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Die Erfindung betrifft eine Planetenübersetzungsstufe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Planetenübersetzungsstufe.
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Planetenübersetzungsstufen, welche beispielsweise in einem elektrischen Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen können, sind soweit aus dem Stand der Technik bekannt. Rein beispielhaft kann hier auf die
DE 10 2019 114 139 B3 verwiesen werden, welche ein Kraftfahrzeuggetriebe zur Ankopplung einer elektrischen Maschine an einen Antriebsstrang zeigt.
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Bezüglich der Planetenübersetzungsstufe selbst kann insbesondere auf die
DE 10 2018 211 491 A1 verwiesen werden. Dort ist eine Anordnung zur Lagerung einer als Stegwelle eines Planetenradsatzes ausgebildeten Abtriebswelle beschrieben. Der Aufbau zeigt dabei einen sehr komplexen Planetenträger aus zahlreichen Bauelementen und Lagerelementen zur axialen Abstützung sowie einem getrennt hiervon ausgebildeten Nagellager für die radiale Abstützung. Der Aufbau ist dabei außerordentlich komplex in der Herstellung und dementsprechend teuer und schwierig in der Montage.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin eine verbesserte Planetenübersetzungsstufe sowie ein verbessertes elektrisches Antriebssystem mit einer derartigen Planetenübersetzungsstufe anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Planetenübersetzungsstufe mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Außerdem löst ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen im Anspruch 15 die Aufgabe.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Planetenübersetzungsstufe ergeben sich aus den von dem Hauptanspruch abhängigen Unteransprüchen.
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Die Planetenübersetzungsstufe umfasst ein Sonnenrad, einen Planetenträger mit zugehörigen Planetenrädern und ein Hohlrad, wobei Sonnenrad, Planetenträger und Hohlrad drehbar um eine Hauptdrehachse und somit allesamt koaxial zu dieser angeordnet sind. Der Planetenträger selbst weist dabei einen Steg sowie drehfest mit dem Steg verbundene Planetenradbolzen auf, wobei die einzelnen Planetenräder auf diesen Planetenradbolzen drehbar gelagert sind. Die erfindungsgemäße Besonderheit liegt im Bereich des Planetenträgers. Dieser ist als einteiliges Schmiedeteil ausgebildet, welches sowohl den Steg als auch die Planetenradbolzen umfasst. Ein solches Schmiedeteil erlaubt hohe mechanische Festigkeiten bei einer guten Herstellbarkeit und ist als einteiliges Bauteil gegenüber dem komplexen Aufbau gemäß dem Stand der Technik in jedem Fall zu bevorzugen.
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Eine außerordentlich günstige Weiterbildung der Planetenübersetzungsstufe gemäß der Erfindung sieht es dabei vor, dass eine Stegbrille vorgesehen ist, die auf einer dem Steg abgewandten Seite jeweils mit den Planetenradbolzen verschweißt ist. Der einteilige Aufbau des Schmiedeteils wird in dieser besonders günstigen Ausgestaltung also durch eine Stegbrille am gegenüberliegenden Ende der Planetenradbolzen vervollständigt. Diese Stegbrille wird mit den Planetenradbolzen verschweißt, um so den Aufbau des Planetenträgers einfach und effizient zu vervollständigen.
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Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Planetenübersetzungsstufe kann es dabei vorgesehen sein, dass Planetenradlagervorrichtungen eingesetzt werden, welche jeweils koaxial zu einem der Planetenradbolzen angeordnet sind, wobei die Stegbrille erste Stegbrillenringe aufweist, wobei jeweils einer der ersten Stegbrillenringe koaxial zu einem der Planetenradbolzen angeordnet ist. Der jeweils eine erste Stegbrillenring ist dabei bezogen auf eine Planetenraddrehachse des Planetenrades des zugehörigen Planetenradbolzens radial innerhalb und axial überlappend zu der jeweiligen Planetenradlagervorrichtung angeordnet. Die Planetenradlager bzw. die Planetenräder mit ihren Planetenradlagervorrichtungen liegen also zwischen dem Steg auf der einen Seite der Planetenradbolzen und der Stegbrille auf der anderen Seite der Planetenradbolzen, welche im Bereich der Planetenradbolzen jeweils den ersten Stegbrillenring aufweist. Die Begriffe koaxial, radial und axial beziehen sich dabei in dem hier dargestellten Zusammenhang auf die Planetenraddrehachse des Planetenrades.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung hiervon kann es dabei vorgesehen sein, dass eine Schweißnaht für das Verschweißen von Stegbrille und Planetenradbolzen jeweils zwischen dem ersten Stegbrillenring und dem Planetenradbolzen angeordnet ist. Der Stegbrillenring, welcher ein ausreichend dickes Material zur Verfügung stellt, lässt sich so einfach und effizient mit dem Planetenradbolzen verschweißen.
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Der Planetenträger weist dabei jeweils eine erste axiale Anlagefläche auf, die dazu ausgebildet ist, jeweils eine der Planetenradlagervorrichtungen axial in einer ersten Richtung zu sichern. Ferner kann es bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die ersten Stegbrillenringe jeweils eine zweite axiale Anlagefläche aufweisen, die dazu ausgebildet ist, jeweils eine der Planetenradlagervorrichtungen axial in einer zweiten Richtung zu sichern. Die Planetenradlagervorrichtung wird so also zwischen einer Anlagefläche des Planetenradträgers beispielsweise im Bereich des Stegs undloder des jeweiligen Planetenradbolzens einerseits und der zweiten axialen Anlagefläche im Bereich der Stegbrille andererseits gesichert. Vorzugsweise können nun also die Planetenradlagervorrichtungen zusammen mit den Planetenrädern auf die Planetenradbolzen aufgeschoben und mit der Stegbrille gesichert werden. Wird die Stegbrille dabei mit einer gewissen Druckkraft auf den Planetenradträger bzw. Steg aufgepresst, lässt sich dabei die erforderliche Vorspannung der Planetenradlagervorrichtungen erreichen. In diesem mit der richtigen Lagerspannung vorgespannten Zustand der Planetenlagervorrichtungen erfolgt dann das Verschweißen der Stegbrille mit dem Planetenradbolzen. Dies ist außerordentlich einfach und effizient und ermöglicht einen kostengünstig herzustellenden und einfach zu montierenden Planetenträger mit wenigen Bauteilen.
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Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Planetenübersetzungsstufe gemäß der Erfindung sieht es ferner vor, dass ein erstes Planetenträgerlager radial innerhalb eines Trägerringes des Planetenträgers und radial außerhalb eines koaxial zu der Hauptdrehachse angeordneten ersten Gehäuseringes angeordnet ist. Die Begriffe koaxial, axial und radial beziehen sich hier nun also auf die Drehachse des Planetenträgers, welche gleichzeitig die Hauptdrehachse der Planetenübersetzungsstufe ist.
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Eine sehr günstige Weiterbildung der Erfindung sieht ferner ein zweites Planetenträgerlager vor, welches koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet ist. Dieses erste Planetenträgerlager stützt dabei die Stegbrille unmittelbar, also ohne weitere Elemente dazwischen gegenüber einem zweiten Gehäusering radial ab. Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung dieses zweiten Planetenträgerlagers kann es dabei vorgesehen sein, dass das es radial innerhalb eines zweiten Stegbrillenrings und radial außerhalb des zweiten Gehäuserings angeordnet ist. Die Stegbrille stützt sich also über das Lager in Radialrichtung gesehen von außen auf dem zweiten Gehäusering ab.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung ist es dabei vorgesehen, dass die ersten Stegbrillenringe, welche zum Zusammenwirken mit den Planetenradbolzen ausgebildet sind, und der zweite Stegbrillenring, welcher zum Zusammenwirken mit dem Planetenträgerlager ausgebildet ist, in axial unterschiedliche Richtungen bezogen auf eine axiale Mitte der Stegbrille ausgebildet sind. Die ersten Stegbrillenringe ragen also beispielsweise in die eine axiale Richtung, insbesondere in die Richtung der Planetenradbolzen über eine mittlere Ebene der Stegbrille hinaus, der zweite Stegbrillenring ragt dahingegen in die entgegengesetzte axiale Richtung, also die dem Steg des Planetenträgers abgewandte Richtung über die mittlere Ebene der Stegbrille in axialer Richtung hinaus.
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Die Planetenlagervorrichtungen lassen sich dabei grundlegend in verschiedenen Arten realisieren. Sie können beispielsweise als Gleitlager oder Wälzlager ausgestaltet sein. Dabei ist beispielsweise ein einziges Rollenlager für jedes der Planetenräder auf den entsprechenden Planetenradbolzen eine geeignete Lösung mit optimiertem Reibungsverhalten. Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Planetenübersetzungsstufe kann es nun jedoch auch vorgesehen sein, dass jede der Planetenradlagervorrichtungen zwei Lager zwischen dem jeweiligen Planetenradbolzen und dem jeweiligen Planetenrad aufweist. Eine solche Ausgestaltung mit zwei Lagern erlaubt es eine in axialer Richtung beabstandete Abstützung der Planetenräder. Vorzugsweise können dabei die beiden Lager in Form von Schrägkugellagern ausgebildet sein, die in axialer Richtung beabstandet zwischen den jeweiligen Planetenradbolzen und dem jeweiligen Planetenrad ausgebildet sind. Über zwei solche Schrägkugellager lässt sich eine ideale Lagerung mit einer sowohl axialen als auch radialen Abstützung in dem jeweiligen Lager umsetzten.
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Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der oben genannten Variante der Planetenträgerlager sowie auch dieser Variante der Erfindung kann es dabei ferner vorgesehen sein, dass die beiden Paare von Schrägkugellager jeweils bezogen auf ihre Drehachse in einer O-Anordnung angeordnet sind. Dabei sind die Lager jeden Paares so eingebaut, dass die Drucklinien der beiden um dieselbe Drehachse umlaufenden Schrägkugellager nach außen verlaufen, sodass ihre Schnittpunkte mit der jeweiligen Drehachse in axialer Richtung weiter beabstandet angeordnet sind, als die Lager selbst. Dieser Aufbau wird typischerweise als O-Anordnung bezeichnet und erlaubt hier eine Lagerung mit idealer Abstützung.
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Das erfindungsgemäße elektrische Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst nun eine elektrische Maschine mit einem Rotor sowie eine Abtriebswelle, welche beispielsweise mit einem direkt angetriebenen Rad oder einem Achsgetriebe, wie beispielsweise einem Differential, in Verbindung steht. Ferner ist bei dem elektrischen Antriebssystem für das Kraftfahrzeug eine Planetenübersetzungsstufe in einer der oben beschriebenen Ausgestaltungsvarianten vorgesehen. Dabei ist der Rotor der elektrischen Maschine drehmomentübertragend mit dem Sonnenrad verbunden oder verbindbar. Das Hohlrad ist drehfest mit einem Gehäuse verbunden oder verbindbar. Unter einer drehfesten Verbindung im Sinne der Erfindung ist dabei die Verbindung von zwei koaxialen Elementen in der Art zu verstehen, dass diese mit derselben Winkelgeschwindigkeit umlaufen. Der Planetenträger selbst bildet nun den Abtrieb und ist drehfest mit der Abtriebswelle verbunden. Alles in allem entsteht so, durch den Einsatz der Planetenübersetzungsstufe mit dem besonders effizienten Planetenträger, ein kompakter und in der Herstellung und der Montage einfacher und damit kosteneffizienter Aufbau eines solchen elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug.
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Vorzugsweise ist das elektrische Antriebssystem dazu ausgebildet, genau ein Rad des Kraftfahrzeuges anzutreiben, so dass eine elektrisch angetriebene Achse des Kraftfahrzeuges vorzugsweise zwei erfindungsgemäße elektrische Antriebssysteme aufweist, die spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Planetenübersetzungsstufe sowie des elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung;
- 2 eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts aus dem elektrischen Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Umsetzung der Planetenübersetzungsstufe; und
- 3 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Planetenübersetzungsstufe gemäß der Erfindung mit Blick auf eine Stegbrille eines Planetenträgers.
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In der Darstellung der 1 ist ein elektrisches Antriebssystem 1 schematisch dargestellt. Es verfügt über eine elektrische Maschine 2, welche hier vorzugsweise als Axialflussmaschine ausgebildet ist. Diese umfasst einen Stator 30, welcher drehfest gegenüber einem Gehäuse 5 angeordnet ist, sowie einen zweiteiligen Rotor 3, welcher mit einer Rotorwelle 4 drehfest verbunden ist. Die Rotorwelle 4 bildet eine Eingangswelle in eine Planetenübersetzungsstufe 13 und ist drehfest mit einem Sonnenrad 11 verbunden. Die Planetenübersetzungsstufe 13 umfasst außerdem ein Hohlrad 12, welches drehfest mit dem Gehäuse 5 verbunden ist. Ein Planetenträger 8 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 18 verbunden, welche Leistung aus dem elektrischen Antriebssystem 1 ausleitet, wie es durch den mit 7 bezeichneten und durch einen Pfeil in der Darstellung der 1 angedeuteten Abtrieb dargestellt ist.
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In der Darstellung der 2 ist eine Schnittdarstellung des elektrischen Antriebssystems 1 in einem Ausschnitt dargestellt. Der Rotor 3, von welchem hier nur die rechts in der elektrischen Maschine 2 bzw. rechts vom Stator 30 liegende Hälfte entsprechend dargestellt ist, ist über ein Wälzlager 6 gegenüber einem Gehäuse 5 gelagert. Er ist drehfest mit der Rotorwelle 4 verbunden, welche mehrteilig ausgeführt ist.
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Die Rotorwelle 4 ist mittelbar über das als Schrägkugellager ausgebildete Wälzlager 6 des Rotors 3 gelagert und ist ferner über ein Nadellager 28 am Gehäuse abgestützt. Auf einer in einer axialen Richtung a der elektrischen Maschine 2 abgewandten Seite der Planetenübersetzungsstufe 13 ist der Abtrieb 7 zu einem Rad des Kraftfahrzeugs oder einem Achsgetriebe - z.B. einem Differential - schematisch dargestellt. Dieser Abtrieb 7 ist dabei über die Abtriebswelle 18 mittels einer mit 19 bezeichneten Keilwellenverzahnung drehfest mit einem Planetenradträger 8 als abtreibendem Element der Planetenübersetzungsstufe 13 verbunden.
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Der Planetenträger 8 weist in axialer Richtung a in Richtung der elektrischen Maschine 2 gerichtete Planetenradbolzen 9 auf. Planetenräder 10, von welchen hier zwei zu erkennen sind, sind jeweils über eine Planetenradlagervorrichtung 33, welche hier jeweils in Form von zwei Schrägkugellagern 33.1 und 33.2 ausgebildet ist, auf den Planetenradbolzen 9 gelagert. Mit den Planetenrädern 10 kämmt radial innen ein Sonnenrad 11, welches durch eine Verzahnung der Rotorwelle 4 ausgebildet ist. Ein Hohlrad 12 ergänzt diesen Aufbau zu der Planetenübersetzungsstufe 13 zur Wandlung des Drehmoments zwischen dem Rotor 3 und dem Abtrieb 7. Das Hohlrad 12 ist hier drehfest mit dem Gehäuse 5 verbunden.
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Der Planetenträger 8 umfasst also die Planetenradbolzen 9 und einen Steg 32, wobei die Planetenradbolzen 9 drehfest und axial fest mit dem Steg 32 verbunden sind. Auf die Planetenradbolzen 9 werden in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Planetenräder 10 zusammen mit den zwei Schrägkugellagern 33.1 und 33.2 aufgesteckt, welche zusammen die Planetenradlagervorrichtung 33 ausbilden. Alternativ dazu könnte beispielsweise auch ein einzelnes Rollenlager vorgesehen werden.
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Der Planetenträger 8 aus dem Steg 32 und dem Planetenradbolzen 9 ist dabei vorzugsweise als einteiliges Schmiedeteil ausgeführt. Nach dem Aufsetzen der Planetenräder 10 und der Planetenradlagervorrichtungen 33, hier in Form der beiden Schrägkugellager 33.1, 33.2, wird nun auf der dem Steg 32 abgewandten Seite der Planetenradbozen 9 eine Stegbrille 34 aufgesetzt. Diese Stegbrille 34 weist im Bereich des jeweiligen Planetenradbolzens 9 jeweils einen ersten Stegbrillenring 35 auf, welcher in radialer Richtung r, bezogen auf eine Planetenraddrehachse PA des Planetenrads 10, zwischen dem Planetenradbolzen 9 und einem Innenring des der Stegbrille 34 zugewandten Schrägkugellagers 33.2 zu liegen kommt. Das andere Schrägkugellager 33.1 liegt in axialer Richtung a an einer ersten axialen Anlagefläche 36 an, welche an dem Planetenradbolzen 9 bzw. durch den Steg 32 des Planetenträgers 8 ausgebildet wird. Im Bereich der Stegbrille 34 ist dementsprechend eine zweite axiale Anlagefläche 29 für den Innenring des zweiten Schrägkugellagers 33.2 ausgebildet. Nach dem Aufstecken der Planetenräder 10 mit den jeweils zwei Schrägkugellagern 33.1, 33.2 kann nun durch das Aufpressen der Stegbrille 34 auf den Planetenträger 8 eine Vorspannung auf die Planetenradlagervorrichtung 33 ausgebracht werden. Hierdurch lassen sich die Schrägkugellager 33.1, 33.2 auf die erforderliche Lagervorspannung bringen. Ist dieser Zustand erreicht, dann wird zwischen der Stegbrille 34, und hier insbesondere zwischen dem ersten Stegbrillenring 35 und dem Planetenradbolzen 9, eine durchgehende oder diskontinuierlich um den Umfang des Planetenradbolzens 9 bzw. des ersten Stegbrillenrings 35 verlaufende Schweißnaht 37 gesetzt. Durch diese Schweißnaht 37 wird nun dafür gesorgt, dass der Planetenträger 8 zusammen mit den Planetenrädern 10 und ihrer Planetenradlagervorrichtung 33 durch die Stegbrille 34 komplettiert wird. Der Aufbau ist dabei sehr einfach und kann durch ein entsprechendes Aufpressen der Stegbrille 34 vor dem Verschweißen ideal im Sinne der erforderlichen Lagervorspannung montiert werden, um so außerordentlich effizient den zentralen Aufbau der Planetenübersetzungsstufe 13 zu komplettieren.
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Die beiden Schrägkugellager 33.1, 33.2 der Planetenradlagervorrichtung 33 sind dabei so ausgestaltet, dass die in der unteren Hälfte der 2 eingezeichneten Drucklinien d1 des einen Schrägkugellagers 33.1 und die Drucklinien d2 des anderen Schrägkugellagers 33.2 die Planetenraddrehachse PA des unten eingezeichneten Planetenrads 10 in einem Abstand x schneiden, welcher größer als der Abstand der beiden Schrägkugellager 33.1 und 33.2 in axialer Richtung a ist. Dieser Aufbau wird gängigerweise auch als O-Anordnung bezeichnet.
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Der Planetenträger 8 selbst weist nun zu seiner Lagerung einen koaxial zu der Hauptdrehachse HA angeordneten ersten Trägerring 39 auf, welcher in radialer Richtung r außerhalb eines ebenfalls koaxial zu der Hauptdrehachse HA angeordneten ersten Gehäuserings 40 angeordnet ist. Zwischen dem ersten Trägerring 39 des Planetenträgers 8 und dem ersten Gehäusering 40 des Gehäuses 5 befindet sich ein Schrägkugellager 14.1 als erstes Planetenträgerlager 41. Das Schrägkugellager 14.1 stützt dabei sowohl axiale als auch radiale Kräfte ab, wofür stegseitig eine erste Axialfläche 42 sowie gehäuseseitig eine Einstellscheibe 43 vorgesehen sind, wobei sich die Einstellscheibe 43 ihrerseits an einer nicht näher bezeichneten Axialfläche eines Gehäusedeckels 5.1 des Gehäuses 5 abstützt. Als zweites Planetenträgerlager 44 ist ebenfalls ein Schrägkugellager 14.2 vorgesehen, welches in radialer Richtung zwischen einem zweiten Gehäusering 45 und dem zweiten Stegbrillenring 38 angeordnet ist, welcher hier gleichzeitig als zweiter Trägerring für die Lagerung des Planetenträgers 8 ausgebildet ist. Das Planetenträgerlager 44 stützt sich stegbrillenseitig an einer zweiten Axialfläche 46 ab. Auf der Seite des Gehäuses erfolgt die Abstützung an einer hier nicht näher bezeichneten Axialfläche des zweiten Gehäuserings 45.
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Die beiden Schrägkugellager 14.1,14.2 als erste und zweite Planetenträgerlagerung 41,44 sind nun ebenso wie die beiden Schrägkugellager 33.1 und 33.2 der Planetenradlagervorrichtung 33 in einer O-Anordnung, dieses Mal bezogen auf die Hauptdrehachse HA, angeordnet. Das bedeutet auch hier, dass die Drucklinien D1 des ersten Schrägkugellagers 14.1 und D2 des zweiten Schrägkugellagers 14.2 die Hauptdrehachse HA in einem hier mit y bezeichneten Abstand schneiden, welcher größer als der Abstand der Lager selbst in derselben axialen Richtung a ist. Die Hauptdrehachse HA ist dabei die gemeinsame Drehachse des Sonnrades 11, des Planetenträgers 8 und des Hohlrades 12.
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In der Darstellung der 3 ist nochmals in einer schematischen 3D-Darstellung die Planetenübersetzungsstufe 13 zu erkennen. Zur Vereinfachung wurde dabei auf die Darstellung der Verzahnungen verzichtet. Die 3 zeigt ganz außen als Ring das Hohlrad 12, in welchem in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel drei Planetenräder 10 umlaufen. Durch die Planetenräder 10 weitgehend verdeckt ist der Planetenträger 8 bzw. sein Steg 32 zu erkennen. Auf diesen sind die Planetenradbolzen 9 angeordnet, auf welchen die Planetenräder 10 entsprechend gelagert sind. Der Großteil des Aufbaus ist dabei optisch durch die Stegbrille 34 verdeckt, welche über die Schweißnähte 37 im Bereich der hier nicht explizit erkennbaren - da nach innen überstehenden- ersten Stegbrillenringe 35 mit dem Planetenradbolzen 9 verschweißt sind. Zentral im Bereich der Stegbrille 34 ist der zweite Stegbrillenring 38 zu erkennen, über welchen der Planetenträger 8 auf einer seiner axialen Seiten gelagert ist. Im Zentrum des Aufbaus in der Darstellung der 3 ist außerdem das Sonnenrad 11 sowie die Rotorwelle 4 in Analogie zur Darstellung in 2 zu erkennen.
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Die Lagerung der Planetenübersetzungsstufe 13 als Ganzes ist nun so konzipiert, dass die Planetenradlagervorrichtung 33 in axialer Richtung zwischen den beiden Planetenträgerlagern 41, 44 angeordnet ist. Das Sonnenrad 11 ist, wie oben bereits erwähnt, über die Rotorwelle 4 und damit über das Lager 6 sowie das im Bereich des zweiten Gehäuserings 45 angedeutete Nadellager 28 entsprechend gelagert. Ein weiteres Lager kann dabei im Bereich der zweiten Hälfte des Rotors 3 auf der in axialer Richtung a anderen Seite der elektrischen Maschine 2, welche hier nicht mehr dargestellt ist, ausgeführt sein.
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Das Gehäuse 5 besteht, wie bereits angedeutet, aus dem Gehäusedeckel 5.1 sowie einem als Gehäuseunterteil bezeichneten Abschnitt 5.2, welcher als solcher einteilig ausgeführt ist. Von der Seite des Gehäusedeckels 5.1 her wird nun der gesamte Aufbau montiert, indem zuerst die elektrische Maschine 2 eingebracht und ihr Stator 30 beispielsweise über die angedeutete Verschraubung 31 entsprechend fixiert wird. Im Anschluss werden die Teile der Planetenübersetzungsstufe 13 mit dem vorab bereits komplettierten Planetenträger 8 aus Steg 32, Planetenrädern 10 und Stegbrille 34 eingeführt. Die Lagervorspannung innerhalb der Planetenlagervorrichtungen 33 ist dabei durch das Aufpressen und Verschweißen der Stegbrille 34 bereits eingestellt. Die Lagervorspannung für die beiden Planetenträgerlager 41, 44 lässt sich bei der Montage über die Einstellscheibe 43 entsprechend einstellen, da der zweite Gehäusering 45 im Gehäuseunterteil 5.2 ausgebildet ist und der erste Gehäusering 40 im Gehäusedeckel 5.1. Durch eine geeignete Einstellscheibe 43 lässt sich so die Lagervorspannung beim fixieren des Gehäusedeckels 5.1 beispielsweise durch die angedeuteten Verschraubungen 47 mit dem Gehäuseunterteil 5.2 des Gehäuses 5 einstellen.
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Die Abtriebswelle 18 lässt sich dann, wie es oben bereits erwähnt worden ist, über die Keilwellenverzahnung 19 drehfest mit dem Planetenträger 8 koppeln, sodass über den Abtrieb 7 beispielsweise ein einzelnes Rad oder ein Achsgetriebe, wie insbesondere ein Differential eines Kraftfahrzeugs, elektrisch angetrieben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrisches Antriebssystem
- 2
- Elektrische Maschine
- 3
- Rotor
- 4
- Rotorwelle
- 5
- Gehäuse
- 5.1
- Gehäusedeckel
- 5.2
- Gehäuseunterteil
- 6
- Lager (des Rotors)
- 7
- Abtrieb
- 8
- Planetenträger
- 9
- Planetenradbolzen
- 10
- Planetenräder
- 11
- Sonnenrad
- 12
- Hohlrad
- 13
- Planetenübersetzungsstufe
- 14.1
- Schrägkugellager des ersten Planetenträgerlagers
- 14.2
- Schrägkugellager des zweiten Planetenträgerlagers
- 18
- Abtriebswelle
- 19
- Keilwellenverzahnung
- 28
- Nadellager
- 29
- zweite axiale Anlagefläche an der Stegbrille
- 30
- Stator
- 31
- Verschraubung des Stators
- 32
- Steg
- 33
- Planetenradlagervorrichtung
- 33.1
- Schrägkugellager
- 33.2
- Schrägkugellager
- 34
- Stegbrille
- 35
- erster Stegbrillenring
- 36
- erste axiale Anlagefläche an Planetenradbolzen
- 37
- Schweißnaht
- 38
- zweiter Stegbrillenring
- 39
- erster Trägerring
- 40
- erster Gehäusering
- 41
- erstes Planetenträgerlager
- 42
- erste Axialfläche am Steg
- 43
- Einstellring
- 44
- zweites Planetenträgerlager
- 45
- zweiter Gehäusering
- 46
- zweite Axialfläche der Stegbrille
- 47
- Verschraubungen des Gehäusedeckels
- a
- axiale Richtung
- D1, D2
- Drucklinien
- d1, d2
- Drucklinien
- HA
- Hauptdrehachse
- PA
- Planetenraddrehachse
- r
- radiale Richtung
- X
- Abstand
- y
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019114139 B3 [0002]
- DE 102018211491 A1 [0003]
