellenanschlussbereichs ABA1 der ersten Abtriebswelle AB1 an das Gehäuse G an.

Der erste Planetenradsatz PS1 ist radial direkt auf der Antriebswelle AN angeordnet und axial näher an dem Abtriebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als das erste Loslager LL3 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Das Loslagerpaket LL4 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist innerhalb des ersten Planetenradsatzes PS1 angeordnet, da damit die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes PS1 gelagert sind. Axial in der gleichen Ebene wie der erste Planetenradsatz PS1 und radial zwischen dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Gehäuse G angeordnet ist das Loslager L2 des Differentials D, welches gleichzeitig den Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 lagert. Das Loslager L2 des Differentials D ist mit einer Lagerbuchse LB verbun- den und grenzt an diese an. Die Lagerbuchse LB des Loslagers L2 des Differentials D ist radial näher an der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 angeordnet als das Loslager L2 des Differentials D, ist aber axial in der gleichen Ebene wie der erste Planetenradsatz PS1 und somit wie das Loslager L2 des Differentials D positioniert.

Das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 grenzt an den ersten Planetenradsatz PS1 an und ist axial näher an dem Abtnebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als der erste Planetenradsatz PS1 . Radial ist das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ebenso weit von der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 entfernt wie das Festlager FL der Antriebswelle AN. Das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mit einer Lagerscheibe LS verbunden und grenzt an diese an. Diese ist näher an dem Abtnebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Die Lagerscheibe LS des zweiten Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 grenzt axial in Richtung des Abtriebswellenanschlussbereichs ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 an das Differential D an.

Das Differential D ist ein Zwei-Elemente-Kegelraddifferential 2, das in Fig. 4 gezeigt ist. Das Differential D ist axial näher an dem Abtnebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als die Lagerscheibe LS des zweiten Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und ist radial auf der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 positioniert. Das Differential führt sowohl die erste Abtriebswelle AB1 als auch die zweite Abtriebswelle AB2.

Das dritte Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mit einer Lagerbuchse LB verbunden und grenzt an diese an. Die Lagerbuchse LB des dritten Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist auf einer radial zu der der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 angeordneten Umfangs- fläche des Differentials D angeordnet. Das dritte Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und die zugehörige Lagerbuchse LB sind axial näher an dem Abtnebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 ange- ordnet als das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Radial ist das dritte Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 weiter von der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 entfernt als die Lagerbuchse LB des dritten Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 .

An das dritte Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 grenzt in radialer Richtung das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 an. Das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und somit der gesamte zweite Planetenradsatz PS2 ist radial weiter von der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 entfernt als das dritte Loslager LL6 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Axial ist der zweite Planetenradsatz näher an dem Abtnebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als das zweite Loslager LL5 des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Das Loslagerpaket LL7 des zweiten Planetenradsatzes PS2 ist innerhalb des zweiten Planetenradsatzes PS2 angeordnet, da damit die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes PS2 gelagert sind.

Axial näher an dem Abtnebswellenanschlussbereich ABA2 der zweiten Abtriebswelle AB2 angeordnet als der zweite Planetenradsatz PS2 ist das Festlager L1 des Differentials D. Das Festlager L1 des Differentials D grenzt radial direkt an das Differential D an, ist mit diesem verbunden und ist weiter von der Mittelachse der Achsantriebsanordnung 1 entfernt als das Differential D.

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Zwei-Elemente- Kegelraddifferentials 2 einer Getriebeanordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das dargestellte beispielhafte Zwei-Elemente-Kegelraddifferential 2 weist einen zweiteiligen Differentialkorb auf, der wiederum ein erstes Differential korbele- ment DK1 und ein zweites Differentialkorbelement DK2 aufweist, zwei Kegelräder DKR, zwei Ausgleichsräder DA, einen Passstift DP einen Differentialbolzen DB, zwei Anlaufscheiben DAS, sowie vier Schrauben SC, wobei auf Grund der Schnittdarstellung nur zwei Schrauben SC dargestellt sind, auf. Zudem weist das Zwei-Elemente- Kegelraddifferential 2 eine Führung 3 für die erste Abtriebswelle und eine Führung 4 für die zweite Abtriebswelle auf. Das erste Differential korbelement DK1 ist topfförmig ausgestaltet und weist eine Aussparung 6 auf, die in Form und Größe zur Aufnahme des zweiten Differentialkorbelements DK2 geeignet ist. Das zweite Differentialkorbelement DK2 ist als ein Deckel ausgestaltet, der mit dem ersten Differential korbelement DK1 verschraubt werden kann.

Die Montage des Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials 2 erfolgt in axialer Richtung entlang der Mittelachse, welche als Strich-Punkt-Linie dargestellt ist. Stark vereinfacht läuft die Montage wie folgt ab: zuerst wird in das erste Differentialkorbelement DK1 ein erstes Kegelrad DKR eingebracht, daraufhin werden die beiden Ausgleichsräder DA, die mit dem Differential bolzen DB fixiert werden, zusammen mit einer der Anlaufscheiben DAS, die zwischen dem Differentialbolzen DB und den Ausgleichsrädern DA angeordnet ist, eingebracht. Der Differentialbolzen DB wird mittels des Passstifts DP mit dem ersten Differentialkorbelement DK1 verbunden. Anschließend wird das zweite Kegelrad DKR und die zweite Anlaufscheibe DAS in das erste Differentialkorbelement DK1 eingebracht. Abschließend wird das zweite Differential korbelement DK2 in die dafür vorgesehene Aussparung 6 im ersten Differentialkorbele- ment DK1 eingebracht und mit den Schrauben SC verschraubt. Die Schrauben SC sind dabei an die auftretenden Axialkräfte des Zwei-Elemente-Differentials 2 ange- passt. Die Funktionsweise des Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials 2 ist die eines üblichen Kegelraddifferentials.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des geschlossenen Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials 2 der Getriebeanordnung nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4. Die Blickrichtung auf das dargestellte Zwei-Elemente-Kegelraddifferential 2 ist von der Seite des zweiten Differential korbelements DK2 aus. Das zweite Differential korbelement DK2 ist mit dem ersten Differentialkorbelement DK1 mittels der vier Schrauben SC verschraubt. Durch die Führung 4 für die zweite Abtriebswelle hindurch ist der Differentialbolzen DB und die Passung eines der Kegelräder DKR für die zweite Abtriebswelle gezeigt.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des geöffneten Zwei-Elemente-Kegelraddifferentials 2 der Getriebeanordnung nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4. Die Blickrichtung auf das dargestellte Zwei-Elemente-Kegelraddifferential 2 ist von der Seite des zweiten Differentialkorbelements DK2 aus, wobei das zweite Differentialkorbelement DK2 abgenommen ist. Innerhalb des ersten Differentialkorbelements DK1 ist ein Kegelrad DKR hinter den beiden Ausgleichsrädern DA und hinter dem in einem Mittelpunkt der Ausgleichsräder DA positionierten Differentialbolzen DB angeordnet. Das erste Kegelrad DKR weist die Führung 3 für die erste Abtriebswelle auf. Das zweite Kegelrad ist herausgenommen und nicht dargestellt. Das erste Differentialkorbelement DK1 weist vier Verschraubungsaussparungen 5 auf, die zur Aufnahme der Schrauben dienen, damit das zweite Differential korbelement DK2 auf dem ersten Differential kor- belement DK1 fixiert werden kann.

Die hier dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise können mittels Schaltelementen Verschaltungsmöglichkeiten der beiden Planetenradsätze zueinander realisiert werden, um eine andere Anzahl und andere Abstufungen an Gängen zu erhalten. Des Weiteren kann statt des Elektromotors ein Verbrennungsmotor mit der Getriebeanordnung verbunden werden. Die Verbindung zwischen der Antriebsquelle, d. h. einem Elektromotor oder einem Verbrennungsmotor, und der Getriebeanordnung durch die Antriebswelle kann durch ein Schaltelement, z. B. eine Kupplung unterbrochen werden.

Bezugszeichen

1 Achsanthebsanordnung

2 Zwei-Elemente-Kegelraddifferential

3 Führung der ersten Abtriebswelle

4 Führung der zweiten Abtriebswelle

5 Verschraubungsaussparung

6 Aussparung

AB1 erste Abtriebswelle

AB2 zweite Abtriebswelle

ABA1 Abtnebswellenanschlussbereich der ersten Abtriebswelle

ABA2 Abtnebswellenanschlussbereich der zweiten Abtriebswelle

AN Antriebswelle

D Differential

DA Ausgleichsrad

DAS An lauf Scheibe

DB Differentialbolzen

DK1 erstes Differential korbelement

DK2 zweites Differentialkorbelement

DKR Kegelrad

DP Passstift

EM Elektromotor

FL Festlager der Antriebswelle

G Gehäuse

GA Getriebeanordnung

HO1 Hohlrad des ersten Planetenradsatzes

HO2 Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes

K Kühlmantel

L1 Festlager des Differentials

L2 Loslager des Differentials

LL1 Loslager der ersten Abtriebswelle

LL2 Loslager der Antriebswelle

LL3 erstes Loslager des Stegs des ersten Planetenradsatzes LL4 Loslagerpaket des ersten Planetenradsatzes

LL5 zweites Loslager des Stegs des ersten Planeten radsatzes

LL6 drittes Loslager des Stegs des ersten Planetenradsatzes

LL7 Loslagerpaket des zweiten Planetenradsatzes

PS1 erster Planetenradsatz

PS2 zweiter Planetenradsatz

R Rotor

S Stator

SC Schraube

501 Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes

502 Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes

ST1 Steg des ersten Planetenradsatzes

ST2 Steg des zweiten Planetenradsatzes

W1 erste Welle

W2 zweite Welle

W3 dritte Welle

W4 vierte Welle

Claims

Patentansprüche

1 . Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs, umfassend

- eine Antriebswelle (AN),

- zwei Abtriebswellen (AB1 , AB2),

- wenigstens vier weitere Wellen (W1 , W2, W3, W4),

- ein Differential (D), und

- zwei miteinander verbundene Planetenradsätze (PS1 , PS2), von welchen der erste Planetenradsatz (PS1 ) ein Sonnenrad (SO1 ), einen Steg (ST1 ) und ein Hohlrad (HO1 ), und der zweite Planetenradsatz (PS2) ein Sonnenrad (SO2), einen Steg (ST2) und ein Hohlrad (HO2) aufweisen, wobei

- die Antriebswelle (AN) als eine Hohlwelle ausgeformt ist, und

- die Antriebswelle (AN) koaxial zu zumindest einer der Abtriebswellen (AB1 ; AB2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass

das Differential (D) zumindest abschnittsweise innerhalb eines zylindrischen Volumens angeordnet ist, dessen äußere Mantelfläche begrenzt ist durch eine innere Mantelfläche des Sonnenrads (SO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2), deren Durchmesser einem Innendurchmesser des Sonnenrads (SO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) entspricht.

2. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (ST1 ) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) mittels einer ersten Welle (W1 ) mit dem Sonnenrad (SO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) wirkverbunden ist.

3. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (ST2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mittels einer vierten Welle (W4) mit dem Differential (D) wirkverbunden ist.

4. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (HO1 ) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) mittels einer zweiten Welle (W2), und das Hohlrad (HO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mittels einer dritten Welle (W3) drehfest gesetzt sind.

5. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (PS1 ) und der zweite Planetenradsatz (PS2) dieselben Moduln aufweisen und dass das Hohlrad (HO1 ) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) und das Hohlrad (HO2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) als ein gemeinsames Bauteil ausgeführt sind.

6. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential (D) ein Zwei-Elemente-Kegelraddifferential (2) ist, dessen Differential korb aus zwei Elementen, einem ersten Differentialkorbelement (DK1 ) und einem mit dem ersten Differentialkorbelement (DK1 ) verbindbaren zweiten Differentialkorbelement (DK2), ausgeformt ist und dass das Zwei-Elemente-Kegelraddifferential (2) axial einer Drehachse der Antriebswelle (AN) montierbar ist.

7. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential (D) mittels einer Fest-Loslagerung durch ein Festlager (L1 ) und ein Loslager (L2) gelagert ist.

8. Getriebeanordnung (GA) für eine Achsantriebsanordnung (1 ) eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlager (L1 ) auf dem ersten Differentialkorbelement (DK1 ) zwischen einem die Achsantriebsanordnung (1 ) nahezu vollständig umschließenden Gehäuse (G) und dem ersten Differentialkorbelement (DK1 ) angeordnet ist, und das Loslager (L2) an dem Gehäuse (G) durch den Steg (ST2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) geführt wird.

9. Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, die eine Getriebeanordnung (GA) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (1 ) mit einer Antriebsquelle wirkverbunden ist.

10. Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (AN) das Sonnenrad (SO1 ) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) mit der Antriebsquelle wirkverbindet.

1 1 . Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebsquelle und dem Sonnenrad (SO1 ) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) ein Schaltelement angeordnet ist, durch welches das Sonnenrad (SO1 ) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) und die Antriebsquelle wirkverbindbar sind.

12. Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis

1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor ist.

13. Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsquelle ein Elektromotor ist.

14. Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (AN) und die erste Abtriebswelle (AB1 ) durch zylinderförmiges Volumen hindurch geführt werden, dessen äußere Mantelfläche begrenzt ist durch die innere Mantelfläche des Elektromotors (EM), deren Durchmesser einem Innendurchmesser eines aktiv an der Energiebereitstellung beteiligten Bauteils des Elektromotors (EM) entspricht.

15. Achsantriebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM) entweder als eine Asynchron-Induktionsmaschine oder als eine permanenterregte Synchronmaschine oder als eine Hybrid-Synchronmaschine ausgeformt ist.

16. Achsantnebsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM) entweder motorisch oder generatorisch betreibbar ist.