AT522062B1

AT522062B1 - Achsmittengetriebe

Info

Publication number: AT522062B1
Application number: ATA50074/2020A
Authority: AT
Inventors: Bauer Thomas
Original assignee: Kessler & Co Gmbh & Co Kg
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2021-07-15
Also published as: US11754159B2; DE102019103613A1; US20200256439A1; US11187311B2; US20220042585A1; CN111561547A; AT522062A1

Abstract

Ein Achsmittengetriebe (11) zum Übertragen eines von einer Antriebsvorrichtung (13) empfangenen Antriebsmoments auf zwei Halbachsen einer Achse eines Fahrzeugs umfasst ein Übersetzungsgetriebe (17) zum Übersetzen eines an einem Eingangselement (21) empfangenen Antriebsmoments mit zumindest zwei wahlweise schaltbaren Übersetzungsverhältnissen sowie ein Differentialgetriebe (19) zum Verteilen des übersetzten Antriebsmoments auf zwei Ausgangselemente (59). Das Übersetzungsgetriebe (17) weist eine erste Getriebestufe (25) auf, die als Planetengetriebe ausgebildet ist und ein erstes Sonnenrad (29), einen ersten Planetenträger (31) mit einem oder mehreren Planetenrädern (33) sowie ein erstes Hohlrad (35) umfasst. Ferner weist das Übersetzungsgetriebe (17) eine zweite Getriebestufe (27) auf, die als Planetengetriebe ausgebildet ist und ein zweites Sonnenrad (37), einen zweiten Planetenträger (39) mit einem oder mehreren Planetenrädern (41) sowie ein zweites Hohlrad (43) umfasst. Das erste Sonnenrad (29) bildet das genannte Eingangselement (21), der erste Planetenträger (31) ist stationär, und das zweite Sonnenrad (37) ist zu gemeinsamer Drehung mit dem ersten Hohlrad (35) über einen Verbindungsabschnitt (45) gekoppelt, in dem ein oder mehrere Schmiermitteldurchgänge (65) ausgebildet sind, durch die hindurch Schmiermittel von der ersten Getriebestufe (25) zur zweiten Getriebestufe (27) gelangen kann.

Description

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Achsmittengetriebe zum Übertragen eines von einer Antriebsvorrichtung empfangenen Antriebsmoments auf zwei Halbachsen einer Achse eines Fahrzeugs.

[0002] Achsmittengetriebe sind aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigen DE 102013226474 A1 und DE102016120971A1 Achsmittengetriebe mit zumindest zwei Planetenradsätzen, vorzugsweise für den Einsatz in einem Antriebsstrang für Elektrofahrzeuge. Das erste Sonnenrad bildet ein Eingangselement, wobei der erste Planetenträger stationär ist und das zweite Sonnenrad zu gemeinsamer Drehung mit dem ersten Hohlrad koppelbar oder gekoppelt ist.

[0003] Nachteilig am Stand der Technik ist allerdings, dass die gleichmäßige Schmierung aller Komponenten solcher Achsmittelgetriebe aufgrund ihres komplexen Aufbaus schwierig zu realisieren ist.

[0004] Ein solches Achsmittengetriebe kann insbesondere ein Differentialgetriebe zum Verteilen eines jeweiligen Antriebsmoments auf die zwei Halbachsen umfassen. Dabei kann es je nach Anwendung und insbesondere je nach der Art der Antriebsvorrichtung, von der das Achsmittengetriebe ein Antriebsmoment empfängt, zweckmäßig sein, das Antriebsmoment zunächst ins Langsamere oder Schnellere zu übersetzen, bevor es das Differentialgetriebe erreicht. Beispielsweise wenn es sich bei der Antriebsvorrichtung um einen Elektromotor oder einen sonstigen Motor mit hoher Drehzahl handelt, kann vorgesehen sein, dass das Antriebsmoment zunächst zu niedrigeren Drehzahlen untersetzt wird.

[0005] Eine beispielhafte Anwendung für ein solches Achsmittengetriebe ist ein Fahrzeug, das eine oder mehrere permanent, insbesondere von einem Verbrennungsmotor, angetriebene Antriebsachsen sowie zumindest eine wahlweise zuschaltbare Antriebsachse aufweist, die von einem Elektromotor angetrieben wird, dessen Antriebsmoment über ein Achsmittengetriebe untersetzt und auf zwei Halbachsen der zuschaltbaren Antriebsachse verteilt wird, insbesondere um einen wahlweise zuschaltbaren Allradantrieb zu verwirklichen. Die genannte Antriebsachse muss aber nicht zwingend zuschaltbar zu sein, sondern kann auch dauerhaft angetrieben werden, etwa für einen permanenten Allradantrieb. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Feuerlöschfahrzeug oder ein Geländenutzfahrzeug handeln.

[0006] Für eine flexible Nutzung in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen ist es vorteilhaft, wenn das von der jeweiligen Antriebsvorrichtung ausgegebene Antriebsmoment wahlweise unterschiedlich stark übersetzt, insbesondere untersetzt, werden kann. Verschiedene Ubersetzungsverhältnisse können beispielsweise durch schaltbare Radnabengetriebe realisiert werden. Insbesondere für Achsen mit Einzelradaufhängung und/oder bei Fahrzeugen mit geringer Bodenfreiheit sowie bei Antriebsvorrichtungen mit besonders hohen Drehzahlen ist es vorteilhaft, wenn bereits im Achsmittengetriebe verschiedene Ubersetzungsverhältnisse erzielt werden können. Dazu kann dem Differentialgetriebe ein UÜbersetzungsgetriebe zum Übersetzen des Antriebsmoments mit zumindest zwei wahlweise schaltbaren Übersetzungsverhältnissen vorgeordnet werden, so dass das Differentialgetriebe dann ein bereits übersetztes Antriebsmoment empfängt und auf zwei Ausgangselemente verteilt, die jeweils mit einer Halbachse der anzutreibenden Achse verbunden sein können.

[0007] Ein solches Achsmittengetriebe umfasst dann sowohl ein Differentialgetriebe als auch ein UÜbersetzungsgetriebe, soll aber gleichwohl eine möglichst kompakte Bauform aufweisen. Durch eine kompakte Bauform wird dabei jedoch die Kühlung und Schmierung der Bauteile des Achsmittengetriebes erschwert, da nur wenig Raum für die Schmiermittelführung zur Verfügung steht.

[0008] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Achsmittengetriebe der eingangs genannten Art, einen Achsantrieb mit einem solchen Achsmittengetriebe sowie eine Antriebsachse mit einem solchen Achsmittengetriebe bereitzustellen, die jeweils zumindest zwei wahlweise schaltbare UÜbersetzungsverhältnisse, eine kompakte Bauform sowie eine vergleichsweise einfache, aber zuverlässige Schmierung und Kühlung ermöglichen.

[0009] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Achsmittengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Achsantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 11, sowie durch eine Antriebsachse mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren.

[0010] Das erfindungsgemäße Achsmittengetriebe zum Übertragen eines von einer Antriebsvorrichtung empfangenen Antriebsmoments auf zwei Halbachsen einer Achse eines Fahrzeugs umfasst ein Übersetzungsgetriebe zum Übersetzen eines an einem Eingangselement empfangenen Antriebsmoments mit zumindest zwei wahlweise schaltbaren Übersetzungsverhältnissen sowie ein Differentialgetriebe zum Verteilen des übersetzten Antriebsmoments auf zwei Ausgangselemente. Als Antriebsvorrichtung kommt dabei vorzugsweise ein Elektromotor in Betracht. Grundsätzlich können sich die zwei Ubersetzungsverhältnisse jeweils aus einer Übersetzung ins Schnellere, also zu größeren Drehzahlen, aus einer Untersetzung, d.h. eine Übersetzung ins Langsamere, also zu kleineren Drehzahlen, oder auch aus einer 1:1-Ubersetzung ergeben. Die zumindest zwei Ubersetzungsverhältnisse des Untersetzungsgetriebes sind dabei voneinander verschieden. Insbesondere wenn die Antriebsvorrichtung, von der das Achsmittengetriebe das Antriebsmoment empfängt, ein Elektromotor mit hoher Drehzahl ist, handelt es sich bei den zumindest zwei Ubersetzungsverhältnissen vorzugsweise jeweils nicht um eine Ubersetzung ins Schnellere, sondern bei zumindest einem der UÜbersetzungsverhältnisse, bevorzugt bei allen schaltbaren UÜbersetzungsverhältnissen jeweils, um eine Untersetzung.

[0011] Das Eingangselement, an dem das Antriebsmoment empfangen wird, welches dann von dem Ubersetzungsgetriebe übersetzt und an das Differentialgetriebe ausgegeben wird, kann als Eingangselement des Übersetzungsgetriebes angesehen werden und kann ferner zugleich ein Eingangselement des Achsmittengetriebes bilden. Grundsätzlich können das Eingangselement des Ubersetzungsgetriebes und das Eingangselement des Achsmittengetriebes aber auch durch unterschiedliche Bauteile gebildet werden, zwischen denen noch ein oder mehrere weitere Bauteile, welche die beiden Eingangselemente antriebswirksam miteinander verbinden, zwischengeordnet sein können.

[0012] Die Ausgangselemente, auf die das Differentialgetriebe das von dem Übersetzungsgetriebe empfangene übersetzte Antriebsmoment verteilt, können als Ausgangselemente des Differentialgetriebes angesehen werden und können ferner zugleich Ausgangselemente des Achsmittengetriebes bilden. Grundsätzlich können die Ausgangselemente des Differentialgetriebes und die Ausgangselemente des Achsmittengetriebes aber auch durch unterschiedliche Bauteile gebildet werden, zwischen denen noch ein oder mehrere weitere Bauteile, welche die Ausgangselemente des Differentialgetriebes und die Ausgangselemente des Achsmittengetriebes antriebswirksam miteinander verbinden, zwischengeordnet sein können.

[0013] Das Differentialgetriebe kann auf grundsätzlich bekannte Weise ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei dem Differentialgetriebe um ein Kegelraddifferential mit einem Differentialkorb, einem oder mehreren, vorzugsweise vier, Ausgleichskegelrädern sowie zwei Abtriebskegelrädern handeln. Ein an dem Differentialkorb vorgesehenes Tellerrad kann dann das Eingangselement des Differentialgetriebes bilden. Die Abtriebskegelräder oder mit diesen verbundene Abtriebswellen können die genannten Ausgangselemente des Differentialgetriebes bzw. des Achsmittengetriebes bilden. Das Differentialgetriebe kann aber auch als Planetengetriebe oder auf sonstige Art dazu ausgebildet sein, ein empfangenes Antriebsmoment auf zumindest zwei Ausgangselemente zu verteilen.

[0014] Das Übersetzungsgetriebe weist eine erste Getriebestufe auf, die als Planetengetriebe ausgebildet ist und ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger mit einem oder mehreren Planetenrädern sowie ein erstes Hohlrad umfasst. Das Zusammenwirken dieser Elemente des Planetengetriebes entspricht grundsätzlich der üblichen Funktionsweise von Planetengetrieben. Insbesondere sind dabei das erste Sonnenrad, der erste Planetenträger und das erste Hohlrad koaxial um eine Drehachse drehbar angeordnet, während die Planetenräder exzentrisch zu dieser Drehachse an dem ersten Planetenträger drehbar gelagert sind. Dabei weisen die Planetenräder jeweils eine Außenverzahnung auf, die an einer Außenverzahnung des ersten und/oder an

einer Innenverzahnung des ersten Hohlrades abwälzt.

[0015] Das Übersetzungsgetriebe weist ferner eine zweite Getriebestufe auf, die als Planetengetriebe ausgebildet ist und ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger mit einem oder mehreren Planetenrädern sowie ein zweites Hohlrad umfasst. Wie bei der ersten Getriebestufe entspricht auch bei der zweiten Getriebestufe das Zusammenwirken der Elemente des Planetengetriebes grundsätzlich der üblichen Funktionsweise von Planetengetrieben. Insbesondere sind dabei das zweite Sonnenrad, der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad koaxial um eine Drehachse drehbar angeordnet, während die Planetenräder exzentrisch zu dieser Drehachse an dem zweiten Planetenträger drehbar gelagert sind. Dabei weisen die Planetenräder jeweils eine Außenverzahnung auf, die an einer Außenverzahnung des zweiten Sonnenrads und/oder an einer Innenverzahnung des zweiten Hohlrades abwälzt.

[0016] Die Drehachse des die erste Getriebestufe bildenden Planetengetriebes und die Drehachse des die zweite Getriebestufe bildenden Planetengetriebes fallen vorzugsweise zusammen, wobei die beiden Getriebestufen aber axial zueinander versetzt angeordnet sind.

[0017] Die Bezeichnung der einen Getriebestufe als erste Getriebestufe und der anderen Getriebestufe als zweite Getriebestufe dient der bloßen begrifflichen Unterscheidung und impliziert grundsätzlich weder, dass mehr als zwei Getriebestufen vorgesehen sein müssen, noch eine bestimmte Reihenfolge oder Hierarchie zwischen den jeweils vorgesehenen Getriebestufen. Entsprechendes gilt für die Bezeichnungen der Elemente der Getriebestufen als erstes bzw. zweites Sonnenrad, erster bzw. zweiter Planetenträger und erstes bzw. zweites Hohlrad.

[0018] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Sonnenrad das genannte Eingangselement bildet und der erste Planetenträger stationär ist. Auf diese Weise kann durch die erste Getriebestufe ein festes Ubersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Sonnenrad, an dem das Antriebsmoment empfangen wird, und dem ersten Hohlrad erreicht werden. Die Schaltbarkeit zwischen zwei verschiedenen UÜbersetzungsverhältnissen kann dann im einfachsten Fall dadurch erreicht werden, dass wahlweise entweder das erste Sonnenrad oder das erste Hohlrad als Ausgangselement der ersten Getriebestufe genutzt wird, so dass in der ersten Getriebestufe entweder eine 1:1-Ubersetzung oder das genannte feste Ubersetzungsverhältnis geschaltet werden kann. Da aber auch eine der ersten Getriebestufe nachgeordnete zweite Getriebestufe vorgesehen ist, kann alternativ oder zusätzlich auch die zweite Getriebestufe zwischen zwei Ubersetzungsverhältnissen schaltbar sein. Durch das Vorsehen zweier Getriebestufen kann eine insgesamt größere Untersetzung als mit einer einzelnen Getriebestufe erzielt werden, da das Antriebsmoment mit durch die erste Getriebestufe bereits reduzierter Eingangsdrehzahl in die zweite Getriebestufe eingehen und dort noch weiter untersetzt werden kann.

[0019] Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Ausbildung des Achsmittengetriebes ergeben sich insbesondere daraus, dass der erste Planetenträger stationär ist, d.h. dass der erste Planetenträger drehfest angeordnet ist und sich somit insbesondere nicht um die Drehachse des Planetengetriebes, um die das erste Sonnenrad und das erste Hohlrad drehbar sind, relativ zu einem Gehäuse des Ubersetzungsgetriebes oder des gesamten Achsmittengetriebes drehen kann. Vielmehr ist der erste Planetenträger vorzugsweise fest mit einem solchen Gehäuse verbunden oder sogar als Teil eines solchen Gehäuses ausgebildet. Aufgrund des feststehenden ersten Planetenträgers drehen sich die am ersten Planetenträger gelagerten Planetenräder lediglich um sich selbst, jedoch nicht noch zusätzlich um die genannte Drehachse des Planetengetriebes. Dadurch wirken bezüglich der genannten Drehachse keine Fliehkrafteinflüsse auf die Planeten, so dass auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder anstelle aufwendiger Kurbelzapfenlager einfachere Lager für die Lagerung der Planeten an dem ersten Planetenträger verwendet werden können.

[0020] Weitere Vorteile ergeben sich daraus, dass sich der stationäre Planetenträger bezüglich der genannten Drehachse des Planetengetriebes axial durch die erste Getriebestufe hindurch erstrecken kann. Auf diese Weise kann er auf der einen Seite der ersten Getriebestufe fest verankert sein und auf der anderen Seite als stationäres Bauteil für eine zuverlässige Abstützung weiterer Bauteile, insbesondere einer zweiten Getriebestufe, zur Verfügung stehen. Darüber hin-

aus kann der stationäre erste Planetenträger gerade aufgrund seiner stationären Ausbildung auch als Grundstruktur für eine vergleichsweise einfache und dadurch besonders zuverlässige Schmiermittelführung genutzt werden, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass keine aufwendigen Drehdurchführungen oder dergleichen vorgesehen werden müssen.

[0021] Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad zu gemeinsamer Drehung mit dem ersten Hohlrad koppelbar oder gekoppelt ist. Mit anderen Worten sind an dem Achsmittengetriebe Kopplungsmittel vorgesehen, um das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad nach Bedarf oder permanent miteinander zu gemeinsamer Drehung zu koppeln.

[0022] Bei Kopplung des zweiten Sonnenrads mit dem ersten Hohlrad zu gemeinsamer Drehung weisen diese beiden Bauteile einen eindeutigen Antriebszusammenhang, nämlich ein festes Drehzahlverhältnis, auf. Insbesondere können das zweite Sonnenrad und das erste Hohlrad dazu drehfest miteinander gekoppelt sein, so dass sie stets dieselbe Drehzahl aufweisen. Vorzugsweise sind das zweite Sonnenrad und das erste Hohlrad sogar einteilig ausgebildet, d.h. als ein einzelnes Bauteil mit einem Hohlradabschnitt, der als Hohlrad der ersten Getriebestufe fungiert, und einem Sonnenradabschnitt, der als Sonnenrad der zweiten Getriebestufe fungiert. Ein dazwischen ausgebildeter Abschnitt dieses Bauteils kann als Verbindungsabschnitt angesehen werden.

[0023] Durch die Kopplung des zweiten Sonnenrads mit dem ersten Hohlrad kann das von dem ersten Sonnenrad empfangene und durch die erste Getriebestufe übersetzte, insbesondere untersetzte, Antriebsmoment auf die zweite Getriebestufe übertragen werden. Insofern ist die zweite Getriebestufe der ersten Getriebestufe antriebsmäßig nachgeordnet. Da das Antriebsmoment von dem ersten Hohlrad an die zweite Getriebestufe ausgegeben wird, kann durch die erste Getriebestufe insbesondere eine Übersetzung mit einem festen Ubersetzungsverhältnis erfolgen, das dem Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Hohlrad und dem ersten Sonnenrad entspricht. Die zweite Getriebestufe ist dagegen vorzugsweise schaltbar, um insgesamt die zumindest zwei Übersetzungsverhältnisse des Ubersetzungsgetriebes zu realisieren. Da sich das Gesamtübersetzungsverhältnis des UÜbersetzungsgetriebes aus der Kombination des Ubersetzungsverhältnisses der ersten Getriebestufe und des Übersetzungsverhältnisses der zweiten Getriebestufe ergibt, kann durch das Vorsehen der zweiten Getriebestufe vorteilhafterweise ein betragsmäßig größeres Gesamtübersetzungsverhältnis als mit lediglich einer Getriebestufe erreicht werden.

[0024] Als Ausgangselement des Übersetzungsgetriebes, an dem das von dem Übersetzungsgetriebe übersetzte Antriebsmoment an das Differentialgetriebe übergeben wird, kommen insbesondere der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad in Betracht.

[0025] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Planetenträger mit dem Differentialgetriebe verbunden, um das von dem Ubersetzungsgetriebe übersetzte Antriebsmoment an das Differentialgetriebe auszugeben. In diesem Fall kann das Ubersetzungsgetriebe eine schaltbare Kupplungsvorrichtung umfassen, mittels welcher das zweite Hohlrad wahlweise drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar oder stationär festsetzbar ist. Mit anderen Worten ist die Kupplungsvorrichtung zwischen zumindest zwei Stellungen verstellbar, in deren einer die Kupplungsvorrichtung das zweite Hohlrad drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelt und in deren anderer die Kupplungsvorrichtung das zweite Hohlrad stationär festsetzt, z.B. indem sie das zweite Hohlrad drehfest mit einem Gehäuse des UÜbersetzungsgetriebes oder des Achsmittengetriebes koppelt.

[0026] Ist das zweite Hohlrad stationär festgesetzt, erfolgt zwischen dem zweiten Sonnenrad, an dem das von der ersten Getriebestufe ausgegebene Antriebsmoment in die zweite Getriebestufe eingeht, und dem zweiten Planetenträger eine Übersetzung mit einem festen Ubersetzungsverhältnis, mit dem das in die zweite Getriebestufe eingegangene Antriebsmoment dann von dem zweiten Planetenträger an das Differentialgetriebe ausgegeben wird. Ist das zweite Hohlrad dagegen mit dem ersten Hohlrad drehfest gekoppelt, ist es darüber zugleich auch zu gemeinsamer Drehung mit dem zweiten Sonnenrad koppelbar oder gekoppelt. Durch eine solche Kopplung kann das Planetengetriebe, das die zweite Getriebestufe bildet, verblockt werden, so dass das in

die zweite Getriebestufe eingegangene Antriebsmoment von dem zweiten Planetenträger mit einer 1:1- -Übersetzung ausgegeben wird. Auf diese Weise kann mittels der Kupplungsvorrichtung zwischen zwei Übersetzungsverhältnissen des Übersetzungsgetriebes geschaltet werden.

[0027] Gemäß einer zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform alternativen Ausführungsform ist dagegen nicht der zweite Planetenträger, sondern das zweite Hohlrad mit dem Differentialgetriebe verbunden, um das von dem Ubersetzungsgetriebe übersetzte Antriebsmoment an das Differentialgetriebe auszugeben. In diesem Fall kann das Ubersetzungsgetriebe eine schaltbare Kupplungsvorrichtung umfassen, mittels welcher der zweite Planetenträger wahlweise drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar oder stationär festsetzbar ist. Mit anderen Worten ist die Kupplungsvorrichtung zwischen zumindest zwei Stellungen verstellbar, in deren einer die Kupplungsvorrichtung den zweiten Planetenträger drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelt und in deren anderer die Kupplungsvorrichtung den zweiten Planetenträger stationär festsetzt, z.B. indem sie den zweiten Planetenträger drehfest mit einem Gehäuse des UÜbersetzungsgetriebes oder des Achsmittengetriebes koppelt.

[0028] Ist der zweite Planetenträger stationär festgesetzt, erfolgt zwischen dem zweiten Sonnenrad, an dem das von der ersten Getriebestufe ausgegebene Antriebsmoment in die zweite Getriebestufe eingeht, und dem zweiten Hohlrad eine Übersetzung mit festem Übersetzungsverhältnis, mit der das in die zweite Getriebestufe eingegangene Antriebsmoment dann von dem zweiten Hohlrad an das Differentialgetriebe ausgegeben wird. Ist der zweite Planetenträger dagegen mit dem ersten Hohlrad drehfest gekoppelt, ist er darüber zugleich auch zu gemeinsamer Drehung mit dem zweiten Sonnenrad koppelbar oder gekoppelt. Durch eine solche Kopplung kann das Planetengetriebe, das die zweite Getriebestufe bildet, verblockt werden, so dass das in die zweite Getriebestufe eingegangene Antriebsmoment von dem zweiten Hohlrad mit einer 1:1-Ubersetzung an das Differentialgetriebe ausgegeben wird. Auf diese Weise kann mittels der Kupplungsvorrichtung zwischen zwei Übersetzungsverhältnissen des Übersetzungsgetriebes geschaltet werden.

[0029] Ein Vorteil der erstgenannten der zwei vorstehenden zueinander alternativen Ausführungsformen ist, dass es konstruktiv vergleichsweise einfacher sein kann, eine Kupplungsvorrichtung vorzusehen, mittels welcher die beiden Hohlräder miteinander koppelbar sind, als eine Kupplungsvorrichtung vorzusehen, die den zweiten Planetenträger drehfest mit dem ersten Hohlrad koppeln kann. Grundsätzlich kann aber aus anderen Gründen die zweitgenannte Ausführungsform gleichwohl vorzuziehen sein. Die Kupplungsvorrichtung kann dabei jeweils auf eine an sich bekannte Weise ausgebildet sein. Bei der Kupplungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine reibschlüssige oder um eine formschlüssige Kupplungsvorrichtung handeln, wobei insbesondere im Falle einer formschlüssigen Kupplungsvorrichtung Mittel zur Synchronisierung der Kupplungshälften vorgesehen sein können.

[0030] Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungsvorrichtung als Klauenkupplung ausgeführt ist und dazu ausgebildet ist, von der Antriebsvorrichtung synchronisiert zu werden, um während der Fahrt geschaltet werden zu können. Die Synchronisierung kann dann insbesondere durch Beschleunigen der betreffenden Kupplungshälfte mittels der jeweiligen Antriebsvorrichtung auf Synchrondrehzahl erfolgen. Dies ermöglicht es, trotz der Verwendung einer Klauenkupplung, die hinsichtlich einer zuverlässigen Kraftübertragung vorteilhaft ist, die Kupplungsvorrichtung auch während einer Fahrt des Fahrzeugs, an dem das Achsmittengetriebe vorgesehen ist, zu schalten.

[0031] Bei beiden genannten alternativen Ausführungsformen kann das jeweilige Element der zweiten Getriebestufe, das als Ausgangselement der zweiten Getriebestufe und gegebenenfalls des gesamten UÜbersetzungsgetriebes fungiert, (also der zweite Planetenträger bzw. das zweite Hohlrad) für seine Verbindung mit dem Differentialgetriebe ein Ritzel aufweisen oder zu gemeinsamer Drehung mit einem Ritzel verbunden sein, welches mit einem Eingangselement des Differentialgetriebes in Eingriff steht. Bei diesem Eingangselement des Differentialgetriebes kann es sich dann insbesondere um ein an einem Gehäuse oder Differentialkorb des Differentialgetriebes vorgesehenes Tellerrad handeln.

[0032] Ferner kann bei beiden Ausführungsformen jeweils vorgesehen sein, dass die Kupplungs-

vorrichtung in eine Neutralstellung schaltbar ist, in der sie das jeweilige Element der zweiten Getriebestufe, das mittels der Kupplungsvorrichtung wahlweise drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar oder aber stationär festsetzbar ist, (also das zweite Hohlrad bzw. den zweiten Planetenträger) weder drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelt noch stationär festsetzt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kupplungsvorrichtung in der Neutralstellung kein Element der zweiten Getriebestufe drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelt und auch kein Element der zweiten Getriebestufe stationär festsetzt. In der Neutralstellung ist das jeweilige Element der zweiten Getriebestufe somit vorzugsweise frei drehbar, so dass die zweite Getriebestufe unterbestimmt ist und folglich kein Antriebsmoment übertragen kann. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Antriebsvorrichtung, von der das Achsmittengetriebe ein Antriebsmoment empfängt, von der Achse, auf die das Achsmittengetriebe das Antriebsmoment verteilen kann, wahlweise entkoppelt werden kann. Dadurch kann eine je nach Bedarf zuschaltbare Antriebsachse realisiert werden, auch wenn die verwendete Antriebsvorrichtung selbsthemmend, z.B. ein selbsthemmender Elektromotor, ist.

[0033] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Sonnenrad über zumindest ein Stützlager an dem ersten Planetenträger gelagert. Mit anderen Worten stützt sich das zweite Sonnenrad über das zumindest eine Stützlager an dem ersten Planetenträger ab. Insbesondere kann das genannte Stützlager das einzige zur Lagerung des zweiten Sonnenrads gesondert vorgesehene Lager sein. Bei dieser Ausführungsform wird für die Lagerung eines Elements der zweiten Getriebestufe ausgenutzt, dass der Planetenträger der ersten Getriebestufe stationär und von der zweiten Getriebestufe aus, die vorteilhafterweise axial benachbart zur ersten Getriebestufe angeordnet ist, gut zugänglich ist. Auf diese Weise kann eine einfache und zugleich besonders zuverlässige Lagerung des zweiten Sonnenrads erreicht werden. Wenn das zweite Sonnenrad einteilig mit dem ersten Hohlrad ausgebildet ist, trägt das Stützlager zugleich auch zur Lagerung des ersten Hohlrades bei.

[0034] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn in dem ersten Planetenträger zumindest ein Schmiermittelkanal ausgebildet ist, um Schmiermittel bezogen auf die vorzugsweise gemeinsame Drehachse der beiden Planetengetriebe axial in den Bereich zwischen der ersten und der zweiten Getriebestufe zu leiten. Das Schmiermittel, bei dem es sich insbesondere um ein Öl handelt, kann auch ein Kühlmittel sein oder zugleich sowohl als Schmiermittel als auch als Kühlmittel fungieren. Die axiale Ausdehnung der beiden Getriebestufen kann beispielsweise jeweils durch den Bereich definiert werden, in dem ein Zahneingriff zwischen dem Sonnenrad, den Planeten und dem Hohlrad des jeweiligen Planetengetriebes erfolgt. In den axial zwischen diesen beiden Bereichen liegenden Bereich kann mittels des genannten zumindest einen Schmiermittelkanals Schmiermittel gelangen. Da der Schmiermittelkanal in einem stationären Element ausgebildet ist, brauchen hierfür keine aufwendigen Drehdurchführungen vorgesehen werden.

[0035] Vorzugsweise ist der genannte Schmiermittelkanal außerdem dazu ausgebildet, Schmiermittel radial nach innen zu leiten. Insbesondere weist der Schmiermittelkanal innerhalb des genannten Bereichs axial zwischen der ersten und der zweiten Getriebestufe einen Abschnitt auf, durch den Schmiermittel, das axial durch die erste Getriebestufe hindurch geleitet wurde, radial nach innen geleitet wird. Da der erste Planetenträger, in dem der Schmiermittelkanal ausgebildet ist, stationär ist, brauchen hierzu keine Fliehkräfte überwunden zu werden.

[0036] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Schmiermittelkanal dazu ausgebildet ist, Schmiermittel zu dem genannten zumindest einen Stützlager für die Lagerung des zweiten Sonnenrads an dem ersten Planetenträger zu leiten. Dazu kann der Schmiermittelkanal unmittelbar benachbart, z.B. in einem Abstand von wenigen Millimetern, insbesondere höchstens 1 mm, zu dem Stützlager münden.

[0037] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind das zweite Sonnenrad und das erste Hohlrad über einen Verbindungsabschnitt miteinander gekoppelt, in dem ein oder mehrere Schmiermitteldurchgänge ausgebildet sind, durch die hindurch Schmiermittel von der ersten Getriebestufe zur zweiten Getriebestufe gelangen kann. Bei dem Verbindungsabschnitt kann es sich insbesondere um den vorstehend erwähnten Verbindungsabschnitt eines sowohl als Hohlrad der

ersten Getriebestufe als auch als Sonnenrad der zweiten Getriebestufe fungierenden einzelnen Bauteils handeln.

[0038] Der Verbindungsabschnitt weist vorzugsweise mehrere solcher Schmiermitteldurchgänge auf, die regelmäßig voneinander beabstandet entlang einer Kreisbahn um eine gemeinsame Drehachse der beiden Getriebestufen angeordnet sind. Ferner sind die Schmiermitteldurchgänge vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zu der genannten Drehachse ausgerichtet. Uber derartige Schmiermitteldurchgänge kann Schmiermittel insbesondere von dem genannten Stützlager am ersten Sonnenrad aus auf einfache Weise zum zweiten Sonnenrad gelangen.

[0039] Dabei ist es des Weiteren vorteilhaft, wenn die Schmiermitteldurchgänge (auf Seiten der zweiten Getriebestufe) in einen Ringraum münden, der zwischen dem zweiten Sonnenrad, dem Verbindungsabschnitt und dem zweiten Planetenträger ausgebildet ist. In diesen Ringraum können dann vorzugsweise wiederum ein oder mehrere Schmiermittelkanäle münden, die in dem zweiten Planetenträger ausgebildet sind, um Schmiermittel aus dem Ringraum zu den Planetenrädern des zweiten Planetenträgers, insbesondere in für die Planetenräder am Planetenträger vorgesehene Lager, zu leiten. Auf diese Weise kann Schmiermittel, das über die Schmiermitteldurchgänge in den Ringraum gelangt, durch die Schmiermittelkanäle des zweiten Planetenträgers zumindest im Wesentlichen radial nach außen zu den Planetenrädern weitergefördert werden. Wenn der zweite Planetenträger nicht stationär ist, wird die Förderung des Schmiermittels durch dessen Schmiermittelkanäle hindurch vorteilhafterweise durch die aus der Rotation des zweiten Planetenträgers resultierende Fliehkraft unterstützt.

[0040] Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Achsantrieb. Der erfindungsgemäße Achsantrieb umfasst ein erfindungsgemäßes Achsmittengetriebe - insbesondere ein Achsmittengetriebe, das auf zumindest eine der vorstehend beschriebenen Weisen ausgebildet ist - sowie eine Antriebsvorrichtung, die mit dem genannten Eingangselement verbunden ist, um ein Antriebsmoment der Antriebsvorrichtung auf das Achsmittengetriebe zu übertragen. Das Eingangselement kann ein Eingangselement des Ubersetzungsgetriebes sein und zugleich, oder alternativ, ein Eingangselement des Achsmittengetriebes sein. Bei der Antriebsvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Elektromotor. Grundsätzlich kommen aber auch Antriebsvorrichtungen in Betracht, die auf anderen Prinzipien zur Erzeugung eines Antriebsmoments beruhen. Beispielsweise kann es sich auch um einen Hydromotor oder auch um einen Verbrennungsmotor handeln.

[0041] Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug einen von der Antriebsvorrichtung des Achsantriebs verschiedenen primären Motor (z.B. Verbrennungsmotor) sowie zumindest eine von dem primären Motor angetriebene Antriebsachse aufweisen, wobei der Achsantrieb dann dazu dienen kann, eine weitere Achse des Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung anzutreiben, um eine zusätzliche Antriebsachse zu realisieren. Diese zusätzliche Antriebsachse ist aufgrund der Schaltbarkeit des Achsmittengetriebes zumindest zwischen zwei Ubersetzungsverhältnissen schaltbar sowie vorzugsweise auch antriebsfrei schaltbar, beispielsweise über eine Neutralstellung einer Kupplungsvorrichtung, wie weiter oben beschrieben wurde. Auf diese Weise kann eine in verschiedenen Fahrbereichen nutzbare, zuschaltbare Antriebsachse mit eigener Antriebsvorrichtung realisiert werden.

[0042] Vorzugsweise weist das Fahrzeug jedoch keinen zusätzlichen primären Motor auf, sondern wird über einen oder mehrere erfindungsgemäße Achsantriebe angetrieben. Insofern bezieht sich die Erfindung auch auf ein Fahrzeug mit zumindest zwei Achsantrieben, bei deren Antriebsvorrichtungen es sich jeweils vorzugsweise um einen Elektromotor handelt und von denen zumindest ein Achsantrieb in der genannten erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist. Vorzugsweise sind dabei alle Achsantriebe in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet.

[0043] Durch Vorsehen mehrerer erfindungsgemäßer Achsantriebe wird ein gestuftes Schalten verschiedener Achsen des Fahrzeugs ermöglicht. Insbesondere kann in entsprechender Weise, wie es weiter oben beschrieben wurde, vorgesehen sein, dass sich Kupplungsvorrichtungen der Achsantriebe jeweils in eine Neutralstellung schalten lassen, um antreibbare Achsen des Fahrzeugs unabhängig voneinander je nach Wunsch oder fahrsituationsabhängig antriebsfrei schalten zu können.

[0044] Konkret kann ein Fahrzeug beispielsweise zwei Achsen aufweisen, welche beide jeweils als erfindungsgemäße Achsantriebe ausgebildet sind und als jeweilige Antriebsvorrichtung vorzugsweise einen Elektromotor aufweisen. Dabei ist zusätzlich zu den Antriebsvorrichtungen der beiden Achsantriebe kein primärer Motor zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen. Mittels der Achsantriebe können die beiden Achsen dann gestuft geschaltet werden, so dass z.B. zuerst ein Schalten der Vorderachse des Fahrzeugs und dann ein Schalten der Hinterachse des Fahrzeugs oder, gerade umgekehrt, zuerst ein Schalten der Hinterachse des Fahrzeugs und dann ein Schalten der Vorderachse des Fahrzeugs erfolgen kann.

[0045] Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Antriebsachse. Die erfindungsgemäße Antriebsachse umfasst ein erfindungsgemäßes Achsmittengetriebe - insbesondere ein Achsmittengetriebe, das auf zumindest eine der vorstehend beschriebenen Weisen ausgebildet ist - oder einen erfindungsgemäßen Achsantrieb - insbesondere einen Achsantrieb, der auf zumindest eine der vorstehend beschriebenen Weisen ausgebildet ist. Die Antriebsachse muss also nicht zwangsläufig eine Antriebsvorrichtung umfassen, sondern das von dem Achsmittengetriebe der Antriebsachse empfangene Antriebsmoment kann auch von einer separaten Antriebsvorrichtung stammen.

[0046] Die Antriebsachse umfasst ferner zwei Halbachsen, die jeweils mit einem der zwei genannten Ausgangselemente verbunden sind, um einen jeweiligen Teil des von dem Achsmittengetriebe übersetzten und auf die Ausgangselemente verteilten Antriebsmoments zu empfangen. Die Ausgangselemente können Ausgangselemente des Differentialgetriebes sein und zugleich, oder alternativ, Ausgangselemente des Achsmittengetriebes sein. Bei den beiden Halbachsen kann es sich um zwei entgegengesetzt ausgerichtete Hälften derselben Achse eines Fahrzeugs handeln, an dem die Antriebsachse vorgesehen werden kann.

[0047] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Halbachsen jeweils eine Gelenkwelle sowie eine Radseite und sind zur Einzelradaufhängung ausgebildet. Das eine Ende der Gelenkwelle einer jeweiligen Halbachse kann dann mit der Radseite verbunden sein, während das andere Ende mit einem jeweiligen der zwei Ausgangselemente verbunden sein kann. Die Radseite kann eine Radnabe und gegebenenfalls ein zwischen der Radnabe und der Gelenkwelle vorgesehenes Untersetzungsgetriebe aufweisen, über welches das von der Gelenkwelle auf die Radnabe übertragene Antriebsmoment untersetzt werden kann. Bei dem Untersetzungsgetriebe kann es sich insbesondere um ein Planetengetriebe handeln, wobei die Gelenkwelle dann vorzugsweise mit einem Sonnenrad dieses Planetengetriebes verbunden ist.

[0048] Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figuren weiter erläutert.

[0049] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäßen Achsantriebs, der ein erfindungsgemäßes Achsmittengetriebe umfasst.

[0050] Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Teil einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achsmittengetriebes.

[0051] Fig. 3 zeigt den Verlauf einer Schmiermittelführung durch die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform.

[0052] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achsmittengetriebes 11 in schematischer Darstellung gezeigt. Das Achsmittengetriebe 11 ist mit einer Antriebsvorrichtung 13 verbunden und bildet mit diesem einen Achsantrieb 15 für eine Achse eines ansonsten nicht dargestellten Fahrzeugs. Bei der Antriebsvorrichtung 13 handelt es sich um einen Elektromotor, der speziell zum Antrieb der genannten Achse vorgesehen ist. Das Fahrzeug kann noch weitere Achsen aufweisen, insbesondere eine oder mehrere, vorzugsweise zwei, Achsen, die jeweils in entsprechender Weise wie die dargestellte Achse ausgebildet sind, also einen Achsantrieb 15 mit einem erfindungsgemäßen Achsmittengetriebe 11 sowie einer jeweiligen Antriebsvorrichtung 13 aufweisen.

[0053] Das Achsmittengetriebe 11 umfasst ein Übersetzungsgetriebe 17 sowie ein Differential-

getriebe 19. Mit einem Eingangselement 21 des Übersetzungsgetriebes 17, das zugleich als Eingangselement 21 des gesamten Achsmittengetriebes 11 fungiert, ist das Übersetzungsgetriebe 17 mit einer Abtriebswelle 23 der Antriebsvorrichtung 13 verbunden. Auf diese Weise geht ein von der Antriebsvorrichtung 13 erzeugtes und über die Abtriebswelle 23 ausgegebenes Antriebsmoment in das Ubersetzungsgetriebe 17 des Achsmittengetriebes 11 ein. Das Ubersetzungsgetriebe 17 ist auch in den Fig. 2 und 3 dargestellt, die einen Großteil des Ubersetzungsgetriebes 17 in einer Schnittdarstellung zeigen.

[0054] Das Übersetzungsgetriebe 17 weist eine erste Getriebestufe 25 und eine zweite Getriebestufe 27 auf, die jeweils ein Planetengetriebe umfassen. Das Planetengetriebe der ersten Getriebestufe 25 weist ein erstes Sonnenrad 29, einen ersten Planetenträger 31, an dem mehrere Planetenräder 33 drehbar gelagert sind, sowie ein erstes Hohlrad 35 auf. In ähnlicher Weise weist die zweite Getriebestufe 27 ein zweites Sonnenrad 37, einen zweiten Planetenträger 39, an dem mehrere Planetenräder 41 drehbar gelagert sind, sowie ein zweites Hohlrad 43 auf. Die Planetengetriebe der ersten und zweiten Getriebestufe 25, 27 weisen eine gemeinsame Drehachse D auf (vgl. Fig. 2).

[0055] Das erste Sonnenrad 29 bildet das genannte Eingangselement 21 und ist drehfest mit der Abtriebswelle 23 der Antriebsvorrichtung 13 gekoppelt. Der erste Planetenträger 31 ist stationär ausgebildet. Dazu ist der erste Planetenträger 31 mit einem nicht dargestellten Gehäuse des Achsmittengetriebes 11 verbunden. Da die an dem ersten Planetenträger 31 gelagerten Planetenräder 33 sowohl mit dem ersten Sonnenrad 29 als auch mit dem ersten Hohlrad 35 in Eingriff stehen, führt eine Drehung des ersten Sonnenrads 29 über die Planetenräder 33 zu einer Drehung des ersten Hohlrads 35, so dass das an dem ersten Sonnenrad 29 eingehende Antriebsmoment auf das erste Hohlrad 35 übertragen wird. Das Ubersetzungsverhältnis, mit dem das Antriebsmoment dabei übertragen wird, hängt in an sich bekannter Weise von den Verhältnissen der dabei beteiligten Zahnräder ab. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Antriebsmoment durch die erste Getriebestufe 25 untersetzt.

[0056] Das erste Hohlrad 35 ist einteilig mit dem zweiten Sonnenrad 37 ausgebildet, so dass das erste Hohlrad 35 durch einen Hohlradabschnitt und das zweite Sonnenrad 37 durch einen Sonnenradabschnitt desselben Bauteils gebildet werden, das außerdem einen Verbindungsabschnitt 45 umfasst, welcher zwischen dem Hohlradabschnitt und dem Sonnenradabschnitt ausgebildet ist und insofern das erste Hohlrad 35 und das zweite Sonnenrad 37 miteinander verbindet.

[0057] Das zweite Sonnenrad 37 kämmt mit Planetenrädern 41, die an dem zweiten Planetenträger 39 drehbar gelagert sind und außerdem mit dem zweiten Hohlrad 43 kämmen. Mittels einer schaltbaren Kupplungsvorrichtung 47 kann das zweite Hohlrad 43 wahlweise zu gemeinsamer Drehung mit dem ersten Hohlrad 35 gekoppelt oder aber stationär, insbesondere gegenüber dem genannten Gehäuse des Achsmittengetriebes 11 festgesetzt werden, so dass das zweite Hohlrad 43 gegen eine Drehung gesperrt ist. Darüber hinaus kann die Kupplungsvorrichtung 47 in eine Neutralstellung geschaltet werden, in der das zweite Hohlrad 43 weder mit dem ersten Hohlrad 35 gekoppelt noch stationär festgesetzt ist, sondern sich frei drehen kann.

[0058] Der zweite Planetenträger 39 stellt ein Ausgangselement des Übersetzungsgetriebes 17 dar, an dem das vom Ubersetzungsgetriebe 17 übersetzte Antriebsmoment ausgegeben wird. Welche Ubersetzung das durch die erste Getriebestufe 25 übersetzte Antriebsmoment durch die zweite Getriebestufe 27 noch zusätzlich erfährt, hängt davon ab, ob das zweite Hohlrad 43 stationär festgesetzt ist oder aber zu gemeinsamer Drehung mit ersten Hohlrad 35 und somit zugleich auch mit dem zweiten Sonnenrad 37 gekoppelt ist.

[0059] Bei stationär festgesetztem zweitem Hohlrad 43 erfolgt durch die zweite Getriebestufe 27 eine weitere Untersetzung des Antriebsmoments, so dass die Gesamtuntersetzung, mit der das Antriebsmoment durch das UÜbersetzungsgetriebes 17 übertragen wird, insgesamt betragsmäßig vergrößert wird. Ist das zweite Hohlrad 43 dagegen drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 37 gekoppelt, läuft das Planetengetriebe der zweiten Getriebestufe 27 im Block um, so dass keine zusätzliche Übersetzung erfolgt und das Gesamtübersetzungsverhältnis des Ubersetzungsgetriebes der konstanten Untersetzung der ersten Getriebestufe 25 entspricht. Auf diese Weise

kann mittels der Kupplungsvorrichtung 47 zwischen zwei verschiedenen Untersetzungen umgeschaltet werden. Grundsätzlich können durch entsprechende Auslegung der beiden Getriebestufen 25, 27 auch nahezu beliebige andere Ubersetzungsverhältnisse realisiert werden.

[0060] Wird die Kupplungsvorrichtung 47 in ihre Neutralstellung versetzt, kann aufgrund des frei drehenden zweiten Hohlrads 43 durch die zweite Getriebestufe 27 und somit auch durch das gesamte Ubersetzungsgetriebe 17 kein Antriebsmoment übertragen werden. Das Neutralstellen der Kupplungsvorrichtung 47 ermöglicht folglich, die Antriebsvorrichtung 13 je nach Bedarf von der jeweiligen Achse des Fahrzeugs zu entkoppeln. Auf diese Weise kann die Achse als zuschaltbare Antriebsachse je nach Bedarf entweder angetrieben werden oder lediglich mitlaufen.

[0061] Der zweite Planetenträger 39 des Übersetzungsgetriebes 17 ist mit einem Ritzel 49 verbunden, über welches das übersetzte Antriebsmoment auf einen Differentialkorb 51 des Differentialgetriebes 19 übertragen wird. Dazu weist der Differentialkorb 51 ein Tellerrad 53 auf, mit dem das Ritzel 49 in Eingriff steht. An dem Differentialkorb 51 sind zwei Ausgleichskegelräder 55 drehbar gelagert, die wiederum zwei Abtriebskegelräder 57 antreiben, so dass das am Tellerrad 53 eingehende übersetzte Antriebsmoment auf die beiden Abtriebskegelräder 57 verteilt wird. Die Abtriebskegelräder 57 können dann mit einer Welle, insbesondere einer Gelenkwelle, einer jeweiligen Halbachse der Achse des Fahrzeugs, an der der Achsantrieb 15 vorgesehen ist, zu gemeinsamer Drehung verbunden sein, so dass das verteilte Antriebsmoment letztlich an die Halbachsen ausgegeben wird. Insofern stellen die Abtriebskegelräder 57 Ausgangselemente 59 des Differentialgetriebes 19 und zugleich des gesamten Achsmittengetriebes 11 dar.

[0062] Da der erste Planetenträger 31 stationär ist, kann das zusammen mit dem ersten Hohlrad 35 als einzelnes Bauteil ausgebildete zweite Sonnenrad 37 über ein Stützlager 61 zuverlässig daran abgestützt sein. Dies ist in der Schnittdarstellung der Fig. 2 und 3 zu erkennen.

[0063] Der stationäre erste Planetenträger 31 kann zudem vorteilhaft für die Schmiermittelführung genutzt werden. Zu diesem Zweck weist der erste Planetenträger 31 Schmiermittelkanäle 63, 63' auf, die mit einer nicht dargestellten Schmiermittelpumpe verbunden sind. Zur Verbindung mit der Schmiermittelbumpe brauchen aufgrund der stationären Anordnung dabei keine Drehdurchführungen oder ähnliches vorgesehen zu werden.

[0064] Zu den am ersten Planetenträger 31 gelagerten Planetenrädern 33 und deren Lagern kann durch einen oder mehrere Schmiermittelkanäle 63’ direkt Schmiermittel geleitet werden. Zudem kann durch einen oder mehrere Schmiermittelkanäle 63 Schmiermittel axial (bezogen auf die Drehachse D) durch die erste Getriebestufe 25 hindurch in den Bereich zwischen die Verzahnungen der ersten und der zweiten Getriebestufe 25, 27 gelangen und dort radial nach innen zu dem Stützlager 61 geleitet werden. Dazu können die Schmiermittelkanäle 63 einen Abschnitt aufweisen, der sich im Wesentlichen axial erstreckt und einen daran anschließenden Abschnitt aufweisen, der sich im Wesentlichen radial zu der Drehachse D erstreckt, wie in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist.

[0065] Der Verbindungsabschnitt 45 zwischen dem als erstes Hohlrad 35 fungierenden Hohlradabschnitt und dem als zweites Sonnenrad 37 fungierenden Sonnenradabschnitt des diese beiden Elemente umfassenden Bauteils weist mehrere um die Drehachse D umlaufend verteilt angeordnete Schmiermitteldurchgänge 65 auf, die sich axial durch den Verbindungsabschnitt 45 hindurch erstrecken. Dadurch kann Schmiermittel durch die Schmiermitteldurchgänge 65 von der ersten Getriebestufe 25, insbesondere von dem Stützlager 61 aus, zur zweiten Getriebestufe 27 gelangen.

[0066] Die Schmiermitteldurchgänge 65 münden in einen Ringraum 67, der zwischen dem genannten Bauteil, welches das zweite Sonnenrad 37 und den Verbindungsabschnitt 45 aufweist, sowie dem zweiten Planetenträger 39 ausgebildet ist. In diesen Ringraum 67 münden zudem weitere Schmiermittelkanäle 69, die in dem zweiten Planetenträger 39 ausgebildet sind. Durch diese Schmiermittelkanäle 69 hindurch kann das Schmiermittel dann aus dem Ringraum 67 zu den an dem zweiten Planetenträger 39 gelagerten Planetenrädern 41 bzw. deren Lagern geleitet werden. Ferner kann Schmiermittel aus dem Ringraum 67 vorteilhafterweise auch in den Zahn-

eingriff zwischen dem ersten Sonnenrad 37 und den Planetenrädern 41 gelangen.

[0067] Der Gesamtverlauf der beschriebenen Schmiermittelführung, über die insbesondere das Stützlager 61 und die Elemente der zweiten Getriebestufe 27 mit Schmiermittel versorgen werden, ist in Fig. 3, die ansonsten der Fig. 2 entspricht, als vergleichsweise dickere durchgezogene Linie gekennzeichnet. Zusätzlich ist zudem der Verlauf eines Bypasses des Schmiermittelstroms um das Stützlager 61 herum durch eine unterbrochene Linie gekennzeichnet.

[0068] Für diese Schmiermittelführung brauchen keine Fliehkräfte überwunden zu werden, da das Schmiermittel nur in dem stationären ersten Planetenträger radial nach innen geleitet wird und bis zu dem Stützlager 61 in stationären Schmiermittelkanälen 63 geführt wird. Anschließend kann die Fliehkraft dann vorteilhafterweise ausgenutzt werden, um das Schmiermittel nach dem axialen Durchgang durch die Schmiermitteldurchgänge 65 des Verbindungsabschnitts 45 über die weiteren Schmiermittelkanäle 69 radial nach außen zu den Lagern der Planetenräder 41 zu fördern. Auf diese Weise ist die Schmiermittelführung in dem erfindungsgemäßen Achsmittengetriebe 11 wesentlich vereinfacht und es brauchen keine Drehdurchführungen oder dergleichen vorgesehen zu werden, um die Elemente des Ubersetzungsgetriebes 17 mittels eines geeigneten Schmiermittels ausreichend zu schmieren und zu kühlen.

BEZUGSZEICHEN

11 Achsmittengetriebe 13 Antriebsvorrichtung 15 Achsantrieb

17 Übersetzungsgetriebe 19 Differentialgetriebe

21 Eingangselement

23 Abtriebswelle

25 erste Getriebestufe 27 zweite Getriebestufe 29 erstes Sonnenrad

31 erster Planetenträger 33 Planetenräder

35 erstes Hohlrad

37 zweites Sonnenrad 39 zweiter Planetenträger 41 Planetenräder

43 zweites Hohlrad

45 Verbindungsabschnitt 47 Kupplungsvorrichtung 49 Ritzel

51 Differentialkorb

53 Tellerrad

55 Ausgleichskegelrad 57 Abtriebskegelrad

59 Ausgangselement

61 Stützlager

63, 63' Schmiermittelkanal

65 Schmiermitteldurchgang 67 Ringraum

69 Schmiermittelkanal

D Drehachse

Claims

Patentansprüche

1. Achsmittengetriebe (11) zum Übertragen eines von einer Antriebsvorrichtung (13), vorzugsweise einem Elektromotor, empfangenen Antriebsmoments auf zwei Halbachsen einer Achse eines Fahrzeugs, _ _ wobei das Achsmittengetriebe (11) ein Ubersetzungsgetriebe (17) zum Übersetzen eines an einem Eingangselement (21) empfangenen Antriebsmoments mit zumindest zwei wahlweise schaltbaren Ubersetzungsverhältnissen sowie ein Differentialgetriebe (19) zum Verteilen des übersetzten Antriebsmoments auf zwei Ausgangselemente (59) umfasst, wobei das Übersetzungsgetriebe (17) eine erste Getriebestufe (25) aufweist, die als Planetengetriebe ausgebildet ist und ein erstes Sonnenrad (29), einen ersten Planetenträger (31) mit einem oder mehreren Planetenrädern (33) sowie ein erstes Hohlrad (35) umfasst, und wobei das Ubersetzungsgetriebe (17) eine zweite Getriebestufe (27) aufweist, die als Planetengetriebe ausgebildet ist und ein zweites Sonnenrad (37), einen zweiten Planetenträger (39) mit einem oder mehreren Planetenrädern (41) sowie ein zweites Hohlrad (43) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (29) das genannte Eingangselement (21) bildet, dass der erste Planetenträger (31) stationär ist und dass das zweite Sonnenrad (37) zu gemeinsamer Drehung mit dem ersten Hohlrad (35) über einen Verbindungsabschnitt (45) gekoppelt ist, in dem ein oder mehrere Schmiermitteldurchgänge (65) ausgebildet sind, durch die hindurch Schmiermittel von der ersten Getriebestufe (25) zur zweiten Getriebestufe (27) gelangen kann.

2. Achsmittengetriebe nach Anspruch 1, wobei die Schmiermitteldurchgänge (65) in einen Ringraum (67) münden, der zwischen dem zweiten Sonnenrad (37), dem Verbindungsabschnitt (45) und dem zweiten Planetenträger (39) ausgebildet ist und in den Schmiermittelkanäle (69) münden, die in dem zweiten Planetenträger (39) ausgebildet sind, um Schmiermittel aus dem Ringraum (67) zu den Planetenrädern (41) des zweiten Planetenträgers (39) zu leiten.

3. Achsmittengetriebe nach Anspruch 1, wobei der zweite Planetenträger (39) mit dem Differentialgetriebe (19) verbunden ist, um das von dem UÜbersetzungsgetriebe (17) übersetzte Antriebsmoment an das Differentialgetriebe (19) auszugeben, und wobei das UÜbersetzungsgetriebe (17) eine schaltbare Kupplungsvorrichtung (47) umfasst, mittels welcher das zweite Hohlrad (43) wahlweise drehfest mit dem ersten Hohlrad (35) koppelbar oder stationär festsetzbar ist.

4. Achsmittengetriebe nach Anspruch 1, wobei das zweite Hohlrad (43) mit dem Differentialgetriebe (19) verbunden ist, um das von dem Ubersetzungsgetriebe (17) übersetzte Antriebsmoment an das Differentialgetriebe (19) auszugeben, und wobei das UÜbersetzungsgetriebe (19) eine schaltbare Kupplungsvorrichtung (47) umfasst, mittels welcher der zweite Planetenträger (39) wahlweise drehfest mit dem ersten Hohlrad (35) koppelbar oder stationär festsetzbar ist.

5. Achsmittengetriebe nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Kupplungsvorrichtung (47) als Klauenkupplung ausgeführt ist und dazu ausgebildet ist, von der Antriebsvorrichtung (13) synchronisiert zu werden, um während der Fahrt geschaltet werden zu können.

6. Achsmittengetriebe nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Kupplungsvorrichtung (47) in eine Neutralstellung schaltbar ist, in der sie das jeweilige Element der zweiten Getriebestufe (27) weder drehfest mit dem ersten Hohlrad (35) koppelt noch stationär festsetzt.

7. Achsmittengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite Sonnenrad (37) über zumindest ein Stützlager (61) an dem ersten Planetenträger (31) gelagert ist.

8. Achsmittengetriebe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in dem ersten Planetenträger (31) zumindest ein Schmiermittelkanal (63) ausgebildet ist, um Schmiermittel axial in den Bereich zwischen der ersten Getriebestufe (25) und der zweiten Getriebestufe (27) zu leiten sowie, vorzugsweise, radial nach innen zu leiten.

9. Achsmittengetriebe nach Anspruch 7 und 8, wobei der Schmiermittelkanal (63) dazu ausgebildet ist, Schmiermittel zu dem zumindest einen Stützlager (61) zu leiten.

10. Achsantrieb (15) mit einem Achsmittengetriebe (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche sowie mit einer Antriebsvorrichtung (13), die mit dem Eingangselement (21) verbunden ist, um ein Antriebsmoment der Antriebsvorrichtung (13) auf das Achsmittengetriebe (11) zu übertragen.

11. Antriebsachse mit einem Achsmittengetriebe (11) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 oder mit einem Achsantrieb (15) nach Anspruch 10, wobei die Antriebsachse ferner zwei Halbachsen umfasst, die jeweils mit einem der zwei Ausgangselemente (59) verbunden sind, um einen jeweiligen Teil des von dem Achsmittengetriebe (11) übersetzten und auf die Ausgangselemente (59) verteilten Antriebsmoments zu empfangen.

12. Antriebsachse nach Anspruch 11, wobei die Halbachsen jeweils eine Gelenkwelle sowie eine Radnabe umfassen und zur Einzelradaufhängung ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen