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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der elektrischen Antriebseinheiten für Elektrofahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein verbessertes Differentialgehäuse und ein Parksperrengetriebe für eine elektrische Antriebseinheit.
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Die Verwendung von elektrischen Antriebseinheiten in Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen ist in der Technik wohlbekannt. Die elektrische Antriebseinheit eines Fahrzeugs, die auch als Antriebsstrang bezeichnet wird, umfasst einen Elektromotor, ein Leistungselektronikmodul, ein Getriebe usw. zum Antreiben des Fahrzeugs.
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1A veranschaulicht eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen elektrischen Antriebseinheit 100. Wie dargestellt, ist ein Parksperrengetriebe 102 mit einem Differentialgehäuse 104 der elektrischen Antriebseinheit unter Verwendung von zwölf Bolzen 106 (dargestellt in 1B) gekoppelt, um eine Drehung des Parksperrengetriebes 102 zusammen mit dem Differentialgehäuse 104 zu ermöglichen, wodurch ein Drehmoment zwischen dem Differentialgehäuse 104 und dem Parksperrengetriebe 102 übertragen wird. Die Verwendung mehrerer Bolzen 106, z. B. zwölf Bolzen, die koaxial angeordnet sind und sich am gleichen Durchmesser befinden, kann zu Druckspannungen im Parksperrengetriebe 102 führen. Das Widerstandsmoment aufgrund der Gewindereibung und der Zugspannungen an den Bolzen 106 kann die Festigkeit der Anordnung des Parksperrengetriebes 102 und des Differentialgehäuses 104 verringern.
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Darüber hinaus kann die Verwendung der mehreren Bolzen 106 zu Resonanzen in den rotierenden Komponenten führen. Außerdem erhöht die Verwendung mehrerer Bolzen 106 in der Anordnung das Gewicht und die Montage-Zykluszeit mit entsprechenden Kostenfolgen. In Anbetracht der obigen Ausführungen wäre es vorteilhaft, eine einfache und kostengünstige Lösung für das Koppeln des Parksperrengetriebes mit dem Differentialgehäuse bereitzustellen.
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Das Patentdokument
DE102020000664A1 offenbart eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem ersten Planetengetriebesatz und einem zweiten Planetengetriebesatz, die koaxial in einem Gehäuse angeordnet sind. Außerdem umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, eine vom Rotor angetriebene Eingangswelle, die mit einem ersten Sonnenrad zur gemeinsamen Drehung fest verbunden ist, eine Ausgangswelle und ein Differentialgetriebe. Eine Seitenwelle ist zwischen dem Differentialgetriebe und den Rädern des Fahrzeugs angeordnet und erstreckt sich durch den Rotor. Der erste Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz und das Differentialgetriebe sind koaxial zueinander angeordnet. Ein Parksperrengetriebe ist drehfest mit einem Differentialgehäuse verbunden.
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Es ist ersichtlich, dass das Referenzpatentdokument keine Lösung für die oben genannten Probleme bereitstellt. Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfache und kostengünstige Lösung für die oben genannten Probleme zu finden.
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Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und kostengünstige Lösung für die Kopplung eines Parksperrengetriebes an ein Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit bereitzustellen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Verriegelungsmittel zum Verriegeln eines Parksperrengetriebes mit einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit eines Fahrzeugs bereitzustellen, das die Anzahl der üblicherweise zur Kopplung dieser Komponenten verwendeten Bolzen reduziert.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Mittel zur Befestigung eines Parksperrengetriebes an einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit bereitzustellen, das die Drehmomentübertragung zwischen diesen Komponenten verbessert.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und kostengünstige Anordnung bereitzustellen, die eine einfache Befestigung eines Parksperrengetriebes an einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit eines Fahrzeugs erleichtert und dadurch die Montagezykluszeit verkürzt.
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Aspekte der vorliegenden Offenbarung betreffen elektrische Antriebseinheiten für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein verbessertes Differentialgehäuse und ein Parksperrengetriebe für eine elektrische Antriebseinheit.
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In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine elektrische Antriebseinheit für ein Fahrzeug bereit, wobei die elektrische Antriebseinheit ein Differentialgehäuse, das konfiguriert ist, um ein Differential der elektrischen Antriebseinheit aufzunehmen, und ein Parksperrengetriebe, das mit dem Differentialgehäuse an einer äußeren Endfläche des Differentialgehäuses zur Drehung zusammen mit dem Differentialgehäuse gekoppelt ist, umfasst. Das Differentialgehäuse weist an der äußeren Endfläche Verzahnungen auf und das Parksperrengetriebe weist entsprechende Kerbverzahnungen für den Eingriff mit den Verzahnungen des Differentialgehäuses auf, um eine Drehmomentübertragung zwischen ihnen zu ermöglichen. Die Verzahnungen des Differentialgehäuses und die Verzahnungen des Parksperrengetriebes sind so angepasst, dass sie die Anzahl der Bolzen reduzieren, die für die Kopplung des Parksperrengetriebes mit dem Differentialgehäuse erforderlich sind.
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In einer Ausführungsform können die Verzahnungen des Differentialgehäuses und die Verzahnungen des Parksperrengetriebes zusammen eine Hirth-Kupplung bilden.
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In einer Ausführungsform sind die Verzahnungen des Parksperrengetriebes und die Verzahnungen des Differentialgehäuses gerade Verzahnungen.
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In einer Ausführungsform kann die elektrische Antriebseinheit einen ersten Ring umfassen, der mit dem Differentialgehäuse konfiguriert ist, und die Verzahnungen des Differentialgehäuses können am ersten Ring bereitgestellt sein. Darüber hinaus kann das Parksperrengetriebe einen zweiten Ring umfassen und die Verzahnungen des Parksperrengetriebes können am zweiten Ring für den Eingriff mit den Verzahnungen am ersten Ring bereitgestellt sein. Außerdem kann der zweite Ring über sechs Bolzen mit dem ersten Ring gekoppelt sein.
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Verschiedene Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher werden.
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Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und werden in diese Beschreibung miteinbezogen und bilden einen Teil dieser. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu erläutern.
- 1A veranschaulicht eine Schnittansicht einer herkömmlichen elektrischen Antriebseinheit.
- 1B veranschaulicht eine Anordnung eines Differentialgehäuses und eines Parksperrengetriebes einer herkömmlichen elektrischen Antriebseinheit.
- 2 veranschaulicht ein Differentialgehäuse und ein Parksperrengetriebe der vorgeschlagenen elektrischen Antriebseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, um die Offenbarung klar zu vermitteln. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, durch die Ausführlichkeit die vorhersehbaren Variationen der Ausführungsformen einzuschränken; im Gegenteil, die Absicht ist, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
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Die hierin erläuterten Ausführungsformen betreffen elektrische Antriebseinheiten für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein verbessertes Differentialgehäuse und ein verbessertes Parksperrengetriebe für eine elektrische Antriebseinheit.
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Ein Aspekt ist, dass sowohl das Differentialgehäuse als auch das Parksperrengetriebe mit Verzahnungen bereitgestellt sind, die ineinandergreifen. Diese Verzahnungen des Differentialgehäuses und des Parksperrengetriebes helfen bei der Selbstausrichtung, so dass das Montageverfahren dieser Komponenten einfach sein kann. Außerdem wird durch die Verzahnungen des Differentialgehäuses und des Parksperrengetriebes die Anzahl der Bolzen reduziert, die zum Kuppeln des Differentialgehäuses und des Parksperrengetriebes erforderlich sind. Beispielsweise sind nur sechs Bolzen für die Kupplung von Differentialgehäuse und Parksperrengetriebe erforderlich, im Gegensatz zu zwölf Bolzen, die bei der konventionellen Montage von Differentialgehäuse und Parksperrengetriebe verwendet werden, wie in 1B gezeigt. Dadurch werden Gewicht, Kosten und Montagezykluszeit der elektrischen Antriebseinheit reduziert.
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In 2 sind ein Differentialgehäuse 202 und ein Parksperrengetriebe 204 der offenbarten elektrischen Antriebseinheit dargestellt. Das Differentialgehäuse 202 ist konfiguriert, um ein Differential (nicht dargestellt) der elektrischen Antriebseinheit aufzunehmen. Das Parksperrengetriebe 204 kann mit dem Differentialgehäuse 202 an der äußeren Endfläche des Differentialgehäuses 202 gekoppelt werden, um sich zusammen mit dem Differentialgehäuse 202 zu drehen. Das Differentialgehäuse 202 umfasst Verzahnungen 206, die in Umfangsrichtung an einer äußeren Endfläche des Differentialgehäuses 202 konfiguriert sind. Das Parksperrengetriebe 204 weist entsprechende Verzahnungen 208 auf, die in die Verzahnungen 208 des Differentialgehäuses 202 eingreifen, um eine Drehmomentübertragung zwischen ihnen zu ermöglichen. Die Verzahnungen 206 des Differentialgehäuses 202 und die Verzahnungen 208 des Parksperrengetriebes 204 sind so angepasst, dass sie die Anzahl der für die Kupplung des Parksperrengetriebes 204 mit dem Differentialgehäuse 202 erforderlichen Bolzen verringern. Zum Beispiel können sechs Bolzen, wie die in den 1A und 1B gezeigten Bolzen 106, verwendet werden, um das Parksperrengetriebe 204 mit dem Differentialgehäuse 202 zu kuppeln. Die Festigkeit des Parksperrengetriebes 204 und des Differentialgehäuses 202 kann aufgrund der Verringerung der Anzahl der Bolzen erhöht werden. Da die Verbindung zwischen dem Parksperrengetriebe 204 und dem Differentialgehäuse 202 starr ist, kann dies außerdem dazu führen, dass während der Drehung keine oder weniger mechanische Schwingungen auftreten.
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In einer Ausführungsform können die Verzahnungen 206 und 208 des Differentialgehäuses 202 und des Parksperrengetriebes 204 zusammen eine Hirth-Kupplung bilden.
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In einer Ausführungsform können die Verzahnungen 206 und 208 des Differentialgehäuses 202 und des Parksperrengetriebes 204 gerade Verzahnungen sein. Darüber hinaus sind sowohl im Differentialgehäuse 202 als auch im Parksperrengetriebe 204 Bolzenlöcher 210 bereitgestellt, in die die Bolzen von der Seite des Parksperrengetriebes 204 für die Verriegelung des Differentialgehäuses 202 und des Parksperrengetriebes 204 eingeschraubt werden.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die offenbarte elektrische Antriebseinheit ein Paar von verschiedenen Verzahnungs- oder Hirth-Ringen umfassen, einschließlich eines ersten Rings und eines zweiten Rings. Der erste Ring kann mit dem Differentialgehäuse 202 konfiguriert sein und die Verzahnungen 206 können auf dem ersten Ring bereitgestellt sein. Darüber hinaus kann der zweite Ring am Parksperrengetriebe 204 konfiguriert sein und die Verzahnungen 208 können am zweiten Ring für den Eingriff mit den Verzahnungen 206 am ersten Ring bereitgestellt sein. Das Ineinandergreifen beider Ringe durch die Verzahnungen 206 und 208 reduziert die Anzahl der Bolzen für ihre Kupplung. Darüber hinaus kann der zweite Ring mit dem ersten Ring durch sechs Bolzen gekuppelt werden, wodurch das Parksperrengetriebe 204 und das Differentialgehäuse 202 zur Übertragung des Drehmoments zwischen ihnen gekuppelt werden.
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Somit stellt die vorliegende Offenlegung eine einfache und kostengünstige Lösung für die Kupplung eines Differentialgehäuses und eines Parksperrengetriebes unter Verwendung einer geringeren Anzahl von Bolzen bereit, was das Gewicht, die Kosten und die Montagezykluszeit einer elektrischen Antriebseinheit eines Fahrzeugs reduziert.
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Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung entwickelt werden, ohne vom grundsätzlichen Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die enthalten sind, um eine Person mit gewöhnlichem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit Informationen und Wissen kombiniert wird, die der Person mit gewöhnlichem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik zur Verfügung stehen.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kostengünstige Lösung für die Kupplung eines Parksperrengetriebes mit einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit bereit.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verriegelungsmittel zum Verriegeln eines Parksperrengetriebes an einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit eines Fahrzeugs bereit, das eine Anzahl von Bolzen reduziert, die üblicherweise zum Verriegeln dieser Komponenten verwendet werden.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Mittel zur Verriegelung eines Parksperrengetriebes an einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit bereit, das die Drehmomentübertragung zwischen diesen Komponenten verbessert.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kostengünstige Anordnung bereit, die ein einfaches Verriegeln eines Parksperrengetriebes an einem Differentialgehäuse einer elektrischen Antriebseinheit eines Fahrzeugs erleichtert und dadurch die Montagezykluszeit reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020000664 A1 [0005]
