DE102018108540A1 - Getriebeunterbaugruppe, Getriebebaugruppe als Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs sowie elektrisch antreibbare Achse - Google Patents

Getriebeunterbaugruppe, Getriebebaugruppe als Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs sowie elektrisch antreibbare Achse Download PDF

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Abstract

Bei Fahrzeugen wird das Antriebsmoment über Getriebe geleitet und in diesen untersetzt oder übersetzt, so dass unterschiedliche Gänge zur Verfügung stehen. In den Getrieben können beliebige Architekturen, wie zum Beispiel Stufengetriebe, Planetengetriebe, Automatikgetriebe etc. eingesetzt werden. Es wird eine Getriebeunterbaugruppe (15) für ein Fahrzeug vorgeschlagen mit einem Planetenträger (10), wobei der Planetenträger (10) eine Hauptachse (H) definiert, mit einer Mehrzahl von Planentenwellen (1), wobei auf den Planetenwellen (1) jeweils mindestens zwei Planetenabschnitte (2a,b,c) angeordnet sind, wobei Rotationsachsen der Planetenwellen (1) in einem Durchmesser um die Hauptachse verteilt angeordnet sind, wobei mindestens einer der Planentenabschnitte (2a,b,c) eine Schrägverzahnung (22a,b,c) aufweist, wobei die Planentenwellen (1) jeweils über eine Abstandseinrichtung in axialer Richtung an dem Planetenträger (10) abgestützt sind, wobei die Abstandseinrichtung als eine Wälzlagereinrichtung (5) ausgebildet ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeunterbaugruppe für ein Fahrzeug, insbesondere für eine elektrisch antreibbare Achse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft im Weiteren eine Getriebebaugruppe für eine elektrisch antreibbare Achse für ein oder das Fahrzeug mit der Getriebeunterbaugruppe sowie die elektrisch antreibbare Achse mit der Getriebebaugruppe oder der Getriebeunterbaugruppe.
  • Bei Fahrzeugen wird das Antriebsmoment über Getriebe geleitet und in diesen untersetzt oder übersetzt, so dass unterschiedliche Gänge zur Verfügung stehen. In den Getrieben können beliebige Architekturen, wie zum Beispiel Stufengetriebe, Planetengetriebe, Automatikgetriebe etc. eingesetzt werden.
  • Planetengetriebe zeichnen sich durch eine kompakte Bauform aus und werden deshalb oftmals eingesetzt. Planetengetriebe weisen in üblicher Bauform einen Planetenträger auf, auf dem eine Mehrzahl von Planeten drehbar aufgesetzt ist. Die Planeten kämmen wahlweise mit einem Hohlrad und/oder mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes. Bei komplexeren Planetengetrieben können Doppelplanetenräder oder sogar Tripleplanetenräder verwendet werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Tripleplanetenwelle bekannt, die aus drei Planeten besteht. Diese drei Planeten sind drehfest miteinander verbunden. Sie werden radial auf einem Tripleplanetenbolzen gelagert. Zum axialen Schutz der Lager und der Tripleplanetenwelle befinden sich links und rechts jeweils eine Axialscheibe.
  • Die Axialkräfte, die durch eine Schrägverzahnung der Planeten entstehen, werden durch Anpassung der Schrägungswinkel ausgeglichen. Es wird kein bestimmter Wert der Sprungüberdeckung angestrebt.
  • Wenn man nun bei einem Axialkraftausgleich versucht, die Sprungüberdeckung auf einen akustisch optimalen Punkt zu bringen, nimmt die Verzahnung sehr unvorteilhafte geometrische Größen an. Folgende Tabelle verdeutlicht die Problematik.
    βH [°] βPl1 [°] bH [mm] bPl1 [mm]
    20 38,584 37 15,967
    12 24,982 63,357 27,341
    9,427 20 81,110 35
  • Entweder wird der Schrägungswinkel beispielhaft am Planeten1 enorm groß, oder das Hohlrad wird extrem breit. Keiner dieser Konfigurationen ist zufriedenstellend und kann den Vorteil der akustischen Verbesserung rechtfertigen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeunterbaugruppe, insbesondere eine Getriebeanordnung, zu gestalten, die hinsichtlich der Akustik und/oder Einsatzfähigkeit optimiert ist.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, durch die Merkmale des Anspruchs 6 und durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Im Rahmen der Erfindung wird eine Getriebeunterbaugruppe für ein Fahrzeug und insbesondere eine Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines oder des Fahrzeugs vorgeschlagen. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen etc. Die elektrisch antreibbare Achse kann für die Hinterachse oder die Vorderachse des Fahrzeugs genutzt werden.
  • Die Getriebeunterbaugruppe weist einen Planetenträger auf, wobei der Planetenträger mit seiner Rotationsachse eine Hauptdrehachse definiert.
  • Die Getriebeunterbaugruppe umfasst eine Mehrzahl von Planetenwellen, wobei auf den Planetenwellen jeweils mindestens zwei Planetenabschnitte angeordnet sind. Vorzugsweise sind die mindestens zwei Planetenabschnitte, insbesondere in axialer Richtung, voneinander beabstandet und/oder als separate Planetenabschnitte ausgebildet. Somit bilden die Planetenabschnitte Planeten auf der Planetenwelle. Die Planetenwelle kann als eine Doppelplanetenwelle mit genau zwei Planetenabschnitten ausgebildet sein. Bevorzugt ist diese jedoch als eine Tripelplanetenwelle mit genau drei Planetenabschnitten realisiert. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann diese auch als eine Mehrfachplanetenwelle mit mehr als drei Planetenabschnitten ausgebildet sein.
  • Die Planetenwellen sind bevorzugt auf Planetenbolzen drehbar angeordnet. Durch die Rotation definieren die Planeten jeweils eine eigene Rotationsachse, wobei die Rotationsachsen und/oder die Planetenwellen in einem Durchmesser um die Hauptachse verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Planetenwellen und/oder Rotationsachsen regelmäßig in Umlaufrichtung in dem Durchmesser um die Hauptachse verteilt.
  • Es ist vorgesehen, dass mindestens eine der Planetenabschnitte der Planetenwelle eine Schrägverzahnung, insbesondere eine Einfachschrägverzahnung aufweist.
  • Vorzugsweise weist jede der Planetenabschnitte eine Schrägverzahnung, insbesondere eine Einfachschrägverzahnung auf.
  • Die Planetenwellen sind jeweils über eine Abstandseinrichtung in axialer Richtung an dem Planetenträger, insbesondere mittelbar oder unmittelbar, abgestützt. Vorzugsweise ist auf jeder axialen Seite der Planetenwelle jeweils eine derartige Abstandseinrichtung angeordnet.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Abstandseinrichtung als eine Wälzlagereinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist die Abstandseinrichtung als eine Axialwälzlagereinrichtung ausgebildet. Durch die Ausbildung als Wälzlagereinrichtung können reibungsarm deutlich höhere Axialkräfte von der Planetenwelle in den Planetenträger abgeleitet werden.
  • Die Erfindung betrifft ein Umdenken bei der Konzeption von Getriebeunterbaugruppen wie diese Gegenstand der Erfindung sind. Während bislang stets versucht wurde, die Axialkräfte bei Mehrfachplanetenwellen durch die konstruktive Auslegung der drehmomentübertragendes Komponenten zu neutralisieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die axiale Lagerung der Planetenwellen durch die Wälzlagereinrichtung derart stabil und tragfähig auszubilden, so dass eine Neutralisierung der Axialkräfte nicht oder nicht mehr in dem bisherigen Umfang durchgeführt werden muss. Dadurch werden konstruktive Designfreiräume geschaffen, die zu einer bauraumgerechten, fertigungsgerechten und/oder funktionsgerechten Auslegung der Getriebeunterbaugruppe beitragen können.
  • Insbesondere werden die Axialkräfte auf der Planetenwelle, insbesondere auf der Tripleplanetenwelle, dabei nicht ausgeglichen, sondern Schrägungswinkel und Zahnbreite werden hinsichtlich der akustischen Anforderungen, der Festigkeit und des Bauraums optimiert. Das Loslösen der Bedingungen des Axialkraftausgleichs öffnet einen weiten Handlungsbereich für die Auslegung der Verzahnung im Getriebe.
  • Die Planetenwelle, insbesondere die Tripleplanetenwelle, muss dazu durch Axiallager geführt werden. Axialscheiben reichen hier nicht mehr aus. Auch die Lagerung des Tripleplanetenträgers kann an die auftretende Axialkraft angepasst werden. Diese Getriebeauslegung ohne Axialkraftausgleich kann für jedes n-stufiges Planetengetriebe angewendet werden. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein optionales Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse gelöst.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstandseinrichtung als ein Axialnadellager ausgebildet. Das Axialnadellager kann bauraumoptimiert realisiert werden, so dass die axiale Breite des Planetenträgers durch die Wälzlagereinrichtung nicht oder nur unwesentlich erhöht wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist einer der Planetenabschnitte als ein Eingangsabschnitt und der andere Planetenabschnitt als ein Stützabschnitt ausgebildet. Im Betrieb wird über den Eingangsabschnitt Leistung und/oder Drehmoment eingeleitet. Der Stützabschnitt dient beispielsweise zur Abstützung an einem Hohlrad. Ein Ausgang der Getriebebauuntergruppe wird bevorzugt durch den Planetenträger gebildet.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Planetenabschnitte konstruktiv, insbesondere in Hinblick auf die Zahnbreite und den Schrägungswinkel, aufeinander abgestimmt sind, dass im Betrieb der Getriebebauuntergruppe eine Axialkraft entsteht, die über die Wälzlagereinrichtung als Abstandseinrichtung abgeleitet wird. In dieser konstruktiven Ausgestaltung sind jeweils zwei der Planetenabschnitte drehmomentbeansprucht, so dass eine aus der Beanspruchung resultierende Axialkraft über die Wälzlagereinrichtung als Abstandseinrichtung abgeleitet werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in mindestens einem Betriebszustand, einigen oder allen Betriebszuständen der Getriebeunterbaugruppe eine Axialkraft in dem Eingangsabschnitt und eine Gegenaxialkraft in dem Stützabschnitt erzeugt wird, wobei die Differenz der Beträge von Axialkraft und Gegenaxialkraft eine resultierende Axialkraft bildet. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Betrag der resultierenden Axialkraft größer als 20%, vorzugsweise größer als 40% des Betrags der Axialkraft, welche in dem Eingangsabschnitt erzeugt wird, ausgebildet ist. Diese Festlegung unterstreicht die erfinderische Idee, einen Axialkraftausgleich oder eine Axialkraftkompensation zugunsten der akustischen Auslegung und der Bauraumoptimierung zu vernachlässigen und die resultierende Axialkraft über die Wälzlagereinrichtung als Abstandseinrichtung auszuleiten.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Planetenwelle drei der Planetenabschnitte auf und/oder ist als eine Tripelplanetenwelle ausgebildet. Im Speziellen ist es bevorzugt, dass zwei der Planetenabschnitte als Eingangsabschnitte ausgebildet sind, welche mit Eingangswellen getrieblich koppelbar sind, wobei die Eingangswellen ein Antriebsmoment zur Verfügung stellen. Der Dritte der Planetenabschnitte ist als Stützabschnitt ausgebildet, wie dies bereits beschrieben wurde. In dieser Ausgestaltung ist die Getriebeunterbaugruppe besonders für ein zweigängiges Lastschaltgetriebe für eine elektrisch antreibbare Achse für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet, wie dieses nachfolgend noch beschrieben wird.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Getriebebaugruppe für ein Fahrzeug, welches die Getriebeunterbaugruppe aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Die Getriebebaugruppe weist mindestens eine Eingangswelle sowie ein Hohlrad auf, wobei der eine Planetenabschnitt als der Eingangsabschnitt mit der Eingangswelle und der andere Getriebeabschnitt als der Stützabschnitt mit dem Hohlrad kämmt. Besonders bevorzugt ist die Getriebebaugruppe wie zuvor bereits beschrieben ausgebildet, wobei diese zwei der Eingangswellen aufweist und wobei zwei der Planetenabschnitte mit den zwei Eingangswellen kämmen. Insbesondere ist die Getriebebaugruppe als ein Lastschaltgetriebe für einen Elektroantrieb und im Speziellen für eine elektrisch antreibbare Achse ausgebildet.
  • Damit bildet die Getriebebaugruppe insbesondere eine Getriebeanordnung für eine oder die elektrisch antreibbare Achse eines oder des Fahrzeugs umfassend einen mehrstufigen Planeten als Planentenwelle, der aus mehreren drehfest miteinander verbundenen Planeten als Planetenabschnitte besteht, die radial auf einem Bolzen gelagert sind, wobei Schrägungswinkel und Breite der Zähne der Zahnräder geeignet aufeinander abgestimmt sind und die Lagerung des Tripleplanetenträgers geeignet konfiguriert ist.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Planetenträger der Getriebebaugruppe oder der Getriebeunterbaugruppe durch eine weitere Lagereinrichtung gelagert, wobei die weitere Lagereinrichtung als eine Radial-Axial-Wälzlagereinrichtung ausgebildet ist. Die Radial-Axial-Wälzlagereinrichtung übernimmt die Funktion, die in den Planetenträger eingeleitete resultierende Axialkraft auszuleiten, insbesondere in das Gehäuse oder einen anderen stationären Abschnitt der Getriebebaugruppe oder Getriebeunterbaugruppe auszuleiten. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass die resultierende Axialkraft aus dem Planetenträger ausgeleitet werden muss und dieser insbesondere in axialer Richtung abgestützt werden muss.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Radial-Axial-Wälzlagereinrichtung als eine Schrägkugellagereinrichtung ausgebildet sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass diese als ein Axial-Radial-Nadellager ausgebildet ist, welches insbesondere einen Axialnadelkranzabschnitt und einen Radialnadelhülsenabschnitt aufweist. Besonders bevorzugt stützt sich der Planetenträger über die Radial-Axial-Wälzlagereinrichtung an einem Gehäuse oder Gehäuseabschnitt ab.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine elektrisch antreibbare Achse für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor und der Getriebebaugruppe wie diese zuvor beschrieben wurde zur Führung des Antriebsdrehmoments aus dem Elektromotor zu angetriebenen Rädern des Fahrzeugs. Besonders bevorzugt ist die elektrisch antreibbare Achse zweigängig ausgebildet.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung und aus einer Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer geschnittenen Teilansicht vereinfacht dargestellt ist. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • 1 einen Längsschnitt einer Planetenwelle, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt ist;
    • 2 einen Längsschnitt einer Getriebebaugruppe von einer elektrisch antreibbaren Achse als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 einen Längsschnitt eine Getriebebaugruppe von einer elektrisch antreibbaren Achse als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 4 eine schematische Darstellung der elektrisch antreibbare Achse mit der Getriebebaugruppe der vorhergehenden Figuren;
    • 5 eine schematische dreidimensionale Darstellung von zwei Seiten einer Getriebebaugruppe mit teilweise grafisch unterdrückten Komponenten, welche gemäß der Erfindung verwendbar ist.
  • 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Tripleplanetenwelle als eine Planetenwelle 1, die aus drei Planeten besteht, wobei die drei Planeten als Planetenabschnitte 2a, b, c ausgebildet sind. Die Planetenabschnitte 2 a, b, c weisen jeweils eine Schrägverzahnung 22 a, b, c auf, welche als Einfachverzahnung ausgebildet ist. Die Schrägverzahnungen der Planetenabschnitte 2a, b sind so ausgebildet, dass eine im Betrieb resultierende Axialkraft in eine axiale Richtung erzeugt wird. Die Schrägverzahnung des Planetenabschnitts 2c ist so orientiert, dass eine im Betrieb resultierende Gegenaxialkraft in die andere axiale Richtung weist, sodass die Axialkräfte sich gegenseitig weitgehend kompensieren. Diese drei Planeten sind drehfest miteinander verbunden. Sie werden radial auf einem Tripleplanetenbolzen als Bolzen 3 gelagert. Zum axialen Schutz der Lager und der Tripleplanetenwelle befinden sich links und rechts jeweils eine Axialscheibe. Bei den nachfolgenden Figuren werden die Axialscheiben 4 durch Wälzlagereinrichtungen 5 (2) ersetzt, so dass Ausführungsformen der Erfindung gebildet sind.
  • 2 zeigt, dass die als Tripleplanetenwelle ausgebildete Planetenwelle 1 durch Axiallager als Wälzlagereinrichtungen 5 geführt wird. Gesamt betrachtet zeigt die 2 eine elektrisch antreibbare Achse 6 für ein Fahrzeug, welche einen Elektromotor 7 sowie eine Getriebebaugruppe 21 zur Umsetzung des Antriebsmoments von dem Elektromotor 7 auf angetriebene Räder des Fahrzeugs aufweist.
  • Die Getriebebaugruppe 8 weist zwei Eingangswellen 8a, b auf, welche über eine Doppelkupplungseinrichtung 9 alternativ mit dem Antriebsmoment von dem Elektromotor 7 beaufschlagt werden können. Die Eingangswellen 8a, b sind koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet und beide als Hohlwellen ausgebildet. Auf den Eingangswellen 8a, b sind jeweils Sonnenradabschnitte 9a, b aufgesetzt.
  • Die Getriebebaugruppe 8 weist einen Planetenträger 10 auf, wobei auf dem Planetenträger mehrere Planetenwellen 1, wie diese in der 1 gezeigt sind, mit drei Planetenabschnitten 2a, b, c in einem Durchmesser um die Hauptachse H verteilt angeordnet sind. Der Planetenabschnitt 2a kämmt mit dem Sonnenradabschnitt 9a, der Planetenabschnitt 2b kämmt mit dem Sonnenradabschnitt 9b.
  • Die Getriebebaugruppe 8 weist ein Hohlrad 11 auf, welches in der elektrisch antreibbaren Achse 6 stationär angeordnet ist und welches mit einer Innenverzahnung mit dem dritten Planetenabschnitt 2c kämmt. Die Planetenabschnitte 2a, b bilden damit Eingangsabschnitte. Der Planetenabschnitt 2c bildet einen Stützabschnitt, da sich die Planetenwelle 1 über den Planetenabschnitt 2c an dem Hohlrad 11 abstützt.
  • Der Planetenträger 10 rotiert im Betrieb und bildet einen Eingang in eine Differentialeinrichtung 12 (4). Die Differentialeinrichtung 12 weist als Ausgänge 2 Sonnenräder 13 a, b auf, welche jeweils eine Schnittstelle zur Kopplung mit einer Steckachse (nicht gezeigt) aufweisen, die das umgesetzte und verteilte Antriebsdrehmoment zu angetriebenen Rädern des Fahrzeugs führen. Einer der Steckachsen ist koaxial und/oder konzentrisch zu den Eingangswellen 8a, b angeordnet. Die Getriebebaugruppe 8 ist in einem Gehäuse 14 angeordnet. Der Planetenträger 10 mit den Planetenwellen 1 bildet eine Getriebebauuntergruppe 15 in der Getriebebaugruppe 8.
  • Wie bereits eingangs dargestellt ist eine vollständige Axialkraftkompensation in den Planetenwellen 1 nur durch Zugeständnisse hinsichtlich des Bauraumes und der akustischen Auslegung zu erkaufen. Vor diesem Hintergrund wird bei der Getriebebaugruppe 8 in der elektrisch antreibbaren Achse 6 bei der Konstruktion der Schwerpunkt auf die akustische Auslegung und den Bauraum gelegt und dabei Kompromisse bei der Axialkraftkompensation akzeptiert. Um die aus der Auslegung resultierenden Axialkräfte in den Planetenwellen 1 abzuleiten, weist die Getriebebauuntergruppe 15 und/oder die Getriebebaugruppe 8 und/oder die elektrisch antreibbare Achse 6 die Wälzlagereinrichtungen 5 auf. Die Wälzlagereinrichtungen 5 stützen die Planetenwellen 1 in axialer Richtung gegen den Planetenträger 10 ab. In der konkreten Ausgestaltung weist der Planetenträger 10 zwei Seitenteile 16 a, b auf, zwischen denen die Bolzen 3 verlaufen. Auf den Bolzen 3 sind die Wälzlagereinrichtungen 5 sowie die Planetenwellen 1 angeordnet.
  • Die Wälzlagereinrichtungen 5 sind als Axialnadellager ausgebildet und stützen sich mit der einen axialen Seite an dem Seitenteil 16a bzw. 16b und mit der anderen axialen Seite an der Planetenwelle 1 ab. Die Planetenwelle 1 ist zudem über Radiallager an dem Bolzen 3 gelagert.
  • Über die Wälzlagereinrichtungen 5 können somit die resultierenden Axialkräfte aus der Planetenwelle 1 in den Planetenträger 10 abgeleitet werden und Reibungsverluste minimiert werden.
  • Der Planetenträger 10 ist beidseitig jeweils mit einem Schrägkugellager als weitere Lagereinrichtung 17 in dem Gehäuse 14 gelagert, so dass die Axialkräfte, welche über die Wälzlagereinrichtungen 5 in den Planetenträger 10 abgeleitet werden, nachfolgend in das Gehäuse 14 (oder einen anderen stationären Abschnitt) ausgeleitet werden können.
  • 3 zeigt eine Lagerkonfiguration, mit Hilfe deren die auftretenden axialen Kräfte ausgeglichen werden. Die 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der elektrisch antreibbare Achse 6 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie in der 2 versehen sind. Die Wälzlagereinrichtung 5 ist wieder als ein Axialnadellager realisiert. Die weitere Lagereinrichtung 17 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Axial-Radiallager-Nadellager ausgebildet, welches einen Axialabschnitt und einen Radialabschnitt aufweist.
  • 4 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Getriebeschema. Die 4 zeigt damit ein Blockdiagramm der elektrisch antreibbaren Achse 6 zur Verdeutlichung des Getriebeaufbaus. Der Elektromotor 7 überträgt über eine Rotorwelle das Antriebsdrehmoment an eine Doppelkupplungseinrichtung 18, welche das Antriebsmoment auf eine der Eingangswellen 8a oder 8b verteilt. Über die Kopplung der Sonnenradabschnitte 9a, b mit den Planetenabschnitten 2a, b werden die Planetenwellen 1 angetrieben, wobei die Planetenabschnitte 2a, b mit den Sonnenradabschnitt 9a, b kämmen. Der Planetenabschnitt 2c kämmt dagegen mit dem stationären Hohlrad 11. Die Planetenwellen 1 sind auf dem Planetenträger 10 drehbar angeordnet, welcher einen Eingang in die Differentialeinrichtung 12 bildet. In der Differentialeinrichtung 12 wird das Antriebsmoment verteilt und auf Ausgangswellen 19 a, b verteilt, die als Steckachsen ausgebildet sind.
  • 5 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Getriebe. Bei dieser Getriebebaugruppe 8 können zusätzlich die Wälzlagereinrichtungen 5 integriert werden, um das Getriebe zu einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu machen. In der 3-dimensionalen Darstellung sind die Planetenwellen 1 gezeigt, welche auf dem Planetenträger (nicht dargestellt) drehbar angeordnet sind. Die Planetenabschnitte 2a, b kämmen mit den Sonnenradabschnitten 9 a, b. In der Differentialeinrichtung 12 sind zwei Sätze mit Planetenrädern 20 a, b zu erkennen, welche auf dem gleichen Planetenträger 10 drehbar gelagert sind und welche zum einen paarweise miteinander kämmen und zum andern mit den Sonnenrädern 13 a, b kämmen, so dass ein Stirnraddifferenzial umgesetzt ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Planetenwelle
    2a,b,c
    Planetenabschnitte
    3
    Bolzen
    4
    Axialscheibe
    5
    Wälzlagereinrichtung
    6
    elektrisch antreibbare Achse
    7
    Elektromotor
    8a,b
    Eingangswellen
    9a,b
    Sonnenradabschnitte
    10
    Planetenträger
    11
    Hohlrad
    12
    Differentialeinrichtung
    13a,b
    Sonnenräder
    14
    Gehäuse
    15
    Getriebebauuntergruppe
    16a,b
    Seitenteile
    17
    weitere Lagereinrichtung
    18
    Doppelkupplungseinrichtung
    19a,b
    Ausgangswellen
    20a,b
    Planetenräder
    21
    Getriebebaugruppe
    221, b c
    Schrägverzahnung
    H
    Hauptachse

Claims (10)

  1. Getriebeunterbaugruppe (15) für ein Fahrzeug mit einem Planetenträger (10), wobei der Planetenträger (10) eine Hauptachse (H) definiert, mit einer Mehrzahl von Planentenwellen (1), wobei auf den Planetenwellen (1) jeweils mindestens zwei Planetenabschnitte (2a,b,c) angeordnet sind, wobei Rotationsachsen der Planetenwellen (1) in einem Durchmesser um die Hauptachse verteilt angeordnet sind, wobei mindestens einer der Planentenabschnitte (2a,b,c) eine Schrägverzahnung (22a,b,c) aufweist, wobei die Planentenwellen (1) jeweils über eine Abstandseinrichtung in axialer Richtung an dem Planetenträger (10) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandseinrichtung als eine Wälzlagereinrichtung (5) ausgebildet ist.
  2. Getriebebauuntergruppe (15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagereinrichtung (5) als ein Axialnadellager ausgebildet ist.
  3. Getriebebauuntergruppe (15) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Planetenabschnitte (2a,b) als ein Eingangsabschnitt und der andere Planentenabschnitt (2c) als ein Stützabschnitt ausgebildet ist.
  4. Getriebeunterbaugruppe (15) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenabschnitte (2a,b,c) konstruktiv derart aufeinander abgestimmt sind, dass im Betrieb der Getriebeunterbaugruppe (15) eine Axialkraft entsteht, die über die Wälzlagereinrichtung (5) abgeleitet wird.
  5. Getriebeunterbaugruppe (15) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Betriebszustand, einigen oder allen Betriebszuständen in dem Eingangsabschnitt eine Axialkraft und in dem Stützabschnitt eine Gegenaxialkraft in der Planetenwelle (1) erzeugt wird, wobei die Differenz der Beträge von Axialkraft und Gegenaxialkraft größer als 20%, vorzugsweise größer als 40% des Betrags der Axialkraft ist.
  6. Getriebeunterbaugruppe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenwelle (1) drei der Planetenabschnitte (2a, b, c) aufweist.
  7. Getriebebaugruppe (21) für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch die Getriebeunterbaugruppe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Getriebebaugruppe (21) mindestens eine Eingangswelle (8a,b) und ein Hohlrad (11) aufweist, wobei der eine Planetenabschnitt (2a,b) als der Eingangsabschnitt mit der Eingangswelle (8a,b) und der andere Planetenabschnitt (2c) als der Stützabschnitt mit dem Hohlrad (11) kämmt.
  8. Getriebebaugruppe (21) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine weitere Lagereinrichtung (17) zur Lagerung des Planetenträgers (10), wobei die weitere Lagereinrichtung (17) als eine Radial-Axial-Wälzlagereinrichtung ausgebildet ist.
  9. Getriebebaugruppe (21) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Radial-Axial-Wälzlagereinrichtung als ein Axial-Radial-Nadellager ausgebildet ist.
  10. Elektrisch antreibbare Achse (6) für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor (7) und der Getriebebaugruppe (21) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 zur Führung des Antriebsmoments aus dem Elektromotor (7) .
DE102018108540.0A 2018-01-24 2018-04-11 Getriebeunterbaugruppe, Getriebebaugruppe als Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs sowie elektrisch antreibbare Achse Ceased DE102018108540A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133860A1 (de) * 2019-12-11 2021-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zahnradlageranordnung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2570327A (en) * 1946-04-06 1951-10-09 Adiel Y Dodge Transmission
DE2164551A1 (de) * 1971-12-24 1973-06-28 Torrington Gmbh Kombiniertes radial-axial-lager
US5533943A (en) * 1994-04-25 1996-07-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Planetary gear device including planetary gears each having integrally formed large and small pinions
US20140349812A1 (en) * 2011-12-01 2014-11-27 Honda Motor Co., Ltd. Power transmission system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2570327A (en) * 1946-04-06 1951-10-09 Adiel Y Dodge Transmission
DE2164551A1 (de) * 1971-12-24 1973-06-28 Torrington Gmbh Kombiniertes radial-axial-lager
US5533943A (en) * 1994-04-25 1996-07-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Planetary gear device including planetary gears each having integrally formed large and small pinions
US20140349812A1 (en) * 2011-12-01 2014-11-27 Honda Motor Co., Ltd. Power transmission system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133860A1 (de) * 2019-12-11 2021-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zahnradlageranordnung

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