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Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft im Weiteren einen elektrischen Antrieb für das Fahrzeug, wobei der elektrische Antrieb die Getriebeanordnung aufweist.
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Bei Antrieben für Fahrzeuge werden Getriebe eingesetzt, um das Antriebsmoment zu übersetzen oder zu untersetzen. Das Getriebe muss dabei sowohl Grundfunktionen, also die Übersetzung bzw. Untersetzung des Antriebsmoments, als auch Randbedingungen erfüllen, wie eine lange Lebensdauer oder einen geräuscharmen und wirkungsgradoptimierten Lauf. Diese Anforderungen stehen in einem Spannungsfeld mit einer wirtschaftlichen Fertigung der Getriebe.
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Bei elektrisch integrierten Achsantrieben für Elektrofahrzeuge hat sich eine Bauart als vorteilhaft gezeigt, wobei der Gesamtsystembauraum sich in drei Teilsysteme untergliedern lässt. Zum einen in einen Bauraum für den Elektromotor, einen Bauraum für die Leistungselektronik und einen Getrieberaum. Dabei kann die Abtriebswelle zur Antriebswelle/Motorwelle parallel versetzt (Achsparalelle Antriebe) oder koaxial verlaufen (Koaxiale Antriebe). Zwischen dem Motorraum und den Getrieberaum ist oftmals ein Lagerschild angeordnet, welches entweder als integrierter Teil im Getriebegehäuse konzipiert werden kann oder als eine separates Lagerschildbauteil in der Braugruppe des Elektromotors angehört. Die Funktion des Lageschildes (auch als A-Lagerschild bezeichnet) ist die Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors. Allerdings erstreckt sich die Rotorwelle üblicherweise nicht durch den gesamten Getrieberaum, sondern endet in einem Mittelteil des Getrieberaums. Durch diese Anordnung wird ein freies Ende der Rotorwelle gebildet, welches nicht mehr ausreichend durch den Lagerschild gelagert werden kann. Üblicherweise wird an dem freien Ende eine zusätzliche Lagerung angeordnet, welche eine Stützfunktion übernimmt. Zur konstruktiven Integration der zusätzlichen Lagerung werden ergänzende Gehäuseabschnitte benötigt, welche sich üblicherweise in radialer Richtung an dem Gehäuse des Getriebes abstützen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wirtschaftlich zu fertigende Getriebeanordnung vorzuschlagen, welche zudem die gewünschten Funktionseigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist somit eine Getriebeanordnung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Ein optionaler Gegenstand wird auch durch ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung gebildet. Die Getriebeanordnung bildet einen Abschnitt in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs zur Übertragung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus etc. Die Getriebeanordnung kann eine Schaltfunktion und/oder eine Übersetzungsfunktion und/oder eine Verteilungsfunktion, insbesondere in dem Antriebsstrang, umsetzen. Bei der Schaltfunktion kann zwischen mindestens oder genau zwei Übersetzungen gewechselt werden. Beispielsweise wird die Übersetzungsfunktion durch einen Übersetzungsabschnitt umgesetzt. Bei der Übersetzungsfunktion kann die Übersetzung des Antriebsmoments geändert werden. Beispielsweise kann die Übersetzungsfunktion durch einen Übersetzungsabschnitt, wie zum Beispiel eine Getriebestufe oder eine Planetenstufe, umgesetzt werden. Der Begriff Übersetzung umfasst auch die Möglichkeit einer Untersetzung. Bei der Verteilungsfunktion kann das Antriebsmoment aufgeteilt werden. Beispielsweise kann die Verteilungsfunktion als ein Differenzialabschnitt umgesetzt werden.
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Die Getriebeanordnung umfasst optional ein Gehäuse, wobei das Gehäuse einen Motorraum und einen Getrieberaum aufweisen kann. Optional ist das Gehäuse auf die zwei Räume begrenzt, alternativ können auch mehr Räume mit gleichen oder anderen Funktionen vorgesehen sein.
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Die Getriebeanordnung weist eine Antriebswelle zur Einleitung eines Antriebsmoments auf, insbesondere ist die Antriebswelle wirkverbunden und/oder wirkverbindbar mit dem Elektromotor. Auf der Antriebswelle kann eine Laufverzahnung oder eine anderes Wirkprinzip zur Übersetzungswandlung zu den weiteren Getriebestufen angebracht sein. Beispielsweise kann die Antriebswelle durch eine Rotorwelle des Elektromotors gebildet sein oder mit dieser drehfest verbunden sein. Das Antriebsmoment ist vorzugsweise als ein Hauptantriebsmoment des Fahrzeugs ausgebildet. Bevorzugt definiert die Antriebswelle eine Hauptachse der Getriebeanordnung.
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Die Getriebeanordnung weist einen Lagerschildabschnitt auf, wobei der Lagerschildabschnitt vorzugsweise stationär insbesondere in dem Gehäuse angeordnet ist. Insbesondere ist der Lagerschildabschnitt mit dem Gehäuse verbunden oder formt einen Abschnitt des Gehäuses.
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Die Getriebeanordnung weist eine Hauptlagereinrichtung zur Lagerung der Antriebswelle relativ zu dem Lagerschildabschnitt auf. Insbesondere stützt sich die Hauptlagereinrichtung, insbesondere in radialer Richtung, an dem Lagerschildabschnitt ab. Beispielsweise weist der Lagerschildabschnitt eine Aufnahme, wie zum Beispiel eine Durchgangsöffnung, für die Hauptlagereinrichtung auf. Die Hauptlagereinrichtung ist bevorzugt als eine Wälzlagereinrichtung und/oder als eine Radiallagereinrichtung ausgebildet.
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Die Getriebeanordnung weist ferner eine Stützlagereinrichtung zur Lagerung der Antriebswelle auf. Die Stützlagereinrichtung ist insbesondere in dem Getrieberaum der Getriebeanordnung angeordnet. Optional kann die Getriebeanordnung noch eine oder mehrere Lagereinrichtungen auf der Seite des Motorraums zur Lagerung der Antriebswelle und/oder der Motorwelle aufweisen.
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Die Getriebeanordnung weist ferner einen Stützabschnitt auf, wobei die Stützlagerung die Antriebswelle relativ zu dem Stützabschnitt lagert. Insbesondere stützt sich die Stützlagereinrichtung, insbesondere in radialer Richtung, an dem Stützabschnitt ab. Die Stützlagereinrichtung ist vorzugsweise als eine Wälzlagereinrichtung und/oder als eine Radiallagereinrichtung und/oder Gleitlager ausgebildet.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Stützabschnitt an dem Lagerschildabschnitt angeordnet ist. Beispielsweise können Stützabschnitt und Lagerschildabschnitt einteilig ausgebildet sein, alternativ sind diese miteinander lösbar oder unlösbar verbunden. Alternativ oder ergänzend ausgedrückt wird der Stützabschnitt durch den Lagerschildabschnitt getragen. Beispielsweise kann der Stützabschnitt als ein in axialer Richtung zu der Hauptachse auskragender Abschnitt an dem Lagerschildabschnitt angeordnet sein. Momente und Kräfte, welche über die Antriebswelle und die Stützlagereinrichtung in den Stützabschnitt eingeleitet werden, werden insbesondere ausschließlich über den Lagerschildabschnitt, beispielsweise zu dem Gehäuse, abgeleitet. Die Erfindung kann auch so verstanden werden, dass der Stützabschnitt und der Lagerschildabschnitt in Bezug auf einen Momentenfluss seriell zueinander angeordnet sind. Der Lagerschildabschnitt nimmt somit eine Doppelfunktion ein, nämlich die Ableitung der Momente bzw. Kräfte von der Hauptlagereinrichtung und erfindungsgemäß ergänzend von der Stützlagereinrichtung.
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Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass sich bislang Stützkonstruktionen für die Stützlagereinrichtung parallel zu dem Lagerschildabschnitt an dem Gehäuse abgestützt haben. Durch die Erfindung wird erreicht, dass die eingeleiteten Momente bzw. Kräfte sicher abgeleitet werden können, so dass Vibrationen, hervorgerufen durch eine Rotation der Antriebswelle, zum Beispiel aufgrund von Unwuchten, funktionssicher abgeleitet werden können. Trotzdem kann auf die Zwischenkonstruktion, zum Beispiel ausgebildet als eine Zwischenwand, verzichtet werden, so dass mehr Bauraum in dem Getrieberaum verbleibt, die Getriebeanordnung aufgrund weniger Teile wirtschaftlicher zu fertigen ist und/oder das Gewicht der Getriebeanordnung verringert werden kann.
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Auf der einen axialen Seite des Lagerschildabschnitts ist eine Getriebeseite angeordnet. Insbesondere ist der Lagerschildabschnitt auf dieser Seite dem Getrieberaum zugewandt. Es ist vorgesehen, dass der Stützabschnitt auf der Getriebeseite des Lagerschildabschnitts angeordnet ist und/oder dass die Stützlagerung einen freien Endbereich der Antriebswelle lagert.
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Besonders bevorzugt weist die Antriebswelle einen Zahnradabschnitt auf, wobei der Zahnradabschnitt eine mechanische Schnittstelle der Antriebswelle bildet. Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der Zahnradabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse zwischen der Hauptlagereinrichtung der Stützlagereinrichtung angeordnet. Diese Weiterbildung unterstreicht, dass gerade im Bereich der mechanische Schnittstelle und/oder des Zahnradabschnitts die Antriebswelle besonders anfällig für Geräuschentwicklung (NVH-Probleme) ist und/oder besonders funktionssicher gelagert werden muss um die Tragfähigkeit zu gewährleisten
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebswelle durch den Stützabschnitt durchgeführt. Beispielsweise ist der Stützabschnitt koaxial zu der Antriebswelle angeordnet. Es ist vorgesehen, dass der Stützabschnitt eine Aussparung für einen Eingriff in den Zahnradabschnitt aufweist. Die Aussparung kann beispielsweise randseitig geschlossen sein und/oder als ein Fenster ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist die Aussparung randseitig geöffnet und zwar insbesondere in axialer Richtung zu der Getriebeseite und/oder zu dem Getrieberaum. Beispielsweise ist die Aussparung als ein rechteckiger Ausschnitt realisiert. Diese bevorzugte konstruktive Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei einer Montage ein mit dem Zahnradabschnitt kämmender weiterer Zahnradabschnitt relativ zu dem Stützabschnitt in axialer Richtung zu der Hauptachse aufgeschoben werden kann. Für den Fall, dass die Aussparung randseitig geschlossen ist, erfolgt die Montage in radialer Richtung zu der Hauptachse.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Stützabschnitt am Innenumfang eine Zylindermantelfläche aufweist, wobei die Zylindermantelfläche durch die Aussparung unterbrochen ist. In dieser Ausgestaltung kann die Durchführung für die Antriebswelle fertigungstechnisch einfach hergestellt werden und bietet konstruktiv betrachtet eine hohe Steifigkeit. Zudem ist dieser Ausgestaltung besonders bauraumsparend. Der Außenumfang oder die radiale Außenseite des Stützabschnitts kann dagegen prinzipiell beliebig ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft sind an der Außenseite in axialer Richtung verlaufende Stützrippen angeordnet, welche die Steifigkeit des Stützabschnitts erhöhen.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung einen Stützring, insbesondere Stahlring, auf, wobei der Stützring zwischen dem Stützabschnitt und der Stützlagereinrichtung angeordnet ist. Nachdem der Stützabschnitt in diesem Bereich geschlitzten ist, kann dies zu einem Steifigkeitssprung in radialer Richtung des Stützabschnitts durch die Stützlagereinrichtung führen. Durch den Stützring wird die Steifigkeit der Konstruktion verstärkt und der Sprung geglättet. Der Stützring kann wahlweise kraftschlüssig in den Stützabschnitt eingebracht sein, so kann dieser beispielsweise eingepresst sein. Vorzugsweise ist der Stützring jedoch stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Stützabschnitt verbunden, so dass ein Aufweiten des Stützabschnitts vermieden wird. Bei der Montage kann in einem ersten Montageschritt der weitere Zahnradabschnitt zur Kopplung mit dem Zahnradabschnitt der Antriebswelle montiert werden und nachfolgend der Stützring eingesetzt und mit dem Stützabschnitt verbunden werden. Um die Verformung und Aufweitung des Stützabschnitts zu verhindern kann eine asymmetrische Versteifung um den geschlitzten Stützabschnitt durchgeführt werden, d.h. am Ausbruch des Stützabschnitts werden insbesondere zusätzliche und/oder verstärkte „Anti-Aufweitungs“-Rippen verwendet. Über den geschlitzten Stützabschnitt kann zudem über Ölführungbohrungen, Öl, welches am Lagerschildabschnitt entlangläuft, gezielt der Hauptlagereinrichtung und dem Zahneingriff der 1. Stufe zugeführt werden. Ebenfalls ist die Verrippung des geschlitzten Stützabschnitts so auszuführen, dass sie steifigkeitsoptimal gestaltet ist und ein Aufklaffen verhindert. Dabei werden die Rippen in der Nähe der Aussparung massiver ausgeführt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung einen Differenzialabschnitt auf, wobei der Differenzialabschnitt einen Differenzialträger umfasst. Der Differenzialträger kann beispielsweise als ein Differenzialkorb für ein Kegelraddifferenzial oder als ein Planetenträger für ein Planetenraddifferenzial ausgebildet sein. Die Getriebeanordnung weist eine Differenziallagereinrichtung auf, wobei die Differenziallagereinrichtung den Differenzialträger relativ zu dem Stützabschnitt lagert. Die Differenziallagereinrichtung kann als ein Wälzlager ausgebildet sein. Besonders bevorzugt leitet die Differenziallagereinrichtung radiale Kräfte oder Momente in den Stützabschnitt, wobei die ausgeleiteten radialen Kräfte oder Momente über den Lagerschildabschnitt zum Beispiel über das Gehäuse abgeleitet werden. Insbesondere ist die Differenziallagereinrichtung in dem Stützabschnitt angeordnet. Bei der bevorzugten Weiterbildung übernimmt der Stützabschnitt eine weitere Funktion, nämlich die Lagerung des Differentialträgers. Die Differenziallagereinrichtung ist koaxial zu der Stützlagereinrichtung angeordnet.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung eine weitere Differenziallagereinrichtung zur Lagerung des Differenzialträgers auf. Es ist vorgesehen, dass die weitere Differenziallagereinrichtung als eine Festlagerung und die Differenziallagereinrichtung am Stützabschnitt als eine Loslagerung ausgebildet ist. Dadurch, dass die Differenziallagereinrichtung Stützabschnitt als ein Los Lagerung ausgebildet ist, wird vermieden, dass axiale Kräfte oder Momente von den Differenzialträger in den Stützabschnitt eingeleitet werden. Diese Momente oder Kräfte werden stattdessen durch die weitere Differenziallagereinrichtung abgeleitet, welche sich an einem anderen axialen Ende des Differenzialträgers befinden. Durch diese Konstrukt Tiefe Weiterbildung werden somit Kräfte und Momente weitab von dem Stützabschnitt aus dem Differenzialabschnitt abgeleitet.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug, wobei der elektrische Antrieb ein oder das Gehäuse aufweist. Das Gehäuse weist einen Motorgehäuseabschnitt und einen Getriebegehäuseabschnitt auf. In dem Motorgehäuseabschnitt ist der Motorraum und in dem Getriebegehäuseabschnitt ist der Getrieberaum angeordnet. Zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum ist ein oder der Lagerschildabschnitt angeordnet. Der elektrische Antrieb weist einen oder den Elektromotor auf, wobei der Elektromotor in dem Motorraum angeordnet ist. Ferner weist der elektrische Antrieb einen Getriebebereich auf, wobei der Getriebebereich in dem Getrieberaum angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass der elektrische Antrieb die Getriebeanordnung aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde. Die Antriebswelle ist mit dem Elektromotor wirkverbunden, vorzugsweise ist die Antriebswelle drehfest mit einer Rotorwelle des Elektromotors verbunden oder durch diese gebildet.
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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 eine schematische Längsschnittdarstellung einer Getriebeanordnung einer elektrischen Achse für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische, dreidimensionale Darstellung eines Lagerschildabschnitts mit einem Stützabschnitt der Getriebeanordnung in der 1;
- 3 eine schematische, dreidimensionale Darstellung des Lagerschildabschnitts in der 2 mit einigen eingesetzten Komponenten;
- 4 eine schematische, dreidimensionale Darstellung des Lagerschildabschnitts in der 2 mit weiteren eingesetzten Komponenten.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung einen elektrischen Antrieb 1 für ein Fahrzeug 2, wobei der elektrische Antrieb 1 eine Getriebeanordnung 3 aufweist. Der elektrische Antrieb 1 ist als eine elektrische Achse ausgebildet und versorgt über zwei Ausgangswellen 4 a, b Räder des Fahrzeugs 2 mit einem Antriebsmoment.
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Der elektrische Antrieb 1 weist ein Gehäuse 5 auf, wobei das Gehäuse 5 einen Getriebegehäuseabschnitt 6 mit einem Getrieberaum 7 und einen Motorgehäuseabschnitt 8 mit einem Motorraum 9 aufweist. In dem Motorraum 9 ist ein Elektromotor 10 angeordnet, wobei der Elektromotor 10 nur stark schematisiert dargestellt ist. Eine Rotorwelle des Elektromotors 10 ist mit einer Antriebswelle 11 drehfest verbunden oder bildet die Antriebswelle 11. Die Antriebswelle 11, der Elektromotor 10 und/oder die Ausgangswellen 4 a, b definieren eine Hauptachse H der Getriebeanordnung 3 bzw. des elektrischen Antriebs 1.
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Die Getriebeanordnung 3 weist einen Übersetzungsabschnitt 12 auf, wobei die Antriebswelle 11 mit dem Übersetzungsabschnitt 12 wirkverbunden ist. Ferner weist die Getriebeanordnung 3 einen Differenzialabschnitt 13 auf, wobei der Übersetzungsabschnitt 12 mit dem Differenzialabschnitt 13 wirkverbunden ist. Ein von dem Elektromotor 10 erzeugtes Antriebsmoment wird von dem Elektromotor 10 über die Antriebswelle/Motorwelle 11 zu dem Übersetzungsabschnitt 12, nachfolgend zu dem Differenzialabschnitt 13 und dann zu den Ausgangswellen 4 a, b geleitet.
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Zwischen dem Getrieberaum 7 und dem Motorraum 9 ist ein Lagerschildabschnitt 14 angeordnet, wobei der Lagerschildabschnitt 14 den Getrieberaum 7 und den Motorraum 9 voneinander trennt. Alternativ oder ergänzend bildet der Lagerschildabschnitt 14 eine Trennung (Schnittstelle) zwischen dem Getriebegehäuseabschnitt 6 und dem Motorgehäuseabschnitt 8. Der Lagerschildabschnitt 14 ist insbesondere als ein A-Schild ausgebildet. Der Lagerschildabschnitt 14 ist als eine Zwischenwand und/oder als ein Teil des Getriebegehäuses ausgebildet. Der Lagerschildabschnitt 14 stützt sich radial außenseitig an dem Gehäuse 5 ab. Der Lagerschildabschnitt 14 weist eine Durchgangsöffnung 15 auf, durch die die Antriebswelle 11 durchgeführt ist.
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Die Getriebeanordnung 3 weist eine Hauptlagereinrichtung 16 auf, wobei die Hauptlagereinrichtung 16 die Antriebswelle 11 in dem Lagerschildabschnitt 14 lagert. Die Hauptlagereinrichtung 16 ist als eine Wälzlagereinrichtung, in diesem Ausführungsbeispiel als eine Kugellagereinrichtung ausgebildet, wobei die Hauptlagereinrichtung 16 sowohl axiale als auch radiale Kräfte aufnehmen kann. Insbesondere ist die Hauptlagereinrichtung 16 als eine Festlagerung ausgebildet. Die Hauptlagereinrichtung 16 ist in einer Aufnahme, insbesondere in der Durchgangsöffnung 15, des Lagerschildabschnitts 14 angeordnet.
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Die Getriebeanordnung 3 weist eine Stützlagereinrichtung 17, wobei die Stützlagereinrichtung 17 die Antriebswelle 11 an einem freien Ende lagert. Zur gehäuseseitigen Abstützung der Stützlagereinrichtung 17 weist die Getriebeanordnung 3 einen Stützabschnitt 18 auf, wobei der Stützabschnitt 18 an dem Lagerschildabschnitt 14 angeordnet ist. In dem Ausführungsbeispiel sind Stützabschnitt 18 und Lagerschildabschnitt 14 einteilig ausgebildet. Der Stützabschnitt 18 ist als ein Rohrabschnitt ausgebildet und koaxial zu der Hauptachse H angeordnet. In dem Stützabschnitt 18 ist die Stützlagereinrichtung 17 angeordnet, so dass Kräfte oder Momente, welche über die Stützlagereinrichtung 17 aus der Antriebswelle 11 ausgeleitet werden über den Stützabschnitt 18 in den Lagerschildabschnitt 14 und nachfolgend in das Gehäuse 5 eingeleitet werden. Insbesondere bildet der Endbereich des Stützabschnitts 18 ein frei schwebendes und/oder ungelagertes Ende des Stützabschnitts 18.
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Die Antriebswelle 11 umfasst einen Zahnradabschnitt 19, wobei der Zahnradabschnitt 19 als eine separate Komponente zu einem Wellenkörper der Antriebswelle 11 ausgebildet ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann Zahnradabschnitt 19 und der Wellenkörper auch einteilig realisiert sein. Der Zahnradabschnitt 19 ist axial zwischen der Hauptlagereinrichtung 16 und der Stützlagereinrichtung 17 in Bezug auf die Hauptachse H angeordnet. Anders ausgedrückt ist ein Verzahnungsbereich des Zahnradabschnitts 19 zwischen den Lagereinrichtungen 16 und 17 angeordnet. Durch die beidseitige Lagerung des Verzahnungsbereichs der Antriebswelle 11 kann diese besonders vibrationsarm gelagert werden.
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Der Zahnradabschnitt 19 bildet einen Teil einer ersten Getriebestufe in dem Übersetzungsabschnitt 12 und kämmt mit einem weiteren Zahnradabschnitt 20, wobei der weitere Zahnradabschnitt 20 auf einer Zwischenwelle 21 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden ist. Der Übersetzungsabschnitt 12 weist eine zweite Getriebestufe auf, welche durch einen dritten Zahnradabschnitt 22, welcher auf der Zwischenwelle 21 drehfest angeordnet ist sowie durch einen vierten Zahnradabschnitt 23 gebildet ist. Der Übersetzungsabschnitt 12 setzt somit eine 2-stufige, jedoch konstante Übersetzung um.
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Der Differenzialabschnitt 13 weist einen Differenzialträger 24 auf, welcher drehfest mit dem vierten Zahnradabschnitt 23 verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Differenzialträger 24 als ein Differenzialkorb von einem Kegelraddifferenzial ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann es sich auch um einen Planetenträger von einem Planetendifferenzial handeln.
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Der Differenzialträger 24 ist auf der dem Elektromotor 10 zugewandten Seite über eine Differenziallagereinrichtung 25 und auf der dem Elektromotor 10 abgewandten Seite über eine weitere Differenziallagereinrichtung 26 gelagert. Die Differenziallagereinrichtung 25 ist an dem Stützabschnitt 18 angeordnet und wird durch diesen getragen. Damit kann auch als Stütze für die Differenziallagereinrichtung 25 auf eine separate Zwischenwand, welche sich an dem Gehäuse 5 abstützt, verzichtet werden. Um jedoch die eingeleiteten Kräfte und Momente in den Stützabschnitt 18 gering zu halten, ist der Differenzialträger 24 über eine Fest-Loslagerung gelagert, wobei die Differenziallagereinrichtung 25, welche in dem Stützabschnitt 18 angeordnet ist, als eine Loslagerung und die weitere Differenziallagereinrichtung 26 als eine Festlagerung ausgebildet ist. Durch diese asymmetrische Lagerung des Differenzialträgers 24 werden axiale Kräfte ausschließlich in die weitere Differenziallagereinrichtung 26 eingeleitet und belasten nicht den auskragenden Stützabschnitt 18. In der konkreten Ausgestaltung ist die Differenziallagereinrichtung 25 als ein Zylinderrollenlager und/oder die weitere Differenziallagereinrichtung 26 als ein Kugellager, insbesondere Rillenkugellager oder Vierpunkt-Kugellager ausgebildet. Die Ausgänge des Differenzialabschnitts 13 werden durch die Ausgangswellen 4 a, b gebildet, wobei die Ausgangswelle 4 b durch die Antriebswelle 11 und optional ergänzend koaxial durch den Elektromotor 10 durchgeführt ist.
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Optional kann zwischen der Stützlagereinrichtung 17 und dem Stützabschnitt 18 ein Stützring, insbesondere ein durchgehender Stützring, angeordnet sein.
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Die 2 zeigt eine schematische, dreidimensionale Darstellung des Lagerschildabschnitts 14, wobei die Durchgangsöffnung 15 für die Antriebswelle 11 sowie eine Aufnahme für die Zwischenwelle 21 erkennbar sind. Der Stützabschnitt 18 ist koaxial zu der Hauptachse H angeordnet und wie ein Stutzen oder ein Rohr ausgebildet. Allerdings ist der Stützabschnitt 18 umlaufend nicht geschlossen ausgebildet, sondern weist eine Aussparung 27 auf, wobei die Aussparung 27 randseitig geöffnet ist. Die Aussparung 27 ist als ein gerader Hohlzylinderausschnitt ausgebildet.
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Die 3 zeigt den Lagerschildabschnitt 14 in gleicher grafische Darstellung, jedoch mit dem weiteren Zahnradabschnitt 20 der ersten Getriebestufe des Übersetzungsabschnitts 12. Es ist zu erkennen, dass der weitere Zahnradabschnitt 20 durch die Aussparung 27 in den Zylinderraum eingreift, welcher durch den Stützabschnitt 18 gebildet ist und in welchem der Zahnradabschnitt 19 der Antriebswelle 11 angeordnet ist.
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Zudem ist zu erkennen, dass in dem freien Endbereich des Stützabschnitts 18 die Differenziallagereinrichtung 25 angeordnet und beispielsweise eingepresst oder formschlüssig aufgenommen ist. Beispielsweise wird bei der Montage die Differenziallagereinrichtung 25 montiert, nachdem der weitere Zahnradabschnitt 20 montiert ist.
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Die 4 zeigt den Lagerschildabschnitt 14 mit aufgesetztem Differenzialträger 24, wobei zu erkennen ist, dass der vierte Zahnradabschnitt 23 drehfest mit dem Differenzialträger 24 verbunden ist und mit dem dritten Zahnradabschnitt 22 kämmt, welcher drehfest auf der Zwischenwelle 21 angeordnet oder ausgeformt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite zu der Differenziallagereinrichtung 25 ist bei dem Differenzialträger 24 die weitere Differenziallagereinrichtung 26 zu erkennen.
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Zurückkehrend zu der 3 ist zu erkennen, dass die Stützlagereinrichtung 17 und die Differenziallagereinrichtung 25 unmittelbar in dem Stützabschnitt 18 angeordnet ist. Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann ein Stützring vorgesehen sein, welche umlaufend um die Hauptachse H durchgängig ausgebildet ist und welcher einen Lagersitz für die Stützlagereinrichtung 17 und/oder die Differenziallagereinrichtung 25 bildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrischer Antrieb
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Getriebeanordnung
- 4a,b
- Ausgangswellen
- 5
- Gehäuse
- 6
- Getriebegehäuseabschnitt
- 7
- Getrieberaum
- 8
- Motorgehäuseabschnitt
- 9
- Motorraum
- 10
- Elektromotor
- 11
- Antriebswelle
- 12
- Übersetzungsabschnitt
- 13
- Differenzialabschnitt
- 14
- Lagerschildabschnitt
- 15
- Durchgangsöffnung
- 16
- Hauptlagereinrichtung
- 17
- Stützlagereinrichtung
- 18
- Stützabschnitt
- 19
- Zahnradabschnitt
- 20
- weiterer Zahnradabschnitt
- 21
- Zwischenwelle
- 22
- dritter Zahnradabschnitt
- 23
- vierter Zahnradabschnitt
- 24
- Differenzialträger
- 25
- Differenziallagereinrichtung
- 26
- weitere Differenziallagereinrichtung
- 27
- Aussparung
- H
- Hauptachse
