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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe mit einem Getriebegehäuse, wenigstens einem darin stationär aufgenommenen Hohlrad, einem zum Umlauf um eine Getriebeachse vorgesehenen Planetenträger sowie Planeten, die von dem Planetenträger getragen werden und radial von innen her in das Hohlrad eingreifen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf ein unter Einschluss des genannten Umlaufrädergetriebes gebildetes elektromechanisches Fahrzeugantriebssystem.
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Aus
US 2015/0045170 A1 ist ein elektromechanisches Fahrzeugantriebssystem bekannt, das ein Umlaufrädergetriebe umfasst, bei welchem der Planetenträger eines Achsdifferentialgetriebes zugleich den Planetenträger einer Laststufe bildet. Diese Laststufe beinhaltet ein Hohlrad, das in einem Getriebegehäuse stationär festgelegt ist. Hierzu ist an dem Hohlrad ein einstückig mit diesem ausgebildeter Flansch vorgesehen, über welchen das Hohlrad im Innenbereich eines Gehäuseabschnitts eines Getriebegehäuses festgelegt ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen aufzuzeigen durch welche es möglich wird, ein Umlaufrädergetriebe sowie ein dieses umfassendes Antriebssystem zu schaffen, das sich durch einen robusten und kompakten Aufbau sowie ein vorteilhaftes akustisches Betriebsverhalten auszeichnet und zudem unter fertigungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft herstellbar ist.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Umlaufrädergetriebe mit:
- - einem Getriebegehäuse,
- - wenigstens einem Hohlrad, das in dem Getriebegehäuse aufgenommen ist,
- - einem zum Umlauf um eine Getriebeachse vorgesehenen Planetenträger sowie
- - Planeten, die von dem Planetenträger getragen werden und radial von innen her in das Hohlrad eingreifen, wobei
- - das Hohlrad als Ringstruktur gefertigt ist,
- - in dem Getriebegehäuse eine Ringtopfstruktur aufgenommen ist,
- - die Ringtopfstruktur einen ersten Aufnahmeabschnitt bildet, in welchen das Hohlrad eingesetzt ist,
- - die Ringtopfstruktur einen radial nach außen vordringenden Flanschabschnitt bildet, und
- - die Ringtopfstruktur über diesen Flanschabschnitt in dem Getriebegehäuse festgelegt ist.
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Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, das Hohlrad hinreichend drehfest, in einem Getriebegehäuse anzuordnen, wobei sich im Wege der derart realisierten Aufhängung des Hohlrades eine Aufhängung mit reduzierter radialer Steifigkeit und damit einhergehend eine verminderte Übertragung von akustischen Ereignissen aus dem Hohlrad in das Getriebegehäuse ergibt. Auch für das Abwälzen der Planeten in dem Hohlrad ergeben sich unter tribologischen Gesichtspunkten Vorteile, da sich für die Hohlradabstützung eine leichte radiale Freiheitsgraderhöhung ergibt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ringtopfstruktur als Blech-Tiefziehteil gefertigt. Als Ausgangsmaterial wird hierbei vorzugsweise ein Stahlblech verwendet. Die Umformung kann kalt oder bevorzugt als Warmumformung erfolgen. Die Umformung des Ausgangsmateriales erfolgt hierbei vorzugsweise in einem Umformgesenk unter Einsatz eines Pressstempels, so dass eine kombinierte Zieh- und Pressumformung des Ausgangsmateriales erfolgt.
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Die Ringtopfstruktur wird vorzugsweise hinsichtlich ihrer Geometrie, insbesondere der Materialdicke und der Geometrie im Axialschnitt derart gestaltet, dass die im Zusammenspiel mit der Ringtopfstruktur realisierte Aufhängung des Hohlrades in radialer Richtung eine definierte Eigenelastizität aufweist. Die strukturmechanischen Eigenschaften der Ringtopfstruktur sind dabei vorzugsweise so abgestimmt, dass ein primär radiale Verlagerung jedoch im wesentlichen kein Verkippen des Hohlrades unter den üblichen Betriebskräften eintritt.
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Die Eigenelastizität der unter Einschluss der Ringtopfstruktur bewerkstelligten Aufhängung des Hohlrades kann abgestimmt werden, indem zwischen dem ersten Aufnahmeabschnitt und dem Flanschabschnitt eine elastisch deformierbare Übergangsgeometrie realisiert ist, die eine radiale Verlagerung des Aufnahmeabschnitts gegenüber dem Flanschabschnitt ermöglicht. Diese Übergangsgeometrie kann insbesondere als durch eine Umfangssicke gebildeter Ringwulst, oder als im Axialschnitt wellige Struktur mit mehreren konzentrischen Umfangssicken gestaltet sein. Im Umgebungsbereich der Ringtopfstruktur verbleibt zur Innenwandung des Getriebegehäuses hin ein zumindest geringer Zwischenraum der lediglich von dem Flanschabschnitt der Ringtopfstruktur überbrückt wird.
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Die drehfeste Verankerung des Hohlrades in der Ringtopfstruktur wird vorzugsweise bewerkstelligt, indem das Hohlrad in seinem der Innenverzahnung abgewandten Außenbereich eine Verzahnung bildet, die in eine Komplementärverzahnung eingreift, die an einer Innenwandung des Aufnahmeabschnitts der Ringtopfstruktur ausgebildet ist. Dieser Verzahnungseingriff kann so realisiert sein, dass auch innerhalb der Verzahnung eine definierte radiale Verlagerbarkeit des Hohlrades in der Ringtopfstruktur erreicht wird. Insbesondere kann der gegenseitige Verzahnungseingriff zwischen der Außenumfangsgeometrie des Hohlrades und der Ringtopfstruktur so gestaltet werden, dass sich kein vollflächiger Kontakt zwischen einander zugewandten Flächen, sondern z.B. lediglich ein Linienkontakt ergibt.
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Die Anbindung der Ringtopfstruktur an das Getriebegehäuse wird vorzugsweise bewerkstelligt, indem der Flanschabschnitt auf einer Stirnfläche eines ersten Getriebegehäuseteils aufsitzt und auf einer diesem ersten Getriebegehäuseteil abgewandten Seite des Flanschabschnitts auf den Flanschabschnitt ein zweites Getriebegehäuseteil aufgesetzt ist. Der Flanschabschnitt kann damit zwischen den beiden Getriebegehäuseteilen fixiert, insbesondere auch geklemmt werden. Hierbei können dann Befestigungsorgane, insbesondere Schrauben und/oder Stehbolzen die der Verbindung der Getriebegehäuseteile dienen auch zur Fixierung der Ringtopfstruktur herangezogen werden. Der Flanschabschnitt der Ringtopfstruktur kann hierbei mit Durchbrechungen versehen sein, durch welche die Befestigungsorgane, d.h. die Schrauben oder Stehbolzen hindurchgeführt sind. Der Flanschabschnitt kann hinsichtlich seiner Außenkontur auf die Umfangskontur des Getriebegehäuses im Bereich des durch dieses bereitgestellten Flanschsitzes abgestimmt werden. Der Flanschabschnitt positioniert dann den Aufnahmeabschnitt in dem Getriebegehäuse und überbrückt den Zwischenbereich zwischen jenem Aufnahmeabschnitt und dem durch das Getriebegehäuse bereitgestellten Flanschsitz.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Ringtopfstruktur im Flanschbereich beidseitig mit einer vorzugsweise anvulkanisierten elastomeren oder adhäsiv anhaftenden elstomeren schmalen Dichtmittelspur oder entsprechend der Flanschbreite breiten Dichtmittellage beschichtet sein, zur Ausbildung von Dichtmittellagen unter Wirkung der die beiden Getriebegehäuseteile in Richtung der Getriebeachse auf den Flanschabschnitt spannenden Montagekräfte. Die Dichtmittelspur kann aus einem Elastomermaterial gebildet sein, das an die Ringtopfstruktur anvulkanisiert ist, oder an diesem hinreichend anhaftet.
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Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Ringtopfstruktur so gestaltet sein, dass diese einen zweiten Hohlradaufnahmeabschnitt bildet, zur Aufnahme eines zweiten Hohlrades. Dieses zweite Hohlrad kann einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner ist als der Außendurchmesser des im ersten Hohlradaufnahmeabschnitt sitzenden Holrades. Das zweite Hohlrad kann hierbei das Hohlrad einer als Umlaufrädergetriebe ausgebildeten Vorstufe bilden und das zweite Hohlrad kann dann das Hohlrad einer Laststufe bilden.
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Die Fixierung des Hohlrades in der Ringtopfstruktur kann bewerkstelligt werden, indem an der Ringtopfstruktur, insbesondere in der radial einwärts vordringenden Mitnehmerverzahnung eine Haltegeometrie ausgebildet ist, in welche ein Axialsicherungsring eingreifen kann. Es ist auch möglich, die Ringtopfstruktur nach dem Einsetzen des Hohlrades lokal plastisch zu verformen, insbesondere zu verstemmen oder die Fixierung des Hohlrades auf anderem form- oder reibschlüssigem Wege zu bewerkstelligen.
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Das oben beschriebene Umlaufrädergetriebe bildet vorzugsweise Bestandteil eines elektromechanischen Fahrzeugantriebssystems. Dieses umfasst dann entsprechend einen Elektromotor, ein Motor- und Getriebegehäuse, ein Umlaufrädergetriebe, wenigstens ein Hohlrad das in dem Getriebegehäuse aufgenommen ist, einen zum Umlauf um eine Getriebeachse vorgesehenen Planetenträger sowie Planeten die von dem Planetenträger getragen werden und radial von innen her in das wenigstens ein Hohlrad eingreifen, wobei das Hohlrad als Ringstruktur gefertigt ist, in dem Getriebegehäuse eine Ringtopfstruktur aufgenommen ist, die Ringtopfstruktur einen ersten Aufnahmeabschnitt bildet in welchen das Hohlrad eingesetzt ist, die Ringtopfstruktur einen radial nach außen vordringenden Flanschabschnitt bildet, die Ringtopfstruktur über diesen Flanschabschnitt in dem Getriebegehäuse festgelegt ist, der Planetenträger ein Achsdifferentialgetriebe trägt, und die Planeten von einem ersten Laststufensonnenrad getrieben werden, das radial von innen her in die Planeten eingreift.
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Das erste Laststufensonnenrad wird hierbei vorzugsweise von einem Vorstufenplanetenträger getrieben, der Bestandteil einer Vorstufe bildet, wobei diese Vorstufe Vorstufenplaneten umfasst, die radial von innen her in ein zweites Hohlrad eingreifen, das ebenfalls von der Ringtopfstruktur getragen wird.
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Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich eine Hohlradbefestigung von zwei kinematisch gekoppelten Planetengetrieben zu bewerkstelligen, bei welcher im Bereich der Hohlräder auftretende akustische Ereignisse vom Gehäuse des Getriebes entkoppelt werden. Die Sicherung des jeweiligen Hohlrades in der Ringtopfstruktur kann über eine Passverzahnung oder Keilwellenverzahnung erfolgen.
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Nach dem erfindungsgemäßen Konzept wird/werden das Hohlrad bzw. die Hohlräder gemeinsam auf einem zumindest geringfügig elastischen Hohlradträger befestigt und damit wird eine direkte Koppelung mit dem Gehäuse vermieden. Um eine ausreichende Abstützung der Hohlräder am Gehäuse zu gewährleisten, wird der elastische Hohlradträger zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse verschraubt. Die Geometrie des Hohlradträgers ergibt eine radiale Nachgiebigkeit, welche die Schwingungsabkopplung realisiert.
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Der Hohlradträger wird hierbei zwischen dem vorzugsweise mit einem Abschnitt auch als Motorgehäuse fungierenden ersten Getriebegehäuseabschnitt und dem zweiten Getriebegehäuseabschnitt mittels einer Schraubverbindung geklemmt. Dies ist vorzugsweise die einzige Verbindung zum Gehäuse. In dem Hohlradträger befinden sich zwei eingebrachte Verzahnungen in Form einer Passverzahnung oder einer Keilwellenverzahnung, in welche die beiden Hohlräder gesteckt und axial mittels Sicherungsringen gesichert werden. Die elastische Eigenschaft des Hohlradträgers soll hauptsächlich durch die federnde Geometrie unmittelbar nach der Befestigungsposition am Flansch herbeigeführt werden. Durch die Nutzung bewährter Schraubenanordnungen am Flansch zwischen den beiden Getriebegehäuseteilen, kann der Hohlradträger im Getriebe ohne zusätzliche Fügeelemente verbaut werden. Dies spart Gewicht und vermeidet zusätzliche Kosten z.B. für Befestigungsschrauben.
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Figurenliste
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
- 1 eine vereinfachte Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines unter Einschluss eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes gebildeten elektromechanischen F ah rzeugantriebssystem s;
- 2 eine perspektivische Axialschnittdarstellung der Ringtopfstruktur nach 1.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Die Darstellung nach 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes UG. Das Umlaufrädergetriebe UG bildet Bestandteil eines elektromechanischen Fahrzeugantriebssystems das weiterhin einen Elektromotor E und ein Achsdifferential AD umfasst, wobei das Achsdifferential AD hier unmittelbar in den Planetenträger C1 des Umlaufrädergetriebes UG eingebunden ist.
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Das Fahrzeugantriebssystem umfasst ein Motorgehäuse GM das abschnittsweise auch als Getriebegehäuse G fungiert und hier einen ersten Getriebegehäuseabschnitt G1 und einen zweiten Getriebegehäuseabschnitt G2 umfasst. Das in dem Getriebegehäuse G sitzende Umlaufrädergetriebe umfasst ein erstes Hohlrad H1, das in dem Getriebegehäuse G aufgenommen ist sowie einen zum Umlauf um eine Getriebeachse X vorgesehenen ersten Planetenträger C1 und erste Planeten P1, die von dem ersten Planetenträger C1 getragen werden und radial von innen her in das erste Hohlrad H1 eingreifen.
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Das Hohlrad H1 ist als Ringstruktur insbesondere als innen- und außenverzahnter Torus mit einem Rechteck-Querschnitt gefertigt. Die Innenverzahnung ist als Zahnradverzahnung gestaltet die mit den ersten Planeten P1 in Eingriff steht. Endseitig wird das Hohlrad H1 von Stirnflächen begrenzt, die hier als plane Ringflächen gestaltet sind. Das hier dargestellte Umlaufrädergetriebe zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass in dem Getriebegehäuse G eine Ringtopfstruktur R aufgenommen ist, die einen ersten Aufnahmeabschnitt R1 bildet, in welchen das erste Hohlrad H1 eingesetzt ist und dabei gegen Drehung um die Getriebeachse X gesichert ist. Die Ringtopfstruktur R bildet einen radial nach außen vordringenden Flanschabschnitt RF und ist über diesen Flanschabschnitt RF in dem Getriebegehäuse G radial und axial festgelegt.
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Die Ringtopfstruktur R ist als Blech-Tiefziehteil aus einem Stahlwerkstoff gefertigt. Die Ringtopfstruktur R weist in radialer Richtung eine definierte Eigenelastizität auf.
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Der Aufnahmeabschnitt R1 der Ringtopfstruktur R ist dabei zumindest in Richtung von Achsen die im wesentlichen quer zur Getriebeachse X verlaufen sowie auch hinsichtlich einer Kippbarkeit um diese quer zur Getriebeachse X verlaufenden Achsen elastisch aufgehängt. Die Ringtopstruktur RF ist damit zumindest hinsichtlich der Anbindung des Aufnahmeabschnitts R1 an den Flanschabschnitt RF ein unter den angreifenden Betriebskräften definiert nachgiebiges und damit nicht hochsteifes Bauteil. Diese Elastizität der Anbindung des Aufnahmeabschnitts R1 an den Flanschabschnitt RF wird durch eine spezielle Übergangsgeometrie RG zwischen diesen Bauteilsbereichen herbeigeführt. Hierzu ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Aufnahmeabschnitt R1 und dem Flanschabschnitt RF eine elastisch deformierbare Übergangsgeometrie RG in Form einer Umfangsrinne realisiert, die eine radiale Verlagerung des Aufnahmeabschnitts R1 gegenüber dem Flanschabschnitt RF im Rahmen der Materialelastizität der Ringtopfstruktur R ermöglicht. Die hierbei erreichte Elastizität der Koppelung des Aufnahmeabschnitts R1 mit dem vom Getriebegehäuse G, d.h. zwischen den miteinander verschraubten Getriebegehäuseabschnitten G1, G2 geklemmten Bereich des Flanschabschnitts RF ist damit höher, als dies der Fall wäre, wenn der Aufnahmeabschnitt R1 mit dem Flanschabschnitt RF durch eine im wesentlichen eben ausgebildete Übergangszone verbunden wäre oder das Hohlrad direkt im Getriebegehäuse G sitzen würde.
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Das Hohlrad H1 bildet in seinem der Innenverzahnung abgewandten Außenbereich eine Verzahnung H1Z, die in eine Komplementärverzahnung R1Z eingreift, die wiederum an einer Innenwandung des Aufnahmeabschnitts R1 der Ringtopfstruktur R ausgebildet ist.
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Der Flanschabschnitt RF sitzt auf einer Stirnfläche G1F eines ersten Getriebegehäuseteils G1 auf. Auf einer diesem ersten Getriebegehäuseteil G1 abgewandten Seite des Flanschabschnitts RF sitzt auf dem Flanschabschnitt RF ein zweites Getriebegehäuseteil G2 auf.
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Die Ringtopfstruktur R ist vorzugsweise mit einer Beschichtung oder einer Dichtungslage versehen, so dass unter Wirkung der die beiden Getriebegehäuseteile G1, G2 in Richtung der Getriebeachse X gegeneinander spannenden Montagekräfte der Gehäuseschrauben B1 das Getriebegehäuse G an dieser Fügestelle öldicht abgedichtet ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Ringtopfstruktur R zudem einen zweiten Hohlradaufnahmeabschnitt R2, zur Aufnahme eines zweiten Holrades H2.
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Die Funktionsweise des hier dargestellten Fahrzeugantriebssystems ist wie folgt: Im Motorgehäuse GM ist ein Stator 1 aufgenommen. In diesem Stator 1 läuft ein Rotor 2. Der Rotor 2 sitzt auf einer Rotorwelle 3. Die Rotorwelle 3 ist als Hohlwelle ausgeführt. Die Rotorwelle 3 ist über ein Lager 4 drehbar in dem Motorgehäuse GM gelagert. Eine dieses Lager 4 tragende Wandung 5 trennt den Umlaufbereich des Rotors 2 von einem Aufnahmebereich des Getriebegehäuses G. Wird nunmehr die Rotorwelle 3 in Drehung versetzt, so treibt diese ein Vorstufensonnenrad 5 einer Getriebevorstufe 7. Diese Getriebevorstufe 7 umfasst einen Vorstufenplanetenträger 8, Vorstufenplaneten P2, sowie ein Vorstufenhohlrad H2. Das Vorstufenhohlrad H2 sitzt in einem zweiten Aufnahmeabschnitt R2 der Ringtopfstruktur R und ist damit in dem Getriebegehäuse G drehstarr aufgenommen. Aufgrund des Eingriffs des Vorstufensonnenrades 5 in die Vorstufenplaneten P2 sowie deren Eingriff in das Vorstufenhohlrad H2 wird bei Drehung des Vorstufensonnenrades 5 der Vorstufenplanetenträger 8 in Drehung versetzt.
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Der Vorstufenplanetenträger 8 ist drehstarr mit einem ersten Sonnenrad S1 des Umlaufrädergetriebes UG verbunden. Dieses erste Sonnerad S1 ist koaxial zur Getriebeachse X angeordnet und innenseitig mit einer als Wellendurchführung fungierenden Bohrung versehen. Das erste Sonnenrad S1 greift radial von innen her in die ersten Planeten P1 ein. Diese Planeten P1 greifen radial von innen her in das erste Hohlrad H1 ein. Das erste Hohlrad H1 sitzt wie oben beschrieben in dem Aufnahmeabschnitt R1 der Ringtopfstruktur R und ist damit über die Ringtopfstruktur R in dem Getriebegehäuse G drehfest gehalten. Bei Drehung des ersten Sonnenrades S1 gegenüber dem stationären ersten Hohlrad H1 setzen die Planeten P1 nunmehr jenen die Planeten P1 tragenden Planetenträger C1 in Drehung, wobei diese Drehung im Hinblick auf das Vorstufengetriebe VH und die damit kinematisch gekoppelte Laststufe LG mit einem gegenüber dem Drehmoment an der Rotorwelle 3 einem erhöhten Drehmoment und einer entsprechend reduzierten Drehzahl erfolgt.
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Der Planetenträger C1 trägt ein Differentialgetriebe AD oder bildet Bestandteil desselben. Das Differentialgetriebe AD ist als Stirnraddifferential gefertigt. Es ist von einer besonderen Bauart, bei welcher die Abtriebssonnenräder S3, S4 axial unmittelbar benachbart angeordnet sind und über Koppelplaneten KP1, KP2 miteinander gegensinnig drehbar gekoppelt sind. Diese axial enge Bauform wird erreicht, indem die beiden Abtriebssonnenräder S3,S4 hinsichtlich ihrer Kopf- und Fußkreisdurchmesser so gestaltet sind, dass bei einem der Abtriebssonnenräder - hier dem in der Darstellung linken Abtriebssonnenrad S3 - der Kopfkreis kleiner ist als der Fußkreis des benachbarten Abtriebssonnenrades S4. Hierdurch wird es möglich, den gegenseitigen Eingriff der Koppelplaneten KP1, KP2 eines Koppelplanetenpaares in der Verzahnungsebene des Abtriebssonnenrades S3 mit dem kleineren Kopfkreisdurchmesser vorzunehmen. Der hierbei in jenes Abtriebssonnerad S3 mit dem kleineren Kopfkreisdurchmesser eingreifende Koppelplanet KP1 ist hinsichtlich seiner Verzahnung axial kürzer als die Verzahnung des in das Abtriebssonnenrad S4 mit dem größeren Kopfkreisdurchmesser eingreifenden Koppelplaneten KP2. Durch den beschriebenen Aufbau des Differentialgetriebes AD wird das am Planetenträger C1 anliegenden Drehmoment symmetrisch auf die Abtriebssonnenräder S3, S4 und die über Verzahnungen in diese eingesteckten linke Radantriebswelle W1 sowie eine hier nicht dargestellte rechte Radantriebswelle verzweigt.
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Über die erfindungsgemäße Ringtopfstruktur R kann das Umlaufrädergetriebe UG mit dem zweiten Getriebegehäuseabschnitt G2 zu einer vormontierten Baugruppe zusammengefasst werden, die dann im Rahmen eines weiteren Montageschrittes an den ersten Getriebegehäuseabschnitt G1 angesetzt wird. Die Ringtopfstruktur R kann dabei auch so ausgebildet sein, dass diese im Bereich des zweiten Hohlrades H2 noch weiter zur Getriebeachse X vordringt und dann z.B. einen Aufnahmeabschnitt für ein Wälzlager oder einen Wellendichtring trägt. Die Ringtopfstruktur R kann auch so ausgebildet sein, dass sich diese im Bereich ihres dem Flanschabschnitt abgewandten Innenendes an einem Lager oder einer weiteren Geometrie der Antriebsanordnung abstützt und positioniert, insbesondere zentriert, wobei auch hier Übergangsgeometrien vorgesehen sein können, die wiederum dazu führen, dass jene die Hohlräder H1,H2 tragenden Aufnahmeabschnitte R1, R2 radial eine gewisse Nachgiebigkeit erlangen.
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Die Darstellung nach 2 veranschaulicht den Aufbau der Ringtopfstruktur R wie sie in dem Antriebssystem nach 1 Anwendung findet. Die Ringtopfstruktur R bildet hier zwei Aufnahmeabschnitte R1, R2 zur Aufnahme des Laststufenhohlrades H1 (vgl. 1) und des Vorstufenhohlrades H2 (vgl. ebenfalls 1) Die Ringtopfstruktur R bildet einen Hohlradträger der bezüglich der Aufhängung der Hohlräder eine definierte Eigenelastizität bietet und damit eine gewisse Abkoppelung von akustischen Ereignissen der Hohlräder H1, H2 sowie eine Freiheitsgraderhöhung der Aufhängung der Hohlräder H1, H2 im Getriebegehäuse G (vgl. 1) bewirkt. Die als Hohlradträger fungierende Ringtopfstruktur R umfasst den zur Anbindung an das Getriebegehäuse vorgesehenen Flanschabschnitt RF, einen ersten Übergangsbereich RG mit einer Umfangsrinne UR1, den zur Aufnahme des ersten Hohlrades H1 vorgesehene Aufnahmeabschnitt R1, einen weiteren, von jenem Aufnahmeabschnitt R1 und dabei von dessen dem ersten Übergangsbereich UR2 abgewandten Ende radial einwärts vordringenden ringartigen zweiten Übergangsbereich UR2 und schließlich den zur Aufnahme des Vorstufenhohlrades H2 vorgesehenen zweiten Aufnahmeabschnitt R2. Der zweite Übergangsbereich UR2 kann wiederum im Axialschnitt so gestaltet sein, dass hierbei eine definierte „Weichheit“ der Koppelung der beiden Aufnahmeabschnitte R1, R2 herbeigeführt wird und hierzu z.B. Querschnitte im Axialschnitt realisiert werden, welche die Verbindungsstrecke zwischen den Aufnahmeabschnitten R1, R2 vergrößern und dabei Wandungsabschnitte umfassen, die sich nicht starr gegen eine Verlagerung der Aufnahmeabschnitte R1,R2 gegeneinander stützen oder sperren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die zwischen den Hohlrädern H1, H2 und dem jeweiligen Aufnahmeabschnitt R1, R2 wirksame Komplementärverzahnung so zu gestalten, dass hier zunächst ein Zwischenraum verbleibt, wobei in diesem Zwischenraum dann ein Medium aus einem elastomeren Werkstoff angeordnet werden kann. So kann das jeweilige Hohlrad H1, H2 über eine anvulkanisierte Elastomermaterial-Lage in dem Aufnahmeabschnitt R1, R2 sitzen. Über diese wenn auch dünne Elastomermateriallage kann dann die Einkoppelung akustischer Ereignisse aus dem jeweiligen Hohlrad in die Ringtopfstruktur R reduziert werden. Diese Maßnahme kann auch auf eines der Hohlräder H1, H2, insbesondere das Vorstufenhohlrad beschränkt werden.
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Die Axialsicherung des jeweiligen Hohlrades H1, H2 in dem zugeordneten Aufnahmeabschnitt R1, R2 kann durch Sicherungsringe bewerkstelligt werden. Hierzu kann an der Ringtopfstruktur R im Bereich der Mitnehmerverzahnung des jeweiligen Aufnahmeabschnitts R1, R2 eine Gegengeometrie für den Sicherungsring ausgebildet werden. Diese Gegengeometrie kann insbesondere in einer in Umfangsrichtung fortlaufenden Durchdringung RD1, RD2, RD3 der radial einwärts vordringenden Zähne RZ1, RZ2 der Axialverzahnung des Aufnahmeabschnitts bestehen. Die Gesamtheit dieser lokalen Durchdringungen der Verzahnung bildet dann eine jeweils einer Umfangsnut entsprechende Haltegeometrie für einen in Montageposition radial gestauchten federelastischen Sicherungsring von vorzugsweise rechteckigem Querschnitt. Es sind jedoch auch anderweitige Sicherungskonzepte zur axialen Sicherung der Hohlräder H1, H2 in den Aufnahmeabschnitten R1, R2 möglich, so können auch Sicherungsringe eingesetzt werden die am Außenumfang Radialvorsprünge aufweisen die in radiale Durchstanzungen der Aufnahmeabschnitte R1, R2 einfedern, die Sicherungsringe können auch Kreisquerschnitte aufweisen, oder die Ringtopstruktur R kann nach Einsetzen der Hohlräder lokal verstemmt werden. Soweit es der weitere Getriebeaufbau zulässt, ist es auch möglich, die Hohlräder H1, H2 in der Ringtopfstruktur R drehfest und axial schwimmend anzuordnen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0045170 A1 [0002]
