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Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Antrieb mit der Getriebeanordnung.
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Fahrzeuge mit Elektroantrieb verwenden oftmals elektrische Achsen, welche quer zur Fahrtrichtung angeordnet sind und bei denen der Abtrieb durch zwei koaxial zueinander angeordnete Abtriebswellen erfolgt. Die Breite eines Fahrzeugs in Querrichtung ist jedoch begrenzt, so dass Anstrengungen unternommen werden, den Bauraum bei der elektrischen Achse in dieser Querrichtung effektiv auszunutzen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche in einer Achsrichtung kompakt aufgebaut werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Getriebeanordnung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, alternativ hierzu kann es sich auch um einen Lastkraftwagen, ein Dreirad etc. handeln. Die Getriebeanordnung bildet eine Unterbaugruppe in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs.
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Die Getriebeanordnung weist eine Doppelkupplungseinrichtung auf, wobei die Doppelkupplungseinrichtung zwei Kupplungen umfasst, welche besonders bevorzugt jeweils gegengleich einen geschlossenen und einen geöffneten Kupplungszustand einnehmen. Vorzugsweise wird ein Momentenfluss exklusiv alternativ wahlweise über die erste Kupplung oder über die zweite Kupplung geführt. Die Doppelkupplungseinrichtung, insbesondere die erste Kupplung, weist ein erstes Abtriebsorgan sowie, insbesondere die zweite Kupplung, ein zweites Abtriebsorgan auf. Die Abtriebsorgane sind insbesondere als Kupplungsträger, insbesondere Lamellenkupplungsträger ausgebildet oder mit diesen verbunden und bilden jeweils eine Abtriebsseite der Doppelkupplungseinrichtung.
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Die Getriebeanordnung weist eine erste Sonnenwelle und eine zweite Sonnenwelle auf. Die erste Sonnenwelle ist mit dem ersten Abtriebsorgan drehfest verbunden, die zweite Sonnenwelle ist mit dem zweiten Abtriebsorgan drehfest verbunden. Die erste Sonnenwelle ist koaxial und konzentrisch in der zweiten Sonnenwelle angeordnet. Insbesondere ist die zweite Sonnenwelle als eine Hohlwelle ausgebildet. Optional ist die erste Sonnenwelle ebenfalls als eine Hohlwelle ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die erste Sonnenwelle in axialer Richtung länger als die zweite Sonnenwelle ausgebildet, so dass ein erster Endbereich der ersten Sonnenwelle über ein axiales Ende der zweiten Sonnenwelle übersteht, wobei der erste Endbereich mit dem ersten Abtriebsorgan drehfest verbunden ist. Ein zweiter Endbereich der ersten Sonnenwelle ragt über das andere axiale Ende der zweiten Sonnenwelle über und trägt einen ersten Sonnenwellenradabschnitt zur Kopplung mit einer weiteren Getriebekomponente. Auf der gleichen axialen Seite weist die zweite Sonnenwelle einen zweiten Sonnenwellenradabschnitt zur Kopplung mit einer weiteren Getriebekomponente auf. Insbesondere bildet der erste Endbereich der ersten Sonnenwelle und/oder das axiale Ende der zweiten Sonnenwelle einen Antriebsbereich und der zweite Endbereich der ersten Sonnenwelle und/oder das weitere Ende der zweiten Sonnenwelle einen Abtriebsbereich.
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Die Getriebeanordnung weist eine Stützlagereinrichtung auf, wobei die Stützlagereinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Sonnenwelle lagernd angeordnet ist. Insbesondere lagert die Stützlagereinrichtung die erste Sonnenwelle relativ zu der zweiten Sonnenwelle und/oder die zweite Sonnenwelle relativ zu der ersten Sonnenwelle. Die Stützlagereinrichtung hat die Aufgabe, axiale Kräfte von der ersten Sonnenwelle auf die zweite Sonnenwelle und/oder von der zweiten Sonnenwelle auf die erste Sonnenwelle zu leiten. Insbesondere stützt sich die erste Sonnenwelle in mindestens einer axialen Richtung an der zweiten Sonnenwelle ab.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stützlagereinrichtung als eine Axiallagereinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist die Stützlagereinrichtung als eine reine Axiallagereinrichtung ausgebildet und/oder weist Drucklinien auf, welche parallel, insbesondere ausschließlich parallel, zu der Hauptachse der Getriebeanordnung und/oder der ersten Sonnenwelle und/oder zweiten Sonnenwelle ausgerichtet ist.
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Es ist eine Überlegung der Erfindung, dass die Lagerung in der Getriebeanordnung Bauraum beansprucht. Dadurch, dass die Stützlagereinrichtung bauraumsparend als Axiallagereinrichtung ausgebildet ist, wird erreicht, dass für diese Funktion nur ein schmaler axialer Bauraum benötigt wird. Damit können die Doppelkupplungseinrichtung und ein nachfolgender Getriebeabschnitt in axialer Richtung enger aneinander angeordnet werden, so dass die gesamte Baubreite der Getriebeanordnung verringert ist und/oder bei gleichem Bauraum andere Komponenten integriert werden können.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Stützlagereinrichtung als eine Rollenlagereinrichtung ausgebildet. Insbesondere weist diese Rollen auf, deren Rotationsachsen in einer Ebene liegen, welche senkrecht auf der Hauptachse der Getriebeanordnung stehen. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Stützlagereinrichtung als eine reine Axiallagereinrichtung ausgebildet ist.
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Bei einer vorteilhaften Realisierung der Erfindung weist die erste Sonnenwelle einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich sowie einen Mittelbereich auf. Es ist bevorzugt, dass die Stützlagereinrichtung in dem Mittelbereich der ersten Sonnenwelle angeordnet ist. Durch die Anordnung der Stützlagereinrichtung in dem Mittelbereich wird kein Platz für Lagersitze in dem Endbereich der ersten Sonnenwelle benötigt. Nachdem die erste Sonnenwelle beidseitig in axialer Richtung über die zweite Sonnenwelle übersteht, wird die gesamte axiale Länge des Sonnenwellenpakets, umfassend die erste die zweite Sonnenwelle, durch die axiale Länge der ersten Sonnenwelle bestimmt. Durch die Anordnung der Stützlagereinrichtung in dem Mittelbereich kann somit axialer Bauraum eingespart werden.
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Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung stützt sich die Stützlagereinrichtung in axialer Richtung an dem ersten Sonnenwellenradabschnitt und/oder an dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt ab. Insbesondere stellt der erste Sonnenwellenradabschnitt eine axial ausgerichtete Stirnfläche und/oder der zweite Sonnenwellenradabschnitt eine axial ausgerichtete Stirnfläche als Anlagefläche für die Stützlagereinrichtung bereit.
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Bei einer möglichen Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Stützlagereinrichtung in dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt angeordnet ist. Somit befindet sich die Stützlagereinrichtung in dem gleichen axialen Bereich wie der zweite Sonnenwellenradabschnitt der zweiten Sonnenwelle. Diese Weiterbildung unterstützt zum einen das Bestreben, die axiale Baulänge zu verkürzen, da die Stützlagereinrichtung platzsparend integriert ist. Zum anderen stützt sich die Stützlagereinrichtung an einem Abschnitt der zweiten Sonnenwelle ab, welcher durch den Sonnenwellenradabschnitt besonders stabil ausgebildet ist, so dass zu dem die Steifheit und konstruktive Robustheit verbessert ist. Alternativ oder ergänzend stützt sich die Stützlagereinrichtung an dem ersten Sonnenwellenradabschnitt in axialer Richtung ab. Auch bei dieser Abstützung wird die Verstärkung in diesem Fall der ersten Sonnenwelle durch den ersten Sonnenwellenradabschnitt als Lagersitz für die Stützlagereinrichtung verwendet. Insbesondere dadurch, dass sich die Stützlagereinrichtung in dem Mittelbereich der ersten Sonnenwelle an dem ersten Sonnenwellenradabschnitt und dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt abstützt, kann axialer Bauraum gewonnen werden.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Sonnenwellenradabschnitt der ersten Sonnenwelle fliegend und/oder ungelagert angeordnet. Insbesondere ist die Stützlagereinrichtung als die letzte Lagereinrichtung für die erste Sonnenwelle in Richtung des ersten Sonnenwellenradabschnitts ausgebildet. Mit dieser Maßnahme kann die erste Sonnenwelle in axialer Richtung frei und/oder ungelagert enden, so dass der Bauraumbedarf besonders niedrig ist.
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Bei einer Alternative der Erfindung oder einer Weiterbildung der Erfindung stützt sich die Stützlagereinrichtung oder eine weitere Stützlagereinrichtung an dem ersten Abtriebsorgan und/oder eine Stirnseite der zweiten Sonnenwelle ab. Es ist besonders bevorzugt, dass das erste Abtriebsorgan mit der ersten Sonnenwelle axialfest verbunden ist. Durch die axialfeste Verbindung können die axialen Kräfte und/oder Belastungen spielfrei über die Stützlagereinrichtung übergeleitet werden. Soweit sich die Stützlagereinrichtung oder die weitere Stützlagereinrichtung an dem ersten Abtriebsorgan abstützt, ist diese in dem Mittelbereich der ersten Sonnenwelle angeordnet, so dass der Bauraumbedarf in axialer Richtung für die Sonnenwellen, insbesondere die erste Sonnenwelle, gering verbleibt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung eine Federeinrichtung auf, welche als eine Druckfeder in axialer Richtung ausgebildet ist und welche zwischen der Stützlagereinrichtung einerseits und der ersten und/oder zweiten Sonnenwelle andererseits angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann eine weitere Federeinrichtung in gleicher Bauform zwischen der weiteren Stützlagereinrichtung einerseits und der ersten und/oder zweiten Sonnenwelle andererseits angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist die Federeinrichtung als eine Tellerfeder ausgebildet. Insbesondere ist die Tellerfeder zwischen der zweiten Sonnenwelle und der Stützlagereinrichtung und/oder weiteren Stützlagereinrichtung angeordnet. Die Federeinrichtung, insbesondere die Tellerfeder, ermöglicht selbst bei größerem Lagerspiel stets einen Kontakt zwischen Laufbahn und Wälzkörper. Bevorzugt ist die Federeinrichtung nach der Montage komplett auf Block. Falls doch Spiel vorhanden ist, befindet sich die Federeinrichtung bei der belasteten Stützlagereinrichtung auf Block. Bei unbelasteter Stützlagereinrichtung gleicht die Federeinrichtung das Spiel aus und verhindert das Abheben der Wälzkörper.
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Mit dem Ziel, radiale Kräfte und/oder Radialbelastungen von der ersten Sonnenwelle auf die zweite Sonnenwelle oder in Gegenrichtung überzuleiten, ist es bevorzugt, dass die Getriebeanordnung eine Radiallagereinrichtung aufweist, wobei die Radiallagereinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Sonnenwelle angeordnet ist. Die Radiallagereinrichtung ist vorzugsweise als eine einreihige oder als eine zweireihige Rollenlagereinrichtung, insbesondere Nadellagereinrichtung, ausgebildet. Die Radiallagereinrichtung kann sehr bauraumsparend zwischen den Sonnenwellen angeordnet werden. Besonders bevorzugt ist die Radiallagereinrichtung in dem Sonnenwellenradabschnitt der zweiten Sonnenwelle angeordnet. Insbesondere stützt die Radiallagereinrichtung die erste Sonnenwelle gegenüber dem Sonnenwellenradabschnitt der zweiten Sonnenwelle ab. Alternativ oder ergänzend sind der Sonnenwellenradabschnitt der zweiten Sonnenwelle und die Radiallagereinrichtung in einem gleichen axialen Abschnitt oder zumindest in einem überlappenden axialen Abschnitt angeordnet. In dieser Ausgestaltung ist insbesondere das weitere axiale Ende der zweiten Sonnenwelle gegenüber der ersten Sonnenwelle gelagert.
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Mit dem Ziel, die Gesamtlagerung der ersten und der zweiten Sonnenwelle zu verbessern, ist es bevorzugt, dass die Getriebeanordnung eine Hauptlagereinrichtung aufweist, wobei die Hauptlagereinrichtung die zweite Sonnenwelle gegenüber einem Gehäuse der Getriebeanordnung und/oder einem anderen stationären Abschnitt lagert. Durch die Hauptlagereinrichtung können axiale und/oder radiale Kräfte und/oder Belastungen in das Gehäuse und/oder den anderen stationären Abschnitt abgeleitet werden. Besonders bevorzugt ist die Hauptlagereinrichtung als ein zweireihiges Kugellager ausgebildet. Beispielsweise kann das zweireihige Kugellager zwei Rillenkugellager oder zwei Schrägkugellager aufweisen. Insbesondere ist die Hauptlagereinrichtung als eine Radial-Axiallagerung ausgebildet.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung einen Planetengetriebeabschnitt als weiteren Getriebeabschnitt auf. Der Planetengetriebeabschnitt umfasst einen Planetenträger sowie eine Mehrzahl von Tripelplanetenwellen, wobei die Tripelplanetenwellen auf dem Planetenträger drehbar angeordnet sind. Die Rotationsachsen der Tripelplanetenwellen sind in einem Teilkreis um eine Hauptachse des Planetenträgerabschnitts und/oder eine Hauptachse der Getriebeanordnung angeordnet. Die Tripelplanetenwellen weisen jeweils einen ersten Planetenradabschnitt auf, wobei der erste Planetenradabschnitt jeweils mit der ersten Sonnenwelle, insbesondere mit dem ersten Sonnenwellenradabschnitt kämmt und/oder im Eingriff steht. Die Tripelplanetenwellen weisen jeweils einen zweiten Planetenradabschnitt auf, wobei der zweite Planetenradabschnitt jeweils mit der zweiten Sonnenwelle, insbesondere mit dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt kämmt und/oder im Eingriff steht. Das Planetengetriebe weist ein Hohlrad auf, wobei das Hohlrad stationär und/oder gehäusefest angeordnet ist. Die Tripelplanetenwellen weisen jeweils einen dritten Planetenradabschnitt auf, wobei der dritte Planetenradabschnitt jeweils mit dem Hohlrad kämmt.
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Optional weist die Getriebeanordnung einen Differenzialabschnitt auf, wobei der Differenzialabschnitt besonders bevorzugt als ein Planetendifferenzialabschnitt ausgebildet ist. Der Planetenträger bildet einen Eingang in den Differenzialabschnitt oder ist mit diesem wirkverbunden. Der Differenzialabschnitt weist zwei Sätze Planetenräder auf, wobei die Planetenräder auf dem Planetenträger des Planetengetriebeabschnitts drehbar angeordnet sind. Die Rotationsachsen der Planetenräder befinden sich in einem Teilkreisdurchmesser um die Rotationsachse des Planetenträgers und/oder der Getriebeanordnung. Ferner weist der Differenzialabschnitt zwei Sonnenräder auf, wobei die Sonnenräder jeweils mit einer Abtriebswelle der Getriebeanordnung drehfest verbunden sind oder einstückig aufgeformt sind. Die Planetenräder der zwei Sätze kämmen paarweise miteinander. Ferner kämmen die Planetenräder des einen Satzes mit einem der Sonnenräder und die Planetenräder des anderen Satzes mit dem anderen der Sonnenräder.
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Die Planetenräder, Sonnenräder, Sonnenwellenradabschnitte und Planetenradabschnitte sind vorzugsweise als Stirnradabschnitte ausgebildet und/oder tragen eine umlaufende Stirnradverzahnung.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch einen elektrischen Antrieb für ein oder das Fahrzeug gebildet, wobei der elektrische Antrieb die Getriebeanordnung umfasst, wie diese zuvor beschrieben wurde. Vorzugsweise umfasst der elektrische Antrieb einen Elektromotor als Antriebsmotor des elektrischen Antriebs.
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Es ist bevorzugt, dass der Elektromotor und/oder die Doppelkupplungseinrichtung und/oder die Sonnenwellen und/oder der Planetengetriebeabschnitt und/oder der Differenzialabschnitt koaxial zueinander und/oder zu der Hauptachse der Getriebeanordnung ausgerichtet und/oder angeordnet sind. Es ist zudem bevorzugt, dass in der axialen Anordnung zunächst der Elektromotor angeordnet ist, nachfolgend die Doppelkupplungseinrichtung positioniert ist und weiter in axialer Richtung zunächst der Planetengetriebeabschnitt und nachfolgend der Differenzialabschnitt angeordnet sind. Die Hauptlagereinrichtung ist vorzugsweise zwischen der Doppelkupplungseinrichtung und dem Planetengetriebeabschnitt angeordnet.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
- 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einer Getriebeanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische 3-dimensionale Darstellung der Getriebeanordnung der 1 ;
- 3 eine schematische 3-dimensionale Darstellung mit teilweise unterdrückten Komponenten der Getriebeanordnung der 2 mit konstruktiven Umsetzungen zur Verkürzung der axialen Baulänge;
- 4 eine schematische dreidimensionale Darstellung mit teilweise unterdrückten Komponenten der Getriebeanordnung der 3 mit zusätzlichen Federeinrichtungen zur Spielkompensation.
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Die 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm eine Getriebeanordnung 1 für ein Fahrzeug 2, welches nur stark schematisiert dargestellt ist. Die Getriebeanordnung 1 ist ein Bestandteil eines elektrischen Antriebs 3, welcher angetriebene Räder 4 a, b des Fahrzeugs 2 mit einem Antriebsdrehmoment versorgt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der elektrische Antrieb 3 als eine elektrische Achse ausgebildet.
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Der elektrische Antrieb 3 weist einen Elektromotor 5 auf, wobei der Elektromotor 5 mit der Getriebeanordnung 1 wirkverbunden ist und ein Antriebsmoment bereitstellt, welches von der Getriebeanordnung 1 umgesetzt und an die angetriebenen Räder 4 a, b weitergegeben wird. Die Getriebeanordnung 1 und/oder der Elektromotor 5 ist/sind koaxial zu einer Hauptachse H angeordnet.
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Die Getriebeanordnung 1 weist eine Doppelkupplungseinrichtung 6 auf, welche im Momentenfluss dem Elektromotor 5 nachgeschaltet ist. Es ist möglich, dass eine Rotorwelle des Elektromotors 5 einen Eingang in die Doppelkupplungseinrichtung 6 bildet, alternativ hierzu ist ein Vorgetriebe (nicht dargestellt) zwischengeschaltet. Die Doppelkupplungseinrichtung 6 kann das Antriebsmoment selektiv und/oder wahlweise auf ein erstes Abtriebsorgan 7 a oder ein zweites Abtriebsorgan 7 b schalten. In einem ersten Kupplungszustand wird das Antriebsmoment auf das erste Abtriebsorgan 7 a, im zweiten Kupplungszustand wird das Antriebsmoment auf das zweite Abtriebsorgan 7 b geleitet. Das andere Abtriebsorgan 7 b, a läuft dann jeweils frei.
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Die Getriebeanordnung 1 weist eine erste Sonnenwelle 8 a und eine zweite Sonnenwelle 8 b auf. Die erste Sonnenwelle 8 a ist koaxial zu der zweiten Sonnenwelle 8 b angeordnet. Die erste und die zweite Sonnenwelle 8 a,b sind jeweils als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei die erste Sonnenwelle 8 a in der zweiten Sonnenwelle 8 b angeordnet ist. Die erste Sonnenwelle 8 a ist drehfest und zudem axial verschiebefest mit dem ersten Abtriebsorgan 7 a verbunden. Die zweite Sonnenwelle 8 b ist drehfest und zudem axial verschiebefest mit dem zweiten Abtriebsorgan 7 b verbunden.
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Die erste Sonnenwelle 8 a weist einen ersten Sonnenwellenradabschnitt 9 a auf, welcher als ein Stirnzahnradabschnitt ausgebildet ist. Die erste Sonnenwelle 8 a ist mit einem ersten Endbereich mit dem ersten Abtriebsorgan 7 a verbunden, auf einem zweiten, gegenüberliegenden Endbereich ist der Sonnenwellenradabschnitt 9 a angeordnet, insbesondere eingeformt. Die zweite Sonnenwelle 8 b ist an einem Ende mit dem zweiten Abtriebsorgan 7 b wirkverbunden, auf einem weiteren, gegenüberliegenden Ende ist ein zweiter Sonnenwellenradabschnitt 9 b angeordnet, insbesondere eingeformt.
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Die Getriebeanordnung 1 weist einen Planetengetriebeabschnitt 10 auf, wobei der Planetengetriebeabschnitt 10 einen Planetenträger 11, ein Hohlrad 12 sowie eine Mehrzahl von Tripelplanetenwellen 13 umfasst. Die Tripelplanetenwellen 13 sind auf dem Planetenträger 11 mit Ihren Rotationsachsen in einem Teilkreisdurchmesser um die Hauptachse H drehbar angeordnet. In diesem Beispiel laufen die Tripelplanetenwellen 13 jeweils auf einem Bolzen, welcher an dem Planetenträger 11 befestigt ist. Die Tripelplanetenwelle 13 weisen einen ersten, einen zweiten und einen dritten Radabschnitt 14 a, b, c auf, wobei der erste Radabschnitt 14 a mittig zwischen den anderen beiden Radabschnitten 14 b, c angeordnet ist und mit dem ersten Sonnenwellenradabschnitt 9 a kämmt. Der zweite Radabschnitt 14 b kämmt mit dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt 9 b, der dritte Radabschnitt 14 c kämmt mit dem stationär angeordneten Hohlrad 12.
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Die Getriebeanordnung 1 weist einen Differenzialabschnitt 15 auf, wobei der Planetenträger 11 einen Eingang in den Differenzialabschnitt 15 bildet. Der Differenzialabschnitt 15 ist beispielsweise als ein Stirnradplanetendifferenzial ausgebildet. Der Differenzialabschnitt 15 verteilt das Antriebsmoment auf zwei Abtriebswellen 16 a, b, welche das verteilte Antriebsmoment zu den angetriebenen Rädern 4 a, b führen. Die Abtriebswelle 16 a wird koaxial durch die beiden Sonnenwellen 8 a, b durchgeführt.
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Die 2 zeigt eine schematische, 3-dimensionale Darstellung der Getriebeanordnung 1 der vorhergehenden Figur in einer auskonstruierten Version. Es ist zu erkennen, dass die Getriebeanordnung 1 ein Gehäuse 17 aufweist, in dem die Getriebekomponenten angeordnet sind. Der Elektromotor 5 liegt außerhalb des dargestellten Bereichs. Dargestellt ist dagegen die Doppelkupplungseinrichtung 6, wobei zu erkennen ist, dass es sich hinsichtlich der Bauweise um eine Lamellenkupplung handelt.
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Das erste Abtriebsorgan 7 a ist eine erste Abtriebsseite der Doppelkupplungseinrichtung 6 und ist als ein Lamellenträger ausgebildet. Das erste Abtriebsorgan 7 a weist einen ersten Befestigungsabschnitt 26 a auf, welcher an der ersten Sonnenwelle 8 a anliegt. Ferner weist das erste Abtriebsorgan 7 a einen ersten Lamellenabschnitt 27 a auf, welcher die Lamellen bzw. einen Teil der Lamellen der ersten Kupplung der Doppelkupplungseinrichtung 6 trägt. Das erste Abtriebsorgan 7 a ist mit der ersten Sonnenwelle 8 a, insbesondere in dem ersten Befestigungsabschnitt 26 a, über eine erste Axialverzahnung 18 a drehfest verbunden. Mit Blick auf die axiale Sicherung liegt das erste Abtriebsorgan 7 a in einer axialen Richtung an einer ersten Schulter 19 a und in einer zweiten axialen Richtung an einem ersten Sicherungsring 20 a an. Damit ist das erste Abtriebsorgan 7 a in beide axiale Richtungen auf der ersten Sonnenwelle 8 a verschiebefest angeordnet.
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Das zweite Abtriebsorgan 7 b ist eine zweite Abtriebsseite der Doppelkupplungseinrichtung 6 und ist als ein Lamellenträger ausgebildet. Das zweite Abtriebsorgan 7 b weist einen zweiten Befestigungsabschnitt 26 b auf, welcher an der zweiten Sonnenwelle 8 b anliegt. Ferner weist das zweite Abtriebsorgan 7 b einen zweiten Lamellenabschnitt 27 b auf, welcher die Lamellen bzw. einen Teil der Lamellen der zweiten Kupplung der Doppelkupplungseinrichtung 6 trägt. Das zweite Abtriebsorgan 7 b ist mit der zweiten Sonnenwelle 8 b über eine zweite Axialverzahnung 18 b drehfest verbunden. Mit Blick auf die axiale Sicherung liegt das zweite Abtriebsorgan 7 a in einer axialen Richtung an einer zweiten Schulter 19 b und in einem zweiten axialen Richtung an einem zweiten Sicherungsring 20 b an. Damit ist das zweite Abtriebsorgan 7 b in beide axiale Richtungen verschiebefest auf der zweiten Sonnenwelle 8 b angeordnet.
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Die Sonnenwellen 8 a, b müssen aufgrund des kämmenden Eingriffs in andere Getriebekomponenten in radialer Richtung und aufgrund von Axialkräften oder - belastungen, die unter anderem durch die Ausgestaltung der Sonnenwellenradabschnitte 9 a, b mit Schrägverzahnungen gelagert und abgestützt werden.
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Die zweite Sonnenwelle 9 b ist über eine Hauptlagereinrichtung 21 gegenüber dem Gehäuse 17 in radialer Richtung und zudem in axialer Richtung gelagert. Ein Innenring der Hauptlagereinrichtung 21 liegt auf der einen axialen Seite an dem zweiten Abtriebsorgan 7 b und an der anderen axialen Seite an einer Wellenschulter der zweiten Sonnenwelle 9 b an. Die Hauptlagereinrichtung 21 ist als eine zweireihige Schrägkugellagereinrichtung ausgebildet, wobei die Drucklinien in einer O-Anordnung angeordnet sind. Über die Hauptlagereinrichtung 21 können somit alle auf die zweite Sonnenwelle 9 b wirkenden Axial- und Radialkräfte bzw. -belastungen abgeleitet werden.
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Zur Lagerung der ersten Sonnenwelle 9 a weist die Getriebeanordnung 1 eine Stützlagereinrichtung 22 auf, wobei die Stützlagereinrichtung 22 zwischen dem ersten Sonnenwellenradabschnitt 9 a und dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt 9 b wirkend oder lagernd angeordnet ist. Die Stützlagereinrichtung 22 ist insbesondere in dem gleichen axialen Abschnitt wie der zweite Sonnenwellenradabschnitt 9b der zweiten Sonnenwelle 8b angeordnet. Die Stützlagereinrichtung 22 ist als eine Axiallagereinrichtung ausgebildet, welche ausschließlich Axialkräfte zwischen den Sonnenwellen 8 a, b überleiten kann.
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Die Getriebeanordnung 1 weist eine Radiallagereinrichtung 23 auf, wobei die Radiallagereinrichtung 23 zwischen der ersten und der zweiten Sonnenwelle 8 a, b angeordnet ist. Insbesondere ist die Radiallagereinrichtung 23 in einem axialen Abschnitt der zweiten Sonnenwelle 8 b angeordnet, welche auch den zweiten Sonnenwellenradabschnitt 9 b trägt. Beispielsweise kann eine Außenlaufbahn für die Radiallagereinrichtung 22 durch die zweite Sonnenwelle 8 b und eine Innenlaufbahn für die Radiallagereinrichtung 22 durch die erste Sonnenwelle 8 a gebildet sein. Damit werden die radialen Kräfte und/oder Belastungen in einem Bereich der zweiten Sonnenwelle 8 b übertragen, welche durch die Verstärkung des zweiten Sonnenwellenradabschnitts 9 b besonders stabil ausgebildet ist. Außerdem bildet der zweite Sonnenwellenradabschnitt 9 b das weitere Ende der zweiten Sonnenwelle 8 b, so dass die zweite Sonnenwelle 8 b endseitig gelagert ist. Die Getriebeanordnung 1 weist eine weitere Stützlageranordnung 28 auf, welche zwischen der ersten Sonnenwelle 8 a und der zweiten Sonnenwelle 8 b wirkend oder lagernd angeordnet ist. Die Stützlageranordnung 22 ist an einem axialen Ende der zweiten Sonnenwelle 8 b, die weitere Stützlageranordnung 28 ist an dem anderen axialen Ende der zweiten Sonnenwelle 8 b angeordnet.
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Die erste Sonnenwelle 8 a ist an dem freien Ende des ersten Sonnenwellenradabschnitts 9 a fliegend und/oder ungelagert angeordnet. Die Stützlagereinrichtung 22 bildet die letzte Lagerung der ersten Sonnenwelle 8 a an diesem Endbereich. Wie sich aus der schematischen Darstellung in der 2 ergibt kann durch die Lagerung der ersten Sonnenwelle 8 a unter anderem über die Stützlagereinrichtung 22 der zweite Endbereich der ersten Sonnenwelle 8 a fliegend und/oder ungelagert sein, so dass ein Lagerbereich der ersten Sonnenwelle 8 a an dem zweiten Endbereich nicht notwendig ist. Somit kann die axiale Länge der ersten Sonnenwelle 8 a verkürzt werden, wie dies durch Kästen in der 2 schematisiert dargestellt ist. Nachdem die Länge der ersten Sonnenwelle 8 a die Gesamtlänge der Getriebeanordnung 1 und/oder des elektrischen Antriebs 3 zumindest mit definiert oder bestimmt, kann die Getriebeanordnung 1 und/oder der elektrische Antrieb 3 in axialer Richtung kürzer und/oder kompakter aufgebaut werden.
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Die 3 zeigt die Getriebeanordnung 1 der vorhergehenden Figur mit einer derart verkürzten, ersten Sonnenwelle 8 a in einer Detailanasicht. Insbesondere bildet der erste Sonnenwellenradabschnitt 9 a den zweiten Endbereich der ersten Sonnenwelle 8 a. Die Stützlagereinrichtung 22 ist als ein Rollenlager, insbesondere Nadelrollenlager, und somit als eine Axiallagereinrichtung ausgebildet, welches als Wälzkörper Rollen oder Nadeln aufweist. Eine äußere Lagerscheibe 25 a der Stützlagereinrichtung 22 sitzt in einem ersten Lagersitz 24 a der ersten Sonnenwelle 8a. Eine innere Lagescheibe 25 b der Stützlagereinrichtung 22 sitzt in einem zweiten Lagersitz 24 b des zweiten Sonnenwellenradabschnitts 9 b. Insbesondere ist die Stützlagereinrichtung 22 in axialer Richtung betrachtet vor dem ersten Sonnenwellenradabschnitt 9 a angeordnet. Der erste Lagersitz 24 a wird durch eine axiale Stirnfläche des ersten Sonnenwellenradabschnitts 9 a gebildet. Der zweite Lagersitz 24 b wird durch eine axiale Stirnfläche in dem zweiten Sonnenwellenradabschnitt 9 b gebildet, wobei der zweite Lagersitz 24 b in dem Sonnenwellenradabschnitt 9 b zurückversetzt und/oder integriert angeordnet ist.
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Insbesondere weist der zweite Sonnenwellenradabschnitt 9 b eine umlaufende Aussparung auf, in der die Stützlagereinrichtung 22 angeordnet ist. Der erste Sonnenwellenradabschnitt 9 a ist fliegend angeordnet und/oder ungelagert.
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Die Radiallagereinrichtung 23 ist als ein zweireihiges Nadellager ausgebildet, wobei die Radiallagereinrichtung 23 benachbart zu der Stützlagereinrichtung 22 positioniert ist. Die Radialnadellagereinrichtung 23 nimmt die Radialkräfte auf, wobei die Position der Radialnadellagereinrichtung 23 in axialer Richtung variabel sein kann.
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Die weitere Stützlagereinrichtung 28 ist an dem gegenüberliegenden axialen Ende der zweiten Sonnenwelle 8 b angeordnet. Die weitere Stützlagereinrichtung 28 ist als ein Rollenlager, insbesondere Nadelrollenlager, und somit als eine Axiallagereinrichtung ausgebildet, welches als Wälzkörper Rollen oder Nadeln aufweist. Ein erster, weiterer Lagersitz 30 a wird durch das erste Abtriebsorgan 7 a gebildet und ist als einer axial ausgerichtete Stirnfläche ausgebildet. An diesem ersten, weiteren Lagersitz 30 a liegt eine weitere äußere Lagerscheibe 29 a an. Ein zweiter, weiterer Lagersitz 30 b wird durch die axiale Stirnseite der zweiten Sonnenwelle 8 b gebildet. An diesem zweiten, weiteren Lagersitz 30 b liegt eine weitere innere Lagerscheiben 29 b an. Zwischen den Lagerscheiben 29 a, b sind Rollen, insbesondere Nadeln, als Wälzkörper angeordnet.
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Funktional betrachtet werden radiale Belastungen von der ersten Sonnenwelle 8 a über die Radiallagereinrichtung 23 und axiale Belastungen über die Stützlagereinrichtung 22 und die weitere Stützlagereinrichtung 28 in die zweite Sonnenwelle 8 b und weiter in die Hauptlagereinrichtung 21 abgeleitet.
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Die 4 zeigt eine abgewandelte Getriebeanordnung 1 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Während bei der Ausführungsform in der 3 die Lagerscheiben 25 a, b 29 a, b unmittelbar und/oder ungedämpft an den jeweiligen Lagersitzen 24a,b, 30a,b anliegen, sind bei den Stützlagereinrichtungen 22, 28 jeweils eine Federeinrichtung 31 a, b vorgesehen. Die Federeinrichtung 31 a ist zwischen der inneren Lagerscheibe 25 b und dem zweiten Lagersitz 24 b angeordnet und als eine Tellerfeder realisiert ist. Die Federeinrichtung 31 b ist zwischen der inneren Lagerscheibe 29b und dem zweiten Lagersitz 30 b angeordnet und als eine Tellerfeder realisiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch nur eine der Federeinrichtungen 31 a, b Verwendung finden, wobei die andere Stützlagereinrichtung 22, 28 ungedämpft ist.
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Die Federeinrichtung 31 a, b hat die Aufgabe ein durch Fertigung oder im Betrieb entstandenes Spiel in der Getriebeanordnung 1 zu kompensieren. Insbesondere in der Ausbildung der Federeinrichtung 31 a, b als Tellerfeder ist sichergestellt, dass stets ein Kontakt zwischen den Laufbahnen und den Wälzkörpern der Stützlagereinrichtungen 22, 28 vorliegt. Vorzugsweise für die Getriebeanordnung 1 initial so montiert, dass die Federeinrichtung 31 a, b auf Block sind. Für den Fall, dass doch Spiel vorhanden sein sollte, befindet sich die Federeinrichtung 31 a, b bei der belasteten Stützlagereinrichtung 22, 28 auf Block, bei der unbelasteten Stützlagereinrichtung 28, 22 gleicht die Federeinrichtung 31 a, b das Spiel aus und verhindert ein Abheben der Wälzkörper.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebeanordnung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- elektrischer Antrieb
- 4a, b
- angetriebene Räder
- 5
- Elektromotor
- 6
- Doppelkupplungseinrichtung
- 7a, b
- erstes und zweites Abtriebsorgan
- 8a, b
- erste und zweite Sonnenwelle
- 9a, b
- erster und zweiter Sonnenwellenradabschnitt
- 10
- Planetengetriebeabschnitt
- 11
- Planetenträger
- 12
- Hohlrad
- 13
- Tripelplanetenwelle
- 14a,b,c
- Radabschnitte der Tripelplanetenwelle
- 15
- Differenzialabschnitt
- 16 a,b
- Abtriebswellen
- 17
- Gehäuse
- 18a,b
- erste und zweite Axialverzahnung
- 19a,b
- erste und zweite Schulter
- 20a,b
- erster und zweiter Sicherungsring
- 21
- Hauptlagereinrichtung
- 22
- Stützlagereinrichtung
- 23
- Radiallagereinrichtung
- 24a,b
- erster und zweiter Lagersitz
- 25a,b
- äußere/innere Lagerscheibe
- 26a, b
- Befestigungsabschnitt
- 27a,b
- Lamellenabschnitt
- 28
- weitere Stützlagereinrichtung
- 29a,b
- weitere äussere/innere Lagerscheibe
- 30a,b
- weiterer erster und zweiter Lagersitz
- 31 a, b
- Federeinrichtung
- H
- Hauptdrehachse
