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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen.
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Antriebsvorrichtungen für Kraftwagen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik sowie aus dem Serienbau von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, bekannt. Eine solche Antriebsvorrichtung umfasst ein Antriebsaggregat und ggf. ein Getriebe, über welche der Kraftwagen antreibbar ist.
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Bei dem Antriebsaggregat handelt es sich beispielsweise um eine Verbrennungskraftmaschine. Alternativ kann es sich bei dem Antriebsaggregat um eine elektrische Maschine handeln, welche in einem Motorbetrieb den Kraftwagen antreiben kann.
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Es hat sich gezeigt, dass die Antriebsvorrichtungen herkömmlicherweise einen sehr hohen Bauraumbedarf aufweisen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen bereitzustellen, welche einen besonders geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen umfasst wenigstens eine elektrische Maschine mit zumindest einem Rotorelement. Das Rotorelement kann einen Rotorträger und ein Rotoraktivteil umfassen.
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Die Antriebsvorrichtung umfasst ferner wenigstens eine Getriebeeinrichtung, welche über das Rotorelement von der elektrischen Maschine antreibbar ist. Mit anderen Worten werden von der elektrischen Maschine über ihr Rotorelement bereitgestellte Drehmomente über das Rotorelement in die Getriebeeinrichtung eingeleitet. Die Getriebeeinrichtung dient dabei zum Wandeln und/oder zum Übertragen der Drehmomente.
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Durch das Rotorelement ist in radialer Richtung ein Aufnahmebereich begrenzt, in welchem die Getriebeeinrichtung zumindest teilweise angeordnet ist.
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Durch diese Integration der Getriebeeinrichtung in das Rotorelement weist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung einen besonders geringen Bauraumbedarf auf. Die Getriebeeinrichtung schließt sich nicht in axialer Richtung an das Rotorelement an und ist in axialer Richtung an das Rotorelement angebunden, sondern ist in radialer Richtung durch das Rotorelement zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgeben und überdeckt. Dadurch wird ein axialer Bauraumverlust, welcher aus einer Anordnung der Getriebeeinrichtung in axialer Richtung neben dem Rotorelement resultieren würde, vermieden, so dass die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung insbesondere in axialer Richtung des Rotorelements einen sehr geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgesehen, dass wenigstens zwei fest miteinander verbundene Komponenten der Antriebsvorrichtung nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind. Dadurch können Verbindungsmittel wie beispielsweise Schrauben oder dergleichen zum reversibel lösbaren Verbinden der Komponenten sowie entsprechende Befestigungsbereiche für diese Verbindungsmittel entfallen und eingespart werden, woraus ein besonders geringer Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung resultiert.
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Reversibel lösbare Verbindungen, welche beispielsweise Flanschverbindungen zwischen den Komponenten umfassen, benötigen viel Bauraum und führen zu einem hohen Gewicht. Da derartige Verbindungsmittel zum Realisieren einer reversibel lösbaren Verbindung der Komponenten bei der Antriebsvorrichtung nicht vonnöten und nicht vorgesehen sind, weist diese auch ein sehr geringes Gewicht auf. Da auch Flanschverbindungen nicht vorgesehen und nicht vonnöten sind, kann auch der radiale Bauraum der Antriebsvorrichtung besonders gering gehalten werden. Der besonders geringe, radiale Bauraumbedarf ermöglicht auch die Darstellung besonders hoher Wirkungsgrade der Getriebeeinrichtung und der elektrischen Maschine, so dass der Kraftwagen mittels der Antriebsvorrichtung energieeffizient und über eine hohe Reichweite angetrieben werden kann.
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Die Antriebsvorrichtung weist auch geringe Kosten auf, da die Komponenten aufgrund ihrer nicht zerstörungsfrei lösbaren Verbindung miteinander filigran und somit mit einem nur geringen Materialaufwand hergestellt werden können. Darüber hinaus ist die nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung der Komponenten miteinander sehr ausfallsicher, da Verbindungsmittel, welche sich während des Betriebs der Antriebsvorrichtung lösen können, nicht vorgesehen sind.
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Die filigrane und somit leichte Ausgestaltung der Komponenten ermöglicht beispielsweise auch – wenn die Komponenten während des Betriebs der Antriebsvorrichtung rotierende Komponenten sind – die Realisierung besonders geringer Trägheitsmomente der Antriebsvorrichtung.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Komponenten stoffschlüssig miteinander verbunden. Dies ermöglicht eine besonders feste sowie bauraum- und kostengünstige Verbindung der Komponenten. Die Komponenten können dabei miteinander verklebt sein.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Komponenten miteinander verschweißt und somit besonders fest miteinander verbunden. Dadurch können beispielsweise sehr hohe Drehmomente zwischen den Komponenten übertragen werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Komponenten durch Elektronenstrahlschweißen und/oder durch Laserschweißen miteinander verbunden. Durch das Elektronenstrahlschweißen und das Laserstrahlschweißen können die Komponenten in kurzer Zeit und somit kostengünstig fest miteinander verschweißt werden.
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Insbesondere das Elektronenstrahlschweißen, welches auch als EB-Welding bezeichnet wird, ist besonders vorteilhaft, da das Elektronenstrahlschweißen einen sehr hohen Wirkungsgrad aufweist und effizient durchzuführen ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste der Komponenten ein Gehäuseelement eines Getriebegehäuses der Getriebeeinrichtung. Dadurch kann die andere Komponente bzw. können anderweitige Komponenten der Antriebsvorrichtung kosten- und bauraumgünstig am insbesondere feststehenden Getriebegehäuseelement befestigt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Komponente ein zweites Gehäuseelement des Getriebegehäuses der Getriebeeinrichtung ist. Dies bedeutet, dass das Getriebegehäuse zumindest zweiteilig ausgebildet ist und das erste und das zweite Gehäuseelement umfasst, welche bauraumgünstig miteinander verbunden sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Getriebeeinrichtung ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger, an welchem wenigstens ein Planetenradelement des Planetengetriebes abgestützt ist. Der Planetenträger umfasst dabei ein erstes Planetenträgerteil als eine erste der Komponenten und ein zweites Planetenträgerteil als die zweite Komponente. Dies bedeutet, dass der Planetenträger wenigstens zweiteilig mit den zwei Planetenträgerteilen ausgebildet ist, welche bauraum- und kostengünstig miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, sind.
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Jedoch sei an dieser Stelle angemerkt, dass die wenigstens eine Getriebestufe auch eine andere Ausführung haben kann.
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Zur Realisierung einer vorteilhaften Montage des Planetenträgers und insbesondere einer einfachen Bestückung des Planetenträgers mit den Planetenradelementen ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Planetenträgerteile in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind. Dies bedeutet, dass der Planetenträger axial geteilt ausgeführt ist.
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Im Rahmen der Herstellung der Antriebsvorrichtung wird beispielsweise zunächst das Planetenradelement an einem der Planetenträgerteile montiert, woraufhin das eine der Planetenträgerteile mit dem anderen Planetenträgerteil nicht zerstörungsfrei lösbar verbunden, insbesondere verschweißt, wird. Vorzugsweise werden alle Planetenradelemente des Planetengetriebes zunächst an dem einen Planetenträgerteil montiert, woraufhin die Planetenträgerteile miteinander nicht zerstörungsfrei lösbar verbunden werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Getriebeeinrichtung ein Differentialgetriebe mit einem Differentialkorb, an welchem Ausgleichsräder des Differentialgetriebes gelagert sind und welche ein erstes Korbteil als eine erste der Komponenten und ein zweites Korbteil als die zweite Komponente umfasst. Das Differentialgetriebe ermöglicht einen sehr vorteilhaften Antrieb des Kraftwagens durch die Antriebsvorrichtung, da mittels des Differentialgetriebes unterschiedliche Drehzahlen von über das Differentialgetriebe angetriebenen Rädern des Kraftwagens, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens, ermöglicht werden, ohne dass es zu einer Verspannung der Antriebsvorrichtung kommt. Durch die wenigstens zweiteilige Ausgestaltung des Differentialgetriebes bzw. dessen Differentialkorbs mit den zwei Korbteilen können die Ausgleichsräder und/oder so genannte Wellenräder zeit- und kostengünstig zunächst an einem der Korbteile montiert bzw. gelagert werden, woraufhin die Korbteile miteinander nicht zerstörungsfrei lösbar verbunden, insbesondere verschweißt, werden.
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Die so genannten Wellenräder sind dabei mit Antriebswellen gekoppelt oder koppelbar, wobei über die Antriebswellen die Räder des Kraftwagens angetrieben werden.
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Zur Darstellung einer besonders einfachen Montage des Differentialgetriebes sind die Korbteile in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Dies bedeutet, dass die Korbteile bei einer vorteilhaften Ausführungsform axial geteilt sind.
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Im Rahmen der Herstellung der Antriebsvorrichtung ist es beispielsweise vorgesehen, dass alle Ausgleichsräder und/oder alle Wellenräder des Differentialgetriebes an dem einen Korbteil montiert werden, woraufhin das eine Korbteil mit dem anderen Korbteil nicht zerstörungsfrei lösbar und somit besonders bauraumgünstig verbunden wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine erste der Komponenten ein erstes Zahnrad der Getriebeeinrichtung und die zweite Komponente ein zweites Zahnrad der Getriebeeinrichtung. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Drehmomentübertragung zwischen den Zahnrädern möglich.
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Sind die Zahnräder koaxial zueinander angeordnet und in axialer Richtung voneinander beabstandet, so ist infolge der nicht zerstörungsfrei lösbaren Verbindung der Zahnräder eine Drehmomentübertragung zwischen den Zahnrädern möglich, obwohl diese nicht über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Zahnrad einer ersten Getriebestufe und das zweite Zahnrad einer zweiten Getriebestufe der Getriebeeinrichtung zugeordnet. Dadurch ist es möglich, auch besonders hohe Drehmomente bauraumgünstig und effizient zwischen den einzelnen Getriebestufen zu übertragen, ohne dass die Getriebestufen über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen und auf diese Weise miteinander gekoppelt sind.
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Vorzugsweise sind alle Zahnräder, welche jeweilige Komponenten der Getriebeeinrichtung sind und welche fest miteinander verbunden sind, nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden. Dadurch ist eine effiziente und bauraumgünstige Übertragung auch sehr hoher Drehmomente zwischen den Zahnrädern dargestellt, was zu einem hohen Wirkungsgrad der Getriebeeinrichtung und damit der Antriebsvorrichtung führt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine der Komponenten ein Sonnenrad eines Planetengetriebes ist. Dadurch können Drehmomente sehr effizient und vorteilhaft auf das Sonnenrad übertragen werden. Das Sonnenrad fungiert beispielsweise als Eingangselement des korrespondierenden Planetengetriebes. Mit anderen Worten werden über das Sonnenrad von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmomente in das korrespondierende Planetengetriebe eingeleitet.
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Dazu ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Sonnenrad eine erste der Komponenten ist, wobei wenigstens eines der Gehäuseelemente die zweite Komponente ist. Dadurch können die von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmomente über das Rotorelement und das wenigstens eine Gehäuseelement auf das Sonnenrad übertragen und in das korrespondierende Planetengetriebe eingeleitet werden.
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Alternativ ist es möglich, dass das Sonnenrad eine erste der Komponenten ist, wobei ein Planetenträger eines weiteren Planetengetriebes der Getriebeeinrichtung, welches dem ersten Planetengetriebe mit dem Sonnenrad vorgeschaltet ist, die zweite Komponente ist. Der Planetenträger kann dabei der zuvor geschilderte Planetenträger sein.
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Durch diese nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung des Planetenträgers des weiteren Planetengetriebes mit dem Sonnenrad des dem weiteren Planetengetriebe nachgeschalteten, ersten Planetengetriebes sind die beiden Planetengetriebe bauraumgünstig und effizient miteinander verbunden, sodass auch besonders hohe Drehmomente zwischen ihnen übertragen werden können.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine der Komponenten ein Planetenträger eines Planetengetriebes der Getriebeeinrichtung. Der Planetenträger kann dabei der zuvor geschilderte Planetenträger sein. Der Planetenträger wird vorzugsweise als Ausgangselement des zugeordneten Planetengetriebes verwendet. Mit anderen Worten werden in das dem Planetenträger zugeordnete Getriebeelement eingeleitete Drehmomente über den Planetenträger aus dem zugeordneten Planetengetriebe ausgeführt bzw. von diesem abgeleitet.
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In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine der Komponenten ein Differentialkorb eines Differentialgetriebes der Getriebeeinrichtung. Das Differentialgetriebe kann dabei das zuvor geschilderte Differentialgetriebe sein. Durch diese Ausgestaltung können Drehmomente besonders effizient sowie bauraum- und kostengünstig in das Differentialgetriebe eingeleitet sowie von diesem abgezweigt werden.
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Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass das Differentialgetriebe mit einem Planetenträger eines zugehörigen Planetengetriebes gekoppelt ist. Der Planetenträger kann dabei der zuvor geschilderte Planetenträger sein. Insbesondere ist dieser Planetenträger ein Ausgangselement des zugehörigen Planetengetriebes, welches bezogen auf den Kraft- und/oder Drehmomentenfluss vom Rotorelement zum Differentialgetriebe die letzte von mehreren Getriebestufen der Getriebeeinrichtung ist.
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Insbesondere ist bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen, dass alle Radsätze der Getriebeeinrichtung in Richtung eines Kraft- und/oder Drehmomentenflusses nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind. Dadurch ist eine bauraumgünstige Übertragung auch sehr hoher Drehmomente zwischen den Radsätzen möglich.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Längsschnittansicht einer Antriebsvorrichtung für einen beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftwagen, mit einer elektrischen Maschine, die ein Rotorelement umfasst, in das eine zwei Getriebestufen aufweisende Getriebeeinrichtung mit einem den Getriebestufen seriell nachgeschalteten Differentialgetriebe integriert ist.
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Die einzige Figur zeigt eine Antriebsvorrichtung 10 für einen Kraftwagen, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Der Kraftwagen kann auch als Hybridfahrzeug oder als Elektrofahrzeug insbesondere mit einem Range-Extender ausgebildet sein.
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Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine elektrische Maschine 12, mit einem sehr schematisch dargestellten Stator 14 sowie mit einem sehr schematisch dargestellten Rotorelement 16. Das Rotorelement 16 umfasst ein so genanntes Rotoraktivteil 18 mit einem Magnetkreis bestehend aus Spulen und/oder Magneten sowie einen Rotorträger 20, an welchem das Rotoraktivteil 18 befestigt ist. Das Rotorelement 16 ist um eine Drehachse 22 drehbar.
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Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst darüber hinaus eine Getriebeeinrichtung 24, welche als erste Getriebestufe ein erstes Planetengetriebe 26 sowie als zweite Getriebestufe ein zweites Planetengetriebe 28 umfasst.
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Das erste Planetengetriebe 26 umfasst ein erstes Sonnenrad 30, welches um die Drehachse 22 drehbar ist, und welches mit dem Rotorträger 20 gekoppelt ist. Dies bedeutet, dass von der elektrischen Maschine 12 beispielsweise in einem Motorbetrieb bereitgestellte Drehmomente über den Rotorträger 20 in das erste Sonnenrad 30 eingeleitet werden, so dass das erste Sonnenrad 30 vom Rotorträger 20 angetrieben wird.
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Das erste Planetengetriebe 26 umfasst eine Mehrzahl von ersten Planetenradelementen 32, welche über jeweilige Verzahnungen mit dem ersten Sonnenrad 30 im Eingriff stehen.
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Die ersten Planetenradelemente 32 sind an jeweiligen, ersten Planetenradbolzen 34 um jeweilige Drehachsen 36 drehbar gelagert sowie über die ersten Planetenradbolzen 34 an einem ersten Planetenträger 38 des ersten Planetengetriebes 26 abgestützt. Die ersten Planetenradelemente 32 können sich auch um die Drehachse 22 drehen.
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Des Weiteren umfasst das erste Planetengetriebe 26 ein erstes, feststehendes Hohlrad 40, welches in ein Getriebegehäuse 42 der Getriebeeinrichtung 24 integriert ist. Dies bedeutet, dass das Getriebegehäuse 42 und das erste Hohlrad 40 einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei sich das erste Hohlrad 40 beim Betrieb der Antriebsvorrichtung 10 nicht um die Drehachse 22 dreht. Dabei stehen die ersten Planetenradelemente 32 über jeweilige Verzahnungen mit dem ersten Hohlrad 40 im Eingriff. Gleichfalls wäre jedoch auch ein sich drehendes Hohlrad gegebenenfalls denkbar. Zudem wäre es denkbar, den Rotorträger 20 direkt am Hohlradaußendurchmesser zu lagern, beispielsweise mittels einer Gleitlagerung wie bei Turboladern oder mittels von Nadellagern.
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Das zweite Planetengetriebe 28 umfasst ein zweites Sonnenrad 44, welches um die Drehachse 22 drehbar ist und welches mit dem ersten Planetenträger 38 gekoppelt bzw. verbunden ist. Dadurch wird das zweite Sonnenrad 44 beim Betrieb der Antriebsvorrichtung 10 über den ersten Planetenträger 38 angetrieben. Auch das zweite Planetengetriebe 28 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Planetenradelementen 46, welche über jeweilige Verzahnungen mit dem zweiten Sonnenrad 44 im Eingriff stehen.
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Die zweiten Planetenradelement 46 sind an jeweiligen, zweiten Planetenradbolzen 48 um jeweilige Drehachsen 50 drehbar gelagert und können sich auch um die Drehachse 22 drehen.
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Das zweite Planetengetriebe 28 umfasst ein feststehendes, zweites Hohlrad 52, welches über jeweilige Verzahnungen mit den zweiten Planetenradelemente 46 im Eingriff steht und welches ebenfalls in das Getriebegehäuse 42 integriert ist. Gleichfalls wäre jedoch auch hier ein sich drehendes Hohlrad gegebenenfalls denkbar. Zudem wäre es denkbar, den Rotorträger 20 direkt am Hohlradaußendurchmesser zu lagern, beispielsweise mittels einer Gleitlagerung wie bei Turboladern oder mittels von Nadellagern.
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Die zweiten Planetenradelemente 46 sind über ihre zweiten Planetenradbolzen 48 an einem zweiten Planetenträger 54 abgestützt bzw. gelagert.
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Die Getriebeeinrichtung 24 umfasst darüber hinaus ein Differentialgetriebe 56 mit einem so genannten Differentialkorb 58. Das Differentialgetriebe 56 umfasst auch eine Mehrzahl von Ausgleichsrädern 60, welches über jeweilige Ausgleichsbolzen 62 am Differentialkorb 58 um eine Drehachse 65 drehbar gelagert sind.
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Des Weiteren umfasst das Differentialgetriebe 56 Wellenräder 64, welche über jeweilige Verzahnungen mit Antriebswellen 66 drehfest verbunden sind.
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Die Antriebswellen 66 weisen jeweilige Anschlüsse 68 auf, über welche angetriebene Räder des Kraftwagens mit den Antriebswellen 66 drehfest verbunden werden können.
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Wie der Figur zu entnehmen ist, ist das Differentialgetriebe 56 als Kegelraddifferentialgetriebe ausgebildet, wobei die Ausgleichsräder 60 und die Wellenräder 64 als Kegelräder ausgebildet sind und über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen. Das Differentialgetriebe 56 umfasst beispielsweise vier Ausgleichsräder 60.
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Wie der Figur ferner zu entnehmen ist, ist die Getriebeeinrichtung 24 nicht etwa axial an das Rotorelement 16 angeflanscht, sondern im Gegensatz dazu in das Rotorelement 16 integriert.
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Dazu begrenzt das Rotorelement 16 in radialer Richtung einen Aufnahmebereich 70, in welchem die zweistufige Getriebeeinrichtung 24 mit dem Differentialgetriebe 56 aufgenommen ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Differentialgetriebe 56 und/oder das erste Planetengetriebe 26 in axialer Richtung zwar das Rotoraktivteil 18 überragen; jedoch überragt weder das Differentialgetriebe 56 noch das erste Planetengetriebe 26 den Rotorträger 20 in axialer Richtung, so dass die Planetengetriebe 26, 28 und das Differentialgetriebe 56 vollständig im Aufnahmebereich 70 aufgenommen und in radialer Richtung vollständig durch das Rotorelement 16, insbesondere den Rotorträger 20, umgeben und überdeckt sind.
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Dieses Überragen des Rotoraktivteils 18 durch das Differentialgetriebe 56 und/oder das erste Planetengetriebe 26 in axialer Richtung kann jedoch bei einem anderen Verhältnis von Rotorlänge/Durchmesser/Drehzahl/Drehmoment vermieden sein.
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Dadurch ist ein Bauraumverlust in axialer Richtung vermieden, da weder das Differentialgetriebe 56 noch die Planetengetriebe 26, 28 axial an das Rotorelement 16 angeflanscht sind. Darüber hinaus erfolgt eine zumindest im Wesentlichen ideale und direkte Verteilung der von der der elektrischen Maschine 12 in ihrem Motorbetrieb über ihr Rotorelement 16 bereitgestellten Drehmomente zumindest im Wesentlichen aus dem axialen Zentrum des Rotorelements 16 auf die beiden Antriebswellen 66.
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Der Kraft- und/Drehmomentenfluss erfolgt von der elektrischen Maschine 12 in ihrem Motorbetrieb über ihr Rotorelement 16 und insbesondere ihren Rotorträger 20 über die Planetengetriebe 26, 28 und das Differentialgetriebe 56 zu den Antriebswellen 66. Dabei sind das Rotorelement 16, die Planetengetriebe 26, 28 und das Differentialgetriebe 56 bezogen auf den Kraft- und/oder Drehmomentenfluss seriell zueinander geschaltet.
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Das erste Sonnenrad 30 fungiert als erstes Eingangselement des ersten Planetengetriebes 26, da über das erste Sonnenrad 30 die Drehmomente in das erste Planetengetriebe 26 eingeleitet werden.
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Der erste Planetenträger 38 fungiert als erstes Ausgangselement des ersten Planetengetriebes 26, da über ihn die Drehmomente aus dem ersten Planetengetriebe 26 ausgeleitet werden.
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Das mit dem ersten Planetenträger 38 verbundene, zweite Sonnenrad 44 fungiert als zweites Eingangselement des zweiten Planetengetriebes 28, während der zweite Planetenträger 54 des zweiten Planetengetriebes 28 als zweites Ausgangselement des zweiten Planetengetriebes 28 dient und mit dem Differentialgetriebe 56, insbesondere dessen Differentialkorb 58, verbunden ist. Mit anderen Worten wird der Differentialkorb 58 des Differentialgetriebes 56 über den zweiten Planetenträger 54 angetrieben, so dass über den Differentialkorb 58 die Ausgleichsräder 60 und über diese Wellenräder 64 um die Drehachse 22 gedreht werden. Somit werden die Antriebswellen 66 angetrieben, so dass auch sie sich um die Drehachse 22 drehen.
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Zum Lagern des Rotorelements 16 sind Wälzlager 43, 45 vorgesehen. Ferner ist ein weiteres Wälzlager 47 zum Lagern des Differentialkorbs 58 vorgesehen. Mittels Wälzlagern 49, 51 sind die Antriebswellen 66 gelagert.
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Durch die Integration der Planetengetriebe 26, 28 und des Differentialgetriebes 56 in das Rotorelement 16 sowie die entsprechende Ausgestaltung der Getriebestufen als die Planetengetriebe 26, 28 weist die Antriebsvorrichtung 10 einen besonders geringen Bauraumbedarf auf und ermöglicht die effiziente und effektive Übertragung und Umwandlung der von der elektrischen Maschine 12 bereitgestellten Drehmomente hin zu den Antriebswellen 66.
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In der Figur sind Bereiche 72a–e gezeigt, in welchen jeweils wenigstens eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung 74a–e zwischen jeweils wenigstens zwei Komponenten der Antriebsvorrichtung 10 und vorliegend der Getriebeeinrichtung 24 vorgesehen ist.
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Über die erste, nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung 74a sind ein erstes Gehäuseelement 76 als erste der fest miteinander verbundenen Komponenten und ein zweites Gehäuseelement 78 als zweite der fest miteinander verbundenen Komponenten des Getriebegehäuses 42 nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden.
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Über die zweite, nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung 74b sind der zweite Planetenträger 54 und der Differentialkorb 58 nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden, so dass Drehmomente besonders effizient vom zweiten Planetenträger 54 in den Differentialkorb 58 eingeleitet werden können.
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Über die dritte, nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung 74c sind der erste Planetenträger 38 des ersten Planetengetriebes 26 und das zweite Sonnenrad 44 des zweiten Planetengetriebes 28 nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden, so dass auch zwischen dem ersten Planetenträger 38 und dem zweiten Sonnenrad 44 Drehmomente besonders effizient und bauraumgünstig übertragen werden können.
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Über die vierte, nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung 74d sind das erste Sonnenrad 30 und das Rotorelement 16, insbesondere sein Statorträger 20, nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden, so dass auch an dieser Stelle eine effiziente Drehmomentenübertragung auf bauraumgünstige Weise realisiert ist.
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Der Differentialkorb 58 ist beispielsweise axial geteilt und umfasst ein erstes Korbteil 59 sowie ein zweites Korbteil 61, welche in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind. Die beiden Korbteile 59, 61 sind über die fünfte, nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung 74e nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden. Durch diese Ausgestaltung des Differentialkorbs 58 können die Ausgleichsräder 60 sowie die Wellenräder 64 besonders zeit- und damit kostengünstig montiert werden. Ferner sind die Korbteile 59 und 61 fest miteinander verbunden.
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Zur Darstellung der jeweiligen, nicht zerstörungsfrei lösbaren Verbindungen 74a–e sind die entsprechenden Komponenten vorzugsweise mittels Elektronenstrahlschweißen (EB-Welding) miteinander verschweißt. An dieser Stelle sei jedoch angemerkt, dass auch eine andere, insbesondere nicht-lösbare Verbindungstechnik die fest miteinander verbundenen Komponenten eingesetzt werden kann.
