DE102018131837A1

DE102018131837A1 - Gear arrangement and electric drive with the gear arrangement

Info

Publication number: DE102018131837A1
Application number: DE102018131837.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Klein; Harald Martini; Thorsten BIERMANN; Philip Wurzberger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Fahrzeuggetriebe weisen in vielen Bauformen Planetengetriebe zum Beispiel bei den Übersetzungsstufen oder den Differentialstufe auf. Derartige Planetengetriebe umfassen oftmals Sonnen, Planetenträger mit Planeten und Hohlräder, welche jeweils miteinander kämmen, wobei die Sonnen, die Planetenträger oder die Hohlräder wahlweise Eingänge, Ausgänge oder Stützkomponenten bilden können. Somit müssen diese Komponenten in Abhängigkeit ihrer Funktion gelagert oder stationär angeordnet werden. Bei der Auslegung von Fahrzeuggetrieben stehen neben den Grundfunktionen, wie z.B. Übersetzung, Teilung oder Vereinigung von Antriebsmomenten, Nebenfunktionen, wie zum Beispiel fertigungsrechte Auslegung, Anforderungen aufgrund der der Reduktion von NVH- Bedingungen (noise, vibration, harshness) etc. im Fokus.Es wird eine Getriebeanordnung 1 für einen elektrischen Antrieb 2 vorgeschlagen, mit einem Hohlrad 3, wobei das Hohlrad 3 einen Verzahnungsbereich 4 aufweist, mit einer Nabe 7, wobei die Nabe 7 einen Gegenverzahnungsbereich 9 aufweist, wobei der Verzahnungsbereich 4 in den Gegenverzahnungsbereich 9 eingreift, so dass die Nabe 7 mit dem Hohlrad 3 in einer Umlaufrichtung um eine Hauptachse H der Getriebeanordnung 1 formschlüssig verbunden ist, und mit einer Dämpfereinrichtung 12, wobei die Dämpfereinrichtung 12 in Umlaufrichtung zwischen dem Hohlrad 3 und der Nabe 7 angeordnet ist.In many designs, vehicle transmissions have planetary transmissions, for example in the transmission stages or the differential stage. Such planetary gears often include suns, planet carriers with planets and ring gears, which mesh with each other, whereby the suns, planet carriers or ring gears can optionally form inputs, outputs or support components. Depending on their function, these components must therefore be stored or arranged stationary. When designing vehicle transmissions, in addition to the basic functions such as Translation, division or combination of drive torques, secondary functions such as, for example, production-related design, requirements due to the reduction in NVH conditions (noise, vibration, harshness) etc. in focus. A gear arrangement 1 for an electric drive 2 is proposed with a ring gear 3, the ring gear 3 having a toothing region 4, with a hub 7, the hub 7 having a counter-toothing region 9, the toothing region 4 engaging in the counter-toothing region 9, so that the hub 7 rotates with the ring gear 3 in a circumferential direction a main axis H of the gear arrangement 1 is positively connected, and to a damper device 12, the damper device 12 being arranged in the circumferential direction between the ring gear 3 and the hub 7.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen elektrischen Antrieb mit der Getriebeanordnung.The invention relates to a gear arrangement with the features of the preamble of claim 1. The invention further relates to an electric drive with the gear arrangement.

Fahrzeuggetriebe weisen in vielen Bauformen Planetengetriebe zum Beispiel bei den Übersetzungsstufen oder den Differentialstufe auf. Derartige Planetengetriebe umfassen oftmals Sonnen, Planetenträger mit Planeten und Hohlräder, welche jeweils miteinander kämmen, wobei die Sonnen, die Planetenträger oder die Hohlräder wahlweise Eingänge, Ausgänge oder Stützkomponenten bilden können. Somit müssen diese Komponenten in Abhängigkeit ihrer Funktion gelagert oder stationär angeordnet werden. Bei der Auslegung von Fahrzeuggetrieben stehen neben den Grundfunktionen, wie z.B. Übersetzung, Teilung oder Vereinigung von Antriebsmomenten, Nebenfunktionen, wie zum Beispiel fertigungsrechte Auslegung, Anforderungen aufgrund der der Reduktion von NVH- Bedingungen (noise, vibration, harshness) etc. im Fokus.In many designs, vehicle transmissions have planetary transmissions, for example in the transmission stages or the differential stage. Such planetary gears often include suns, planet carriers with planets and ring gears, which mesh with each other, whereby the suns, planet carriers or ring gears can optionally form inputs, outputs or support components. Depending on their function, these components must therefore be stored or arranged stationary. When designing vehicle transmissions, in addition to the basic functions such as The focus is on the translation, division or combination of drive torques, auxiliary functions such as, for example, production-related design, requirements due to the reduction in NVH conditions (noise, vibration, harshness).

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanordnung vorzuschlagen, welche sowohl die Grundfunktionen als auch die Nebenfunktionen bei zugleich fertigungsgerechter Umsetzung erfüllt. 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.It is an object of the present invention to propose a gear arrangement which fulfills both the basic functions and the secondary functions while at the same time being implemented in a manner suitable for production. This object is achieved by a gear arrangement with the features of claim 1 and by an electric drive with the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments result from the subclaims, the following description and the attached figures.

Gegenstand der Erfindung ist eine Getriebeanordnung, welche für einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Getriebeanordnung bildet insbesondere einen Teil des Antriebsstrangs des Fahrzeugs. Insbesondere wird durch die Getriebeanordnung ein Antriebsmoment geleitet oder abgestützt. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus etc. oder auch um ein Zweirad oder Dreirad handeln. Der elektrische Antrieb kann bei dem Fahrzeug den ausschließlichen Antrieb bilden, so dass das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug ausgebildet ist. Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Fahrzeug auch als ein Hybridfahrzeug ausgebildet sein, so dass neben dem elektrischen Antrieb ein weiterer Antrieb, wie zum Beispiel ein Antrieb mit einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist. Insbesondere kann der elektrische Antrieb als eine elektrische Achse ausgebildet sein, wobei die elektrische Achse zwei Ausgangswellen aufweist, welche mit zwei angetriebenen Rädern des Fahrzeugs wirkverbunden sind. Insbesondere ist die elektrische Achse zwischen den zwei angetriebenen Rädern des Fahrzeugs angeordnet, wobei die zwei Ausgangswellen koaxial zueinander positioniert sind.The invention relates to a gear arrangement which is suitable and / or designed for an electric drive for a vehicle. The gear arrangement in particular forms part of the drive train of the vehicle. In particular, a drive torque is guided or supported by the gear arrangement. The vehicle can in particular be a passenger car, truck, bus, etc., or also a two-wheeler or tricycle. The electric drive can form the exclusive drive in the vehicle, so that the vehicle is designed as an electric vehicle. In alternative configurations, the vehicle can also be designed as a hybrid vehicle, so that in addition to the electric drive, a further drive, such as a drive with an internal combustion engine, is provided. In particular, the electric drive can be designed as an electric axle, the electric axle having two output shafts, which are operatively connected to two driven wheels of the vehicle. In particular, the electrical axis is arranged between the two driven wheels of the vehicle, the two output shafts being positioned coaxially with one another.

Die Getriebeanordnung weist ein Hohlrad, vorzugsweise aus Metall, auf. Das Hohlrad weist einen Verzahnungsbereich auf. Der Verzahnungsbereich ist vorzugsweise als ein Axialverzahnungsbereich ausgebildet, wobei sich Zähne in axialer Richtung erstrecken. Bei dem Verzahnungsbereich kann es sich um einen Zahnradbereich handeln, so dass diese für eine kämmende Kopplung ausgebildet sind oder sein könnten. Alternativ jedoch können die Zähne auch so ausgebildet sein, dass diese für eine Formschlussverbindung in Umlaufrichtung ausreichend ausgebildet sind. So ist es beispielsweise möglich, dass in Umlaufrichtung nur wenige Zähne, wie zum Beispiel weniger als zehn Zähne vorgesehen sind und/oder dass die Zähne beispielsweise als Stege, insbesondere axial verlaufende Stege ausgebildet sind. Vorzugsweise ist der Verzahnungsbereich als ein Außenverzahnungsbereich ausgebildet und/oder am Außenumfang des Hohlrads angeordnet. Das Hohlrad weist ferner eine Innenverzahnung auf, welche besonders bevorzugt für einen kämmenden Eingriff mit Planeten geeignet und/oder ausgebildet ist.The gear arrangement has a ring gear, preferably made of metal. The ring gear has a toothing area. The toothing area is preferably designed as an axial toothing area, with teeth extending in the axial direction. The toothing area can be a gearwheel area, so that they are or could be designed for a meshing coupling. Alternatively, however, the teeth can also be designed such that they are sufficiently designed for a positive connection in the circumferential direction. For example, it is possible that only a few teeth, such as fewer than ten teeth, are provided in the circumferential direction and / or that the teeth are designed, for example, as webs, in particular axially extending webs. The toothing area is preferably designed as an external toothing area and / or arranged on the outer circumference of the ring gear. The ring gear also has an internal toothing, which is particularly preferably suitable and / or designed for meshing engagement with planets.

Die Getriebeanordnung weist eine Nabe, vorzugsweise aus Metall, auf. Insbesondere ist die Nabe als ein Maschinenelement ausgebildet, welches auf das Hohlrad aufgeschoben werden kann und/oder wobei das Hohlrad in die Nabe geschoben werden kann. Die Nabe weist einen Gegenverzahnungsbereich auf, wobei der Gegenverzahnungsbereich in den Verzahnungsbereich eingreift, insbesondere um einen Formschlussbereich zu bilden. Durch das Ineinandergreifen von Verzahnungsbereich und Gegenverzahnungsbereich und/oder durch den Formschlussbereich ist die Nabe mit dem Hohlrad in Umlaufrichtung formschlüssig verbunden. Vorzugsweise ist der Gegenverzahnungsbereich und der Verzahnungsbereich zumindest abschnittsweise komplementär zueinander ausgebildet. Vorzugsweise ist der Gegenverzahnungsbereich als ein Innenverzahnungsbereich ausgebildet und/oder am Innenumfang der Nabe angeordnet. Insbesondere wird durch den Verzahnungsbereich und den Gegenverzahnungsbereich eine Steckverzahnungsverbindung gebildet. Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung einen Gehäuseabschnitt auf, wobei die Nabe in dem Gehäuseabschnitt stationär, besonders bevorzugt in Bezug auf die Umlaufrichtung starr und/oder toleranzfrei aufgenommen ist. Der Gehäuseabschnitt kann beispielsweise einen Teil eines Gehäuses des elektrischen Antriebs bilden.The gear arrangement has a hub, preferably made of metal. In particular, the hub is designed as a machine element which can be pushed onto the ring gear and / or wherein the ring gear can be pushed into the hub. The hub has a counter-toothing area, the counter-toothing area engaging in the toothing area, in particular in order to form a form-locking area. Through the intermeshing of the toothing area and the counter toothing area and / or through the form-fitting area, the hub is positively connected to the ring gear in the direction of rotation. The counter-toothing area and the toothing area are preferably complementary to one another, at least in sections. The counter-toothing area is preferably designed as an internal toothing area and / or arranged on the inner circumference of the hub. In particular, a spline connection is formed by the toothing area and the counter toothing area. The gear arrangement preferably has a housing section, the hub being accommodated in the housing section in a stationary manner, particularly preferably with respect to the direction of rotation, rigidly and / or without tolerance. The housing section can form part of a housing of the electric drive, for example.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeanordnung eine Dämpfereinrichtung aufweist, wobei die Dämpfereinrichtung in Umlaufrichtung des Hohlrads zwischen dem Hohlrad und der Nabe angeordnet ist. Insbesondere ist die Dämpfereinrichtung so ausgebildet, eine Dämpfung zwischen dem Hohlrad und der Nabe in der Umlaufrichtung umzusetzen. Prinzipiell kann die Dämpfung durch eine Zugbelastung auf die Dämpfereinrichtung umgesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Dämpfung durch eine Druckbelastung auf die Dämpfereinrichtung umgesetzt ist, so dass die Dämpfereinrichtung bei einer Bewegung des Hohlrads relativ zu der Nabe der Umlaufrichtung durch eine Druckbelastung komprimiert wird.In the context of the invention it is proposed that the gear arrangement has a damper device, the damper device being in the direction of rotation of the ring gear between the ring gear and the hub is arranged. In particular, the damper device is designed to implement damping between the ring gear and the hub in the circumferential direction. In principle, the damping can be implemented by a tensile load on the damper device. However, it is preferred that the damping is implemented by a pressure load on the damper device, so that the damper device is compressed by a pressure load when the ring gear moves relative to the hub of the direction of rotation.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass eine Formschlussverbindung zwischen dem Hohlrad und der Nabe prinzipiell toleranzfrei in Umlaufrichtung hergestellt werden kann. Die formschlüssige Verbindung zwischen der Nabe und dem Hohlrad ist wie jedes reale Bauteil jedoch mit gewissen Toleranzen behaftet. Dadurch kann sich das Hohlrad in der Nabe in und gegen die Umlaufrichtung bewegen, wenn auch nur minimal. Diese Bewegungen unter Belastung führen zu Schwingungen, die sich über die Nabe auf das Gehäuse übertragen und mit dem Gehäuse als Resonanzkörper hörbar werden, so dass diese zu akustischen Problemen führen können. Dadurch, dass die Dämpfereinrichtung in Umlaufrichtung zwischen dem Hohlrad und der Nabe angeordnet ist, können die Schwingungen reduziert oder eliminiert werden. Somit kann die Getriebeanordnung sowohl die Grundfunktionen als auch die Nebenfunktionen in Bezug auf einen schwingungsarmen Betrieb fertigungsgerecht umsetzen.It is a consideration of the invention that a positive connection between the ring gear and the hub can in principle be made tolerance-free in the direction of rotation. The positive connection between the hub and the ring gear, like every real component, is subject to certain tolerances. This allows the ring gear in the hub to move in and against the direction of rotation, if only minimally. These movements under load lead to vibrations that are transmitted to the housing via the hub and can be heard with the housing as a resonance body, so that these can lead to acoustic problems. Because the damper device is arranged in the circumferential direction between the ring gear and the hub, the vibrations can be reduced or eliminated. Thus, the gear arrangement can implement both the basic functions and the secondary functions in relation to low-vibration operation in a manner suitable for production.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Dämpfereinrichtung mindestens einen materialelastischen ersten Dämpferabschnitt auf, wobei der erste Dämpferabschnitt zwischen dem Hohlrad und der Nabe angeordnet ist. Der erste Dämpferabschnitt ist so angeordnet, dass dieser bei einer Bewegung des Hohlrads relativ zu der Nabe in einer ersten Umlaufbewegungsrichtung auf Druck belastet wird. Durch die Verwendung eines materialelastischen Dämpferabschnitts ist die Getriebeanordnung besonders einfach fertigungsgerecht umzusetzen.In a preferred embodiment of the invention, the damper device has at least one material-elastic first damper section, the first damper section being arranged between the ring gear and the hub. The first damper section is arranged such that it is subjected to pressure when the ring gear moves relative to the hub in a first direction of rotation. By using a material-elastic damper section, the gear arrangement can be implemented particularly easily in a manner suitable for production.

Prinzipiell werden bereits Vorteile erreicht, wenn nur der mindestens eine materialelastische, erste Dämpferabschnitt vorgesehen ist. Damit ist es prinzipiell möglich, das Hohlrad gegen die erste Umlaufbewegungsrichtung vorzuspannen und auf diese Weise die Schwingungen zu reduzieren. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Dämpfereinrichtung jedoch mindestens einen materialelastischen zweiten Dämpferabschnitt auf, wobei der zweite Dämpferabschnitt zwischen dem Hohlrad und der Nabe angeordnet ist. Der zweite Dämpferabschnitt ist so angeordnet, dass dieser bei einer Bewegung des Hohlrads relativ zu der Nabe in einer zweiten Umlaufbewegungsrichtung, welche gegenläufig zu der ersten Umlaufbewegungsrichtung ist, auf Druck belastet wird. Durch den zweiten Dämpferabschnitt kann es erreicht werden, das Hohlrad gegen die zweite Umlaufbewegungsrichtung vor zu spannen und auf diese Weise die Schwingungen weiter zu reduzieren. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Dämpferabschnitt baugleich ausgebildet.In principle, advantages are already achieved if only the at least one material-elastic, first damper section is provided. In principle, this makes it possible to preload the ring gear against the first direction of rotation and to reduce the vibrations in this way. In a preferred development of the invention, however, the damper device has at least one material-elastic second damper section, the second damper section being arranged between the ring gear and the hub. The second damper section is arranged such that it is subjected to pressure when the ring gear moves relative to the hub in a second rotational movement direction, which is opposite to the first rotational movement direction. The second damper section can be used to preload the ring gear against the second direction of rotation and in this way to further reduce the vibrations. The first and the second damper section are preferably constructed identically.

Es kann vorgesehen sein, dass genau ein erster Dämpferabschnitt und/oder genau ein zweiter Dämpferabschnitt vorgesehen ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass mehrere erste Dämpferabschnitte und/oder mehrere zweite Dämpferabschnitte in der Getriebeanordnung angeordnet sind.It can be provided that exactly one first damper section and / or exactly one second damper section is provided. However, it is preferred that a plurality of first damper sections and / or a plurality of second damper sections are arranged in the transmission arrangement.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Verzahnungsbereich Zähne und der Gegenverzahnungsbereich Gegenzähne auf. Die Zähne und die Gegenzähne greifen ineinander, um den Formschluss in Umlaufrichtung auszubilden. Die Zähne und Gegenzähne können - wie bereits erläutert - auch als axial verlaufende Stege ausgebildet sein. Es ist vorgesehen, dass, insbesondere bei einer Mittelstellung des Hohlrads relativ zu der Nabe, zwischen den Zähnen und den Gegenzähnen in Umlaufrichtung jeweils ein Luftspalt oder Spiel vorgesehen ist und/oder dass die Zähne und die Gegenzähne in Umlaufrichtung voneinander beabstandet sind. In einem unbelasteten Zustand berühren sich somit die Zähne und die Gegenzähne nicht, vielmehr wird die Relativposition zwischen dem Hohlrad und der Nabe durch die Dämpfereinrichtung, insbesondere das erste und das zweite Dämpferelement, umgesetzt oder definiert. Insbesondere wird der Formschlussbereich, im Speziellen die Steckverzahnung, so ausgebildet, dass sich die Zahnflanken von Zähnen und Gegenzähnen nicht berühren. Insbesondere ist Spiel vorhanden. Auch in radialer Richtung berührt das Hohlrad die Nabe nicht.In a preferred constructive embodiment of the invention, the toothing area has teeth and the counter toothing area has counter teeth. The teeth and the counter teeth interlock to form the positive connection in the circumferential direction. As already explained, the teeth and counter teeth can also be designed as axially extending webs. It is provided that, in particular when the ring gear is in a central position relative to the hub, an air gap or play is provided between the teeth and the counter teeth in the circumferential direction and / or that the teeth and the counter teeth are spaced apart from one another in the circumferential direction. In an unloaded state, the teeth and the counter teeth do not touch each other, rather the relative position between the ring gear and the hub is implemented or defined by the damper device, in particular the first and the second damper element. In particular, the interlocking area, in particular the splines, is designed so that the tooth flanks of teeth and opposing teeth do not touch. In particular, there is game. Even in the radial direction, the ring gear does not touch the hub.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist der erste und/oder zweite Dämpferabschnitt aus einem Polyester-Urethan-Kautschuk als Material, insbesondere nach ISO 1629 AU, gebildet. Dieses Material weist ähnliche elastische Eigenschaften wie ein Naturgummi, jedoch bessere chemische und mechanische Beständigkeit auf. Insbesondere handelt es sich bei dem Material um das Markenprodukt Vulkollan der Bayer AG oder das Markenprodukt Urepan der VKRT, Vereniging van Kuststof en Rubber Technologen. Vorzugsweise weist das Material einige oder alle der nachfolgenden Eigenschaften auf:

- ausgezeichneter mechanischer Verschleißwiderstand
- hohe Stoßelastizität, auch bei harten Einstellungen
- hoher Weiterreißwiderstand
- niedriger Druckverformungsrest
- Härtebereich 75 bis 97 Shore A
- gute Beständigkeit gegen mineralische Öle, Fette, Benzin und verschiedene Lösungsmittel
- gute Beständigkeit gegenüber Ozon, UV- und energiereicher Strahlung
- Temperaturbereich von -30 °C bis +80 °C

In a preferred implementation of the invention, the first and / or second damper section is formed from a polyester urethane rubber as the material, in particular according to ISO 1629 AU. This material has similar elastic properties to natural rubber, but better chemical and mechanical resistance. In particular, the material is the branded Vulkollan from Bayer AG or the branded Urepan from VKRT, Vereniging van Kuststof en Rubber Technologists. The material preferably has some or all of the following properties:

- excellent mechanical wear resistance
- high impact elasticity, even with hard settings
- high tear resistance
- low compression set
- Hardness range 75 to 97 Shore A
- good resistance to mineral oils, greases, petrol and various solvents
- good resistance to ozone, UV and high-energy radiation
- Temperature range from -30 ° C to +80 ° C

Vorzugsweise ist das Dämpferelement als ein Vollmaterialkörper ausgebildet.The damper element is preferably designed as a solid material body.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Verzahnungsbereich Stützzähne und der Gegenverzahnungsbereich Gegenstützzähne auf. Insbesondere sind die Stützzähne in dem gleichen Teilkreisdurchmesser wie die Zähne des Verzahnungsbereichs angeordnet und/oder sind die Gegenstützzähne in dem gleichen Teilkreisdurchmesser wie die Gegenzähne des Gegenverzahnungsbereichs angeordnet. Die Stützzähne und die Gegenstützzähne können jeweils als Stege ausgebildet sein. Die Dämpferabschnitte stützen sich jeweils an einem Stützzahn und an einem Gegenstützzahn ab, so dass diese bei der Relativbewegung des Hohlrads die Dämpferabschnitte auf Druck oder auf Zug beanspruchen können.In a preferred development of the invention, the toothing area has support teeth and the counter toothing area has counter support teeth. In particular, the support teeth are arranged in the same pitch circle diameter as the teeth of the toothing area and / or the counter support teeth are arranged in the same pitch circle diameter as the counter teeth of the counter toothing area. The support teeth and the counter support teeth can each be designed as webs. The damper sections are each supported on a supporting tooth and on a counter-supporting tooth, so that these can stress the damper sections under pressure or tension during the relative movement of the ring gear.

Prinzipiell können die Stützzähne und die Gegenstützzähne anders als die Zähne und die Gegenzähne ausgebildet sein. Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung sind jedoch die Stützzähne wie die Zähne und/oder die Gegenstützzähne wie die Gegenstützzähne ausgebildet.In principle, the support teeth and the counter support teeth can be designed differently than the teeth and the counter teeth. In a structurally particularly simple embodiment, however, the support teeth are designed like the teeth and / or the counter support teeth like the counter support teeth.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind die Zähne in einem regelmäßigen Raster in Umlaufrichtung angeordnet. Insbesondere weisen die meisten Zähne einen einheitlichen Winkelabstand um die Hauptachse zu dem benachbarten Zahn auf alternativ oder ergänzend sind die Gegenzähne in einem regelmäßigen Raster in Umlaufrichtung angeordnet. Insbesondere weisen die meisten Gegenzähne einen einheitlichen Winkelabstand um die Hauptachse zu dem benachbarten Gegenzahn auf. Es ist besonders bevorzugt, dass der Verzahnungsbereich mindestens eine Zahnlücke und der Gegenverzahnungsbereich mindestens eine Gegenzahnlücke aufweist. Beispielsweise wird bei dem Verzahnungsbereich in der Zahnlücke ein Zahn verkürzt oder weggelassen und/oder wird bei dem Gegenverzahnungsbereich in der Gegenzahnlücke ein Gegenzahn verkürzt oder weggelassen. Das Dämpferelement ist in einer der Zahnlücken und der korrespondierenden Gegenzahnlücke angeordnet. Bei dieser Weiterbildung können die Dämpferabschnitte somit eine Länge in Umlaufrichtung einnehmen, welche länger als ein Zahnzwischenraum bzw. Gegenzahnzwischenraum ausgebildet ist.In a preferred development, the teeth are arranged in a regular grid in the circumferential direction. In particular, most teeth have a uniform angular distance around the main axis from the adjacent tooth. Alternatively or additionally, the opposing teeth are arranged in a regular grid in the circumferential direction. In particular, most counter teeth have a uniform angular distance about the main axis from the adjacent counter tooth. It is particularly preferred that the toothing region has at least one tooth gap and the counter toothing region has at least one counter tooth gap. For example, a tooth is shortened or omitted in the tooth area in the tooth gap and / or a counter tooth is shortened or omitted in the counter tooth area in the opposite tooth gap. The damper element is arranged in one of the tooth gaps and the corresponding opposite tooth gap. In this development, the damper sections can thus have a length in the circumferential direction which is longer than one tooth space or counter tooth space.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch einen elektrischen Antrieb, insbesondere wie dieser zuvor beschrieben wurde, gebildet, wobei der elektrische Antrieb die Getriebeanordnung aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Der elektrische Antrieb weist mindestens eine Planetenstufe auf, wobei die Planetenstufe als ein Übersetzungsabschnitt zum Übersetzen eines Antriebsmoments und/oder als ein Differenzialabschnitt zum Aufteilen des Antriebsmoments insbesondere auf die zwei Abtriebswellen ausgebildet ist. Die Planetenstufe weist bevorzugt mindestens einen Planetenträger mit Planeten auf, wobei die Planeten drehbar auf dem Planetenträger angeordnet sind und mit dem Hohlrad kämmen. Vorzugsweise weist die Planetenstufe ein Sonnenrad auf, wobei das Sonnenrad einen Eingang in die Planetenstufe bilden kann.Another object of the invention is formed by an electrical drive, in particular as described above, the electrical drive having the gear arrangement as described above or according to one of the preceding claims. The electric drive has at least one planetary stage, the planetary stage being designed as a transmission section for translating a drive torque and / or as a differential section for distributing the drive torque in particular to the two output shafts. The planetary stage preferably has at least one planet carrier with planets, the planets being rotatably arranged on the planet carrier and meshing with the ring gear. The planetary stage preferably has a sun gear, the sun gear being able to form an input into the planetary stage.

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, dreidimensionale Ansicht von eine Getriebeanordnung für einen elektrischen Antrieb als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische, dreidimensionale Ansicht von einem Hohlrad in der Getriebeanordnung in der 1;
3 eine schematische, dreidimensionale Ansicht von einer Nabe mit Gehäuseabschnitt in der Getriebeanordnung in der 1;
4 eine schematische axiale Draufsicht auf ein Detailbereich der Getriebeanordnung in der 1.

Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of a preferred embodiment of the invention and the attached figures. These show:

1 a schematic, three-dimensional view of a gear arrangement for an electric drive as a first embodiment of the invention;
2nd a schematic, three-dimensional view of a ring gear in the gear arrangement in the 1 ;
3rd is a schematic, three-dimensional view of a hub with a housing section in the gear arrangement in the 1 ;
4th a schematic axial plan view of a detail area of the gear arrangement in the 1 .

Die 1 zeigt in einer schematischen, dreidimensionalen Darstellung eine Getriebeanordnung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Getriebeanordnung 1 bildet einen Teil von einem elektrischen Antrieb 2, wobei der elektrische Antrieb 2 für ein Fahrzeug ausgebildet ist. Beispielsweise ist die der elektrische Antrieb 2 als eine elektrische Achse mit einem Elektromotor realisiert. Die Getriebeanordnung 1 bildet zum Beispiel einen Teil von einer Planetenstufe, wobei ein Antriebsmoment des Elektromotors übersetzt und/oder geteilt wird. Insbesondere kann die Getriebeanordnung 1 als Planetenstufe einen Übersetzungsabschnitt und/oder einen Differenzialabschnitt bilden. Die Getriebeanordnung 1 definiert eine Hauptachse H.The 1 shows a schematic, three-dimensional representation of a gear arrangement 1 as an embodiment of the invention. The gear arrangement 1 forms part of an electric drive 2nd , the electric drive 2nd is designed for a vehicle. For example, it is the electric drive 2nd realized as an electric axis with an electric motor. The gear arrangement 1 forms part of a planetary stage, for example, wherein a drive torque of the electric motor is translated and / or divided. In particular, the gear arrangement 1 form a translation section and / or a differential section as a planetary stage. The gear arrangement 1 defines a major axis H .

Die Getriebeanordnung 1 weist ein Hohlrad 3 auf. Das Hohlrad 3 weist eine Innenverzahnung auf, wobei die Innenverzahnung bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Schrägverzahnung realisiert ist. In dem elektrischen Antrieb 2 kämmen Planetenräder (nicht dargestellt) mit der Innenverzahnung des Steckabschnitts 3. Das Hohlrad 3 weist einen umlaufenden Verzahnungsbereich 4 auf, welcher auf einem Außenumfang des Hohlrads 3 eingeformt ist. Der Verzahnungsbereich 4 weist Zähne 5 und Zahngründe 6 auf, welche in Umlaufrichtung um die Hauptachse H abwechselnd und/oder jeweils in einem einheitlichen Raster angeordnet sind. Die Zähne 5 sind als axial verlaufende Stege ausgebildet, die Zahngründe 6 sind als axial verlaufende Nuten zwischen den Zähnen 5 angeordnet.The gear arrangement 1 has a ring gear 3rd on. The ring gear 3rd has an internal toothing, the internal toothing in this exemplary embodiment being implemented as a helical toothing is. In the electric drive 2nd mesh planet gears (not shown) with the internal teeth of the plug-in section 3rd . The ring gear 3rd has a circumferential tooth area 4th on which on an outer circumference of the ring gear 3rd is molded. The gear area 4th has teeth 5 and tooth bases 6 on which in the direction of rotation around the main axis H are arranged alternately and / or in each case in a uniform grid. The teeth 5 are designed as axially extending ridges, the tooth bases 6 are as axial grooves between the teeth 5 arranged.

Die Getriebeanordnung 1 weist einen Nabe 7 auf, wobei die Nabe 7 in einem Gehäuseabschnitt 8 der Getriebevorrichtung 2 stationär angeordnet ist. Die Nabe 7 weist einen Gegenverzahnungsbereich 9 auf, wobei der Gegenverzahnungsbereich 9 an einem Innenumfang der Nabe 7 angeordnet, insbesondere eingeformt ist. Der Gegenverzahnungsbereich 9 weist Gegenzähne 10 und Gegenzahngründe 11 auf. Die Gegenzähne 10 und Gegenzahngründe 11 sind in Umlaufrichtung um die Hauptachse H abwechselnd und/oder jeweils in einem einheitlichen Raster angeordnet. Die Gegenzähne 10 sind als axial verlaufende Stege, die Gegenzahngründe 11 sind als axial verlaufende Nuten ausgebildet.The gear arrangement 1 has a hub 7 on, with the hub 7 in a housing section 8th the transmission device 2nd is stationary. The hub 7 has a counter tooth area 9 on, the counter-tooth area 9 on an inner circumference of the hub 7 arranged, in particular molded. The counter gear area 9 has opposite teeth 10th and opposing reasons 11 on. The opposite teeth 10th and opposing reasons 11 are in the direction of rotation around the main axis H alternately and / or arranged in a uniform grid. The opposite teeth 10th as axially extending ridges, are the opposing tooth bases 11 are designed as axially extending grooves.

Bei einer Montage der Getriebeanordnung 1 greift der Verzahnungsbereich 4 in den Gegenverzahnungsbereich 9 ein, so dass das Hohlrad 3 und die Nabe 7 in Umlaufrichtung um die Hauptachse H formschlüssig miteinander verbunden sind. Insbesondere wird eine Steckverbindung und/oder eine Welle/Achse-Nabe-Verbindung gebildet. Im Betrieb werden über das Hohlrad 3 Antriebsmomente abgestützt und entsprechende Kräfte in den Gehäuseabschnitt 8 geleitet.When assembling the gear arrangement 1 engages the gear area 4th in the counter tooth area 9 one so the ring gear 3rd and the hub 7 in the direction of rotation around the main axis H are positively connected. In particular, a plug connection and / or a shaft / axis-hub connection is formed. In operation are via the ring gear 3rd Driving torques supported and corresponding forces in the housing section 8th headed.

Zwischen dem Hohlrad 3 und der Nabe 7 ist eine in Umlaufrichtung wirkende Dämpfereinrichtung 12 angeordnet, welche durch eine Mehrzahl von ersten und zweiten Dämpferabschnitten 13a,b gebildet ist. Die ersten Dämpferabschnitte 13 a werden komprimiert und/oder zusammengedrückt, wenn das Hohlrad 3 relativ zu der Nabe 7 in einer ersten Umlaufbewegungsrichtung bewegt wird. Die zweiten Dämpferabschnitte 13 b werden komprimiert und/oder zusammengedrückt, wenn das Hohlrad 3 relativ zu der Nabe 7 in einer zweiten Umlaufbewegungsrichtung bewegt wird. Die Dämpferabschnitt 13 a, b sind aus einem elastischen Material gefertigt, so dass diese elastisch komprimiert werden und selbstständig, elastisch expandieren. Vorzugsweise sind die Dämpferabschnitt 13 a, b jeweils vorgespannt und/oder komprimiert eingebaut, so dass das Hohlrad 3 in beide Umlaufbewegungsrichtungen vorgespannt ist.Between the ring gear 3rd and the hub 7 is a damper device acting in the direction of rotation 12 arranged which by a plurality of first and second damper sections 13a , b is formed. The first damper sections 13 a are compressed and / or compressed when the ring gear 3rd relative to the hub 7 is moved in a first rotational movement direction. The second damper sections 13 b are compressed and / or compressed when the ring gear 3rd relative to the hub 7 is moved in a second rotational movement direction. The damper section 13 a , b are made of an elastic material, so that they are elastically compressed and expand independently, elastically. Preferably, the damper section 13 a , b each preloaded and / or compressed installed, so that the ring gear 3rd is biased in both directions of rotation.

Zur mechanischen Integration der Dämpferabschnitte 13 a, b weist der Verzahnungsbereich 4 Stützzähne 14 und der Gegenverzahnungsbereich 9 Gegenstützzähne 15 auf. Ein Dämpferabschnitt 13 a, b ist in Umlaufrichtung jeweils zwischen einem Stützzahn 14 und einem Gegenstützzahn 15 angeordnet und eingespannt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Stützzähne 14 identisch zu den Zähnen 5 und/oder die Gegenstützzähne 15 identisch zu den Gegenzähnen 10 ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Stützzähne 14 und die Gegenstützzähne 15 unterschiedlich zu den Zähnen 5 bzw. Gegenzähne 10 ausgebildet sind.For the mechanical integration of the damper sections 13 a , b shows the gear area 4th Support teeth 14 and the counter tooth area 9 Counter support teeth 15 on. A damper section 13 a , b is in the direction of rotation between each support tooth 14 and a counter support tooth 15 arranged and clamped. In this embodiment, the support teeth are 14 identical to the teeth 5 and / or the counter support teeth 15 identical to the opposite teeth 10th educated. However, it can also be provided that the support teeth 14 and the counter support teeth 15 different from the teeth 5 or opposite teeth 10th are trained.

Die 2 zeigt das Hohlrad 3 in einer schematischen, dreidimensionalen Darstellung. Diese Darstellung ist zu erkennen, dass der Verzahnungsbereich 4 umlaufend die Zähne 5 aufweist, wobei jedoch Zahnlücken 16 vorgesehen sind, wobei eine der Zähne 5 fehlt und stattdessen ein in Umlaufrichtung verlängerter Zahngrund 6 vorgesehen ist. Diese Zahnlücke 16 schafft den Bauraum zur Integration der ersten und der zweiten Dämpferabschnitte 13 a, b an einer radialen Innenseite. Die Zahnlücken 16 haben eine Breite in Umlaufrichtung von zwei Zahngründen 6 und einem Zahn 5.The 2nd shows the ring gear 3rd in a schematic, three-dimensional representation. This representation shows that the gear area 4th all around the teeth 5 has, however, tooth gaps 16 are provided, one of the teeth 5 missing and instead a tooth base elongated in the direction of rotation 6 is provided. This tooth gap 16 creates the space for integrating the first and second damper sections 13 a , b on a radial inside. The tooth gaps 16 have a width in the circumferential direction of two tooth bases 6 and a tooth 5 .

Die 3 zeigt dagegen die Nabe 7 in dem Gehäuseabschnitt 8 ohne das Hohlrad 3. Hier ist der Gegenverzahnungsbereich 9 mit den Gegenzähnen 10 zu erkennen, wobei jedoch Gegenzahnlücken 17 vorgesehen sind, wobei einer der Gegenzähne 10 fehlt und stattdessen ein in Umlaufrichtung verlängerter Gegenzahngrund 11 vorgesehen ist. Diese Gegenzahnlücke 17 schafft den Bauraum zur Integration der ersten und der zweiten Dämpferabschnitt 13 a, b an einer radialen Außenseite. Die Gegenzahnlücken 17 haben eine breiten Umlaufrichtung von 2 Gegenzahngründe 11 und einem Gegenzahn 10.The 3rd shows the hub 7 in the housing section 8th without the ring gear 3rd . Here is the counter gear area 9 with the opposite teeth 10th to recognize, however, opposite tooth gaps 17th are provided, one of the opposite teeth 10th missing and instead an opposing tooth base elongated in the direction of rotation 11 is provided. This opposite tooth gap 17th creates the installation space for integrating the first and the second damper sections 13 a , b on a radial outside. The opposite tooth gaps 17th have a wide rotation direction of 2 opposing tooth reasons 11 and an opposite tooth 10th .

Die 4 zeigt eine Detailvergrößerung der Getriebeanordnung 1 im Bereich eines Dämpferabschnitts 13 a. Der erste Dämpferabschnitt 13 a und auch die Dämpferabschnitte 13 b sind jeweils als Quader ausgebildet und liegen mit den Endflächen in Umlaufrichtung zum einen an einem Stützzahn 14 und einem Gegenstützzahn 15 an. Der Körper des Dämpferabschnitt 13 a liegt in dem Volumen, welches durch die Zahnlücke 16 und die Gegenzahnlücke 17 gebildet ist. Bei einer Relativbewegung des Hohlrads 3 zu der Nabe 7 entgegen dem Uhrzeigersinn der Stützzahn 14 gegen den ersten Dämpferabschnitt 13 a und komprimiert diesen bzw. drückt diesen zusammen. Die zweiten Dämpferabschnitt 13 b liegen ebenfalls in einer Zahnlücke 16 bzw. Gegenzahnlücke 17, wobei jedoch die Positionen Umlaufrichtung von Stützzahn 14 und Gegenstützzahn 15 vertauscht ist. Mit dieser Verteilung wird das Hohlrad 3 bei einer Relativbewegung in Uhrzeigersinn von den ersten Dämpferabschnitten 13 a und bei einer Relativbewegung gegen den Uhrzeigersinn von den zweiten Dämpferabschnitten 13 b gedämpft. Radial außen liegen die ersten und zweiten Dämpferabschnitte 13 a, b an den Gegenzahngründen 11, radial innen an den Zahngründen 6 flächig an. Somit wird das Hohlrad 3 durch die Dämpfereinrichtung 12 elastisch in einer Mittelstellung zu der Nabe 7 gehalten.The 4th shows an enlarged detail of the gear arrangement 1 in the area of a damper section 13 a . The first damper section 13 a and also the damper sections 13 b are each designed as a cuboid and lie with the end faces in the circumferential direction on the one hand on a supporting tooth 14 and a counter support tooth 15 on. The body of the damper section 13 a lies in the volume created by the tooth gap 16 and the opposite tooth gap 17th is formed. With a relative movement of the ring gear 3rd to the hub 7 counter-clockwise the supporting tooth 14 against the first damper section 13 a and compresses or compresses it. The second damper section 13 b are also in a tooth gap 16 or opposite tooth gap 17th , however, the positions of the direction of rotation of the supporting tooth 14 and counter support tooth 15 is reversed. With this distribution, the ring gear 3rd with a relative movement clockwise from the first damper sections 13 a and in a counterclockwise relative movement from the second damper sections 13 b subdued. The first and second damper sections are located radially on the outside 13 a , b on the opposite tooth grounds 11 , radially inside on the tooth bases 6 flat. Thus the ring gear 3rd through the damper device 12 elastic in a central position to the hub 7 held.

Wie sich insbesondere aus der 4 ergibt sind die Zähne 5 und die Gegenzähne 10 voneinander mit einem Luftspalt 18 getrennt, wenn sich das Hohlrad 3 in der Mittelstellung relativ zu der Nabe 7 befindet. Der Luftspalt 18 kann eine breiten Umlaufrichtung von größer als 0,1 mm, vorzugsweise größer als 0,3 mm aufweisen. As can be seen in particular from the 4th the teeth are 5 and the opposite teeth 10th from each other with an air gap 18th separated when the ring gear 3rd in the middle position relative to the hub 7 located. The air gap 18th can have a wide circumferential direction of greater than 0.1 mm, preferably greater than 0.3 mm.

Die Dämpferabschnitte 13 a, b ermöglichen eine kontrollierte Ausgleichsbewegung zwischen Hohlrad 3 Nabe 7 und dämpfen das System. Dadurch werden die Schwingungen vom Hohlrad 3 nicht über die Nabe 7 den Gehäuseabschnitt 8 übertragen und das akustische Verhalten der Getriebeanordnung 1 und/oder des elektrischen Antriebs 2 ist verbessert oder sogar optimiert. Die Dämpferabschnitt 13 a, B können bedarfsgerecht am Umfang verteilt werden und werden abwechselnd angeordnet.The damper sections 13 a , b enable a controlled compensation movement between the ring gear 3rd hub 7 and dampen the system. This eliminates the vibrations from the ring gear 3rd not over the hub 7 the housing section 8th transmitted and the acoustic behavior of the gear arrangement 1 and / or the electric drive 2nd is improved or even optimized. The damper section 13 a , B can be distributed around the circumference as required and are arranged alternately.

Axial wird das Hohlrad 3 in der Nabe 7 auf der einen Seite mit einem axialen Endanschlag und auf der anderen Seite zum Beispiel mit einem Sicherungsring in Kombination mit einer Abstandsscheibe gesichert. Alternativ hierzu kann das Hohlrad 3 der Nabe mit dem Sicherungsring auch ohne Abstandsscheibe gesichert werden.The ring gear becomes axial 3rd in the hub 7 secured on one side with an axial end stop and on the other side, for example with a locking ring in combination with a spacer. Alternatively, the ring gear 3rd the hub can be secured with the locking ring without a spacer.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: GetriebeanordnungGear arrangement
22nd: elektrischer Antriebelectric drive
33rd: HohlradRing gear
44th: VerzahnungsbereichGearing area
55: Zähneteeth
66: ZahngründeTeeth reasons
77: Nabehub
88th: GehäuseabschnittHousing section
99: GegenverzahnungsbereichCounter gear area
1010th: GegenzähneCounter teeth
1111: GegenzahngründeCounter tooth reasons
1212: DämpfereinrichtungDamper device
13 a,b13 a, b: DämpferabschnitteDamper sections
1414: StützzähneSupport teeth
1515: GegenstützzähneCounter support teeth
1616: ZahnlückenTooth gaps
1717th: GegenzahnlückenCounter tooth gaps
1818th: LuftspaltAir gap

Claims

Gear arrangement (1) for an electric drive (2), with a ring gear (3), the ring gear (3) having a toothing area (4), with a hub (7), the hub (7) having a counter toothing area (9) The toothed area (4) engages in the counter toothed area (9) so that the hub (7) is positively connected to the ring gear (3) in a circumferential direction about a main axis (H) of the gear arrangement (1), characterized by a Damper device (12), the damper device (12) being arranged in the circumferential direction between the ring gear (3) and the hub (7).

Gear arrangement (1) after Claim 1 , characterized in that the damper device (12) has at least one material-elastic first damper section (13a), the first damper section (13a) being arranged between the ring gear (3) and the hub (7), so that it moves when the ring gear moves (3) is loaded in a first rotational direction of pressure.

Gear arrangement (1) after Claim 2 , characterized in that the damper device (12) has at least one material-elastic second damper section (13b), the second damper section (13b) being arranged between the ring gear (3) and the hub (7), so that it moves when the ring gear moves (3) is subjected to pressure in a second rotational direction, which is opposite to the first rotational direction.

Gear arrangement (1) according to one of the Claims 2 or 3rd , characterized in that the first damper section (13) prestresses the ring gear (3) against the first direction of rotation and / or that the second damper section (13b) prestresses the ring gear (3) against the second direction of movement.

Gear arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the toothed region (4) has teeth (5) and the counter-toothed region has counter teeth (10), an air gap between the teeth (5) and the counter teeth (10) in the circumferential direction or is play and / or wherein these are spaced apart from one another in the circumferential direction.

Gear arrangement (1) according to one of the Claim 2 to 4th , characterized in that the damper section (13a, b) is formed from polyester-urethane rubber.

Gear arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing region (4) has supporting teeth (14) and the counter-toothing region (9) has counter-supporting teeth (15), the damper sections (13a, b) in each case between a supporting tooth (14). and a counter support tooth (15) are arranged so that the damper sections (13a, b) are each supported on a support tooth (14) and on a counter support tooth (15).

Gear arrangement (1) after Claim 7 , characterized in that the support teeth (14) are designed as teeth (5) of the toothing area (4) and / or in that the counter support teeth (15) are designed as counter teeth (10).

Gear arrangement (1) according to one of the preceding Claims 5 to 8th , characterized in that the teeth (5) are arranged in a regular grid in the circumferential direction and / or in that the opposing teeth (10) are arranged in a regular grid in the circumferential direction, the toothed area (4) having at least one tooth gap (16) and the Counter tooth area (9) has at least one counter tooth gap (17), the damper element (13a, b) being arranged in the tooth gap (16) and in the counter tooth gap (17).

Electric drive (2) for a vehicle, characterized by a gear arrangement (9) according to one of the preceding claims.