DE102022004049A1

DE102022004049A1 - Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug, sowie elektrische Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102022004049A1
Application number: DE102022004049.2A
Authority: DE
Inventors: Jochen Stoesser; Carsten Gitt; Tobias Haerter; Christian Bauer; Peter Hahn
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2024-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (20), und einem Planetengetriebe (22), welches ein Antriebssonnenrad (32), ein drehfest mit dem Gehäuse (20) verbundenen oder verbindbaren Hohlrad (24) und mehrere Stufenplanetenrädern (26) aufweist, die jeweils einen mit dem Antriebssonnenrad (32) in Eingriff stehenden, ersten Verzahnungsbereich (28) und einen drehfest mit dem ersten Verzahnungsbereich (28) verbundenen und in Eingriff mit dem Hohlrad (24) stehenden, zweiten Verzahnungsbereich (30) aufweisen. Vorgesehen ist ein als Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildetes Differentialgetriebe (34), welches ein erstes Abtriebssonnenrad (36), ein zweites Abtriebssonnenrad (38), mehrere, erste Ausgleichsräder (40), welche mit dem ersten Abtriebssonnenrad (36) in Eingriff stehen, und mehrere, zweite Ausgleichsräder (42) aufweist, welche mit dem zweiten Abtriebssonnenrad (38) in Eingriff stehen, wobei jeweils eines der ersten Ausgleichsräder (40) und eines der zweiten Ausgleichsräder (42) paarweise miteinander in Eingriff stehen und dadurch ein jeweiliges Ausgleichsradpaar (44) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Der DE 10 2011 079 975 A1 ist eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug als bekannt zu entnehmen, mit einem Differenzialgetriebe, das als Stirnraddifferenzial ausgebildet ist und ein Umlaufgehäuse und ein darin aufgenommenes erstes Stirnrad und ein darin aufgenommenes zweites Stirnrad aufweist. Des Weiteren offenbart die DE 10 2015 214 035 B4 eine elektronische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor und mit einer damit verbundenen Getriebeanordnung. Außerdem ist aus der DE 10 2018 128 836 B3 eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einem Planetengetriebe, welches ein Antriebssonnenrad, ein gehäusefestes Hohlrad und mehrere Stufenplanetenräder aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug, sowie eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Bauweise der Getriebevorrichtung realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine elektrische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Getriebevorrichtung aufweist. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), oder aber ein Hybrid-Fahrzeug. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere über die Getriebevorrichtung, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann.
Die Getriebevorrichtung weist ein Gehäuse und ein Planetengetriebe auf, welches beispielsweise zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Planetengetriebe weist ein Antriebssonnenrad auf. Das Antriebssonnenrad ist ein erstes Sonnenrad des Planetengetriebes oder wird auch als erstes Sonnenrad bezeichnet. Das Planetengetriebe weist außerdem ein Hohlrad auf, welches drehfest mit dem Gehäuse verbunden oder verbindbar ist. Des Weiteren weist das Planetengetriebe mehrere Stufenplanetenräder auf, welche jeweils einen mit dem Antriebssonnenrad in Eingriff stehenden, ersten Verzahnungsbereich und einen, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Verzahnungsbereich verbundenen und Eingriff mit dem Hohlrad stehenden, zweiten Verzahnungsbereich aufweisen. Beispielsweise sind der erste Verzahnungsbereich und der zweite Verzahnungsbereich jeweilige Verzahnungen, insbesondere Außenverzahnungen. Es ist denkbar, dass der erste Verzahnungsbereich und der zweite Verzahnungsbereich einstückig miteinander ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind. Insbesondere ist es denkbar, dass der erste Verzahnungsbereich durch ein erstes Zahnrad und der zweite Verzahnungsbereich durch ein zweites Zahnrad des jeweiligen Stufenplanetenrads gebildet ist. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad können einstückig miteinander ausgebildet sein, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sein, oder das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad sind separat voneinander ausgebildete und drehfest miteinander verbundene Bauelemente.
Die Getriebevorrichtung weist außerdem ein Differenzialgetriebe auf, welches als ein Stirnraddifferenzialgetriebe ausgebildet ist. Das Stirnraddifferenzialgetriebe wird auch als Planetendifferenzial oder Planetendifferenzialgetriebe bezeichnet. Das Stirnraddifferenzialgetriebe weist ein insbesondere zusätzlich zu dem Antriebssonnenrad vorgesehenes, erstes Abtriebssonnenrad auf, welches somit ein zweites Sonnenrad ist oder auch als zweites Sonnenrad bezeichnet wird. Des Weiteren weist das Stirnraddifferenzialgetriebe ein zusätzlich zu dem Antriebssonnenrad und zusätzlich zum ersten Abtriebssonnenrad vorgesehenes, zweites Abtriebssonnenrad auf, welches somit ein drittes Sonnenrad ist oder auch als drittes Sonnenrad bezeichnet wird.
Das Stirnraddifferenzialgetriebe weist mehrere, erste Ausgleichsräder auf, welche mit dem ersten Abtriebssonnenrad in Eingriff stehen. Das Stirnraddifferenzialgetriebe weist außerdem mehrere, zweite Ausgleichsräder auf, welche mit dem zweiten Abtriebssonnenrad in Eingriff stehen. Beispielsweise sind die ersten Ausgleichsräder erste Planetenräder oder die ersten Ausgleichsräder werden auch als erste Planetenräder, erste Planeten oder erste Ausgleichsplaneten bezeichnet. Beispielsweise sind die zweiten Ausgleichsräder zweite Planetenräder oder die zweiten Ausgleichsräder werden auch als zweite Planetenräder, zweite Planeten oder zweite Ausgleichsplaneten bezeichnet. Das jeweilige Sonnenrad, das Hohlrad und das jeweilige Ausgleichsrad sind Zahnräder, wobei das jeweilige Sonnenrad und das jeweilige Ausgleichsrad beispielsweise eine jeweilige Verzahnung, insbesondere Außenverzahnung, aufweisen. Das Hohlrad ist ein Zahnrad, welches eine Verzahnung, insbesondere eine Innenverzahnung, aufweist.
Jeweils, insbesondere genau, eines der ersten Ausgleichsräder und, insbesondere genau, eines der zweiten Ausgleichsräder stehen paarweise miteinander in Eingriff und bilden dadurch ein jeweiliges Ausgleichsradpaar.
Die Getriebevorrichtung weist außerdem einen den Stufenplanetenrädern und den Ausgleichsrädern gemeinsamen Planetenträger auf, an welchem die, insbesondere alle, Stufenplanetenräder, und die, insbesondere alle, Ausgleichsräder drehbar gelagert sind. Das jeweilige Sonnenrad, das Hohlrad und der auch als Steg bezeichnete Planetenträger sind Getriebeelemente der Getriebevorrichtung, wobei das jeweilige Getriebeelement dann, wenn es nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, um eine den Getriebeelementen gemeinsame Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Somit sind insbesondere das Planetengetriebe und das Stirnraddifferenzialgetriebe koaxial zueinander angeordnet.
Um nun eine besonders vorteilhafte Bauweise der Getriebevorrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich die ersten Ausgleichsräder jeweils zumindest teilweise und das erste Abtriebssonnenrad in eine in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differentialgetriebes, das heißt parallel zu der axialen Richtung des Planetengetriebes und des Differentialgetriebes verlaufende und von dem jeweiligen, zweiten Ausgleichsrad hin zu dem Planetengetriebe weisende Richtung an die zweiten Ausgleichsräder anschließen. Mit anderen Worten sind das erste Abtriebssonnenrad und somit eine auch als erste Radebene bezeichnete, erste Verzahnungsebene, in welcher das jeweilige, erste Ausgleichsrad in Eingriff mit dem ersten Abtriebssonnenrad steht, in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differentialgetriebes betrachtet zwischen dem Planetengriebe und einer auch als zweite Radebene bezeichneten, zweiten Verzahnungsebene angeordnet, in welcher das jeweilige, zweite Ausgleichszahnrad in Eingriff mit dem zweiten Abtriebssonnenrad steht. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der jeweilige, erste Verzahnungsbereich in einer auch als dritte Radebene bezeichneten, dritten Verzahnungsebene in Eingriff mit dem Antriebssonnenrad steht. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass der jeweilige, zweite Verzahnungsbereich in einer auch als vierte Radebene bezeichneten, vierten Verzahnungsebene in Eingriff mit dem Hohlrad steht. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Radebene in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differentialgetriebes betrachtet zwischen der zweiten Radebene und der dritten Radebene und zwischen der zweiten Radebene und vierten Radebene angeordnet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt bilden beispielsweise die dritte Radebene und die vierte Radebene ein Ebenenpaar, wobei die erste Radebene in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differentialgetriebes betrachtet zwischen der zweiten Radebene und dem Ebenenpaar angeordnet ist. Insbesondere verläuft die jeweilige Radebene senkrecht zur axialen Richtung des Planetengetriebes und des Differentialgetriebes.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das jeweilige Stufenplanetenrad koaxial zu einem jeweiligen der ersten Ausgleichsräder angeordnet ist. Mit anderen Worten ist je Stufenplanetenrad ein jeweiliges der ersten Ausgleichsräder koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist dem jeweiligen Stufenplanetenrad, insbesondere genau, ein jeweiliges der ersten Ausgleichsräder zugeordnet, wobei das jeweilige Stufenplanetenrad und das jeweilige, den jeweiligen Stufenplanetenrad zugeordnete, erste Ausgleichrad koaxial zueinander angeordnet sind. Somit sind das jeweilige Stufenplanetenrad und das jeweilige, dem jeweiligen Stufenplanetenrad zugeordnete, erste Ausgleichsrad in Phase zueinander angeordnet. Hierdurch können die Ausgleichsräder hinsichtlich ihrer Durchmesser, insbesondere hinsichtlich ihrer Wälzkreisdurchmesser, zumindest nahezu frei gewählt werden, sodass durch die Erfindung eine flexible und somit bedarfsgerechte Ausgestaltung beziehungsweise Konstruktion oder Bauweise durch die Getriebevorrichtung geschaffen werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Ausgleichsplaneten sehr bauraum- und kostengünstig auszugestalten, sodass der Bauraumbedarf der Getriebevorrichtung insgesamt in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann. Insbesondere ist es möglich, die auch als Ausgleichsplanetenräder bezeichnete oder als Ausgleichsplanetenräder ausgebildeten Ausgleichsräder, das heißt sowohl die ersten Ausgleichsräder als auch die zweiten Ausgleichsräder insbesondere hinsichtlich ihres jeweiligen Durchmessers, insbesondere Wälzkreisdurchmessers, so klein auszugestalten, dass das Hohlrad in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Stirnraddifferenzialgetriebes und somit entlang der Drehachse über die ersten Ausgleichsräder und die zweiten Ausgleichsräder geschoben werden kann. Des Weiteren können die einfach auch als Sonnen bezeichneten Abtriebssonnenräder in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Stirnraddifferenzialgetriebes besonders schmal ausgeführt werden, da ein vorteilhaft großer Durchmesser, insbesondere Wälzkreisdurchmesser, des jeweiligen Abtriebssonnenrads dargestellt werden kann.
Um einen besonders einfachen und somit bauraum- und kostengünstigen Aufbau der Getriebevorrichtung realisieren zu können, ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Planetenträger zwei in axialer Richtung des Differenzialgetriebes und des Planetengetriebes voneinander beabstandete Seitenwände aufweist, wobei das jeweilige Stufenplanetenrad und das jeweilige, koaxial zu dem Stufenplanetenrad angeordnete, erste Ausgleichsrad, insbesondere in axialer Richtung des Differenzialgetriebes und des Planetengetriebes betrachtet, unmittelbar benachbart zueinander auf einem jeweiligen, gemeinsamen Bolzen drehbar gelagert sind, welche an wenigstens einer der Seitenwände, insbesondere drehfest befestigt ist.
Unter dem Merkmal, dass das jeweilige Stufenplanetenrad und das jeweilige, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnete, erste Ausgleichsrad unmittelbar benachbart zueinander auf dem jeweiligen Bolzen drehbar gelagert sind, ist zu verstehen, dass in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes betrachtet zwischen dem jeweiligen Stufenplanetenrad und dem jeweiligen dem jeweiligen Stufenplanetenrad zugeordneten, ersten Ausgleichsrad kein Planetensteg des Planetenträgers angeordnet ist.
Um dabei eine besonders bauraum- und gewichtsgünstige Lagerung des jeweiligen Stufenplanetenrads und des jeweiligen, dem jeweiligen Stufenplanetenrad zugeordneten, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordneten, ersten Ausgleichsrads realisieren zu können, ist es in weiter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das jeweilige, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnete, erste Ausgleichsrad über, insbesondere genau, ein Gleitlager radial an dem Bolzen drehbar gelagert ist. Des Weiteren ist das jeweilige Stufenplanetenrad über, insbesondere genau, ein Wälzlager radial an dem Bolzen drehbar gelagert. In axialer Richtung des jeweiligen Bolzens und somit in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes betrachtet ist zwischen dem jeweiligen Stufenplanetenrad und dem jeweiligen, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordneten, dem jeweiligen Stufenplanetenrad zugeordneten, ersten Ausgleichsrad, insbesondere genau, ein jeweiliges, als Gleitlager ausgebildetes Axiallager angeordnet, über welches das jeweilige Stufenplanetenrad und das jeweilige, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnete, erste Ausgleichsrad in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens drehbar aneinander abgestützt oder abstützbar sind.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausgleichsräder den gleichen Durchmesser, insbesondere den gleichen Wälzkreisdurchmesser, aufweisen. Hierdurch können die Kosten in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der jeweilige, erste Verzahnungsbereich des jeweiligen Stufenplanetenrads einen größeren Durchmesser, insbesondere einen größeren Wälzkreisdurchmesser aufweist, als der jeweilige, zweite Verzahnungsbereich des jeweiligen Stufenplanetenrads. Dabei ist es vorgesehen, dass der jeweilige, erste Verzahnungsbereich und das mit dem jeweiligen, ersten Verzahnungsbereich in Eingriff stehende Antriebssonnenrad auf einer in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes den Ausgleichsrädern zugewandten Seite des jeweiligen, zweiten Verzahnungsbereiches angeordnet sind. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass der jeweilige, erste Verzahnungsbereich in der dritten Radebene angeordnet ist, die in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes betrachtet zwischen den ersten Ausgleichsrädern und den ersten Verzahnungsbereichen und auch zwischen den zweiten Ausgleichsrädern und den ersten Verzahnungsbereichen angeordnet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die dritte Radebene in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes betrachtet zwischen der vierten Radebene und der ersten Radebene und auch zwischen der vierten Radebene und der zweiten Radebene angeordnet ist. Hierdurch kann ein besonders kompakter Aufbau der Getriebevorrichtung realisiert werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Hohlrad permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist. Hierfür ist ein Schaltelement vorgesehen, welches zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist.
Beispielsweise ist das Schaltelement, insbesondere in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes und/oder translatorisch, relativ zu dem Gehäuse zwischen wenigstens einer den ersten Koppelzustand bewirkenden, ersten Koppelstellung und wenigstens einer den ersten Entkoppelzustand bewirkenden, ersten Entkoppelstellung bewegbar. In dem Koppelzustand ist mittels des Schaltelements das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden. In dem Entkoppelzustand lässt das Schaltelement um die Drehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse zu. Hierdurch ist eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Schaltbarkeit der Getriebevorrichtung darstellbar.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Antriebssonnenrad einen kleineren Durchmesser, insbesondere einen kleineren Wälzkreisdurchmesser, aufweist als beide Abtriebssonnenräder, wobei die beiden Abtriebssonnenräder voneinander unterschiedliche Durchmesser, insbesondere Wälzkreisdurchmesser, aufweisen. Somit weist beispielsweise ein erstes der Abtriebssonnenräder einen ersten Durchmesser, insbesondere einen ersten Wälzkreisdurchmesser, auf, wobei das zweite Abtriebssonnenrad einen zweiten Durchmesser, insbesondere einen zweiten Wälzkreisdurchmesser aufweist, wobei sich der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser voneinander unterscheiden. Hierdurch können die Abtriebssonnenräder besonders klein ausgestaltet werden und die auch als Differenzialplaneten bezeichneten Ausgleichsräder können vorteilhaft klein ausgestaltet werden. Dadurch können übermäßige Zahnkräfte vermieden werden, wodurch schmale Verzahnungen beziehungsweise Verzahnungsbereiche darstellbar sind. Dadurch können das Gewicht und die, insbesondere innere, Reibung der Getriebevorrichtung vorteilhaft geringgehalten werden.
Um die Kosten und das Gewicht der Getriebevorrichtung besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Planetenträger einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet und aus Aluminium gebildet ist. Unter dem Merkmal, dass der Planetenträger einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Planetenträger aus einem einzigen Stück gebildet und somit als ein Monoblock ausgebildet oder durch einen Monoblock gebildet ist. Mit anderen Worten ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Planetenträger nicht aus mehreren, separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Bauteilen aufgebaut beziehungsweise zusammengesetzt ist, sondern vorzugsweise ist der Planetenträger aus einem einzigen Stück gebildet und somit monolithisch ausgebildet.
Um die Kosten der Getriebevorrichtung besonders gering halten zu können, ist es in weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Getriebevorrichtung wenigstens oder genau drei Trios aus Rädern, nämlich, insbesondere genau, einem jeweiligen der Stufenplanetenräder, insbesondere genau, einem jeweiligen der ersten Ausgleichsräder und, insbesondere genau, einem jeweiligen der zweiten Ausgleichsräder aufweist. Der Planetenträger weist je Trio genau ein Fenster einer Montage des jeweiligen Trios auf, wodurch der Planetenträger in Summe wenigstens oder genau drei dieser Fenster aufweist. Über die Fenster, welche auch als Taschen bezeichnet werden, können die Trios in radialer Richtung des Planetengetriebes und des Differenzialgetriebes von außen nach innen montiert werden, insbesondere derart, dass das jeweilige Trio in radialer Richtung von außen nach innen relativ zu dem Planetenträger bewegt und dabei durch das jeweilige, zugehörige Fenster hindurchbewegt werden kann. Hierdurch kann eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Montage der Getriebevorrichtung dargestellt werden, sodass die Kosten der Getriebevorrichtung einem besonders geringen Rahmen gehalten werden könne.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in der ersten Radebene, in welcher die ersten Ausgleichsräder in Eingriff mit dem ersten Abtriebssonnenrad stehen, auf einer in radialer Richtung des Differentialgetriebes und des Planetengetriebes nach außen von den ersten Ausgleichsrädern abgewandten Außenseite des Planetenträgers eine den Planetenträger aussteifende Rippe des Planetenträgers verläuft. Dadurch kann auf besonders bauraum- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Planetenträgers realisiert werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst außerdem eine elektrische Maschine, welche einen Stator und einen Rotor aufweist. Mittels des Stators ist der Rotor antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine koaxial zu dem Differentialgetriebe und koaxial zu dem Planetengetriebe angeordnet, sodass die Maschinendrehachse mit der zuvor genannten Drehachse zusammenfällt. Mittels des Rotors ist das Antriebssonnenrad antreibbar und dadurch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Insbesondere ist das Antriebssonnenrad drehfest mit dem Rotor verbunden oder verbindbar. Dabei ist es denkbar, dass das Antriebssonnenrad, insbesondere permanent, drehfest mit dem Sonnenrad verbunden sein kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug;
2 eine schematische Vorderansicht der Getriebevorrichtung gemäß 1;
3 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
5 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Getriebevorrichtung; und
6 eine schematische Perspektivansicht einer vierten Ausführungsform der

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Element mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine erste Ausführungsform einer Getriebevorrichtung 10 für ein, insbesondere elektrifiziertes, Kraftfahrzeug. Die erste Ausführungsform ist auch in 2 und 3 gezeigt. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Getriebevorrichtung 10 aufweist, über welche das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Beispielsweise ist die Getriebevorrichtung 10 Bestandteil einer aus 3 und 4 und 5 erkennbaren, elektrischen Antriebsvorrichtung 12, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Antriebsvorrichtung 12 auf. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, wobei die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder (Bodenkontaktelemente), insbesondere direkt, an dem Boden ab. Die Antriebsvorrichtung 12 ist beispielsweise bezogen auf die Fahrzeugachsen wenigstens oder genau einer der Fahrzeugachsen oder beiden Fahrzeugachsen zugeordnet. Dabei können mittels der Antriebsvorrichtung 12 die Fahrzeugräder der Fahrzeugachse, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden, der die Antriebsvorrichtung 12 zugeordnet ist. Die mittels der Antriebsvorrichtung 12 antreibbaren Fahrzeugräder werden auch als antreibbare Fahrzeugräder, antreibbare Räder, angetriebene Fahrzeugräder oder angetriebene Räder bezeichnet. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die mittels der Antriebsvorrichtung 12, insbesondere rein, elektrisch antreibbaren Fahrzeugräder zu verstehen. Die mittels der Antriebsvorrichtung 12 antreibbaren Fahrzeugräder sind beispielsweise in 3 besonders schematisch dargestellt und dort mit 14 und 16 bezeichnet. Die die Fahrzeugräder 14 und 16 aufweisende Fahrzeugachse ist demzufolge in 3 mit 18 bezeichnet. Durch Antreiben der Fahrzeugräder 14 und 16 kann das Kraftfahrzeug, welches einfach auch als Fahrzeug bezeichnet wird, insgesamt angetrieben werden.
Wie besonders gut aus 1 bis 3 erkennbar ist, weist die Getriebevorrichtung 10 ein schematisch dargestelltes Gehäuse 20 und ein Planetengetriebe 22 auf. Das Planetengetriebe 22 weist ein Hohlrad 24 auf, welches drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden oder verbindbar ist. Bei der in 1 bis 3 gezeigten, ersten Ausführungsform ist das Hohlrad 24, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden. Das Planetengetriebe 22 weist auch mehrere Stufenplanetenräder 26 auf, welche einfach auch als Stufenplanet bezeichnet werden. Bei der ersten Ausführungsform weist das Planetengetriebe 22 genau drei Stufenplanetenräder 26 auf. Beispielsweise sind die Stufenplanetenräder 26 in Umfangsrichtung des Planetengetriebes 22 gleichmäßig verteilt angeordnet. Das jeweilige Stufenplanetenrad 26 weist einen jeweiligen, ersten Verzahnungsbereich 28 und einen jeweiligen, zweiten Verzahnungsbereich 30 auf. Die Verzahnungsbereiche 28, 30 sind in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 aufeinanderfolgend, das heißt hintereinander angeordnet, wobei es denkbar ist, dass das jeweilige Stufenplanetenrad 26 einen jeweiligen, in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und somit des jeweiligen Stufenplanetenrads 26 zwischen den Verzahnungsbereichen 28 und 30 angeordneten Längenbereich L aufweist, welcher beispielsweise frei von einer Verzahnung ist. Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Verzahnungsbereiche 28 und 30 in axialer Richtung des jeweiligen Stufenplanetenrads 26 und somit in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 unmittelbar und somit direkt aneinander anschließen. Es ist denkbar, dass der Verzahnungsbereich 28 durch ein jeweiliges, erstes Zahnrad und der Verzahnungsbereich 30 durch ein jeweiliges, zweites Zahnrad des jeweiligen Stufenplanetenrads 26 gebildet ist. Die Verzahnungsbereiche 28 und 30 sind drehfest miteinander verbunden. Dabei ist es vorgesehen, dass die Zahnräder separat voneinander ausgebildet und drehfest miteinander verbunden sind, oder die Zahnräder sind einstückig ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet, wodurch die Zahnräder ebenfalls drehfest miteinander verbunden sind. Somit ist es insbesondere denkbar, dass das jeweilige Stufenplanetenrad 26 einstückig ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet ist. Das jeweilige Stufenplanetenrad 26 ist ein jeweiliges Zahnrad, wobei beispielsweise der Verzahnungsbereich 28 eine erste Verzahnung, insbesondere erste Außenverzahnung, und der Verzahnungsbereich 30 eine zweite Verzahnung, insbesondere eine zweite Außenverzahnung, ist. Das Hohlrad 24 ist ein Zahnrad, welches eine dritte Verzahnung, insbesondere eine Innenverzahnung, aufweist.
Das Planetengetriebe 22 weist außerdem ein Antriebssonnenrad 32 auf. Das Antriebssonnenrad 32 steht mit den Verzahnungsbereichen 28 der Stufenplanetenräder 26 in Eingriff, insbesondere derart, dass das Antriebssonnenrad 32 eine vierte Verzahnung, insbesondere eine dritte Außenverzahnung, aufweist. Die vierte Verzahnung des Antriebssonnenrads 32 steht in Eingriff mit dem jeweiligen, ersten Verzahnungsbereich 28 des jeweiligen Stufenplanetenrads 26. Außerdem ist erkennbar, dass der jeweilige Verzahnungsbereich 30 in Eingriff mit dem Hohlrad 24, das heißt mit der Innenverzahnung des Hohlrads 24, steht.
Die Getriebevorrichtung 10 weist ein als Stirnraddifferential ausgebildetes Differentialgetriebe 34 auf, welches koaxial zu dem Planetengetriebe 22 angeordnet ist. Das Differentialgetriebe 34 (Stirnraddifferentialgetriebe) weist ein erstes Abtriebssonnenrad 36 und ein zweites Abtriebssonnenrad 38 auf. Die Abtriebssonnenräder 36 und 38 sind weitere Zahnräder, wobei das Abtriebssonnenrad 36 eine fünfte Verzahnung, insbesondere eine vierte Außenverzahnung, aufweist, und wobei das Abtriebssonnenrad 38 eine sechste Verzahnung, insbesondere eine fünfte Außenverzahnung, aufweist. Das Differentialgetriebe 34 weist mehrere, erste Ausgleichsräder 40 auf, welche auch als Ausgleichsplaneten oder Planeten bezeichnet werden. Insbesondere weist das Differentialgetriebe 34 genau drei erste Ausgleichsräder 40 auf. Das jeweilige, erste Ausgleichsrad 40 ist ein Zahnrad, welches eine siebte Verzahnung, insbesondere eine sechste Außenverzahnung, aufweist. Des Weiteren umfasst das Differentialgetriebe 34 mehrere, zweite Ausgleichsräder 42, welche auch als zweite Ausgleichsplaneten oder zweite Planeten bezeichnet werden. Insbesondere umfasst das Differentialgetriebe 34 genau drei zweite Ausgleichsräder 42. Das jeweilige, zweite Ausgleichsrad 42 ist ein Zahnrad, welches eine achte Verzahnung, insbesondere eine siebte Außenverzahnung, aufweist. Es ist erkennbar, dass das jeweilige, erste Ausgleichsrad 40 in Eingriff mit dem ersten Abtriebssonnenrad 36 steht, insbesondere derart, dass die jeweilige, siebte Verzahnung mit der fünften Verzahnung in Eingriff steht. Das jeweilige, zweite Ausgleichsrad 42 steht in Eingriff mit dem zweiten Abtriebssonnenrad 38, insbesondere derart, dass die jeweilige, achte Verzahnung mit der sechsten Verzahnung in Eingriff steht. Das jeweilige Ausgleichsrad 40 steht dabei nicht in Eingriff mit dem Abtriebssonnenrad 38, und das jeweilige Ausgleichsrad 42 steht nicht in Eingriff mit dem Abtriebssonnenrad 36. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass jeweils, insbesondere genau, eines der ersten Ausgleichsräder 40 und jeweils, insbesondere genau, eines der zweiten Ausgleichsräder 42 paarweise miteinander in Eingriff stehen und dadurch ein jeweiliges Ausgleichsradpaar 47 bilden. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Ausgleichsräder 40 und 42 des jeweiligen Ausgleichsradpaares 44 derart in Eingriff miteinander stehen, dass die jeweilige, siebte Verzahnung des jeweiligen Ausgleichsrads 40 des jeweiligen Ausgleichsradpaares 44 in Eingriff mit der jeweiligen, achten Verzahnung des jeweiligen Ausgleichsrads 42 des jeweiligen Ausgleichsradpaares 44 steht. Da vorzugsweise genau drei Ausgleichsräder 40 und genau drei Ausgleichsräder 42 vorgesehen sind, sind vorzugsweise genau drei Ausgleichsradpaare 47 vorgesehen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Ausgleichsräder 40 in Umfangsrichtung des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 gleichmäßig verteilt angeordnet sind, und vorzugsweise sind die Ausgleichsräder 42 in Umfangsrichtung des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 gleichmäßig verteilt angeordnet. Somit sind vorzugsweise die Ausgleichsradpaare 47 in Umfangsrichtung des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 gleichmäßig verteilt angeordnet.
Die Getriebevorrichtung 10 weist einen den Stufenplanetenrädern 26 und den Ausgleichrädern 40 und 42 gemeinsamen, auch als Steg bezeichneten Planetenträger 46 auf, an welchem die beziehungsweise alle Stufenplanetenräder 26 und die beziehungsweise alle Ausgleichsräder 40 und 42 drehbar gelagert sind. Das Antriebssonnenrad 32, die Abtriebssonnenräder 36 und 38 und der Planetenträger 46 sind koaxial zueinander angeordnete Getriebeelemente, die relativ zu dem Gehäuse 20 um eine in 5 dargestellte Drehachse 39 drehbar sind, insbesondere dadurch, dass das Antriebssonnenrad 32 angetrieben und dadurch um die Drehachse 39 relativ zu dem Gehäuse 20 gedreht wird.
Aus 3 ist erkennbar, dass die Antriebsvorrichtung 12 eine elektrische Maschine 43 aufweist, welche einen Stator 44 und einen Rotor 45 aufweist. Mittels des Stators 44 ist der Rotor 45 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 44 und relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar. Die elektrische Maschine 43 ist koaxial zu dem Planetengetriebe 22 und koaxial zu dem Differentialgetriebe 34 angeordnet, sodass die Maschinendrehachse mit der Drehachse 39 zusammenfällt. Der Rotor 45 ist drehfest mit dem Antriebssonnenrad 32 verbunden oder verbindbar. Bei der ersten Ausführungsform ist beispielsweise das Antriebssonnenrad 32, insbesondere permanent, drehfest mit dem Rotor 45 verbunden.
Es ist erkennbar, dass von dem ersten Abtriebssonnenrad 36 eine erste Welle 48 antreibbar ist. Die erste Welle 48 ist beispielsweise eine erste Seitenwelle. Beispielsweise ist das Abtriebssonnenrad 36 drehfest mit der ersten Welle 48 verbunden oder verbindbar. Eine beispielsweise als zweite Seitenwelle ausgebildete, zweite Welle 50 ist von dem zweiten Abtriebssonnenrad 38 antreibbar. Beispielsweise ist das zweite Abtriebssonnenrad 38 drehfest mit der zweiten Welle 50 verbindbar oder verbunden. Aus 3 ist erkennbar, dass das Fahrzeugrad 14 von der Welle 48 und somit über die Welle 48 von dem Abtriebssonnenrad 36 antreibbar ist, und das Fahrzeugrad 16 ist von der Welle 50 und über die Welle 50 von dem zweiten Abtriebssonnenrad 38 antreibbar. Beispielsweise sind die Wellen 48 und 50 koaxial zueinander angeordnet. Ferner ist es denkbar, dass die Wellen 48 und 50 koaxial zu dem Planetengetriebe 22 und koaxial zu dem Differentialgetriebe 34 angeordnet sind. Beispielsweise ist das Fahrzeugrad 14, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit der Welle 48 verbunden, und beispielsweise ist das Fahrzeugrad 16, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit der Welle 50 verbunden. Insbesondere kann es sich bei der jeweiligen Welle 48, 50 um eine Gelenkwelle handeln.
Um nun eine besonders vorteilhafte Bauweise der Getriebevorrichtung 10 und somit der Antriebsvorrichtung 12 realisieren zu können, ist es bei der Getriebevorrichtung 10 vorgesehen, dass sich die ersten Ausgleichsräder 40 und das erste Abtriebssonnenrad 36 in eine in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 verlaufende, mithin parallel zur axialen Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 verlaufende, von dem jeweiligen, ersten Ausgleichsrad 40 oder zweiten Ausgleichsrad 42 hin zu dem Planetengetriebe 22 weisende, in 3 durch einen Pfeil 52 veranschaulichte Richtung teilweise an die zweiten Ausgleichsräder 42 anschließen. Hierunter ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Die Ausgleichsräder 40 stehen mit dem ersten Abtriebssonnenrad 36 in einer ersten Radebene 54, welche auch als erste Verzahnungsebene bezeichnet wird, in Eingriff. Die Ausgleichsräder 42 stehen mit dem zweiten Abtriebssonnenrad 38 in einer zweiten Radebene 56 in Eingriff, welche auch als zweite Verzahnungsebene bezeichnet wird. Dabei ist die Radebene 54 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zwischen der Radebene 56 und dem Planetengetriebe 22 angeordnet, sodass sich die Radebene 54 in die durch den Pfeil 52 veranschaulichte Richtung an die Radebene 56 anschließt. Die Verzahnungsbereiche 28 stehen mit dem Antriebssonnenrad 32 in einer dritten Radebene 60 in Eingriff, welche auch als dritte Verzahnungsebene bezeichnet wird. Die Verzahnungsbereiche 30 stehen mit dem Hohlrad 24 in einer vierten Radebene 58 in Eingriff, welche auch als vierte Verzahnungsebene bezeichnet wird. Es ist erkennbar, dass die Radebene 54 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zwischen den Radebenen 56 und 60 und zwischen den Radebenen 56 und 58 angeordnet ist. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass das jeweilige Stufenplanetenrad 26 koaxial zu, insbesondere genau, einem jeweiligen der ersten Ausgleichsräder 40 des jeweiligen Ausgleichsradpaares 44 angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26, insbesondere genau, ein jeweiliges der ersten Ausgleichsräder 40 zugeordnet, derart, dass das jeweilige Stufenplanetenrad 26 und das jeweilige, dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 zugeordnete, erste Ausgleichsrad 40 koaxial und somit in Phase zueinander angeordnet sind.
Der Planetenträger 46 weist zwei in axialer Richtung des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 voneinander beabstandete Seitenwände auf, von welchen eine, mit 62 bezeichnete Seitenwand in 3 dargestellt ist. Dabei ist das jeweilige Stufenplanetenrad 26 und das jeweilige, dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 zugeordnete, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 angeordnete, erste Ausgleichsrad 40 unmittelbar benachbart zueinander auf einem jeweiligen, gemeinsamen Bolzen 64 drehbar gelagert. Der Bolzen 64 ist zumindest an der Seitenwand 62, insbesondere drehfest, befestigt. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass die Ausgleichsräder 40 und 42 den gleichen Durchmesser, insbesondere den gleichen Wälzkreisdurchmesser, aufweisen.
Der jeweilige, erste Verzahnungsbereich 28 des jeweiligen Stufenplanetenrads 26 weist einen ersten Durchmesser, insbesondere einen ersten Wälzkreisdurchmesser, auf, und der jeweilige, zweite Verzahnungsbereich 30 des jeweiligen Stufenplanetenrads 26 weist einen gegenüber dem ersten Durchmesser, insbesondere gegenüber dem ersten Wälzkreisdurchmesser, kleineren, zweiten Durchmesser, insbesondere zweiten Wälzkreisdurchmesser, auf. Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der jeweilige, erste Verzahnungsbereich 28 des jeweiligen Stufenplanetenrads 26 und das mit den ersten Verzahnungsbereichen 28 in Eingriff stehende Antriebssonnenrad 32 auf einer in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 von den Ausgleichsrädern 40 und 42 abgewandten Seite S1 des jeweiligen, zweiten Verzahnungsbereichs 30 angeordnet sind. Dies bedeutet, dass bei der ersten Ausführungsform die Radebene 58 zwischen der Radebene 60 und der Radebene 54 und zwischen der Radebene 60 und der Radebene 56 angeordnet ist, und zwar in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34.
Demgegenüber ist bei einer in 4 gezeigten, zweiten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10 vorgesehen, dass der jeweilige, erste Verzahnungsbereich 28 und das mit den ersten Verzahnungsbereichen 28 in Eingriff stehende Antriebssonnenrad 32 auf einer in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 den Ausgleichsrädern 40 und 42 zugewandten Seite S2 des jeweiligen, zweiten Verzahnungsbereichs 30 angeordnet sind. Dies bedeutet, dass in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 die Radebene 60 zwischen den Radebenen 54 und 58 angeordnet ist, und die Radebene 60 ist in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zwischen den Radebenen 56 und 58 angeordnet. Ferner ist erkennbar, dass das jeweilige Ausgleichsrad 40 und das jeweilige Ausgleichsrad 42 des jeweiligen Ausgleichsradpaares 44 in einer fünften Radebene 66 miteinander in Eingriff stehen, wobei die Radebene 66 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zwischen den Radebenen 54 und 56 angeordnet ist. Dabei ist die Radebene 54 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zwischen den Radebenen 66 und 60 angeordnet.
Das Antriebssonnenrad 32 weist einen dritten Durchmesser, insbesondere einen dritten Wälzkreisdurchmesser, auf. Das Abtriebssonnenrad 36 weist einen vierten Durchmesser, insbesondere einen vierten Wälzkreisdurchmesser, auf, und das Abtriebssonnenrad 38 weist einen fünften Durchmesser, insbesondere einen fünften Wälzkreisdurchmesser, auf. Der dritte Durchmesser, insbesondere der dritte Wälzkreisdurchmesser, ist sowohl kleiner als der vierte Durchmesser, insbesondere als der vierte Wälzkreisdurchmesser, als auch kleiner als der fünfte Durchmesser, insbesondere als der fünfte Wälzkreisdurchmesser. Dabei sind der vierte Durchmesser und der fünfte Durchmesser, insbesondere der vierte Wälzkreisdurchmesser und der fünfte Wälzkreisdurchmesser, identisch, vorliegend derart, dass der fünfte Durchmesser, insbesondere der fünfte Wälzkreisdurchmesser, kleiner als der vierte Durchmesser, insbesondere der vierte Wälzkreisdurchmesser, ist. Vorzugsweise ist der Planetenträger 46 einteilig ausgebildet. Ganz vorzugsweise ist der Planetenträger 46 aus Aluminium gebildet.
Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Getriebevorrichtung 10 wenigstens oder vorliegend genau drei Trios 68 aus, insbesondere genau, drei Rädern, das heißt Zahnrädern aufweist, nämlich, insbesondere genau, einem jeweiligen der Stufenplanetenräder 26, insbesondere genau, einem jeweiligen der ersten Ausgleichsräder 40 und, insbesondere genau, einem jeweiligen der zweiten Ausgleichsräder 42. Dies bedeutet, dass das jeweilige Trio 68, insbesondere genau, eines der Stufenplanetenräder 26, insbesondere genau, eines der ersten Ausgleichsräder 40 und, insbesondere genau, eines der zweiten Ausgleichsräder 42 umfasst.
Wie aus 6 erkennbar ist, weist der Planetenträger 46 je Trio 68 genau ein auch als Tasche bezeichnetes Fenster 70 für eine Montage des jeweiligen Trios 68 auf, wobei das jeweilige Fenster 70 eine Mantelfläche 72 des Planetenträgers 46 in radialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 durchdringt. Dabei begrenzt die Mantelfläche 72 einen Aufnahmebereich, in welchem die Abtriebssonnenräder 36 und 38 angeordnet sind. Dabei ist das jeweilige Abtriebssonnenrad 36, 38 in radialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 nach außen hin jeweils teilweise durch die Mantelfläche 72 überlappt. Das jeweilige Trio 68 kann beispielsweise in radialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 von außen nach innen relativ zu dem Planetenträger 46 bewegt und dabei durch das jeweilige, zugehörige Fenster 70 hindurchbewegt werden, wodurch eine einfache und somit kostengünstige Montage der Getriebevorrichtung 10 darstellbar ist. Während 5 eine dritte Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10 zeigt, zeigt 6 eine vierte Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10. Aus 5 ist erkennbar, dass in der Radebene 54, in welcher die ersten Ausgleichsräder 40 mit dem ersten Abtriebssonnenrad 36 in Eingriff stehen, auf einer in radialer Richtung des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 nach außen von den ersten Ausgleichsrädern 40 abgewandten Außenseite AS des Planetenträgers 46, insbesondere der Mantelfläche 72, eine den Planetenträger 46 aussteifende Rippe 71 des Planetenträgers 46, insbesondere der Mantelfläche 72, verläuft. Des Weiteren ist bei der in 5 gezeigten, dritten Ausführungsform ein Schaltelement SE vorgesehen. Das Schaltelement SE kann zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umgeschaltet werden. Insbesondere kann das Schaltelement SE in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse 20, zwischen wenigstens einer den Koppelzustand bewirkenden, Koppelstellung und wenigstens einer den Entkoppelzustand bewirkenden, Entkoppelstellung bewegt werden. In dem Koppelzustand ist mittels des Schaltelements SE das Hohlrad 24 drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden. In dem Entkoppelzustand lässt das Schaltelement SE um die Drehachse 39 erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Hohlrad 24 und dem Gehäuse 20 zu.
Des Weiteren ist aus 5 erkennbar, dass das jeweilige, dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 zugeordnete, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 angeordnete, erste Ausgleichsrad 40 über ein als Gleitlager ausgebildetes Radiallager 74 radial an dem Bolzen 64 drehbar gelagert ist. Dabei ist in 5 auch die andere, in 5 mit 63 bezeichnete Seitenwand des Planetenträgers 46 erkennbar. Das jeweilige Stufenplanetenrad 26 ist über ein jeweiliges, als Wälzlager ausgebildetes Radiallager 76 radial an dem Bolzen 64 drehbar gelagert. In axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 64 ist zwischen dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 und dem jeweiligen, dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 zugeordneten und koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 angeordneten, ersten Ausgleichsrad 40 ein jeweiliges, als Gleitlager ausgebildetes Axiallager 78 angeordnet, über welches das jeweilige Stufenplanetenrad 26 und das jeweilige, dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 zugeordnete und koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 angeordnete, erste Ausgleichsrad 40 in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 64 drehbar aneinander abgestützt oder abstützbar, mithin gelagert oder zu lagern sind. Das Hohlrad 24 ist über ein als Wälzlager ausgebildetes Radiallager 80 radial an dem Gehäuse 20 drehbar gelagert.
Der Planetenträger 46 ist über ein als Wälzlager ausgebildetes Radiallager 82 und über ein als Wälzlager ausgebildetes Radiallager 84 radial an dem Gehäuse 20 drehbar gelagert, wobei die Radiallager 82 und 84 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 voneinander beabstandet sind, insbesondere derart, dass die Radebenen 54, 56, 58 und 60 zwischen den Radiallagern 82 und 84 angeordnet sind. Die Welle 50 ist über ein als Wälzlager ausgebildetes Radiallager 86 radial an dem Gehäuse 20 drehbar gelagert, und die Wellen 48 und 50 sind über ein als Wälzlager ausgebildetes Radiallager 88 radial aneinander drehbar gelagert, sodass beispielsweise die Welle 48 über das Radiallager 88, die Welle 50 und das Radiallager 86 radial an dem Gehäuse 20 drehbar gelagert ist.
In axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 64 ist zwischen dem jeweiligen Stufenplanetenrad 26 und der Seitenwand 63 des Planetenträgers 46 ein als Gleitlager ausgebildetes Axiallager 90 angeordnet, über welches das jeweilige Stufenplanetenrad 26 axial, das heißt in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 64, des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 an der Seitenwand 63 drehbar abstützbar oder abgestützt, mithin zu lagern oder gelagert ist. In axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 64 und somit des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 ist zwischen dem jeweiligen, ersten Ausgleichsrad 40 und der Seitenwand 62 ein als Gleitlager ausgebildetes Axiallager 92 angeordnet, über welches das jeweilige, erste Ausgleichsrad 40 axial, das heißt in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 64, des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 an der Seitenwand 62 und somit an dem Planetenträger 46 drehbar abstützbar oder abgestützt, mithin zu lagern oder gelagert ist. Somit ist unter dem Begriff „axial“ die axiale Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zu verstehen und unter dem Begriff „radial“ ist die radiale Richtung des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zu verstehen.
Das jeweilige, zweite Ausgleichsrad 42 ist drehbar an einem jeweiligen Bolzen 94 gelagert. Insbesondere sind die Bolzen 94 zusätzlich zu den Bolzen 64 vorgesehen. Der jeweilige Bolzen 94 ist zumindest an der Seitenwand 62, insbesondere drehfest, befestigt. Aus 5 ist erkennbar, dass beispielsweise der jeweilige Bolzen 64 auch an der Seitenwand 63, insbesondere drehfest, befestigt ist. Beispielsweise ist das jeweilige, zweite Ausgleichsrad 42 über ein jeweiliges, als Gleitlager ausgebildetes Radiallager 96 radial an dem jeweiligen Bolzen 94 drehbar gelagert. An dem jeweiligen Bolzen 94 ist ein jeweiliger, axialer Anschlag 98 vorgesehen. Dabei ist in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 94 zwischen dem jeweiligen, zweiten Ausgleichsrad 42 und dem jeweiligen, axialen Anschlag 98 ein jeweiliges, als Gleitlager ausgebildetes Axiallager 100 vorgesehen, über welches das jeweilige, zweite Ausgleichsrad 42 in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 94 und somit des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 an dem jeweiligen, axialen Anschlag 98 drehbar gelagert ist. Außerdem ist in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 94 und somit des Planetengetriebes 22 und des Differentialgetriebes 34 zwischen dem jeweiligen, zweiten Ausgleichsrad 42 und der Seitenwand 62 ein jeweiliges, als Gleitlager ausgebildetes Axiallager 102 angeordnet, über welches das jeweilige, zweite Ausgleichsrad 42 in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens 94, des Differentialgetriebes 34 und des Planetengetriebes 22 an der Seitenwand 62 drehbar abstützbar oder abgestützt, mithin gelagert ist. Aus einer Zusammenschau der 5 und 6 ist erkennbar, dass sich die jeweilige Tasche über alle vier Radebenen 54, 56, 60 und 68 hinwegerstreckt, um dadurch eine besonders einfache Montage gewährleisten zu können.
Bezugszeichenliste

10: Getriebevorrichtung
12: Antriebsvorrichtung
14: Fahrzeugrad
16: Fahrzeugrad
18: Achse
20: Gehäuse
22: Planetengetriebe
24: Hohlrad
26: Stufenplanetenrad
28: erster Verzahnungsbereich
30: zweiter Verzahnungsbereich
32: Antriebssonnenrad
34: Differentialgetriebe
36: erstes Abtriebssonnenrad
38: zweites Abtriebssonnenrad
40: erstes Ausgleichsrad
42: zweites Ausgleichsrad
43: elektrische Maschine
44: Stator
45: Rotor
46: Planetenträger
47: Ausgleichsradpaar
48: Welle
50: Welle
52: Pfeil
54: Radebene
56: Radebene
58: Radebene
60: Radebene
62: Seitenwand
63: Seitenwand
64: Bolzen
66: Radebene
68: Trio
70: Fenster
71: Rippe
72: Mantelfläche
74: Radiallager
76: Radiallager
78: Axiallager
80: Radiallager
82: Radiallager
84: Radiallager
86: Radiallager
88: Radiallager
90: Axiallager
92: Axiallager
94: Bolzen
96: Radiallager
98: Anschlag
100: Axiallager
102: Axiallager
S1: Seite
S2: Seite
SE: Schaltelement
AS: Außenseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011079975 A1 [0002]
DE 102015214035 B4 [0002]
DE 102018128836 B3 [0002]

Claims

Getriebevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit: - einem Gehäuse (20), - einem Planetengetriebe (22), welches aufweist: o ein Antriebssonnenrad (32), o ein drehfest mit dem Gehäuse (20) verbundenen oder verbindbaren Hohlrad (24) und o mehrere Stufenplanetenräder (26), die jeweils einen mit dem Antriebssonnenrad (32) in Eingriff stehenden, ersten Verzahnungsbereich (28) und einen drehfest mit dem ersten Verzahnungsbereich (28) verbundenen und in Eingriff mit dem Hohlrad (24) stehenden, zweiten Verzahnungsbereich (30) aufweisen, - einem als Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildeten Differentialgetriebe (34), welches aufweist: o ein erstes Abtriebssonnenrad (36), o ein zweites Abtriebssonnenrad (38), o mehrere, erste Ausgleichsräder (40), welche mit dem ersten Abtriebssonnenrad (36) in Eingriff stehen, und o mehrere, zweite Ausgleichsräder (42), welche mit dem zweiten Abtriebssonnenrad (38) in Eingriff stehen, wobei jeweils eines der ersten Ausgleichsräder (40) und eines der zweiten Ausgleichsräder (42) paarweise miteinander in Eingriff stehen und dadurch ein jeweiliges Ausgleichsradpaar (44) bilden, und - einem den Stufenplanetenrädern (26) und den Ausgleichsrädern (40, 42) gemeinsamen Planetenträger (46), an welchem die Stufenplanetenräder (26) und die Ausgleichsräder (40, 42) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten Ausgleichsräder (40) und das erste Abtriebssonnenrad (36) in eine in axialer Richtung des Planetengetriebes (22) und des Differentialgetriebes (34) verlaufende und von dem jeweiligen, zweiten Ausgleichsrad (42) hin zu dem Planetengetriebe (22) weisende Richtung (52) an die zweiten Ausgleichsräder (42) anschließen, wobei das jeweilige Stufenplanetenrad (26) koaxial zu einem jeweiligen der ersten Ausgleichsräder (40) angeordnet ist.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abtriebssonnenräder (36, 38) gleiche Durchmesser, insbesondere Wälzkreisdurchmesser, aufweisen.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (46) zwei in axialer Richtung des Differentialgetriebes (34) und des Planetengetriebes (22) voneinander beabstandete Seitenwände (62, 63) aufweist, wobei das jeweilige Stufenplanetenrad (26) und das jeweilige, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad (26) angeordnete, erste Ausgleichsrad (40) unmittelbar benachbart zueinander auf einem jeweiligen, gemeinsamen Bolzen (64) drehbar gelagert sind, welcher an wenigstens einer der Seitenwände (62, 63) befestigt ist.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass: - das jeweilige, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad (26) angeordnete, erste Ausgleichsrad (40) über ein Gleitlager (74) radial an dem Bolzen (64) drehbar gelagert ist, - das jeweilige Stufenplanetenrad (26) über ein Wälzlager (76) radial an dem Bolzen (64) drehbar gelagert ist, und - in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens (64) zwischen dem jeweiligen Stufenplanetenrad (26) und dem jeweiligen, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad (26) angeordneten, ersten Ausgleichsrad (40) ein jeweiliges, als Gleitlager ausgebildetes Axiallager (78) angeordnet ist, über welches das jeweilige Stufenplanetenrad (26) und das jeweilige, koaxial zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad (26) angeordnete, erste Ausgleichsrad (40) in axialer Richtung des jeweiligen Bolzens (46) drehbar aneinander abgestützt oder abstützbar sind.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichräder (40, 42) den gleichen Durchmesser, insbesondere den gleichen Wälzkreisdurchmesser, aufweisen.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige, erste Verzahnungsbereich (28) des jeweiligen Stufenplanetenrads (26) einen größeren Durchmesser, insbesondere Wälzkreisdurchmesser, aufweist als der jeweilige, zweite Verzahnungsbereich (30) des jeweiligen Stufenplanetenrads (26), wobei der jeweilige, erste Verzahnungsbereich (28) und das mit dem jeweiligen, ersten Verzahnungsbereich (28) in Eingriff stehende Antriebssonnenrad (32) auf einer in axialer Richtung des Planetengetriebes (22) und des Differentialgetriebes (34) den Ausgleichsrädern (40, 42) zugewandten Seite (S2) des jeweiligen, zweiten Verzahnungsbereiches (30) angeordnet sind.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssonnenrad (32) einen kleineren Durchmesser, insbesondere Wälzkreisdurchmesser, aufweist als die beiden Abtriebssonnenräder (36, 38).
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Trios (68) aus Rädern, nämlich einem jeweiligen der Stufenplanetenräder (26), einem jeweiligen der ersten Ausgleichsräder (40) und einem jeweiligen der zweiten Ausgleichsräder (42) vorgesehen sind, wobei der Planetenträger (46) je Trio (68) genau ein Fenster (70) für eine Montage des jeweiligen Trios (68) und dadurch in Summe wenigstens drei dieser Fenster (70) aufweist.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Radebene (54), in welcher die ersten Ausgleichsräder (40) in Eingriff mit dem ersten Abtriebssonnenrad (36) stehen, auf einer in radialer Richtung des Differentialgetriebes (34) und des Planetengetriebes (22) nach außen von den ersten Ausgleichsrädern (40) abgewandten Außenseite (AS) des Planetenträgers (46) eine den Planetenträger (46) aussteifende Rippe (71) des Planetenträgers (46) verläuft.
Elektrische Antriebsvorrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer elektrischen Maschine (42), welche einen Stator (44) und einen Rotor (45) aufweist, mittels welchem das Antriebssonnenrad (32) antreibbar ist.