DE102021111476B3 - Drive device with a drive machine, a gear, a clutch and a locking device - Google Patents

Drive device with a drive machine, a gear, a clutch and a locking device Download PDF

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Martin Klein
Thorsten BIERMANN
Peter Welker
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetentrieb (11), welcher zumindest mit einem Stufenplanetensatz (12), mit einem ersten Planetenträger (13), einem Sonnenrad (14) und mit einem Hohlrad (15) und einer Kupplung (6) versehen ist, wobei das Hohlrad (15) im Zahneingriff mit Planetenrädern (18, 19) des Stufenplanetensatzes (12) steht.Zwischen dem Hohlrad (15) und dem Gehäuse (16) ist über die Kupplung (6) eine wiederholt schaltbare erste Wirkverbindung (W1) ausgebildet. Die die Kupplung umgibt zumindest einen Abschnitt des Hohlrads außenumfangsseitig.The invention relates to a planetary drive (11) which is provided with at least one stepped planetary gear set (12), a first planetary carrier (13), a sun gear (14) and a ring gear (15) and a clutch (6), the ring gear (15) meshes with planet gears (18, 19) of the stepped planetary gear set (12). A repeatedly switchable first active connection (W1) is formed between the ring gear (15) and the housing (16) via the clutch (6). The clutch surrounds at least one section of the ring gear on the outer circumference.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive device according to the preamble of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist aus DE 10 2013 225 519 A1 bekannt. Die Antriebsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs weist einen Elektromotor als Antriebsmaschine, ein als Planetentrieb ausgebildetes Zweiganggetriebe und ein Kegelraddifferenzial auf. In der Antriebsvorrichtung ist eine doppelt wirkende Kupplung vorgesehen. Die Antriebsmaschine, das Getriebe, Differenzial und die Kupplung sind in einem gemeinsamen zweiteiligen Gehäuse untergebracht und koaxial zueinander angeordnet. Der Planetentrieb ist durch ein Sonnenrad, einen Satz Stufenplanetenräder und aus zwei Hohlrädern gebildet. Der Planetenträger des Planetentriebs und der Differenzialkorb des Differenzials sind gemeinsam und miteinander einteilig verbunden ausgebildet. Die Rotorwelle des Elektromotors ist mit der Eingangswelle des Planetentriebs verbunden. Auf der Eingangswelle sitzt ein Sonnenrad des Planetentriebs.Such a driving device is out DE 10 2013 225 519 A1 known. The drive device of an electric vehicle has an electric motor as the drive machine, a two-speed gearbox designed as a planetary drive, and a bevel gear differential. A double-acting clutch is provided in the drive device. The prime mover, gearbox, differential and clutch are housed in a common two-part housing and arranged coaxially with one another. The planetary drive consists of a sun gear, a set of stepped planetary gears and two ring gears. The planet carrier of the planetary drive and the differential carrier of the differential are constructed together and are connected to one another in one piece. The rotor shaft of the electric motor is connected to the input shaft of the planetary drive. A sun gear of the planetary drive sits on the input shaft.

Der Planetentrieb ist aus dem Sonnenrad, einem Stufenplanetensatz, dem Planetenträger und zwei Hohlrädern gebildet. Der Stufenplanetensatz ist aus einzelnen Stufenplaneten gebildet, welche von dem ersten Planetenträger getragen sind. Jeder der Stufenplaneten weist ein großes Planetenrad mit einem großen Durchmesser und kleines Planetenrad mit einem kleinen Durchmesser auf. Das jeweilige große Planetenrad ist mit dem jeweiligen kleinen Planetenrad Drehmomente übertragend koaxial drehstarr verbunden.The planetary drive consists of the sun gear, a stepped planetary gear set, the planetary carrier and two ring gears. The stepped planetary gear set is formed from individual stepped planetary gears which are carried by the first planet carrier. Each of the step planets has a large planetary gear with a large diameter and small planetary gear with a small diameter. The respective large planetary gear is coaxially connected in a torsionally rigid manner to the respective small planetary gear so as to transmit torque.

Der Satz großer Planetenräder steht mit einem Hohlrad und dem Sonnenrad im Zahneingriff. Der Satz kleiner Planetenräder steht mit dem anderen Hohlrad im Zahneingriff. Zwischen dem jeweiligen Hohlrad und dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung ist jeweils eine wiederholt schaltbare Kupplung angeordnet.The set of large planetary gears meshes with a ring gear and the sun gear. The set of small planetary gears meshes with the other ring gear. A repeatedly switchable clutch is arranged between the respective ring gear and the housing of the drive device.

Zwischen den Hohlrädern und dem Gehäuse sind durch wahlweises Öffnen oder Schließen der Kupplungen eine wiederholt schaltbare Wirkverbindung ausgebildet. Die Kupplungen sind so ausgelegt, dass diese einzeln unabhängig voneinander aber auch synchron gemeinsam miteinander eingerückt sein können. Das jeweilige Hohlrad ist bei eingerückter Kupplung am Gehäuse festgelegt, sodass wahlweise die eine oder andere Übersetzung geschaltet werden kann. Außerdem kann durch Einlegen oder Bremsen beider Kupplungen eine feststellende Wirkverbindung hergestellt werden. Wenn beide Kupplungen eingerückt sind, sind beide Hohlräder am Gehäuse festgelegt und der Planetentrieb ist gegen Leistungsübertragung blockiert. Dieser Schaltzustand wird im Sinne einer Park- bzw. Feststellbremseinheit bei abgeschaltetem Elektromotor im Stillstand des Elektrofahrzeugs gewählt.A repeatedly switchable operative connection is formed between the ring gears and the housing by selectively opening or closing the clutches. The clutches are designed in such a way that they can be engaged individually, independently of one another, but also synchronously with one another. The respective ring gear is fixed to the housing when the clutch is engaged, so that one or the other translation can be switched. In addition, a locking operative connection can be established by engaging or braking both clutches. When both clutches are engaged, both ring gears are fixed to the housing and the planetary drive is locked against power transmission. This switching state is selected in the sense of a parking or locking brake unit when the electric motor is switched off when the electric vehicle is stationary.

Die DE 11 2011 104 355 T5 zeigt ein Mehrstufengetriebe, aufweisend: ein Sonnenrad; ein Hochgeschwindigkeitsplanetenrad in Dauereingriff mit dem Sonnenrad und einem Hochgeschwindigkeitshohlrad, wobei das Hochgeschwindigkeitsplanetenrad um das Sonnenrad dreht; ein Niedriggeschwindigkeitsplanetenrad, das mit dem Hochgeschwindigkeitsplanetenrad verbunden ist und in Dauereingriff mit einem Niedriggeschwindigkeitshohlrad steht; einen Träger, der drehbar mit dem Hochgeschwindigkeitsplanetenrad und dem Niedriggeschwindigkeitsplanetenrad in Eingriff steht, so dass entweder das Hochgeschwindigkeitsplanetenrad oder das Niedriggeschwindigkeitsplanetenrad die Rotation des Trägers steuert; ein Getriebegehäuse, welches das Hochgeschwindigkeitshohlrad und das Niedriggeschwindigkeitshohlrad umgibt; und eine Kupplung, die benachbart zum Hochgeschwindigkeitshohlrad und zum Niedriggeschwindigkeitshohlrad angeordnet ist, wobei die Kupplung selektiv das Hochgeschwindigkeitshohlrad oder das Niedriggeschwindigkeitshohlrad mit dem Getriebegehäuse verbindet.the DE 11 2011 104 355 T5 shows a multi-speed transmission, comprising: a sun gear; a high speed planetary gear in constant mesh with the sun gear and a high speed ring gear, the high speed planetary gear rotating about the sun gear; a low speed planetary gear connected to the high speed planetary gear and in constant mesh with a low speed ring gear; a carrier rotatably engaged with the high speed planetary gear and the low speed planetary gear such that either the high speed planetary gear or the low speed planetary gear controls the rotation of the carrier; a gear case surrounding the high-speed ring gear and the low-speed ring gear; and a clutch disposed adjacent to the high speed ring gear and the low speed ring gear, the clutch selectively connecting the high speed ring gear or the low speed ring gear to the transmission housing.

Die WO 2018/ 099 542 A1 zeigt ein schaltbares Zweiganggetriebe zur Übertragung von Vortriebsleistung innerhalb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, umfassend ein drehangetriebenes Eingangsglied, über das bei bestehender Vortriebsleistungsübertragung die Vortriebsleistung in das Getriebe eingeleitet ist, und ein Ausgangsglied, über das die Vortriebsleistung aus dem Getriebe abgeleitet wird, wobei zwischen Eingangsglied und Ausgangsglied in Abhängigkeit Schaltstellung einer schaltbaren Kupplung ein Direktantrieb oder eine Übersetzungsstufe mit einem sich vom Direktantrieb unterscheidenden Übersetzungsverhältnis realisierbar ist, und wobei die drei Baugruppeneinheiten Außenradeinheit, Planeteneinheit und Sonneneinheit vorgesehen sind, wobei bei bestehender Vortriebsleistungsübertragung die Vortriebsleistung über die Außenradeinheit in das Getriebe eingeleitet ist.the WO 2018/ 099 542 A1 shows a shiftable two-speed transmission for the transmission of propulsion power within a motor vehicle drive train, comprising a rotationally driven input member via which the propulsion power is introduced into the transmission when propulsion power is being transmitted, and an output member via which the propulsion power is derived from the transmission, with the input member and Depending on the switching position of a switchable clutch, a direct drive or a transmission stage with a transmission ratio that differs from the direct drive can be implemented as an output element, and the three subassemblies external wheel unit, planetary unit and sun unit are provided, with the propulsive power transmission being introduced into the transmission via the external wheel unit.

Die US 5 807 205 A zeigt eine Parksperre einer Antriebsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs.the U.S. 5,807,205 A shows a parking lock of a drive device of an electric vehicle.

Die WO 2017/ 129 173 A1 zeigt ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine Antriebswelle, mindestens eine Abtriebswelle sowie mindestens einen zwischen der mindestens einen Antriebswelle und der mindestens einen Abtriebswelle angeordneten und mit diesen trieblich verbundenen Stufenplanetensatz, wobei der Stufenplanetensatz mit einem ersten und einem zweiten Hohlrad kämmt, wobei ferner das erste Hohlrad stationär an einem Gehäuse des Planetengetriebes festgelegt ist, und wobei das zweite Hohlrad über ein Schaltelement stationär an dem Gehäuse festlegbar ist, um den mindestens einen Stufenplanetensatz zu blockieren, wobei die mindestens eine Abtriebswelle mit einem Steg verbunden ist, wobei der mindestens eine Stufenplanetensatz drehbar am Steg gelagert ist.the WO 2017/ 129 173 A1 shows a planetary gear for a motor vehicle, comprising at least one drive shaft, at least one output shaft and at least one between the at least one drive shaft and the at least a stepped planetary gearset arranged on an output shaft and drivingly connected thereto, the stepped planetary gearset meshing with a first and a second ring gear, the first ring gear also being fixed in a stationary manner on a housing of the planetary gear, and the second ring gear being able to be fixed in a stationary manner on the housing via a switching element to block the at least one stepped planetary gearset, wherein the at least one output shaft is connected to a web, wherein the at least one stepped planetary gearset is rotatably mounted on the web.

Die DE 103 38 659 A1 zeigt eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, die aufweist: einen Achsstummel; einen Elektromotor mit einem bezüglich des Achsstummels festgelegten Stator und einem bezüglich des Achsstummels rotierbar gelagerten Rotor; ein Getriebe, dessen Eingang für Drehmomentübertragung mit dem Rotor in Verbindung steht; einen Radträger, der für Drehmomentübertragung mit dem Ausgang des Getriebes in Verbindung steht; und dass ein erstes Lager des Radträgers an einer ersten Axialseite des Elektromotors, die dem Getriebe abgewandt ist, vorgesehen ist; und dass ein zweites Lager des Radträgers - entweder ebenfalls an der ersten Axialseite des Elektromotors vorgesehen ist, - oder in dem Getriebe vorgesehen ist, verwirklicht durch ein Lager eines rotierbaren, (direkt oder indirekt) an den Radträger angeschlossenen Getriebeteils.the DE 103 38 659 A1 shows an electric drive unit for a motor vehicle, comprising: a stub axle; an electric motor with a stator fixed with respect to the stub axle and a rotor mounted rotatably with respect to the stub axle; a transmission having an input connected to the rotor for torque transmission; a wheel carrier connected to the output of the transmission for torque transmission; and that a first bearing of the wheel carrier is provided on a first axial side of the electric motor that faces away from the transmission; and that a second bearing of the wheel carrier - is either also provided on the first axial side of the electric motor, - or is provided in the gear, realized by a bearing of a rotatable gear part (directly or indirectly) connected to the wheel carrier.

Die DE 10 2018 208 583 A1 zeigt ein lastschaltbares Mehrganggetriebe mit mindestens einem Stufenplanetenrad, das um ein erstes Sonnenrad umläuft und in einem ersten Hohlrad umläuft, wobei das erste Hohlrad in einem verrastbaren Freilauf umläuft und eine erste Planetenradstufe des mindestens einen Stufenplanetenrades in einem ersten Hohlrad umläuft, während eine zweite Planetenradstufe in einem zweiten Hohlrad umläuft, dem mindestens eine Bremse zugeordnet ist.the DE 10 2018 208 583 A1 shows a power-shiftable multi-speed transmission with at least one stepped planetary gear, which rotates around a first sun gear and rotates in a first ring gear, with the first ring gear rotating in a lockable freewheel and a first planetary gear stage of the at least one stepped planetary gear running in a first ring gear, while a second planetary gear stage in rotates a second ring gear, which is associated with at least one brake.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung weiterzuentwickeln. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object of the invention is to further develop a drive device. The object is achieved by a device according to claim 1. Further developments of the device are the subject matter of the dependent claims.

Der Planetentrieb ist zumindest mit einem Stufenplanetensatz und mit einem ersten Planetenträger, wenigstens einem Sonnenrad und zumindest mit einem Hohlrad und mindestens einer Kupplung versehen. Der Stufenplanetensatz aus einzelnen, vorzugsweise drei oder vier, Stufenplaneten gebildet. Jeder der Stufenplaneten weist ein erstes Planetenrad und ein drehstarr mit diesem koaxial verbundenes zweites Planetenrad auf. Die Planeten sind wahlweise form- und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden oder gemeinsam einteilig-einmaterialig an einem Stück ausgebildet. Das Hohlrad steht im Zahneingriff mit einem Satz an Planetenrädern des Stufenplanetensatzes. Zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse ist über die Kupplung eine wiederholt schaltbare erste Wirkverbindung ausgebildet. Dabei umgibt die Kupplung zumindest einen Abschnitt des Hohlrads außenumfangsseitig.The planetary drive is provided with at least one stepped planetary gear set and a first planetary carrier, at least one sun gear and at least one ring gear and at least one clutch. The stepped planet set is formed from individual, preferably three or four, stepped planets. Each of the stepped planetary gears has a first planetary gear and a second planetary gear coaxially connected to it in a torsionally rigid manner. The planets are optionally connected to one another in a form-fitting and/or non-positive and/or cohesive manner or are formed together in one piece in one piece. The ring gear meshes with a set of planet wheels of the stepped planetary set. A repeatedly switchable first operative connection is formed between the ring gear and the housing via the clutch. The clutch surrounds at least one section of the ring gear on the outer circumference.

Die Kupplung ist vorzugsweise außenumfangsseitig des Hohlrads angeordnet. Dadurch kann Bauraum gespart werden. Alternativ kann die Kupplung auch an beliebig anderen geeigneten Stellen in der Antriebsvorrichtung positioniert sein.The clutch is preferably arranged on the outer circumference of the ring gear. This allows space to be saved. Alternatively, the clutch can also be positioned at any other suitable location in the drive device.

Der Vorteil der Erfindung liegt in einer sehr kurzen axialen Bauweise des Planetentriebs.The advantage of the invention lies in a very short axial design of the planetary drive.

Die wiederholt schaltbare Wirkverbindung zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse ist zum Beispiel durch eine Bremse aber vorzugsweise durch eine Kupplung herstellbar. Über die Bremse, beispielsweise eine Bandbremse, oder über die Kupplung, beispielsweise eine Lamellenkupplung, können im halbgeschlossenen Reibschluss oder im geschlossenen Zustand die an dem Hohlrad wirkenden Drehmomente teilweise oder ganz abgestützt werden.The repeatedly switchable active connection between the ring gear and the housing can be produced, for example, by a brake, but preferably by a clutch. Via the brake, for example a band brake, or via the clutch, for example a multi-plate clutch, the torques acting on the ring gear can be partially or fully supported in the half-closed frictional connection or in the closed state.

Unter den Begriffen „Wirkverbindung“ oder „wirkverbunden“ ist eine Verbindung zwischen wenigstens zwei Vorrichtungen, Baugruppen oder Bauteilen oder sind Kombinationen dieser in der Anmeldung genannten Elemente miteinander zu verstehen. Die Wirkung der jeweiligen Wirkverbindung ist nur in eine Richtung ausgerichtet oder in beide Richtungen zwischen den verbundenen Elementen und ist zum Beispiel eine drehmomentübertragende bzw. drehmomentabstützende Verbindung zwischen mindestens zwei Elementen.The terms “operative connection” or “operatively connected” mean a connection between at least two devices, assemblies or components or combinations of these elements mentioned in the application with one another. The effect of the respective operative connection is only aligned in one direction or in both directions between the connected elements and is, for example, a torque-transmitting or torque-supporting connection between at least two elements.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens ein Wälzlager konzentrisch zu einer gemeinsamen Rotationsachse des Hohlrades, des Sonnenrades und des Wälzlagers angeordnet ist. Dabei sind die zweiten Planetenräder mit radialem Abstand zu dem Wälzlager um das Wälzlager verteilt sind und stehen mit dem Hohlrad im Zahneingriff.According to the invention it is provided that at least one roller bearing is arranged concentrically to a common axis of rotation of the ring gear, the sun gear and the roller bearing. The second planet gears are distributed around the roller bearing at a radial distance from the roller bearing and are in toothed engagement with the ring gear.

Der Vorteil der Erfindung liegt in einer sehr kurzen axialen Bauweise des Planetentriebs. Das wirkt sich im Besonderen positiv auf den Einsatz in modernen elektromotorisch betriebenen Antriebseinheiten aus, in denen der Abstand zwischen den angetriebenen Rädern oder zwischen den Achsen begrenzt ist.The advantage of the invention lies in a very short axial design of the planetary drive. This has a particularly positive effect on use in modern electric motor-driven drive units in which the distance between the driven wheels or between the axles is limited.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Planetenträger mittels des Wälzlagers um die Rotationsachse rotierbar gelagert ist, wodurch zusätzlich axialer Bauraum gegenüber herkömmlichen Planetentrieben gespart ist.One embodiment of the invention provides that at least one planetary carrier is mounted so as to be rotatable about the axis of rotation by means of the roller bearing, as a result of which additional axial space is saved compared to conventional planetary drives.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens das Sonnenrad mit dem Wälzlager gelagert ist, wodurch Verkippungen im System des Planetentriebs bei ungleichmäßiger Belastung abgestützt werden können.An embodiment of the invention provides that at least the sun gear is mounted with the roller bearing, whereby tilting in the system of the planetary drive can be supported in the event of uneven loading.

Der zuletzt genannte positive Effekt kann mit einer Ausgestaltung der Erfindung noch verbessert werden, in dem die Verzahnungsebene des Hohlrades durch die Kupplung verläuft. Die Verzahnungsebene ist eine senkrecht von der Rotationsachse des Hohlrads durchstoßene gedachte Radialebene, welche jeweils mittig der effektiven Breite einer Verzahnung von wenigstens zwei der zweiten Planetenräder und der des Hohlrades verläuft.The last-mentioned positive effect can be further improved with an embodiment of the invention in which the toothing plane of the internal gear runs through the clutch. The toothing plane is an imaginary radial plane pierced perpendicularly by the axis of rotation of the ring gear, which runs in the middle of the effective width of a toothing of at least two of the second planet gears and that of the ring gear.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verzahnung des Sonnenrads axial neben dem Wälzlager angeordnet ist, wodurch die radialen Abmessungen des Wälzlagers reduziert, also zumindest teilweise an das Radialniveau der Verzahnung des Sonnenrades angepasst werden können. Dadurch kann radialer Bauraum optimal ausgenutzt werden.An embodiment of the invention provides that the toothing of the sun wheel is arranged axially next to the roller bearing, whereby the radial dimensions of the roller bearing are reduced, ie can be at least partially adapted to the radial level of the toothing of the sun wheel. As a result, radial installation space can be optimally utilized.

Zur Vermeidung von zusätzlichen Verkippungen verläuft, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, die Verzahnungsebene radial durch das Wälzlager.In order to avoid additional tilting, as an embodiment of the invention provides, the toothing plane runs radially through the roller bearing.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass anstelle von nur einer Trägerwange eines Planetenträgers, zwei Trägerwangen entweder ein und desselben Planetenträgers oder von zwei separaten Planetenträgern an dem Wälzlager abgestützt sind. Dabei sind die Trägerwangen aneinander befestigt. Durch eine derartige radiale und axiale Verschachtelung der Bauteile ineinander und miteinander kann viel Bauraum in radialer und besonders in axialer Richtung beansprucht werden.An embodiment of the invention provides that instead of only one carrier cheek of a planetary carrier, two carrier cheeks of either one and the same planetary carrier or of two separate planetary carriers are supported on the roller bearing. The carrier cheeks are attached to each other. Such a radial and axial nesting of the components in one another and with one another can take up a great deal of structural space in the radial and, in particular, in the axial direction.

Allgemein gilt:

  • - Ein Ausgang ist als eine Funktionseinheit gesehen, über welche gewöhnlich Leistung aus einer Antriebsmaschine, einem Getriebe, wie einem Planetengetriebe, Differenzial oder aus einem Abschnitt der vorgenannten Getriebe an eine weitere Funktionseinheit weitergegeben wird.
  • - Ein Eingang ist als eine Funktionseinheit gesehen, über welche gewöhnlich Leistung in eine Antriebsmaschine, ein Getriebe, wie ein Planetengetriebe, Differenzial oder in einen Abschnitt der vorgenannten Getriebe eingebracht wird.
  • - Es ist nicht ausgeschlossen, dass auch Leistung in umgekehrter Richtung über den Ausgang eingebracht wird und Leistung über den Eingang an eine weitere Funktionseinheit weitergegeben wird. Die geschieht zum Beispiel bei Rekuperation, beim Bremsen oder Feststellen oder im Schubbetrieb.
  • - Funktionseinheiten sind einzelne Maschinenelemente wie Wellen, Zahnräder, Planetenträger, Gehäuse, Kupplungen oder deren einzelne Elemente, Gehäuse und weitere geeignete Maschinenelemente, die geeignet sind, Leistungen aufzunehmen oder abzugeben bzw. Drehmomente zu übertragen bzw. abzustützen.
In general:
  • - An output is seen as a functional unit via which power from a prime mover, a transmission such as a planetary gear, differential or from a section of the aforementioned transmission is usually passed on to another functional unit.
  • - An input is seen as a functional unit through which power is usually introduced into a prime mover, a transmission such as a planetary gear, differential or into a portion of the aforementioned transmissions.
  • - It cannot be ruled out that power is also introduced in the opposite direction via the output and power is passed on to another functional unit via the input. This happens, for example, during recuperation, when braking or locking or when coasting.
  • - Functional units are individual machine elements such as shafts, gears, planet carriers, housings, clutches or their individual elements, housings and other suitable machine elements that are suitable for absorbing or delivering power or transmitting or supporting torques.

Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass:

  • - die Rotorwelle der Antriebsmaschine der erste Ausgang ist. Die Antriebsmaschine ist dementsprechend eine elektrische Maschine.
  • - das erste Sonnenrad mit dem ersten Eingang wirkverbunden ist und mit den ersten Planetenrädern im Zahneingriff steht. Der erste Eingang ist beispielsweise eine Eingangswelle des ersten Planetentriebes oder ist der Schaft des Sonnenrades bzw. ist das Sonnenrad selbst.
  • - der erste Planetenträger mit dem zweiten Ausgang Drehmomente übertragend wirkverbunden ist. Der zweite Ausgang ist beispielsweise eine mit dem ersten Planetenträger verbundene Welle oder der Planetenträger selbst.
  • - Das Sonnenrad ist wahlweise über eine Welle oder ein Zwischenstück mit der Rotorwelle der Antriebsmaschine und dabei Drehmomente übertragend drehstarr verbunden. Alternativ wird eine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine und dem Sonnenrad durch wenigstens eine Kupplung wiederholt ein- bzw. ausrückbar. Wahlweise sitzt das Sonnenrad beispielsweise direkt auf/an der Rotorwelle der Antriebsmaschine.
  • - Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend aufgeführt, stehen jede für sich als Ausgestaltung der Erfindung oder können mit den bisherigen angeführten Merkmalen und auch untereinander beliebig miteinander kombiniert werden:
  • - Die Kupplung ist auch als Bremse einsetzbar bzw. ist eine Bremse. Sie ist eine Trenneinheit und Schließeinheit alternativ Abbremseinheit und wahlweise mittels einer mechanischen, magnetischen oder hydraulischen Betätigung aktiviert.
  • - Die Kupplung arbeitet wahlweise nach Prinzipien des Reibschlusses, Formschlusses und oder Kraftschlusses.
  • - Die Kupplung ist eine Lamellenkupplung. So ist es denkbar, dass die Lamellenkupplung aus äußeren Lamellen und inneren Lamellen gebildet ist, welche abwechselnd axial aufeinanderfolgend angeordnet sind und welche beim Einrücken der Kupplung axial reibschlüssig gegeneinander geschoben werden. Die äußeren Lamellen sind axial verschiebbar aber in Umfangsrichtung um die Rotationsachse Drehmomente übertragend mit dem Gehäuse verbunden. Die Inneren Lamellen sind Drehmomente übertragend aber axial verschiebbar mit dem Hohlrad gekoppelt.
  • - Die Kupplung ist eine Klauenkupplung. Wenigstens ein drehmomentübertragender, mit dem Gehäuse gekoppelter Klauenring wird beim Einrücken der Kupplung formschlüssig mit einem an das Hohlrad gekoppelten Klauenring in Eingriff gebracht.
  • - Die Kupplung ist mindestens ein Freilauf, welcher vorzugsweise schaltbar ist. Denkbare Ausführungen von Freiläufen sind in diesem Falle Klemmkörper- oder Klemmrollenfreiläufe.
  • - Der erste Planetenträger sitzt mit einem ersten Bund auf einem zweiten Bund des Differenzialkorbs, dabei sind die Bunde axial ineinandergesteckt, wobei vorzugsweise der erste Bund außen auf dem zweiten Bund sitzt.
  • - Das Sonnenrad ist mittels eines Wälzlagers entweder in dem ersten Bund oder in dem zweiten Bund radial abgestützt.
  • - Konzentrisch ineinander angeordnet sind zumindest Teile der Kupplung, des Hohlrades, der erste Bund und der zweite Bund, wenigstens ein Wälzlager und ein Wellenabschnitt des Sonnenrades.
  • - Das Differenzial ist ein sogenanntes Stirnraddifferenzial. Es ist also ein Planetengetriebe, dessen Ausgleichsräder Planetenräder sind.
Embodiments of the invention provide that:
  • - the rotor shaft of the prime mover is the first output. Accordingly, the drive machine is an electrical machine.
  • - The first sun gear is operatively connected to the first input and meshes with the first planetary gears. The first input is, for example, an input shaft of the first planetary gear or is the shaft of the sun gear or is the sun gear itself.
  • - The first planetary carrier is operatively connected to the second output in a torque-transmitting manner. The second output is, for example, a shaft connected to the first planet carrier or the planet carrier itself.
  • - The sun gear is optionally connected to the rotor shaft of the drive machine via a shaft or an intermediate piece, thereby transmitting torque in a torsionally rigid manner. Alternatively, a connection between the prime mover and the sun gear can be repeatedly engaged or disengaged by at least one clutch. Optionally, the sun gear sits directly on/on the rotor shaft of the drive machine.
  • - Further embodiments of the invention are listed below, each stand alone as an embodiment of the invention or can be combined with the features mentioned above and with each other as desired:
  • - The clutch can also be used as a brake or is a brake. It is a separating unit and closing unit, alternatively a braking unit, and can be activated by means of a mechanical, magnetic or hydraulic actuation.
  • - The clutch works either according to the principles of frictional locking, positive locking and/or force locking.
  • - The clutch is a multi-plate clutch. So it is conceivable that the multi-plate clutch is formed from outer plates and inner plates, which are arranged alternately axially one after the other and which are pushed axially frictionally against each other when the clutch is engaged. The outer disks are connected to the housing so that they can be displaced axially but transmit torque in the circumferential direction about the axis of rotation. The inner plates transmit torque but are coupled to the ring gear so that they can be moved axially.
  • - The clutch is a dog clutch. At least one torque-transmitting jaw ring coupled to the housing is positively engaged with a jaw ring coupled to the ring gear when the clutch is engaged.
  • - The clutch is at least one freewheel, which is preferably switchable. In this case, conceivable versions of freewheels are sprag or roller freewheels.
  • - The first planetary carrier sits with a first collar on a second collar of the differential cage, while the collars are inserted into one another axially, with the first collar preferably sitting on the outside of the second collar.
  • - The sun gear is supported radially by means of a roller bearing either in the first collar or in the second collar.
  • - Arranged concentrically one inside the other are at least parts of the clutch, the ring gear, the first collar and the second collar, at least one roller bearing and a shaft section of the sun gear.
  • - The differential is a so-called spur gear differential. It is therefore a planetary gear whose differential gears are planetary gears.

Mit einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine zweite Wirkverbindung zwischen dem Differenzial und der ortsfest gehaltenen Feststelleinrichtung ausgebildet ist.One embodiment of the invention provides that a second operative connection is formed between the differential and the stationary locking device.

Eine derartige Wirkverbindung kann vorteilhaft sehr robust ausgeführt werden. Das Gehäuse des Differenzials, das vorzugsweise ein Planetenträger ist, bietet vorteilhaft viele Möglichkeiten der Integration von bzw. Befestigung für Elemente der Feststelleinrichtung (Parksperre). Die als Rasthalter bezeichneten Elemente lassen sich zum Beispiel als einfache Rastverzahnung bei einer Spanlosherstellung des Differenzialgehäuses mit stanzen oder in die Gussform eines entsprechenden Planetenträgers einbringen. Als mechanische Feststeller können einfache Hebel und Klinken oder Bolzen eingesetzt werden, welche kostengünstig herstellbar und sehr robust ausführbar sind. Die Anzahl an beweglichen Teilen kann geringgehalten werden. Darüber hinaus ist eine derartige Anordnung, mit Blick auf die Abmessungen des Getriebes gesehen, Bauraum sparend ausgeführt.Such an active connection can advantageously be made very robust. The housing of the differential, which is preferably a planet carrier, advantageously offers many options for integrating or fastening elements of the locking device (parking lock). The elements referred to as snap-in holders can, for example, be stamped as simple snap-in toothing during chipless production of the differential housing or introduced into the casting mold of a corresponding planetary carrier. Simple levers and pawls or bolts can be used as mechanical locking devices, which can be produced inexpensively and designed to be very robust. The number of moving parts can be kept to a minimum. In addition, such an arrangement is designed to save installation space when viewed in terms of the dimensions of the transmission.

Die zwischen dem Differenzial und der Feststelleinrichtung ausgebildete Wirkverbindung ist eine wiederholt lösbare formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung zwischen dem Differenzial und der Feststelleinrichtung, mit welcher das Differenzial ortsfest gegenüber der Umgebung, also ortsfest gegenüber dem Fahrzeug oder einem Gehäuse festgelegt ist.The operative connection formed between the differential and the locking device is a repeatedly releasable positive and/or frictional connection between the differential and the locking device, with which the differential is fixed in place relative to the environment, i.e. fixed in place relative to the vehicle or a housing.

Die Feststelleinrichtung ist zumindest im eingerückten Zustand ortsfest gehalten, wobei durch das Differenzial initialisierte Kräfte- bzw. Drehmomente ortsfest abstützbar sind. Dabei steht der Begriff „ortsfest“ für eine in Rotationsrichtung feste Verbindung oder Abstützung wahlweise zu einem Gehäuse der Antriebsvorrichtung, einem Gehäuse des Getriebes oder einem anderen beliebigen Gehäuse, wobei das Differenzial, also der Korb mit den Ausgleichsrädern, um seine Zentralachse relativ zu diesem Gehäuse rotierbar angeordnet ist. Die Zentralachse des Differenzials ist dabei die Rotationsachse, um die der Differenzialkorb rotiert. Unabhängig davon kann das Gehäuse auch beweglich sein oder ist zum Beispiel an dem Fahrgestell bzw. der Karosserie eines Fahrzeugs festgelegt. Das Gehäuse selbst ist dabei selbst aber auch ortsbeweglich, z.B. mit dem Fahrzeug mitfahrend ausgeführt.The locking device is held stationary at least in the engaged state, with forces or torques initialized by the differential being able to be supported in a stationary manner. The term "stationary" stands for a fixed connection or support in the direction of rotation, optionally to a housing of the drive device, a housing of the transmission or any other housing, with the differential, i.e. the basket with the differential gears, rotating about its central axis relative to this housing is rotatably arranged. The central axis of the differential is the axis of rotation around which the differential cage rotates. Irrespective of this, the housing can also be movable or is fixed, for example, to the chassis or the body of a vehicle. The housing itself can also be moved, e.g. designed to travel with the vehicle.

Die Feststelleinrichtung kann mechanisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch agierend ausgeführt sein und durch Reib- und oder Formschluss bzw. elektromagnetisch funktionieren.The locking device can be designed to act mechanically and/or electrically and/or hydraulically and function by friction and/or positive locking or electromagnetically.

Für den Fall der Verwendung einer mechanisch agierenden Feststelleinrichtung ist mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass Rasthalter an dem Differenzialkorb für Eingriffe wenigstens einer Sperrklinke der Feststelleinrichtung vorgesehen sind. Rasthalter sind für eine Sperrklinke hinterschnittartig ausgeführte Vorsprünge oder Vertiefungen in Form von Lochungen oder Verzahnungen, Vorsprüngen, Gittern oder ähnlicher Rastkonturen, die für einen wiederholt lösbaren Formschluss zwischen der/den Sperrklinken und der Rastkontur geeignet sind. Es ist zum Beispiel denkbar, dass die Rastkontur als Rastverzahnung direkt integral an dem Differenzialkorb ausgebildet ist oder an einem oder mehreren Ringen, Rädern, Platten oder ähnlichem, die form-, kraft- und oder stoffschlüssig mit dem Planetenträger bzw. Differenzialkorb verbunden sind. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rasthalter an einer von dem ersten Planetentrieb abgewandten Seite des Differenzialkorbs ausgebildet sind. Das kann außenumfangsseitig, aber auch stirnseitig sein. Die vorgenannten Elemente bzw. Anordnungen sind mit Sicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele ohne viel Aufwand einfach und kostengünstig sowie robust ausgeführt herstellbar.If a mechanically acting locking device is used, one embodiment of the invention provides that locking holders are provided on the differential cage for engaging at least one pawl of the locking device. Snap-in holders are undercut-like projections or depressions in the form of perforations or teeth, projections, grids or similar snap-in contours for a pawl, which are suitable for a repeatedly releasable positive connection between the pawl(s) and the snap-in contour. It is conceivable, for example, that the locking contour is designed as a locking toothing directly integrally on the differential cage or on one or more rings, wheels, plates or the like, which are positively, non-positively and/or cohesively connected are connected to the planet carrier or differential cage. One embodiment of the invention provides that the locking holders are formed on a side of the differential cage that faces away from the first planetary drive. This can be on the outer circumference, but also on the front. The above-mentioned elements or arrangements can be produced easily and inexpensively and with a robust design with regard to the above-mentioned exemplary embodiments without much effort.

Als Sperrklinken sind alle Elemente vorgesehen, die in den Rasthalter eingreifend und/oder diesen hintergreifend geeignet sind, eine wiederholt haltende und lösbare formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Differenzialkorb auszubilden. Diese können als Vorsprünge an Hebeln oder Schiebern ausgebildet sein, können federnd vorgespannt sein, und sind beispielsweise Kugeln oder Kolben, Scheiben oder andere mechanischen Bauteile.All elements are provided as pawls which engage in the latch holder and/or engage behind it and are suitable for forming a repeatedly holding and detachable form-fitting connection between the housing and the differential cage. These can be designed as projections on levers or slides, can be resiliently prestressed, and are, for example, balls or pistons, discs or other mechanical components.

Der Planetenträger des Planetentriebs und der Planetenträger des als Stirnraddifferenzials ausgebildeten Differenzials können einteilig als eine Einheit und, konkret in diesem Fall, vorzugsweise als ein Guss- bzw. Spritzgussteil ausgebildet sein. Ein Stirnraddifferenzial ist in diesem Sinne ein Differenzial mit Ausgleichsrädern, die als Planetenräder ausgeführt und an einem Planetenträger um die eigene Achse rotierbar gelagert sind. Die Abtriebsräder des Differenzials sind je nach dessen Ausführung Hohlräder oder Sonnenräder und ggf. wahlweise in einer Leistungsverzweigung auch der Planetenträger. Die Vorzugsvariante des Stirnraddifferenzials ist jedoch symmetrisch ausgeführt, d.h., die Ausgleichsräder sind zwei Sonnenräder mit gleicher oder annähernd gleicher Zähnezahl. Es sind zwei Sätze Ausgleichs-Planetenräder vorgesehen, welche vorzugsweise die gleiche oder eine annähernd gleiche Anzahl an Zähnen aufweisen. Der eine Satz der Planetenräder steht im Zahneingriff mit einem Sonnenrad (Abtriebsrad) und der andere Satz der Planetenräder steht im Zahneingriff mit dem anderen Sonnenrad. Außerdem steht jeweils ein Planetenrad des einen Ausgleichssatzes auch im Zahneingriff mit einem Planetenrad des anderen Ausgleichssatzes.The planet carrier of the planetary drive and the planet carrier of the differential designed as a spur gear differential can be designed in one piece as a unit and, specifically in this case, preferably as a cast or injection molded part. In this sense, a spur gear differential is a differential with differential gears, which are designed as planet gears and are mounted on a planet carrier so that they can rotate around their own axis. Depending on the design, the output gears of the differential are ring gears or sun gears and optionally also the planet carrier in a power split. However, the preferred variant of the spur gear differential is symmetrical, i.e. the differential gears are two sun gears with the same or almost the same number of teeth. Two sets of compensating planet gears are provided, preferably having the same or approximately the same number of teeth. One set of planetary gears meshes with one sun gear (output gear) and the other set of planetary gears meshes with the other sun gear. In addition, a planetary gear of one compensation set is also in meshing engagement with a planetary gear of the other compensation set.

Wie schon zuvor ausgeführt ist, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Differenzial einen als zweiten Planetenträger ausgebildeten Differenzialkorb des als Stirnraddifferenzial ausgeführten Differenzials aufweist. Dabei sind der erste Planetenträger und der zweite Planetenträger zueinander separat ausgebildet, aber miteinander verbunden. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung besteht darin, dass die Planetenträger des Planetentriebs und der Planetenträger (Differenzialkorb) des Differenzials in Blechbauweise ausgeführt werden können. Die tragenden Bauteile des jeweiligen Planetenträgers, wie die Trägerwangen und deren Verbindung können vorzugsweise spanlos und dabei wiederum vorzugsweise durch Kaltumformen wie Ziehen, Stanzen und Prägen einfach und kostengünstig hergestellt werden. Denkbar ist auch eine Kombination von Blechbauteilen, beispielsweise mit Guss- oder Schmiedeteilen bzw. spanabhebend hergestellter Bauteile.As already explained above, a preferred embodiment of the invention provides that the differential has a differential cage designed as a second planetary carrier of the differential designed as a spur gear differential. In this case, the first planetary carrier and the second planetary carrier are formed separately from one another, but are connected to one another. The advantage of such a configuration is that the planet carrier of the planetary drive and the planet carrier (differential cage) of the differential can be made of sheet metal. The load-bearing components of the respective planet carrier, such as the carrier cheeks and their connection, can preferably be produced simply and inexpensively without cutting and in turn preferably by cold forming such as drawing, stamping and embossing. A combination of sheet metal components, for example with cast or forged parts or components produced by cutting, is also conceivable.

Figurenlistecharacter list

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

  • 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung 1, die mittels eines schematisch dargestellten Wirkprinzips und Grundaufbaus, in einer Ansicht längs entlang einer Zentralachse 31 der Antriebsvorrichtung 1.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Getriebes 3 der Antriebsvorrichtung 1, welchem der mit 1 skizzierte Grundaufbau und Wirkprinzip zugrunde liegt.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments.
  • 1 shows a drive device 1, which by means of a schematically illustrated operating principle and basic structure, in a view along a central axis 31 of the drive device 1.
  • 2 shows an embodiment of a transmission 3 of the drive device 1, which with 1 outlined basic structure and operating principle.

1 - Die Antriebsvorrichtung 1 weist verschiedene Baugruppen, wie eine Antriebsmaschine 2, ein Getriebe 3, eine Feststelleinrichtung 5, eine Kupplung 6 und ein Gehäuse 16 auf. Die Antriebsmaschine 2 ist ein Elektromotor EM mit einem ersten Ausgang 7, welcher durch eine Rotorwelle 20 gebildet ist. Der erste Ausgang 7 ist mit einem ersten Eingang 8 des Getriebes 3 verbunden. Das Getriebe 3 ist aus einem Planetengetriebe 11 und einem Differenzial 4 gebildet. 1 - The drive device 1 has various assemblies, such as a prime mover 2, a gear 3, a locking device 5, a clutch 6 and a housing 16. The drive machine 2 is an electric motor EM with a first output 7 which is formed by a rotor shaft 20 . The first output 7 is connected to a first input 8 of the transmission 3 . The gear 3 is formed from a planetary gear 11 and a differential 4 .

Der erste Eingang 8 ist der Eingang in das Planetengetriebe 11 und ist durch eine Eingangswelle/ Sonnenwelle 32 und mit der Rotorwelle 20, z.B. über eine Steckverzahnung, drehstarr verbunden.The first input 8 is the input to the planetary gear 11 and is connected in a torsionally rigid manner by an input shaft/sun shaft 32 and to the rotor shaft 20, e.g. via splines.

Ein zweiter Ausgang 9, in diesem Fall ein Ausgang des Planetentriebs 11, ist drehstarr und deshalb Drehmomente übertragend mit einem zweiten Eingang 10, in diesem Fall mit dem Eingang des Differenzials 4, wirkverbunden.A second output 9, in this case an output of the planetary drive 11, is torsionally rigid and therefore torque-transmitting to a second input 10, in this case to the input of the differential 4, operatively connected.

Der Planetentrieb 11 weist einen Stufenplanetensatz 12, einen ersten Planetenträger 13, ein erstes Sonnenrad 14 und ein Hohlrad 15 auf. Das erste Sonnenrad 14 sitzt auf der Sonnenwelle 32. Der Stufenplanetensatz 12 ist durch Stufenplaneten 17 gebildet, von denen aufgrund der Darstellungsform der 1 nur einer sichtbar ist. Jeder Stufenplanet 17 besteht aus einem ersten Planetenrad 18 und einem zweiten Planetenrad 19. Die ersten Planetenräder 18 und zweiten Planetenräder 19 sind drehstarr-einmaterialig miteinander verbunden. Die ersten Planetenräder 18 sind im Durchmesser größer und weisen eine größere Anzahl an Zähnen auf als die zweiten Planetenräder 19 des gleichen Stufenplaneten 17. Die drehstarre Verbindung zwischen jeweils einem Planetenrad 18 mit dem Planetenrad 19 ergibt jeweils ein Doppelplanetenrad mit zwei Planetenrädern 18 und 19. Aus dem Unterschied der Durchmesser, also einer „Abstufung“ des Durchmessers von dem Planetenrad 18 mit dem großen Durchmesser zu dem mit dem Planetenrad mit dem kleineren Durchmesser, ist der Begriff „Stufenplanet‟ hergeleitet.The planetary drive 11 has a stepped planetary gear set 12, a first planetary carrier 13, a first sun gear 14 and a ring gear 15. The first sun gear 14 sits on the sun shaft 32. The stepped planetary gearset 12 is formed by stepped planets 17, of which due to the form of representation 1 only one is visible. Each stepped planet 17 consists of a first planetary gear 18 and a second planetary gear 19. The first planetary gears 18 and second planetary gears 19 are connected to one another in a torsionally rigid manner. The first planet gears 18 are larger in diameter and have a larger number of teeth than the second planetary gears 19 of the same stepped planetary gear 17. The torsionally rigid connection between one planetary gear 18 and the planetary gear 19 each results in a double planetary gear with two planetary gears 18 and 19. From the difference in diameter, i.e. a "gradation" of the diameter of the planetary gear 18 with the large diameter to that with the planet gear with the smaller diameter, the term "stepped planet" is derived.

Das erste Sonnenrad 14 steht im Zahneingriff mit den Planetenrädern 18. Die Planetenräder 19 mit dem kleineren Durchmesser stehen im Zahneingriff mit dem Hohlrad 15.The first sun gear 14 meshes with the planetary gears 18. The planetary gears 19 with the smaller diameter mesh with the ring gear 15.

Zahneingriffe sind die kämmenden Eingriffe der Verzahnungen von vorstehend und nachfolgend angeführten verzahnten Getriebeelemente ineinander, welche zur Übertragung von Drehmomenten im Getriebe führen - wie z.B. der Eingriff der äußeren Verzahnung eines Planetenrades in die äußere Verzahnung eines Sonnenrades oder der Eingriff der äußeren Verzahnung eines Planetenrades in die innere Verzahnung des Hohlrades oder der Eingriff Ausgleichsplanetenrades in ein anderes Ausgleichsplanetenrad bzw. in ein Sonnenrad.Gear engagements are the meshing engagements of the teeth of the toothed gear elements listed above and below, which lead to the transmission of torque in the gear - such as the meshing of the outer teeth of a planetary gear with the outer teeth of a sun gear or the meshing of the outer teeth of a planetary gear with the internal toothing of the ring gear or the engagement of the compensating planetary gear in another compensating planetary gear or in a sun gear.

Das Differenzial 4 ist ein Stirnraddifferenzial 30, welches einen als Differenzialkorb ausgebildeten zweiten Planetenträger 25, einen Satz erster Ausgleichsplanetenräder 33 und einen Satz zweiter Ausgleichsplanetenräder 34, und ein zweites Sonnenrad 35 sowie ein drittes Sonnenrad 36 aufweist. Von den ersten und zweiten Ausgleichsplanetenrädern 33 und 34 ist aufgrund der Darstellungsform jeweils nur eines stark schematisch abgebildet. Jedes der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 steht im Zahneingriff mit jeweils einem zweiten Ausgleichsplanetenrad 34. Jedes der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 steht außerdem im Zahneingriff mit dem zweiten Sonnenrad 35. Außerdem stehen die zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 jeweils im Zahneingriff mit dem dritten Sonnenrad 36. Das zweite Sonnenrad 35 ist in diesem Fall ein mit einer Abtriebswelle 37 verbundenes Abtriebsrad des Stirnraddifferenzials 30. Die Abtriebswelle 37 führt axial mit Richtung der Rotationsachse 22 durch die als Hohlwellen ausgebildete Eingangswelle/Sonnenwelle 32 und durch die Rotorwelle 20 hindurch und ist mit einem nicht dargestellten Antriebsrad gekoppelt. Das dritte Sonnenrad 36 ist in der dargestellten Antriebsvorrichtung 1 ein Abtriebsrad des Stirnraddifferenzials 30 und ist mit einer Abtriebswelle 38 verbunden. Letztere führt zu einem weiteren nicht dargestellten Antriebsrad der Fahrzeugachse.The differential 4 is a spur gear differential 30 which has a second planetary carrier 25 designed as a differential carrier, a set of first compensating planetary gears 33 and a set of second compensating planetary gears 34 , and a second sun gear 35 and a third sun gear 36 . Due to the form of representation, only one of the first and second compensating planet gears 33 and 34 is shown in a highly schematic manner. Each of the first compensating planetary gears 33 meshes with a second compensating planetary gear 34. Each of the first compensating planetary gears 33 also meshes with the second sun gear 35. In addition, the second compensating planetary gears 34 each mesh with the third sun gear 36. The second sun gear 35 is in this case an output gear of the spur gear differential 30 connected to an output shaft 37. The output shaft 37 runs axially in the direction of the axis of rotation 22 through the input shaft/sun shaft 32 designed as hollow shafts and through the rotor shaft 20 and is coupled to a drive wheel (not shown). In the drive device 1 shown, the third sun gear 36 is an output gear of the spur gear differential 30 and is connected to an output shaft 38 . The latter leads to another drive wheel, not shown, of the vehicle axle.

Der erste Planetenträger 13 des ersten Planetentriebs ist der zweite Ausgang 9, also der Ausgang des Planetentriebs 11. Der zweite Planetenträger 25 sitzt drehstarr an dem ersten Planetenträger oder ist alternativ über eine Welle (nicht dargestellt) mit dem zweiten Ausgang 9 drehstarr verbunden.The first planetary carrier 13 of the first planetary drive is the second output 9, i.e. the output of the planetary drive 11. The second planetary carrier 25 is seated in a torsionally rigid manner on the first planetary carrier or alternatively is connected in a torsionally rigid manner to the second output 9 via a shaft (not shown).

Die Rotorwelle 20, die Eingangswelle/Sonnenwelle, die Sonnenräder 14, 35 und 36, die Planetenträger 13 und 25 sowie das Hohlrad 15 sind koaxial auf der Rotationsachse 22 angeordnet, welche Rotationsachse und Zentralachse 31 der der in koaxialer Anordnung ihrer Baustufen ausgeführten Antriebsvorrichtung ist.The rotor shaft 20, the input shaft/sun shaft, the sun gears 14, 35 and 36, the planet carriers 13 and 25 and the ring gear 15 are arranged coaxially on the axis of rotation 22, which is the axis of rotation and central axis 31 of the drive device designed in a coaxial arrangement of its structural stages.

Die Rotations- bzw. Zentralachse 31 ist unbeachtlich ihrer tatsächlichen Lage im Raum als axial verlaufend ausgerichtet betrachtet. Radial ist dementsprechend senkrecht oder quer zur Zentralachse 31.The axis of rotation or central axis 31 is considered to be oriented axially, regardless of its actual position in space. Accordingly, radial is perpendicular or transverse to the central axis 31.

Das Gehäuse 16 des Getriebes weist einzelne Gehäuseabschnitte 16a, 16b und 16c auf, welche entweder eigenständige Gehäuse bilden oder wie symbolisiert ist, als Gehäuseabschnitte 16a, 16b und 16c miteinander verschraubt sind. Es ist auch denkbar, dass das Gehäuse 16 einteilig, zweiteilig oder mehr als dreiteilig ausgebildet ist.The housing 16 of the transmission has individual housing sections 16a, 16b and 16c, which either form independent housings or, as is symbolized, are screwed together as housing sections 16a, 16b and 16c. It is also conceivable that the housing 16 is designed in one piece, in two parts or in more than three parts.

Das Hohlrad 15, der erste Planetenträger 13 und der zweite Planetenträger 25 sind um die Rotationsachse und relativ zu dem Gehäuse 16 rotierbar in dem Gehäuse 16 angeordnet, welches in diesem Fall relativ zum Differenzialkorb 21 als ortsfest betrachtet ist. Die Kupplung 6 ist außenumfangsseitig zum Hohlrad 15 und konzentrisch zur Rotationsachse 22 angeordnet. Zwischen dem Hohlrad 15 und dem Gehäuse 16 ist über die Kupplung 6 eine wiederholt schaltbare erste Wirkverbindung W1 derart ausgebildet, dass das Hohlrad 15 gegenüber dem Gehäuseabschnitt 16b durch Einrücken der Kupplung 6 festgelegt und somit nicht mehr rotierbar angeordnet ist und durch Ausrücken der Kupplung 6 wieder relativ zum Gehäuse 16 rotierbar ist.The ring gear 15, the first planetary carrier 13 and the second planetary carrier 25 are rotatable about the axis of rotation and relative to the housing 16 in the housing 16, which in this case is considered to be stationary relative to the differential carrier 21. The clutch 6 is arranged on the outer circumference of the ring gear 15 and concentrically to the axis of rotation 22 . Between the ring gear 15 and the housing 16, a repeatedly switchable first operative connection W1 is formed via the clutch 6 in such a way that the ring gear 15 is fixed relative to the housing section 16b by engaging the clutch 6 and is therefore no longer rotatable and can be engaged again by disengaging the clutch 6 relative to the housing 16 is rotatable.

Es ist eine zweite Wirkverbindung W2 zwischen dem Differenzial 4 und der ortsfest gehaltenen Feststelleinrichtung 5 ausgebildet, für die Rasthalter 26 an dem Differenzialkorb 21 für Eingriffe wenigstens einer Sperrklinke 29 einer ansonsten nicht weiter dargestellten Parksperre bzw. der Feststelleinrichtung 5 vorgesehen sind. Die Sperrklinke 29 ist an dem Gehäuseabschnitt 16c schwenkbar aber ansonsten durch das Gehäuse 16 ortsfest gehalten und kann in einen Eingriff mit den Rasthaltern 26 gebracht werden. Die Rasthalter 26 sind beispielsweise Zähne einer an dem zweiten Planetenträger 25 ausgebildeten Rastverzahnung, in deren Lücken die Sperrklinke 29 formschlüssig eingreifen kann. Alternativ sind die Rasthalter auch an einem separat zu dem Planetenträger ausgebildeten Klinkenrad o.ä. ausgebildet, welches rotationsfest um die Rotationsachse mit dem Differenzialkorb verbunden ist.A second operative connection W2 is formed between the differential 4 and the stationary locking device 5, for which latch holders 26 are provided on the differential cage 21 for engaging at least one pawl 29 of a parking lock or the locking device 5, which is otherwise not shown in detail. The pawl 29 is pivoted to the housing portion 16c but otherwise held in place by the housing 16 and is engageable with the latching brackets 26. As shown in FIG. The locking holders 26 are, for example, teeth of a locking toothing formed on the second planetary carrier 25, in the gaps of which the locking pawl 29 can engage in a form-fitting manner. Alternatively, the locking holders are also formed on a ratchet wheel or the like that is formed separately from the planetary carrier and is connected to the differential cage in a rotationally fixed manner about the axis of rotation.

In 1 sind mit V1, V2, V3 oder V4 senkrecht von der Zentralachse/Rotationsachse 31 durchstoßene und im Folgenden als Verzahnungsebenen V1, V2, V3 oder V4 bezeichnete Radialebenen markiert. Es wird davon ausgegangen, dass die Berührungen der Zähne der einzelnen Zahneingriffe der Stirnverzahnungen entweder der Planetenräder 18, 19, 33 oder 34 mit dem jeweiligen Sonnenrad 14, 35, 36 oder Hohlrad 15 idealerweise in axialer Richtung mittig der wirksamen (effektiven) Breite der jeweiligen Verzahnungen liegen und dass diese Verzahnungsebene V1, V2, V3 oder V4 die jeweiligen effektiven Zahnbreiten halbieren, d.h. durch einen angenommenen axial mittigen Zahneingriff verlaufen. Es liegen die Verzahnungen des ersten Sonnenrades 14 und die des großen Planetenrades 18 der Stufenplaneten 17 in der ersten Verzahnungsebene V1. In der Verzahnungsebene V2 stehen die Verzahnungen der zweiten Planetenräder 19 der Stufenplaneten 17 im Zahneingriff mit der Verzahnung des Hohlrades 15. In der dritten Verzahnungsebene V3 stehen die Verzahnungen der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 mit dem zweiten Sonnenrad 35 und jedes der Ausgleichsplanetenräder 33 mit der Verzahnung eines der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 im Zahneingriff. In der vierten Verzahnungsebene V4 stehen die Verzahnungen der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 mit der Verzahnung des dritten Sonnenrades 36 im Zahneingriff. Daraus ergibt sich abweichend von der zuvor genannten Annahme für den Zahneingriff der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34, dass die Verzahnungsebene V4 zwar mittig durch die effektive Zahnbreite des dritten Sonnenrades 36 verläuft aber am jeweiligen Ausgleichsplanetenrad 34 um ein Viertel der effektiven Zahnbreite gegenüber der Mitte im Bild nach rechts außen versetzt ist. Dementsprechend verläuft die dritte Verzahnungsebene V3 auch um ein Viertel der effektiven Zahnbreite im Bild nach links gegenüber der Mitte der effektiven Zahnbreite der Ausgleichsplanetenräder 34 versetzt. Die Verzahnung des jeweiligen zweiten Ausgleichsplanetenrades 34 liegt also effektiv wirksam in den zwei Verzahnungsebenen V3 und V4. Daraus ergibt sich, dass die effektive Zahnbreite des dritten Sonnenrades 36 der Hälfte oder weniger der effektiven Zahnbreite der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 ist und dass die effektive Zahnbreite der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 breiter ist als die effektive Zahnbreite der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 und als die des zweiten Sonnenrades 35.In 1 are marked with V1, V2, V3 or V4 perpendicularly penetrated by the central axis/rotational axis 31 and hereinafter referred to as toothing planes V1, V2, V3 or V4 radial planes. It is assumed that the contacts of the teeth of the individual meshings of the spur gears of either the planet gears 18, 19, 33 or 34 with the respective sun gear 14, 35, 36 or ring gear 15 ideally in the axial direction in the middle of the effective (effective) width of the respective Gears lie and that this gear plane V1, V2, V3 or V4 halves the respective effective tooth widths, ie run through an assumed axially central tooth engagement. There are the teeth of the first sun wheel 14 and the large planet wheel 18 of the stepped planet 17 in the first toothing plane V1. In the gearing level V2, the gearing of the second planetary gears 19 of the stepped planetary gears 17 meshes with the gearing of the ring gear 15. In the third gearing level V3, the gearing of the first compensating planetary gears 33 with the second sun gear 35 and each of the compensating planetary gears 33 with the gearing of one of the second compensating planetary gears 34 in meshing engagement. In the fourth gearing plane V4, the gearing of the second planetary gear wheel 34 is in meshing engagement with the gearing of the third sun gear 36. Deviating from the previously mentioned assumption for the meshing of the teeth of the second compensating planetary gears 34, the result is that the toothing plane V4 runs centrally through the effective tooth width of the third sun gear 36, but at the respective compensating planetary gear 34 it runs by a quarter of the effective tooth width to the right compared to the center in the figure is offset outside. Accordingly, the third toothing plane V3 also runs offset by a quarter of the effective tooth width in the image to the left in relation to the center of the effective tooth width of the compensating planet gears 34 . The toothing of the respective second compensating planet wheel 34 is therefore effectively effective in the two toothing planes V3 and V4. It follows that the effective tooth width of the third sun gear 36 is half or less of the effective tooth width of the second differential planetary gears 34 and that the effective tooth width of the second differential planetary gears 34 is wider than the effective tooth width of the first differential planetary gears 33 and than that of the second sun gear 35 .

Der erste Planetenträger 13 ist an der Lagerstelle L1 an dem Gehäuseabschnitt 16a bzw. an einem zu dem Gehäuseabschnitt 16a fest abgestützten Lagerschild 39 des Elektromotors EM um die Rotationsachse 22 rotierbar gelagert. An der Lagerstelle L2 sind das erste Sonnenrad 14 und der zweite Planetenträger 25 (Differenzialkorb 21) gegeneinander gelagert. An der dritten Lagerstelle L3 ist der Differenzialkorb 21 parksperrenseitig an dem Gehäuseabschnitt 16c um die Rotationsachse 22 rotierbar gelagert.The first planetary carrier 13 is rotatably mounted about the axis of rotation 22 at the bearing point L1 on the housing section 16a or on a bearing plate 39 of the electric motor EM that is firmly supported with respect to the housing section 16a. The first sun gear 14 and the second planet carrier 25 (differential carrier 21) are mounted against one another at the bearing point L2. At the third bearing point L3, the differential cage 21 is mounted on the housing section 16c such that it can rotate about the axis of rotation 22 on the parking lock side.

2 - Das Getriebe 3 ist in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse 22 dargestellt. Der Planetentrieb 11 ist, wie schon oben beschrieben, mit dem Stufenplanetensatz 12, dem ersten Planetenträger 13, dem ersten Sonnenrad 14 und mit dem Hohlrad 15 versehen. Das erste Sonnenrad 14 weist für den Sitz auf der Sonnenwelle 32 (siehe 1) innen eine Innenverzahnung 40 oder ein ähnliches Keilwellenprofil auf. Die Verzahnung 41 des jeweiligen ersten Planetenrads 18 des jeweiligen Stufenplaneten 17 steht in der Verzahnungsebene V1 mit der Verzahnung 42 des Sonnenrades 14 im Zahneingriff. Die Verzahnungen 43 der zweiten Planetenräder 19 stehen in der zweiten Verzahnungsebene V2 mit der inneren Verzahnung 44 des Hohlrads 15 im Zahneingriff. Die ersten Planetenräder 18 sind im Durchmesser größer und weisen eine größere Anzahl an Zähnen auf als die zweiten Planetenräder 19 des gleichen Stufenplaneten 17. 2 - The gear 3 is shown in a longitudinal section along the axis of rotation 22. As already described above, the planetary drive 11 is provided with the stepped planetary gearset 12 , the first planet carrier 13 , the first sun gear 14 and the ring gear 15 . The first sun gear 14 has to be seated on the sun shaft 32 (see 1 ) inside an internal toothing 40 or a similar spline profile. The toothing 41 of the respective first planet wheel 18 of the respective step planet 17 is in the toothing plane V1 with the toothing 42 of the sun wheel 14 in meshing engagement. The teeth 43 of the second planet wheels 19 are in the second toothing plane V2 with the inner teeth 44 of the ring gear 15 in meshing engagement. The first planet gears 18 are larger in diameter and have a larger number of teeth than the second planet gears 19 of the same stepped planet 17.

Der erste Planetenträger 13 ist aus einer ersten Trägerwange 59, einer zweiten Trägerwange 61 und mehreren, in der Anzahl derer der Planetenräder 18 bzw. 19 entsprechenden, Planetenbolzen 53 gebildet. Ein Abschnitt 52 des ersten Planetenträgers 13 ist mit einer konzentrisch zur Rotationsachse 22 zentrierten Nabe 57 versehen.The first planet carrier 13 is formed from a first carrier cheek 59, a second carrier cheek 61 and a plurality of planet bolts 53 corresponding in number to those of the planet gears 18 and 19, respectively. A section 52 of the first planet carrier 13 is provided with a hub 57 centered concentrically to the axis of rotation 22 .

Das Differenzial 4 ist ein Stirnraddifferenzial 30, welches den als Differenzialkorb 21 ausgebildeten zweiten Planetenträger 25, den Satz erster Ausgleichsplanetenräder 33 und den Satz zweiter Ausgleichsplanetenräder 34, das zweite Sonnenrad 35 sowie das dritte Sonnenrad 36 aufweist.The differential 4 is a spur gear differential 30 which has the second planetary carrier 25 designed as a differential carrier 21 , the set of first compensating planetary gears 33 and the set of second compensating planetary gears 34 , the second sun gear 35 and the third sun gear 36 .

Der zweite Planetenträger 25 besteht aus einer ersten Trägerwange 58 und einer zweiten Trägerwange 62, welche den Differenzialkorb 21 bilden. Ein Abschnitt 51 des zweiten Planetenträgers 25 ist mit einer konzentrisch zur Rotationsachse 22 ausgerichteten Nabe 56 versehen.The second planet carrier 25 consists of a first carrier cheek 58 and a second carrier cheek 62 which form the differential carrier 21 . A section 51 of the second planet carrier 25 is provided with a hub 56 aligned concentrically to the axis of rotation 22 .

Von den ersten Ausgleichsplanetenrädern 33 ist aufgrund der Darstellungsform nur eines abgebildet. Die ersten Ausgleichsplanetenräder 33 sind so breit, dass sie sich axial über die dritte und vierte Verzahnungsebene V3 und V4 hinaus erstrecken. Die zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 sind in dieser Darstellung durch die ersten Ausgleichsplanetenräder 33 verdeckt und lediglich mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Die axiale Breite der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 entspricht mindestens einem Zweifachen der Breite der Verzahnung des zweiten Sonnenrades 35, wobei die axiale Breite der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 der Breite des dritten Sonnenrades 36 entspricht. Die ersten Ausgleichsplanetenräder 33 und die zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 sind so, wie anhand der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 dargestellt, links und rechts mit Zapfen 45 im Planetenträger 25 gelagert oder sind alternativ auf Planetenbolzen (nicht dargestellt) gelagert, die ihrerseits links- und rechtsseitig im Planetenträger abgestützt sind.Due to the form of representation, only one of the first compensating planet gears 33 is shown. The first differential planetary gears 33 are so wide that they extend axially beyond the third and fourth gear levels V3 and V4. The second compensating planetary gears 34 are covered by the first compensating planetary gears 33 in this representation and only indicated with a dashed line. The axial width of the first compensating planetary gears 33 corresponds to at least twice the width of the toothing of the second sun gear 35, the axial width of the second compensating planetary gears 34 corresponding to the width of the third sun gear 36. The first Compensating planetary gears 33 and the second compensating planetary gears 34 are, as shown with reference to the first compensating planetary gears 33, mounted on the left and right with pins 45 in the planet carrier 25 or are alternatively mounted on planet bolts (not shown), which in turn are supported on the left and right in the planet carrier.

Zum besseren Verständnis alternativer Ausführungen der Anordnungen der Ausgleichsräder und deren Zahneingriffe wird einleitend noch einmal Bezug auf die Darstellung nach 1 genommen. Dort stehen die Verzahnungen der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 mit dem zweiten Sonnenrad 35 und jedes der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 mit der Verzahnung eines der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 in der dritten Verzahnungsebene V3 miteinander im Zahneingriff, so dass in der vierten Verzahnungsebene V4 die Verzahnungen der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 mit der Verzahnung des dritten Sonnenrades 36 im Zahneingriff stehen. In der mit 2 dargestellten Ausführung ergibt sich abweichend davon, dass die ersten Ausgleichsplanetenräder 33 in der dritten Verzahnungsebene V3 mit dem zweiten Sonnenrad 35 im Zahneingriff stehen und die zweiten Ausgleichsplanetenräder 34 in der vierten Verzahnungsebene V4 mit dem dritten Sonnenrad 36 und mit den ersten Ausgleichsplanetenrädern 33. Dabei ist die Verzahnung 48 des dritten Sonnenrades 36 axial breiter als die Verzahnung 47 des zweiten Sonnenrades 35.For a better understanding of alternative configurations of the arrangements of the differential gears and their meshing, reference is once again made to the representation in FIG 1 taken. There the toothing of the first compensating planetary gears 33 with the second sun gear 35 and each of the first compensating planetary gears 33 with the toothing of one of the second compensating planetary gears 34 in the third toothing plane V3 mesh with one another, so that in the fourth toothing plane V4 the teeth of the second compensating planetary gears 34 with the toothing of the third sun gear 36 are in meshing engagement. In the with 2 In contrast to the embodiment shown, the first compensating planetary gears 33 mesh with the second sun gear 35 in the third toothing plane V3 and the second compensating planetary gears 34 mesh with the third sun gear 36 and the first compensating planetary gears 33 in the fourth toothing plane V4 Toothing 48 of the third sun wheel 36 is axially wider than the toothing 47 of the second sun wheel 35.

Daraus ergibt sich in dem mit zwei gedachten radialen und durch das Differenzial verlaufenden Verzahnungsebenen betrachteten Stirnraddifferenzial, dass wahlweise in einer der Verzahnungsebenen jeweils die Ausgleichsplanetenräder eines Satzes mit jeweils einem Ausgleichsplanetenrad des anderen Satzes und zugleich mit einem der Sonnenräder im Zahneingriff stehen, während in der anderen Verzahnungsebene die Ausgleichsräder des anderen Satzes (nur) im Zahneingriff mit dem anderen der Sonnenräder stehen.This results in the spur gear differential considered with two imaginary radial toothing planes running through the differential, that optionally in one of the toothing planes the differential planetary gears of one set mesh with one differential planetary gear of the other set and at the same time with one of the sun gears, while in the other Gearing level the differential gears of the other set (only) mesh with the other of the sun gears.

Es ergibt sich für den Zahneingriff der zweiten Ausgleichsplanetenräder 34, dass die Verzahnungsebene V4 zwar mittig durch die effektive Zahnbreite des dritten Sonnenrades 36 verläuft aber am jeweiligen ersten Ausgleichsplanetenrad 33 um ein Viertel der effektiven Zahnbreite gegenüber der Mitte im Bild nach rechts außen versetzt ist. Dementsprechend verläuft die dritte Verzahnungsebene V3 auch um ein Viertel der effektiven Zahnbreite im Bild nach links gegenüber der Mitte der effektiven Zahnbreite der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 versetzt. Die Verzahnung des jeweiligen zweiten Ausgleichsplanetenrades 34 liegt also effektiv wirksam in den zwei Verzahnungsebenen V3 und V4. Daraus ergibt sich, dass die effektive Zahnbreite des zweiten Sonnenrades 35 der Hälfte oder weniger der effektiven Zahnbreite der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 entspricht. Die ersten und zweiten Ausgleichsplanetenräder 33 und 34 weisen miteinander verglichen die gleiche Zähnezahl auf. Das zweite Sonnenrad 35 und das dritte Sonnenrad 36 weisen miteinander verglichen die gleiche Zähnezahl auf. Damit es nicht zu Überschneidungen der Zahnprofile in radialer Richtung und damit zum Beispiel nicht zu einer Kollision der ersten Ausgleichsplanetenräder 33 mit der Verzahnung 48 des dritten Sonnenrades 36 kommt, unterscheiden sich die Zahnhöhen der Verzahnungen 47 und 48 der Sonnenräder 35 und 36 und die Achsabstände der Rotationsachsen der ersten und zweiten Ausgleichsplanetenräder 33 und 34 zur Rotationsachse 22 bei jedoch gleichen Modulen der Verzahnungen voneinander.For the meshing of the teeth of the second compensating planetary gears 34, the toothing plane V4 runs centrally through the effective tooth width of the third sun gear 36, but at the respective first compensating planetary gear 33 it is offset to the right by a quarter of the effective tooth width compared to the center in the figure. Accordingly, the third toothing plane V3 also runs offset by a quarter of the effective tooth width in the image to the left in relation to the center of the effective tooth width of the first compensating planet gears 33 . The toothing of the respective second compensating planet wheel 34 is therefore effectively effective in the two toothing planes V3 and V4. As a result, the effective tooth width of the second sun gear 35 corresponds to half or less of the effective tooth width of the first differential planetary gears 33 . The first and second differential planetary gears 33 and 34 have the same number of teeth compared to each other. The second sun gear 35 and the third sun gear 36 have the same number of teeth as compared to one another. So that the tooth profiles do not overlap in the radial direction and thus, for example, the first compensating planet gears 33 do not collide with the teeth 48 of the third sun gear 36, the tooth heights of the teeth 47 and 48 of the sun gears 35 and 36 and the center distances of the The axes of rotation of the first and second compensating planetary gears 33 and 34 to the axis of rotation 22 with the same modules of the teeth from each other.

Im ersten Planetenträger 13 sitzt ein Wälzlager 49, welches in diesem Fall als Rollenlager bzw. Nadellager ausgeführt ist, aber auch als ein Kugellager, Kegelrollenlager oder ein beliebig anders ausgeführtes Wälz- oder Gleitlager sein kann. Über das Wälzlager 49 ist der Planetenträger 13 gemäß der Darstellung nach 1 an der Lagerstelle L1 an dem Gehäuseabschnitt 16a bzw. an einem zu dem Gehäuseabschnitt 16a fest abgestützten Lagerschild 39 des Elektromotors EM um die Rotationsachse 22 rotierbar gelagert.In the first planetary carrier 13 there is a roller bearing 49, which in this case is designed as a roller bearing or needle bearing, but can also be a ball bearing, tapered roller bearing or any other roller or plain bearing of any other design. About the roller bearing 49 is the planet carrier 13 as shown in FIG 1 rotatably mounted about the axis of rotation 22 at the bearing point L1 on the housing section 16a or on a bearing plate 39 of the electric motor EM that is firmly supported on the housing section 16a.

Die in 1 beschriebene Lagerstelle L2 wird mithilfe eines weiteren Wälzlagers 50 verwirklicht, welches in der mit 2 abgebildeten Ausgestaltung als Kugellager dargestellt ist. Über dieses weitere Wälzlager 50 sind das erste Sonnenrad 14 und der zweite Planetenträger 25 (Differenzialkorb 21) relativ zueinander um die Rotationsachse 22 rotierbar gelagert. Die Verzahnung 42 des ersten Sonnenrads 14 liegt in der ersten Verzahnungsebene V1. Eine Innenverzahnung 40 des ersten Sonnenrades 14 oder ein ähnliches Keilwellenprofil zusammen mit einem korrespondierenden Profil an der Sonnenwelle 32 (in 1 jedoch nicht in 2 abgebildet) ergibt eine Steckverzahnung (allg. Steckverbindung) axial zwischen der ersten Verzahnungsebene V1 und der zweiten Verzahnungsebene V2. Es ergibt sich weiterhin, dass die Innenverzahnung 40 axial zwischen der Verzahnung 42 des ersten Sonnenrads 14 und der Lagerstelle L2 (1) bzw. axial zwischen der Verzahnung 42 des ersten Sonnenrads 14 und dem weiteren Wälzlager 50 angeordnet ist.In the 1 bearing point L2 described is realized using another roller bearing 50, which in the with 2 illustrated embodiment is shown as a ball bearing. The first sun gear 14 and the second planetary carrier 25 (differential carrier 21) are mounted so as to be rotatable relative to one another about the axis of rotation 22 via this further roller bearing 50 . The toothing 42 of the first sun wheel 14 lies in the first toothing plane V1. An internal toothing 40 of the first sun gear 14 or a similar spline profile together with a corresponding profile on the sun shaft 32 (in 1 however not in 2 shown) results in a spline (general plug-in connection) axially between the first toothing level V1 and the second toothing level V2. It also follows that the internal toothing 40 is located axially between the toothing 42 of the first sun gear 14 and the bearing point L2 ( 1 ) or is arranged axially between the teeth 42 of the first sun gear 14 and the further roller bearing 50 .

Die Lagermitte des weiteren Wälzlagers 50, welche in diesem Fall durch eine durch die Kugelmitten der Kugeln des Kugellagers verlaufende Radialebene definiert ist, liegt in der zweiten Verzahnungsebene V2. Das weitere Wälzlager 50 sitzt mit einem Innenring 55 radial außen auf einen Schaft 54 des ersten Sonnenrades 14. Ein Abschnitt des Schaftes 54 wird durch die Verzahnungsebene V2 geschnitten - liegt also in der Verzahnungsebene V2. Das Wälzlager 50 ist dabei außen umfangsseitig von einem ersten Abschnitt 51 des Differenzialkorbs 21 bzw. des zweiten Planetenträgers 25 umgeben, welcher seinerseits wiederum von einem zweiten Abschnitt 52 des ersten Planetenträgers 13 umgeben ist.The bearing center of the further roller bearing 50, which in this case is defined by a radial plane running through the ball centers of the balls of the ball bearing, lies in the second toothing plane V2. The other roller bearing 50 sits with an inner ring 55 radially on the outside on a shank 54 of the first sun wheel 14. A section of the shank 54 is cut through the toothing plane V2 - is therefore in the toothing plane V2. The roller bearing 50 is surrounded on the outside peripheral side by a first section 51 of the differential carrier 21 or the second planetary carrier 25 , which in turn is surrounded by a second section 52 of the first planetary carrier 13 .

Die Abschnitte sind als die Naben 56 bzw. 57 ausgebildet, von denen jeweils die Trägerwangen 58 bzw. 59 des jeweiligen Planetenträgers 13 bzw. 25 abgehen. Die Nabe 57 der Trägerwange 59 des ersten Planetenträgers 13 ist also axial nach innen in den Planetenträger 13 hinein in Richtung einer weiteren Trägerwange 61 des ersten Planetenträgers 13 gerichtet und die Nabe 56 der Trägerwange 58 des zweiten Planetenträgers 25 ist auch in den Planetenträger 13 hinein in Richtung der weiteren Trägerwange 61 des ersten Planetenträgers 13 gerichtet. Daraus ergibt sich, dass die Nabe 56 der Trägerwange 58 des zweiten Planetenträgers 25 von einer weiteren Trägerwange 62 des zweiten Planetenträgers 25 weg gerichtet und in entgegengesetzte Richtung zur axialen Ausrichtung einer Nabe 63 der weiteren Trägerwange 62 des zweiten Planetenträgers 25 ausgerichtet ist. Abschnitte von beiden Naben 56 und 57 umgeben also das Wälzlager 50.The sections are designed as the hubs 56 and 57, from which the carrier cheeks 58 and 59 of the respective planetary carrier 13 and 25 extend. The hub 57 of the carrier cheek 59 of the first planetary carrier 13 is therefore directed axially inwards into the planetary carrier 13 in the direction of a further carrier cheek 61 of the first planetary carrier 13 and the hub 56 of the carrier cheek 58 of the second planetary carrier 25 is also directed into the planetary carrier 13 Direction of the other carrier cheek 61 of the first planetary carrier 13 directed. The result is that the hub 56 of the carrier cheek 58 of the second planetary carrier 25 is directed away from a further carrier cheek 62 of the second planetary carrier 25 and in the opposite direction to the axial alignment of a hub 63 of the further carrier cheek 62 of the second planetary carrier 25. Sections of both hubs 56 and 57 thus surround the roller bearing 50.

Um den Umfang der jeweiligen Nabe 56 und 57 des ersten Planetenträgers 13 und zweiten Planetenträgers 25 außen herum sind in der zweiten Verzahnungsebene V2 die zweiten Planetenräder 19 verteilt, welche gemeinsam mit den ersten Planetenrädern 18 jeweils auf einem Planetenbolzen 53 um die Rotationsachse des Stufenplaneten 17 rotierbar gelagert sind. Es folgt in der Reihenfolge von der Rotationsachse 22 aus radial von innen nach außen auf die zweiten Planetenräder 19 das Hohlrad 15 bzw. dessen innere Verzahnung 44. Die innere Verzahnung 44 steht in der Verzahnungsebene V2 mit den Verzahnungen 43 der zweiten Planetenräder 19 im Zahneingriff. Das Hohlrad 15 ist schließlich von der Kupplung 6 bzw. der Bremse 6 umgeben, welche auch von der zweiten Verzahnungsebene V2 geschnitten ist.Around the circumference of the respective hub 56 and 57 of the first planetary carrier 13 and second planetary carrier 25, the second planetary gears 19 are distributed in the second toothing plane V2, which together with the first planetary gears 18 can each be rotated on a planetary bolt 53 about the axis of rotation of the stepped planetary gear 17 are stored. Ring gear 15 or its internal toothing 44 follows in the sequence from the axis of rotation 22 radially from the inside outwards onto the second planetary gears 19. The internal toothing 44 is in toothing plane V2 with the toothing 43 of the second planetary gears 19 in meshing engagement. Finally, ring gear 15 is surrounded by clutch 6 or brake 6, which is also intersected by second toothing plane V2.

Zusammengefasst ergibt sich also folgende Konstellation:

  • - Radial am weitesten innen im Planetengetriebe 11 ist ein Schaft des ersten Sonnenrades 14 angeordnet, auf welchem das Wälzlager 50 sitzt, wobei das Wälzlager 50 von einer Nabe 56 des zweiten Planetenträgers 25 (des Differenzialkorbs 21) umgeben ist.
  • - Die Nabe 56 des zweiten Planetenträgers 25 wiederum ist radial von der Nabe 57 des ersten Planetenträgers 13 umgeben.
  • - Umfangsseitig um die Nabe 57 des ersten Planetenträgers 13 außen herum sind die zweiten Planetenräder 19 bzw. ist deren Verzahnung 43 verteilt angeordnet.
  • - Schließlich folgt radial außen die innere Verzahnung 44 des Hohlrades 15 und das Hohlrad 15 ist außen umfangsseitig zumindest von einem Abschnitt der Kupplung 6 bzw. Bremse umgeben.
In summary, the following constellation results:
  • - Arranged radially innermost in the planetary gear 11 is a shank of the first sun gear 14 on which the roller bearing 50 sits, the roller bearing 50 being surrounded by a hub 56 of the second planet carrier 25 (of the differential carrier 21).
  • - The hub 56 of the second planet carrier 25 in turn is radially surrounded by the hub 57 of the first planet carrier 13.
  • The second planet gears 19 or their toothing 43 are distributed around the circumference of the hub 57 of the first planet carrier 13 .
  • Finally, radially on the outside, the inner toothing 44 of the ring gear 15 follows, and the ring gear 15 is surrounded on the outside peripheral side by at least a portion of the clutch 6 or brake.

Der zweite Planetenträger 25 ist in diesem Fall als Gussteil ausgebildet und weist die Trägerwange 59 auf, welche der Trägerwange 58 des ersten Planetenträgers 13 axial gegenüberliegt bzw. axial an dieser anliegt. Der erste Planetentrieb 11 und das Differenzial 4 sind axial miteinander verschachtelt, weil die von der Trägerwange 58 des zweiten Planetenträgers 25 axial abgehende Nabe 56 in Richtung des Planetengetriebes 11 axial in das Planetengetriebe 11 so hinein taucht, dass sich der Abschnitt (die Nabe 57) axial in einen Raum erstreckt, der radial zwischen den zweiten Planetenrädern 19 und der Rotationsachse 22 ausgebildet ist. Darüber hinaus weist der erste Planetenträger 13 die erste Trägerwange 59 auf, welche der zweiten Trägerwange 58 axial gegenüberliegt bzw. an dieser anliegt, und von welcher die Nabe 56 so abgeht, dass diese in Richtung des ersten Planetenrades 18 axial in das Planetengetriebe 11 hinein taucht. Dabei ragt auch die Nabe 57 der ersten Trägerwange 59 axial in den Raum hinein, welcher radial zwischen den zweiten Planetenrädern 19 und der Rotationsachse 22 ausgebildet ist. Dabei sitzt zumindest ein Abschnitt der ersten Nabe 57 auf der Nabe 56 des zweiten Planetenträgers 25. Beide Naben 56 und 57 sind von der zweiten Verzahnungsebene V2 geschnitten.In this case, the second planet carrier 25 is designed as a cast part and has the carrier cheek 59 which is axially opposite to the carrier cheek 58 of the first planet carrier 13 or rests axially against it. The first planetary drive 11 and the differential 4 are axially nested with one another because the hub 56 extending axially from the carrier cheek 58 of the second planet carrier 25 dips axially into the planetary gear 11 in the direction of the planetary gear 11 in such a way that the section (the hub 57) extends axially into a space formed radially between the second planetary gears 19 and the axis of rotation 22 . In addition, the first planetary carrier 13 has the first carrier cheek 59, which is axially opposite to the second carrier cheek 58 or rests against it, and from which the hub 56 extends in such a way that it dips axially into the planetary gear 11 in the direction of the first planet wheel 18 . The hub 57 of the first carrier cheek 59 also protrudes axially into the space which is formed radially between the second planet gears 19 and the axis of rotation 22 . At least a section of the first hub 57 sits on the hub 56 of the second planetary carrier 25. Both hubs 56 and 57 are intersected by the second toothing plane V2.

Das Lager, mit dem der Differenzialkorb 21 (zweiter Planetenträger) gemäß der Darstellung nach 1 an der dritten Lagerstelle L3 parksperrenseitig an dem Gehäuseabschnitt 16c um die Rotationsachse 22 rotierbar gelagert ist, ist als ein Wälzlager 60 in Form eines Kugellagers ausgeführt und in 2 abgebildet. Die Rasthalter 26 der Parksperre sind axial zwischen der Lagerstelle L3 (siehe 1), in dem mit 2 dargestellten Fall, axial zwischen dem Wälzlager 60 und der vierten Verzahnungsebene V4 am zweiten Planetenträger 25 um die Rotationsachse 22 verteilt ausgebildet.The bearing with which the differential carrier 21 (second planetary carrier) as shown in FIG 1 at the third bearing point L3 on the parking lock side on the housing section 16c so as to be rotatable about the axis of rotation 22 is designed as a roller bearing 60 in the form of a ball bearing and in 2 pictured. The locking holders 26 of the parking lock are located axially between the bearing point L3 (see 1 ), in which with 2 illustrated case, distributed axially between the roller bearing 60 and the fourth toothing plane V4 on the second planetary carrier 25 about the axis of rotation 22 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Antriebsvorrichtungdrive device
22
Antriebsmaschineprime mover
33
Getriebetransmission
44
Differenzialdifferential
55
Feststelleinrichtunglocking device
66
Kupplungcoupling
77
erster Ausgangfirst exit
88th
erster Eingangfirst entrance
99
zweiter Ausgangsecond exit
1010
zweiter Eingangsecond entrance
1111
Planetentriebplanetary drive
1212
Stufenplanetensatzstepped planetary set
1313
erster Planetenträgerfirst planet carrier
1414
erstes Sonnenradfirst sun wheel
1515
Hohlradring gear
1616
GehäuseHousing
16a16a
Gehäuseabschnitthousing section
16b16b
Gehäuseabschnitthousing section
16c16c
Gehäuseabschnitthousing section
1717
Stufenplanetstep planet
1818
erstes Planetenradfirst planet wheel
1919
zweites Planetenradsecond planet gear
2020
Rotorwellerotor shaft
2121
Differenzialkorbdifferential cage
2222
Rotationsachseaxis of rotation
2323
erste Zähnefirst teeth
2424
zweite Zähnesecond teeth
2525
zweiter Planetenträgersecond planet carrier
2626
Rasthaltersnap holder
2727
--
2828
--
2929
Sperrklinkepawl
3030
Stirnraddifferenzialspur gear differential
3131
Zentralachse/RotationsachseCentral axis/axis of rotation
3232
Eingangswelle/SonnenwelleInput shaft/sun shaft
3333
erstes Ausgleichsplanetenradfirst balancing planet wheel
3434
zweites Ausgleichsplanetenradsecond compensating planet wheel
3535
zweites Sonnenradsecond sun wheel
3636
drittes Sonnenradthird sun wheel
3737
Abtriebswelleoutput shaft
3838
Abtriebswelleoutput shaft
3939
Lagerschildbearing shield
4040
Innenverzahnunginternal teeth
4141
Verzahnung des ersten PlanetenradsGearing of the first planet wheel
4242
Verzahnung des ersten SonnenradsGearing of the first sun gear
4343
Verzahnung des zweiten PlanetenradsGearing of the second planet wheel
4444
inneren Verzahnung des Hohlradsinternal toothing of the ring gear
4545
Zapfencones
4646
Verzahnung des ersten AusgleichsplanetenradesGearing of the first compensating planet wheel
4747
Verzahnung des zweiten SonnenradesGearing of the second sun wheel
4848
Verzahnung des dritten SonnenradesGearing of the third sun wheel
4949
Wälzlagerroller bearing
5050
Wälzlagerroller bearing
5151
Abschnitt des Differenzialkorbssection of the differential cage
5252
Abschnitt des ersten PlanetenträgersSection of the first planet carrier
5353
Planetenbolzenplanet bolt
5454
Schaft des ersten SonnenradesShaft of the first sun gear
5555
Innenringinner ring
5656
Nabe des zweiten PlanetenträgersHub of the second planet carrier
5757
Nabe des ersten PlanetenträgersHub of the first planet carrier
5858
erste Trägerwange des zweiten Planetenträgersfirst carrier cheek of the second planet carrier
5959
erste Trägerwange des ersten Planetenträgersfirst carrier cheek of the first planet carrier
6060
Wälzlagerroller bearing
6161
zweite Trägerwange des ersten Planetenträgerssecond carrier cheek of the first planet carrier
6262
zweite Trägerwange des zweiten Planetenträgerssecond carrier cheek of the second planet carrier
6363
Nabe der zweiten Trägerwange des zweiten PlanetenträgersHub of the second carrier cheek of the second planet carrier
EMEM
Elektromotorelectric motor
W1w1
erste Wirkverbindungfirst active connection
W2W2
zweite Wirkverbindungsecond active compound
L1L1
Lagerstellestorage place
L2L2
Lagerstellestorage place
L3L3
Lagerstellestorage place

Claims (7)

Planetentrieb (11) mit einem Stufenplanetensatz (12), einem ersten Planetenträger (13), einem ersten Sonnenrad (14), einem Hohlrad (15) und einer Kupplung (6), wobei - der Stufenplanetensatz (12) aus einzelnen Stufenplaneten (17) gebildet ist, - jeder der Stufenplaneten (17) ein erstes Planetenrad (18) und ein drehstarr mit diesem koaxial verbundenes zweites Planetenrad (19) aufweist, - das Hohlrad (15) im Zahneingriff mit Planetenrädern (18, 19) des Stufenplanetensatzes (12) steht, - zwischen dem Hohlrad (15) und dem Gehäuse (16) über die Kupplung (6) eine wiederholt schaltbare erste Wirkverbindung (W1) ausgebildet ist, - die Kupplung (6) zumindest einen Abschnitt des Hohlrads (15) außenumfangsseitig umgibt, - ein Wälzlager (50) konzentrisch zu einer gemeinsamen Rotationsachse (22) des Hohlrades (15), des Sonnenrades (14) und des Wälzlagers (50) angeordnet ist, - die zweiten Planetenräder (19) mit radialem Abstand zu dem Wälzlager (50) um das Wälzlager (50) verteilt sind und mit dem Hohlrad (15) im Zahneingriff stehen, - ein zweiter Planetenträger (25) mittels des Wälzlagers (50) um die Rotationsachse (22) rotierbar gelagert ist, - ein Differenzial (4) den zweiten Planetenträger (25) mit einer ersten und einer zweiten Trägerwange (58, 62) aufweist, - die erste Trägerwange (58) des zweiten Planetenträgers (25) und die erste Trägerwange des ersten Planetenträgers (13) aneinander befestigt sind und diese beiden Trägerwangen (58, 59) an dem Wälzlager (50) abgestützt sind.Planetary drive (11) with a stepped planetary gearset (12), a first planetary carrier (13), a first sun gear (14), a ring gear (15) and a clutch (6), wherein - the stepped planetary gearset (12) consists of individual stepped planetary gears (17) - each of the stepped planetary gears (17) has a first planetary gear (18) and a second planetary gear (19) coaxially connected thereto in a torsionally rigid manner, - the ring gear (15) meshes with planetary gears (18, 19) of the stepped planetary gear set (12) is - between the ring gear (15) and the housing (16) via the clutch (6) a repeated switching bare first active connection (W1), - the clutch (6) surrounds at least a section of the ring gear (15) on the outer circumference, - a roller bearing (50) concentric to a common axis of rotation (22) of the ring gear (15), the sun gear (14 ) and the roller bearing (50), - the second planet gears (19) are distributed around the roller bearing (50) at a radial distance from the roller bearing (50) and mesh with the ring gear (15), - a second planet carrier ( 25) is rotatably mounted about the axis of rotation (22) by means of the roller bearing (50), - a differential (4) has the second planet carrier (25) with a first and a second carrier cheek (58, 62), - the first carrier cheek (58 ) of the second planet carrier (25) and the first carrier cheek of the first planet carrier (13) are fastened to one another and these two carrier cheeks (58, 59) are supported on the roller bearing (50). Planetentrieb nach Anspruch 1, wobei das erste Sonnenrad (14) durch das Wälzlager (50) gelagert ist.planetary drive claim 1 , wherein the first sun gear (14) is supported by the roller bearing (50). Planetentrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine gedachte Verzahnungsebene (V2) durch die Kupplung (6) verläuft, wobei die Verzahnungsebene (V2) eine senkrecht von der Rotationsachse (22) des Hohlrads (15) durchstoßene gedachte Radialebene ist, und wobei die Verzahnungsebene (V2) jeweils mittig der effektiven Breite einer Verzahnung (43) von wenigstens zwei der zweiten Planetenrädern (19) durch die zweiten Planetenräder (19) verläuft.planetary drive claim 1 or 2 , wherein an imaginary toothing plane (V2) runs through the clutch (6), wherein the toothing plane (V2) is an imaginary radial plane pierced perpendicularly by the axis of rotation (22) of the ring gear (15), and wherein the toothing plane (V2) is in the middle of the effective width of a toothing (43) of at least two of the second planetary gears (19) through the second planetary gears (19). Planetentrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine Verzahnung (42) des Sonnenrads (14) axial neben dem Wälzlager (50) angeordnet ist.planetary drive claim 1 , 2 or 3 , wherein a toothing (42) of the sun gear (14) is arranged axially next to the roller bearing (50). Planetentrieb nach Anspruch 3, wobei die Verzahnungsebene (V2) radial durch das Wälzlager (50) verläuft.planetary drive claim 3 , wherein the toothing plane (V2) runs radially through the roller bearing (50). Antriebsvorrichtung (1) mit einer Antriebsmaschine (2) und dem Planetentrieb (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einem als das Differenzial (4) ausgebildeten Getriebe (3), der Kupplung (6) und dem Gehäuse (16), wobei - zumindest Abschnitte (51, 52) der Planetenträger (13, 25) von der Kupplung (6) umgeben sind; - die Antriebsvorrichtung (1) eine wiederholt schaltbare zweite Wirkverbindung (W2) mit einer Feststelleinrichtung (5) aufweist.Drive device (1) with a drive machine (2) and the planetary drive (11) according to any one of the preceding claims and as the differential (4) designed transmission (3), the clutch (6) and the housing (16), wherein - At least sections (51, 52) of the planet carriers (13, 25) are surrounded by the clutch (6); - The drive device (1) has a repeatedly switchable second operative connection (W2) with a locking device (5). Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, welche eine über die Kupplung (6) wiederholt ein- und ausrückbare erste Wirkverbindung (W1) zwischen dem Planetentrieb (11) und dem Gehäuse (16) sowie eine über eine Feststelleinrichtung (5) eine wiederholt schaltbare zweite Wirkverbindung (W2) zwischen dem zweiten Planetenträger (25) und dem Gehäuse (16) aufweist.Drive device (1) after claim 6 , which has a first operative connection (W1) between the planetary drive (11) and the housing (16) that can be repeatedly engaged and disengaged via the clutch (6) and a second operative connection (W2) that can be switched repeatedly via a locking device (5) between the second Planet carrier (25) and the housing (16).
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