DE102022004054A1

DE102022004054A1 - Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftwagen

Info

Publication number: DE102022004054A1
Application number: DE102022004054.9A
Authority: DE
Inventors: Carsten Gitt; Tobias Haerter; Jochen Stoesser; Andreas Kolb
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
Also published as: WO2024094551A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Stirnraddifferential (12), welches ein erstes Sonnenrad (14) aufweist, welches als ein erster Abtrieb des Stirnraddifferentials (12) und als ein erstes Stirnrad ausgebildet ist und einen ersten Wälzkreisdurchmesser aufweist. Das Stirnraddifferential (12) umfasst ein koaxial zum dem ersten Sonnenrad (14) angeordnetes, zweites Sonnenrad (16), welches als ein zweiter Abtrieb des Stirnraddifferentials (12) und als ein zweites Stirnrad ausgebildet ist und einen von dem ersten Wälzkreisdurchmesser unterschiedlichen, zweiten Wälzkreisdurchmesser aufweist. Das Stirnraddifferential (12) umfasst einen Planetenradsatz (26), mittels welchem die Sonnenräder (14, 16) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Sonnenräder (14, 16) gegensinnig drehbar sind. Der Planetenradsatz (26) umfasst einen Planetenträger (28) und ein erstes Differentialplanetenrad (30), welches in das erste Sonnenrad (14) eingreift und um eine erste Planetendrehachse (32) relativ zu dem Planetenträger (28) drehbar an dem Planetenträger (28) gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einer solchen Getriebevorrichtung.
Der DE 2014 203 522 A1 ist ein Stirnrad-Differentialgetriebe als bekannt zu entnehmen. Des Weiteren offenbart die DE 10 2015 214 035 B4 eine elektronische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug. Ferner ist aus der DE 10 2018 128 836 B3 eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebevorrichtung zu schaffen, sodass eine besonders kompakte und gewichtsgünstige Bauweise sowie eine besonders hohe Drehmomentendichte der Getriebevorrichtung realisiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Getriebevorrichtung aufweist und über die Getriebevorrichtung insbesondere mittels eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs angetrieben werden kann. Insbesondere können beispielsweise über die Getriebevorrichtung einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs, insbesondere derselben, einfach auch als Achse bezeichneten, Fahrzeugachse des Kraftfahrzeugs, angetrieben werden, um dadurch das Kraftfahrzeug insgesamt anzutreiben.
Die Getriebevorrichtung weist ein Stirnraddifferential auf, welches auch als Stirnrad-Differentialgetriebe bezeichnet wird. Das Stirnraddifferential ist somit ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe, welches als Stirnraddifferential ausgebildet ist. Beispielsweise können die genannten Fahrzeugräder über das Stirnraddifferential, insbesondere von einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugs, angetrieben werden. Dabei weist beispielsweise das Stirnraddifferential die hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannte Funktion auf, ein von der Antriebswelle bereitgestelltes oder bereitstellbares Antriebsdrehmoment auf die Fahrzeugräder, insbesondere auf Seitenwellen, über welche die Fahrzeugräder angetrieben werden können, aufzuteilen und zu übertragen. Ferner weist beispielsweise das Stirnraddifferential die Funktion auf, bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Fahrzeugräder und somit der Seitenwellen zuzulassen, derart, dass sich das kurvenäußere Fahrzeugrad mit einer größeren Drehzahl drehen kann oder dreht als das kurveninnere Fahrzeugrad, insbesondere während die Fahrzeugräder über das Stirnraddifferential von der Antriebswelle antreibbar sind oder angetrieben werden. Die genannten Seitenwellen können beispielsweise Bestandteil des Stirnraddifferentials sein. Ein erstes der Fahrzeugräder ist dabei beispielsweise von einer ersten der Seitenwellen antreibbar, und ein zweites der Fahrzeugräder ist von einer zweiten der Seitenwellen antreibbar. Insbesondere können die Seitenwellen koaxial zueinander angeordnet sein. Insbesondere sind die Fahrzeugräder auf in Fahrzeugquerrichtung des einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs angeordnet.
Das Stirnraddifferential weist ein erstes Sonnenrad auf, welches als ein erster Abtrieb des Stirnraddifferentials und als ein erstes Stirnrad ausgebildet ist. Das erste Sonnenrad weist einen ersten Wälzkreisdurchmesser auf. Insbesondere weist das erste Sonnenrad einen ersten Teilkreisdurchmesser auf. Beispielsweise ist das erste Sonnenrad, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Seitenwelle verbunden, sodass beispielsweise die erste Seitenwelle von dem ersten Sonnenrad antreibbar ist und sodass beispielsweise das erste Fahrzeugrad über die erste Seitenwelle von dem ersten Sonnenrad antreibbar ist. Das Stirnraddifferential weist außerdem ein zweites Sonnenrad auf, welches als ein zweiter Abtrieb des Stirnraddifferentials und als ein zweites Stirnrad ausgebildet ist. Beispielsweise ist das zweite Sonnenrad, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Seitenwelle verbunden, sodass die zweite Seitenwelle von dem zweiten Sonnenrad antreibbar ist. Somit ist das zweite Fahrzeugrad über die Seitenwelle von dem zweiten Sonnenrad antreibbar. Die Sonnenräder sind koaxial zueinander angeordnet. Mit anderen Worten ist beispielsweise das zweite Sonnenrad zu einer Umlaufachse des ersten Sonnenrads gleichachsig angeordnet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt: Das erste Sonnenrad ist beispielsweise, insbesondere relativ zu einem Gehäuse der Getriebevorrichtung, um eine erste Sonnenraddrehachse drehbar. Dabei ist beispielsweise das erste Sonnenrad zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet. Das zweite Sonnenrad ist beispielsweise um eine zweite Sonnenraddrehachse relativ zu dem Gehäuse, in welchem beispielsweise das zweite Sonnenrad zumindest teilweise angeordnet ist, drehbar, wobei dadurch, dass die Sonnenräder koaxial zueinander angeordnet sind, die Sonnenraddrehachsen zusammenfallen. Insbesondere ist beispielsweise die erste Seitenwelle koaxial zu dem ersten Sonnenrad angeordnet, und beispielsweise ist die zweite Seitenwelle koaxial zu dem zweiten Sonnenrad angeordnet.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehfest miteinander verbunden sind, verstanden werden, dass die zwei Bauelemente einstückig miteinander ausgebildet sind, mithin aus einem einzigen Stück gebildet und dadurch drehfest miteinander verbunden sind, sodass die zwei einstückig miteinander ausgebildeten Bauelemente als ein Monoblock ausgebildet sind, das heißt durch einen Monoblock gebildet sind. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind die einstückig miteinander ausgebildeten Bauelemente durch einen einstückigen und somit integral hergestellten, integralen Körper gebildet. Ferner ist es denkbar, dass die zwei drehfest miteinander verbundenen Bauelemente separat voneinander ausgebildet und, insbesondere durch eine Fügetechnik, drehfest miteinander verbunden sind. Die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente sind oder werden um eine den Bauelementen gemeinsame Bauelementdrehachse insbesondere relativ zu dem Gehäuse drehbar oder gedreht, insbesondere wenn die Bauelemente angetrieben werden, sodass sich die Bauelemente gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um die Bauelementdrehachse insbesondere relativ zu dem Gehäuse drehen oder drehen können. Außerdem sind um die Bauelementdrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen den Bauelementen unterbunden.
Das als zweites Stirnrad ausgebildete, zweite Sonnenrad weist einen zweiten Wälzkreisdurchmesser auf, welcher von dem ersten Wälzkreisdurchmesser unterschiedlich ist. Somit ist beispielsweise der erste Wälzkreisdurchmesser größer als der zweite Wälzkreisdurchmesser oder umgekehrt. Insbesondere weist das zweite Sonnenrad einen zweiten Teilkreisdurchmesser auf, welcher von dem ersten Teilkreisdurchmesser unterschiedlich ist, sodass beispielsweise der erste Teilkreisdurchmesser größer als der zweite Teilkreisdurchmesser ist oder umgekehrt.
Die Getriebevorrichtung weist außerdem einen Planetenradsatz auf, welcher auch als Planetenanordnung oder umlaufende Planetenanordnung bezeichnet wird. Mittels des Planetenradsatzes oder über den Planetenradsatz sind die Sonnenräder derart miteinander gekoppelt, dass die Sonnenräder gegensinnig drehbar sind. Hierunter kann insbesondere Folgendes verstanden werden: Die genannten Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente des auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs, welches in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an einem Boden wie beispielsweise einer Fahrbahn abstützbar oder abgestützt ist. Werden die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug angetrieben, sodass das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren wird, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Bodenkontaktelemente (Fahrzeugräder) an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Wird nun beispielsweise das Kraftfahrzeug zumindest teilweise derart angehoben, dass die Fahrzeugräder den Boden nicht berühren und sozusagen in der Luft schweben, und werden dann beispielsweise das erste Fahrzeugrad und somit die erste Seitenwelle und das erste Sonnenrad um die erste Sonnenraddrehachse in eine erste Drehrichtung gedreht, so werden dadurch über den Planetenradsatz, wie es von herkömmlichen Differentialgetrieben hinlänglich bekannt ist, das zweite Sonnenrad und die zweite Seitenwelle und über die zweite Seitenwelle das zweite Fahrzeugrad derart angetrieben, dass das zweite Sonnenrad und somit beispielsweise die zweite Sonnenwelle um die zweite Sonnendrehachse und somit um die erste Sonnendrehachse in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung, mithin gegensinnig zu dem ersten Sonnenrad, gedreht werden.
Der Planetenradsatz weist einen Planetenträger auf, welcher vorzugsweise koaxial zu den Sonnenrädern angeordnet ist. Der Planetenträger ist beispielsweise um eine Planetenträgerdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar, wobei der Planetenträger zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet sein kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die Planetenträgerdrehachse mit den Sonnenraddrehachsen zusammenfällt, sodass vorzugsweise der Planetenträger koaxial zu den Sonnenrädern angeordnet ist. Der Planetenradsatz weist des Weiteren wenigstens ein erstes Differentialplanetenrad auf, welches in das erste Sonnenrad eingreift, mithin mit dem ersten Sonnenrad kämmt oder in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad steht. Das erste Differentialplanetenrad weist beispielsweise einen dritten Wälzkreisdurchmesser auf. Insbesondere weist das erste Differentialplanetenrad einen dritten Teilkreisdurchmesser auf. Beispielsweise weist der Planetenradsatz wenigstens ein weiteres oder mehrere weitere erste Differentialplanetenräder auf, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem wenigstens einen ersten Differentialplanetenrad ohne Weiteres auch auf das jeweilige, weitere erste Differentialplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt. Wenn zuvor und im Folgenden von dem ersten Differentialplanetenrad die Rede ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das wenigstens eine erste Differentialplanetenrad zu verstehen. Das erste Differentialplanetenrad ist um eine erste Planetendrehachse relativ zu dem Planetenträger drehbar an dem Planetenträger gehalten. Vorzugsweise verläuft die erste Planetendrehachse parallel zu der jeweiligen Sonnenraddrehachse und/oder parallel zu der Planetenträgerachse, wobei vorzugsweise die erste Planetendrehachse von der jeweiligen Sonnenraddrehachse und/oder von der Planetenträgerdrehachse beabstandet ist.
Der Planetenradsatz weist des Weiteren wenigstens ein zweites Differentialplanetenrad auf. Es ist denkbar, dass der Planetenradsatz wenigstens ein weiteres zweites oder mehrere weitere zweite Differentialplanetenräder aufweist, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem wenigstens einen zweiten Differentialplanetenrad ohne Weiteres auch auf das jeweilige, weitere zweite Differentialplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem zweiten Differentialplanetenrad ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das wenigstens eine zweite Differentialplanetenrad zu verstehen. Das zweite Differentialplanetenrad greift in das zweite Sonnenrad ein. Mithin ist es vorgesehen, dass das zweite Differentialplanetenrad mit dem zweiten Sonnenrad kämmt oder in Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad steht. Das zweite Differentialplanetenrad ist um eine parallel zu der ersten Planetendrehachse verlaufende und von der ersten Planetendrehachse beabstandete, zweite Planetendrehachse relativ zu dem Planetenträger drehbar an dem Planetenträger gehalten. Beispielsweise verläuft die zweite Planetendrehachse parallel zur jeweiligen Sonnenraddrehachse und/oder parallel zur Planetenträgerdrehachse, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die zweite Planetendrehachse von der jeweiligen Sonnenraddrehachse und/oder von der Planetenträgerdrehachse beabstandet ist.
Der Planetenradsatz weist außerdem wenigstens ein koaxial zu dem ersten Differentialplanetenrad angeordnetes, drehfest mit dem ersten Differentialplanetenrad verbundenes und in das zweite Differentialplanetenrad eingreifendes, mithin in Eingriff mit dem zweiten Differentialplanetenrad stehendes oder mit dem zweiten Differentialplanetenrad kämmendes und dadurch die Differentialplanetenräder miteinander koppelndes Koppelplanetenrad auf, welches beispielsweise einen von dem dritten Wälzkreisdurchmesser unterschiedlichen, vierten Wälzkreisdurchmesser aufweist. insbesondere weist das Koppelplanetenrad einen von dem dritten Teilkreisdurchmesser unterschiedlichen, vierten Teilkreisdurchmesser auf. Das erste Differentialplanetenrad und das zweite Differentialplanetenrad bilden beispielsweise eine Differentialplanetenradgruppe, wobei es denkbar ist, dass das Stirnraddifferential wenigstens eine weitere oder mehrere weitere Differentialplanetenradgruppen aufweist, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu der ersten Differentialplanetenradgruppe ohne Weiteres auch auf die jeweilige, weitere Differentialplanetenradgruppe übertragbar sind und umgekehrt.
Das Koppelplanetenrad und das erste Differentialplanetenrad bilden ein Differentialstufenplanetenrad, welches um die erste Planetendrehachse relativ zu dem Planetenträger drehbar an dem Planetenträger gehalten ist. Die Differentialplanetenräder und das Koppelplanetenrad sind weitere Stirnräder des Stirnraddifferentials. Das erste Differentialstufenplanetenrad weist das erste Differentialplanetenrad als ersten Stufenplaneten und das Koppelplanetenrad als zweiten Stufenplaneten auf. Mit anderen Worten wird das erste Differentialplanetenrad auch als erster Stufenplanet bezeichnet, und das Koppelplanetenrad wird auch als zweiter Stufenplanet bezeichnet. Es ist denkbar, dass das Stirnraddifferential wenigstens ein weiteres oder mehrere weitere Differentialstufenplanetenräder aufweist, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem ersten Differentialstufenplanetenrad ohne Weiteres auch auf das jeweilige, weitere Differentialstufenplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt.
Das Differentialstufenplanetenrad und das zweite Differentialplanetenrad sind auf unterschiedlichen Achsen angeordnet. Dies bedeutet insbesondere, dass die erste Planetendrehachse und die zweite Planetendrehachse parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind, insbesondere in radialer Richtung des Planetenradsatzes und/oder in um die axiale Richtung des Planetenradsatzes verlaufender Umfangsrichtung des Planetenradsatzes.
Um auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders hohe Drehmomentdichte realisieren zu können, weist die Getriebevorrichtung außerdem ein insbesondere zusätzlich zu dem Stirnraddifferential vorgesehenes Planetengetriebe auf, welches wenigstens ein zusätzlich zu dem Differentialstufenplanetenrad und insbesondere auch zusätzlich zu dem zweiten Differentialplanetenrad und vorzugsweise auch zusätzlich zu den Sonnenrädern vorgesehenes und, insbesondere um die zweite Planetendrehachse relativ zu dem Planetenträger, drehbar an dem Planetenträger gehaltenes Stufenplanetenrad aufweist, das ein erstes Planetenrad und ein zweites Planetenrad aufweist. Das zweite Planetenrad wird auch als dritter Stufenplanet bezeichnet, und das zweite Planetenrad wird auch als vierter Stufenplanet bezeichnet. Der dritte Stufenplanet und der vierte Stufenplanet sind vorzugsweise Stirnräder. Der dritte Stufenplanet und der vierte Stufenplant sind drehfest miteinander verbunden. Es ist denkbar, dass der dritte Stufenplanet und der vierte Stufenplanet einstückig miteinander ausgebildet sind, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind, oder der dritte Stufenplanet und der vierte Stufenplanet sind separat voneinander ausgebildet und drehfest miteinander verbunden.
Das Planetengetriebe weist außerdem ein zusätzlich zu dem ersten Sonnenrad und zusätzlich zu dem zweiten Sonnenrad und vorzugsweise auch zusätzlich zu dem Differentialstufenplanetenrad und zusätzlich zu dem zweiten Differentialplanetenrad und auch vorzugsweise zusätzlich zu dem Stufenplanetenrad vorgesehenes, drittes Sonnenrad auf, welches ein Antriebssonnenrad ist oder auch als Antriebssonnenrad bezeichnet wird. Das dritte Sonnenrad ist vorzugsweise ein Stirnrad. Eines der Planetenräder des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes steht in Eingriff, mithin kämmt mit dem Antriebssonnenrad. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das erste Planetenrad und das zweite Planetenrad, mithin der dritte Stufenplanet und der vierte Stufenplanet unterschiedlich groß sind, insbesondere voneinander unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser und/oder voneinander unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisen, sodass beispielsweise das erste Planetenrad einen fünften Wälzkreisdurchmesser und/oder einen fünften Teilkreisdurchmesser aufweist, und sodass beispielsweise das zweite Planetenrad einen sechsten Wälzkreisdurchmesser und/oder einen sechsten Teilkreisdurchmesser aufweist. Dabei ist es denkbar, dass sich der fünfte Wälzkreisdurchmesser und der sechste Wälzkreisdurchmesser voneinander unterscheiden. Insbesondere ist es denkbar, dass sich der fünfte Teilkreisdurchmesser und der sechste Teilkreisdurchmesser voneinander unterscheiden. Somit ist beispielsweise der fünfte Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise der fünfte Teilkreisdurchmesser größer als der sechste Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise als der sechste Teilkreisdurchmesser. Beispielsweise weist das eine Planetenrad den fünften Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise den fünften Teilkreisdurchmesser auf, sodass beispielsweise das andere Planetenrad des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes den sechsten Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise den sechsten Teilkreisdurchmesser aufweist. Somit ist vorzugsweise das eine Planetenrad größer als das andere Planetenrad. Mit anderen Worten ist vorzugsweise das eine Planetenrad das größere der Planetenräder, sodass das andere Planetenrad das kleinere der Planetenräder ist. Ganz vorzugsweise ist das erste Planetenrad das eine Planetenrad, ganz vorzugsweise ist das andere Planetenrad das zweite Planetenrad. Somit ist vorzugsweise vorgesehen, dass das größere Planetenrad des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes in Eingriff mit dem Antriebssonnenrad steht.
Das Planetengetriebe weist außerdem ein Hohlrad auf, welches mit dem zuvor genannten Gehäuse drehfest verbunden oder verbindbar ist. Insbesondere kann das Hohlrad permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden sein. Insbesondere ist das Hohlrad zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet. Das andere Planetenrad, insbesondere das kleinere Planetenrad, steht mit dem Hohlrad in Eingriff, mithin greift in das Hohlrad ein oder kämmt mit dem Hohlrad. Insbesondere ist es denkbar, dass das Stufenplanetenrad des Planetengetriebes, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Differentialplanetenrad verbunden ist, oder das Stufenplanetenrad des Planetengetriebes ist, insbesondere um die zweite Planetendrehachse, relativ zu dem zweiten Differentialplanetenrad drehbar. Ganz insbesondere ist das Stufenplanetenrad des Planetengetriebes koaxial zu dem zweiten Differentialplanetenrad angeordnet. Vorzugsweise ist somit das Stufenplanetenrad um die zweite Planetendrehachse relativ zu dem Planetenträger drehbar an dem Planetenträger gehalten.
Durch Verwendung des Stirnraddifferentials und des Planetengetriebes und insbesondere dadurch, dass das Koppelplanetenrad und das erste Differentialplanetenrad das Differentialstufenplanetenrad bilden und dadurch, dass das Planetengetriebe das genannte Stufenplanetenrad aufweist, kann eine besonders kompakte und gewichtsgünstige Bauweise der Getriebevorrichtung realisiert werden. Außerdem kann eine besonders hohe Drehmomentendichte dargestellt werden.
Zur Realisierung einer besonders kompakten und gewichtsgünstigen Bauweise hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn sich das zweite Differentialplanetenrad in eine in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads verlaufende und somit parallel zu der zweiten Planetendrehachse verlaufende oder mit der zweiten Planetendrehachse zusammenfallende Richtung an das Hohlrad des Planetengetriebes, an das eine Planetenrad des Stufenplanetenrads und an das andere, in das Hohlrad eingreifende Planetenrad des Planetengetriebes anschließt.
Um den Bauraumbedarf der Getriebevorrichtung insbesondere in axialer Richtung der Getriebevorrichtung und somit entlang der jeweiligen Sonnenraddrehachse betrachtet in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sich das Hohlrad und das andere Planetenrad des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes in dieselbe Richtung an das in das Antriebssonnenrad eingreifende, einen Planetenrad des Planetengetriebes anschließen, wodurch das Hohlrad und das andere Planetenrad des Planetengetriebes in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads und somit entlang der zweiten Planetendrehachse betrachtet, zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials und dem in das Antriebssonnenrad eingreifende, ein Planetenrad des Planetengetriebes angeordnet sind.
Um insbesondere in axialer Richtung der Getriebevorrichtung betrachtet eine besonders kompakte Bauweise darstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sich das in das Antriebssonnenrad eingreifende, eine Planetenrad in dieselbe Richtung sowohl an das Hohlrad als auch an das andere, in das Hohlrad eingreifende Planetenrad anschließt, wodurch das eine Planetenrad in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads betrachtet zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials und dem anderen Planetenrad des Planetengetriebes und zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials und dem Hohlrad des Planetengetriebes angeordnet ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Wälzkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads größer als der zweite Wälzkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads ist. Dadurch kann auf besonders bauraum- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Drehmomentendichte dargestellt werden. Insbesondere kann dadurch eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung oder Drehmomentenaufteilung dargestellt werden.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn sich das zweite Sonnenrad in eine in axialer Richtung der Sonnenräder verlaufende Anordnungsrichtung an das erste Sonnenrad anschließt, wobei sich das erste Sonnenrad in dieselbe Anordnungsrichtung an das dritte Sonnenrad (Antriebssonnenrad) anschließt. Hierdurch ist das erste Sonnenrad in axialer Richtung der Sonnenräder und somit entlang der jeweiligen Sonnenraddrehachse betrachtet zwischen dem zweiten Sonnenrad und dem dritten Sonnenrad angeordnet, wodurch insbesondere in axialer Richtung der Getriebevorrichtung eine besonders kompakte Bauweise dargestellt werden kann.
Um eine besonders kompakte, mithin bauraumgünstige sowie besonders gewichtsgünstige Bauweise und eine besonders hohe Drehmomentendichte der Getriebevorrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein erstes Verhältnis zwischen dem ersten Wälzkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads und dem zweiten Wälzkreisdurchmesser des Sonnenrads und ein zweites Verhältnis zwischen dem dritten Wälzkreisdurchmesser des ersten Differentialplanetenrads und dem vierten Wälzkreisdurchmesser des Koppelplanetenrads gleich sind. Beispielsweise ist das erste Verhältnis ein erster Quotient, der in seinem ersten Zähler den ersten Wälzkreisdurchmesser und in seinem ersten Nenner den zweiten Wälzkreisdurchmesser aufweist. Ganz vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Verhältnis ein zweiter Quotient ist, welcher in seinem zweiten Zähler den dritten Wälzkreisdurchmesser und in seinem zweiten Nenner den vierten Wälzkreisdurchmesser aufweist. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Quotienten gleich sind. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu den Wälzkreisdurchmessern können auch auf die Teilkreisdurchmesser übertragen werden und umgekehrt.
Das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad werden zusammenfassend auch als Abtriebe oder Abtriebssonnenräder bezeichnet, wobei das erste Sonnenrad ein erstes der Abtriebssonnenräder und das zweite Sonnenrad ein zweites der Abtriebssonnenräder ist.
Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, das zuvor genannte Antriebsdrehmoment zu gleichen Teilen, das heißt hälftig auf die Abtriebssonnenräder aufteilen und somit übertragen, mithin eine sogenannte 50:50-Drehmomentaufteilung realisieren zu können. Hierfür sind die Abtriebssonnenräder hinsichtlich ihrer Wälzkreisdurchmesser leicht unterschiedlich, das heißt unterschiedlich groß ausgeführt. Dabei können jedoch ungünstige, extreme Profilverschiebungen und daraus resultierende, nachteilige Auswirkungen auf ein Tragverhalten von Verzahnungen des Stirnraddifferentials vermieden werden. In der Folge kann die Getriebevorrichtung besonders gewichts- und bauraumgünstig ausgestaltet werden, und es kann eine besonders hohe Drehmomentdichte realisiert werden.
Um eine besonders kompakte Bauweise realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Differentialplanetenrad eine erste Verzahnung mit einer ersten Zähnezahl und einem ersten Verzahnungsmodul aufweist, wobei die erste Verzahnung in das erste Sonnenrad eingreift. Die erste Verzahnung weist erste Zähne mit einer jeweiligen, ersten Zahnhöhe auf, wobei vorzugsweise die ersten Zahnhöhen gleich sind. Das Koppelplanetenrad weist eine zweite Verzahnung mit einer zweiten Zähnezahl und einem zweiten Verzahnungsmodul auf, wobei die zweite Verzahnung in das zweite Differentialplanetenrad eingreift. Die zweite Verzahnung weist zweite Zähne mit einer jeweiligen, zweiten Zahnhöhe auf, wobei vorzugsweise die zweiten Zahnhöhen gleich sind.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das erste Differentialplanetenrad in das erste Sonnenrad eingreift, aber vorzugsweise greift das erste Differentialplanetenrad nicht in das Koppelplanetenrad, nicht in das zweite Sonnenrad und nicht in das zweite Differentialplanetenrad ein. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Koppelplanetenrad in das zweite Differentialplanetenrad eingreift, aber vorzugsweise greift das Koppelplanetenrad nicht in das erste Differentialplanetenrad und nicht in das erste Sonnenrad ein, und vorzugsweise greift das Koppelplanetenrad nicht in das zweite Sonnenrad ein. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Differentialplanetenrad in das zweite Sonnenrad und in das Koppelplanetenrad eingreift, wobei vorzugsweise das zweite Differentialplanetenrad nicht in das erste Sonnenrad und nicht in das erste Differentialplanetenrad eingreift.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Zähnezahl und die zweite Zähnezahl gleich sind, wobei sich der erste Verzahnungsmodul und der zweite Verzahnungsmodul voneinander unterscheiden, und wobei sich die jeweilige, erste Zahnhöhe und die jeweilige, zweite Zahnhöhe voneinander unterscheiden. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders geringgehalten werden.
Um eine besonders kompakte Bauweise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung derart rotatorisch zueinander orientiert sind, insbesondere um die erste Planetendrehachse betrachtet, dass eine jeweilige, auch als Zahnlücke bezeichnete Lücke der ersten Verzahnung mit einer jeweiligen, auch als Zahnlücke bezeichneten Lücke der zweiten Verzahnung des Koppelplaneten fluchtet. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die oder alle Zahnlücken der ersten Verzahnung mit den oder allen Zahnlücken der zweiten Verzahnung fluchten, insbesondere in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads und somit entlang der ersten Planetendrehachse betrachtet.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet einstückig miteinander ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet (das erste Differentialplanetenrad und das Koppelplanetenrad) nicht als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet sind, sondern vorzugsweise sind der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet einstückig miteinander ausgebildet, sodass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet (erstes Differentialplanetenrad und Koppelplanetenrad) als ein Monoblock ausgebildet oder durch einen Monoblock gebildet sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet (erstes Differentialplanetenrad und Koppelplanetenrad) durch einen einstückig und somit integral hergestellten Körper gebildet sind, welcher aus einem einzigen Stück gebildet ist. Dadurch können der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in axialer Richtung des ersten Stufenplaneten und des zweiten Stufenplaneten und somit entlang der ersten Planetendrehachse betrachtet zwischen dem ersten Stufenplaneten, welcher eine in axialer Richtung des ersten Stufenplanten verlaufende, erste Breite aufweist, und dem zweiten Stufenplaneten, welcher eine in axialer Richtung des zweiten Stufenplaneten und somit entlang der ersten Planetendrehachse verlaufende, auch als Koppelbreite bezeichnete, zweite Breite aufweist, ein Übergangsbereich vorgesehen, ausgebildet oder angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich eine auch als Übergangsbreite bezeichnete, dritte Breite aufweist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die erste Breite und die zweite Breite gleich sind. Ferner ist es denkbar, dass sich die erste Breite und die zweite Breite voneinander unterscheiden. Ferner können die erste Breite und die dritte Breite gleich sein, oder die dritte Breite und die erste Breite unterscheiden sich voneinander. Ferner ist es denkbar, dass die zweite Breite und die dritte Breite gleich sind, oder die dritte Breite und die zweite Breite unterscheiden sich voneinander. Insbesondere ist es denkbar, dass der Übergangsbereich frei von einer Verzahnung ist, oder in dem Übergangsbereich ist eine auch als Übergangsverzahnung bezeichnete Verzahnung vorgesehen, welche beispielsweise einstückig mit der ersten Verzahnung und/oder einstückig mit der zweiten Verzahnung ausgebildet sein kann.
Beispielsweise befindet sich in dem Übergangsbereich ein Werkzeugauslauf eines Verzahnungswerkzeugs zum Herstellen der ersten Verzahnung des ersten Differentialplanetenrads und/oder zum Herstellen der zweiten Verzahnung des Koppelplanetenrads. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass eine radiale Außenkontur des Differentialstufenplanetenrads, insbesondere eine radiale Außenkontur und somit eine in radialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads nach außen hin weisende Außenkontur des Differentialstufenplanetenrads, in dem Übergangsbereich einen ersten Kopfkreisdurchmesser der zweiten Verzahnung des Koppelplanetenrads nicht unterschreitet, sondern von dem ersten Kopfkreisdurchmesser der zweiten Verzahnung des Koppelplanetenrads, insbesondere kontinuierlich, auf einen zweiten Kopfkreisdurchmesser der ersten Verzahnung des ersten Differentialplanetenrads ansteigt oder anwächst. Somit ist beispielsweise der zweite Kopfkreisdurchmesser größer als der erste Kopfkreisdurchmesser. Die jeweilige, zuvor genannte Breite verläuft in axialer Richtung des ersten Stufenplaneten und des zweiten Stufenplaneten, mithin in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads und somit entlang der ersten Planetendrehachse. Hierdurch kann insbesondere in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads und somit der Getriebevorrichtung insgesamt betrachtet eine besonders kompakte Bauweise dargestellt werden.
Um insbesondere in axialer Richtung der Getriebevorrichtung eine besonders kompakte Bauweise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die dritte Breite des Übergangsbereiches, insbesondere signifikant, kleiner als die erste Breite des ersten Stufenplaneten, insbesondere der ersten Verzahnung, und, insbesondere signifikant, kleiner als die zweite Breite des zweiten Stufenplaneten, insbesondere der zweiten Verzahnung, ist. Vorzugsweise ist die erste Breite eine erste Verzahnungsbreite der ersten Verzahnung, und vorzugsweise ist die zweite Breite eine zweite Verzahnungsbreite der zweiten Verzahnung. Unter dem Merkmal, dass die dritte Breite signifikant kleiner als die erste Breite und signifikant kleiner als die zweite Breite ist, ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise die dritte Breite höchstens 90 Prozent, insbesondere höchstens 80 Prozent, ganz insbesondere höchstens 70 Prozent und ganz insbesondere höchstens 60 Prozent, der ersten Breite und der zweiten Breite beträgt, wenn die erste Breite und die zweite Breite gleich sind, und dass die dritte Breite beispielsweise höchstens 90 Prozent, insbesondere höchstens 80 Prozent, ganz insbesondere höchstens 70 Prozent und ganz insbesondere höchstens 60 Prozent, der kleineren der ersten Breite und der zweiten Breite beträgt, wenn die erste Breite und die zweite Breite unterschiedlich sind. Insbesondere ist beispielsweise die dritte Breite kleiner als 50 Prozent, insbesondere kleiner als 40 Prozent, ganz insbesondere kleiner als 30 Prozent der ersten Breite und der zweiten Breite beziehungsweise der kleineren der ersten Breite und der zweiten Breite.
Ein weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Differentialplanetenrad und das Koppelplanetenrad, mithin der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet, separat voneinander ausgebildet und, insbesondere drehfest, miteinander verbunden sind, wobei derjenige der ersten und zweiten Stufenplaneten, dessen Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise Teilkreisdurchmesser kleiner als der Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise der Teilkreisdurchmesser des anderen der ersten und zweiten Stufenplaneten ist, einen Vorsprung aufweist, auf welchem der andere Stufenplanet befestigt ist. Mit anderen Worten, wenn der dritte Wälzkreisdurchmesser des ersten Stufenplaneten größer als der vierte Wälzkreisdurchmesser des zweiten Stufenplaneten ist, so ist der erste Stufenplanet ein großer Planet und der zweite Stufenplanet ein kleiner Planet. Wenn der dritte Wälzkreisdurchmesser kleiner als der vierte Wälzkreisdurchmesser ist, so ist der erste Stufenplanet ein kleiner Planet und der zweite Stufenplanet ein großer Planet. Dabei ist es vorgesehen, dass der kleine Planet den beispielsweise als Zapfen ausgebildeten, auch als Verlängerung bezeichneten Vorsprung aufweist, auf welchem der große Planet angeordnet und befestigt ist. Beispielsweise weist der große Planet eine Nabe auf, in welcher beispielsweise zumindest ein Längenbereich des Vorsprungs des kleinen Planeten angeordnet ist, sodass der große Planet über seine Nabe auf dem Längenbereich des Vorsprungs des kleinen Planeten angeordnet ist. Insbesondere ist der große Planet über die Nabe drehfest auf dem Vorsprung befestigt und mithin drehfest mit dem kleinen Planeten verbunden. Dadurch kann eine besonders bauraum- und kostengünstige Bauweise dargestellt werden.
Um den Bauraumbedarf der Getriebevorrichtung insbesondere in axialer Richtung der Getriebevorrichtung besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet in axialer Richtung des ersten Stufenplaneten und des zweiten Stufenplaneten und somit entlang der ersten Planetendrehachse betrachtet unmittelbar beziehungsweise direkt aneinander angrenzen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Sonnenrad eine dritte Verzahnung mit einer dritten Zähnezahl und einem dritten Verzahnungsmodul auf, wobei die dritte Verzahnung in das erste Differentialplanetenrad, insbesondere in dessen erste Verzahnung, eingreift. Die dritte Verzahnung weist dritte Zähne mit einer jeweiligen, dritten Zahnhöhe auf, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die dritten Zahnhöhen gleich sind. Das zweite Sonnenrad weist eine vierte Verzahnung mit einer vierten Zähnezahl und einem vierten Verzahnungsmodul auf, wobei die vierte Verzahnung in das zweite Differentialplanetenrad, insbesondere in dessen fünfte Verzahnung, eingreift. Die vierte Verzahnung weist vierte Zähne mit einer jeweiligen, vierten Zahnhöhe auf, wobei vorzugsweise die vierten Zahnhöhen gleich sind. Zur Realisierung einer besonders bauraum- und gewichtsgünstigen Bauweise hat es sich dabei als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn sich die dritte Zähnezahl und die vierte Zähnezahl voneinander unterscheiden, wenn der dritte Verzahnungsmodul und der vierte Verzahnungsmodul gleich sind, und wenn die jeweilige dritte Zahnhöhe und die jeweilige, vierte Zahnhöhe gleich sind.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden auch als Ordinalia bezeichnete Ordnungszahlwörter wie zum Beispiel „erster“, „erstes“, „zweiter“, „zweites“ etc. nicht notwendigerweise verwendet, um eine Anzahl oder Menge von Elementen, auf welche sich die Ordnungszahlwörter beziehen, anzugeben oder zu implizieren, sondern um eindeutig auf Elemente oder Begriffe referenzieren zu können, denen die Ordnungszahlwörter zugeordnet sind beziehungsweise auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen.
Um den Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass alle Verzahnungen des Stirnraddifferentials gerad verzahnt sind, mithin geradverzahnt ausgebildet oder ausgeführt sind.
Um den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass Planetenträgerwandungen des Planetenträgers, an dessen Planetenträgerwandungen Bolzen, insbesondere drehfest, befestigt sind, an welchen das Differentialstufenplanetenrad des Stirnraddifferentials, das zweite Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials und vorzugsweise das Stufenplanetenrad des Planetengetriebes drehbar gehalten sind, in axialer Richtung des Planetengetriebes und des Stirnraddifferentials und somit entlang der jeweiligen Sonnenraddrehachse betrachtet ausschließlich außen liegen, mithin sich beidseitig an das Hohlrad, das zweite Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials, das Differentialstufenplanetenrad des Stirnraddifferentials und die Sonnenräder des Stirnraddifferentials sowie vorzugsweise an das Stufenplanetenrad des Planetengetriebes anschließen, sodass die insbesondere in axialer Richtung des Planetengetriebes einander gegenüberliegenden Planetenträgerwandungen in axialer Richtung der Getriebevorrichtung und somit entlang der jeweiligen Sonnenraddrehachse betrachtet außerhalb des Planetengetriebes und außerhalb des Stirnraddifferentials angeordnet sind.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das erste Differentialplanetenrad in Phase zu dem Stufenplanetenrad angeordnet ist.
Um insbesondere den axialen Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads und somit entlang der zweiten Planetendrehachse betrachtet das kleinere Planetenrad des Planetengetriebes zwischen dem größeren Planetenrad des Planetengetriebes und dem zweiten Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials angeordnet ist, oder vorzugsweise ist in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads des Stirnraddifferentials und somit entlang der zweiten Planetendrehachse betrachtet das größere Planetenrad des Planetengetriebes zwischen dem kleineren Planetenrad des Planetengetriebes und dem zweiten Differentialplanetenrad des Stirnraddifferentials angeordnet.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Getriebevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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 Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug;
2 eine schematische Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
4 eine schematische Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Differentialstufenplanetenrads eines Stirnradifferentials der Getriebevorrichtung;
5 eine zweite Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads;
6 eine schematische Vorderansicht einer dritten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
7 eine schematische Seitenansicht der dritten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
8 eine schematische Vorderansicht einer vierten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
9 eine schematische Seitenansicht der vierten Ausführungsform der Getriebevorrichtung;
10 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads;
11 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer vierten Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads; und
12 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer fünften Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 und 2 zeigen in einer schematischen Vorderansicht beziehungsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer Getriebevorrichtung 10 für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes und einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder auf, welche auch einfach als Räder bezeichnet werden. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse sind auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug wenigstens einen Antriebsmotor auf, mittels welchem über die Getriebevorrichtung 10 die Fahrzeugräder zumindest oder genau einer der Fahrzeugachsen angetrieben werden können, wodurch das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann. Insbesondere kann es sich bei dem Antriebsmotor um eine Verbrennungskraftmaschine oder aber um eine elektrische Maschine handeln, so dass das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybrid-Fahrzeug oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildet ist. Die über die Getriebevorrichtung 10 antreibbaren Fahrzeugräder werden auch als Antriebsräder bezeichnet. Wenn im Folgenden die Rede von den Rädern oder den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs zu verstehen.
Die Getriebevorrichtung 10 weist ein Stirnradifferential 12 auf, welches auch als Stirnradifferentialgetriebe bezeichnet wird. Das Stirnradifferential 12 ist ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe, welches als ein Stirnradifferentialgetriebe ausgebildet ist. Insbesondere ist das Stirnradifferential 12 als ein Planetendifferential ausgebildet. Das Stirnradifferential 12 weist ein erstes Sonnenrad 14 auf, welches auch als erste Sonne bezeichnet wird. Das erste Sonnenrad 14 ist als ein erster Abtrieb des Stirnradifferentials 12 ausgebildet. Außerdem ist das erste Sonnenrad 14 als ein erstes Stirnrad ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Sonnenrad 14 ein erstes Zahnrad, welches als ein Stirnrad ausgebildet ist. Das erste Sonnenrad 14 weist einen ersten Wälzkreisdurchmesser auf. Das Stirnradifferential 12 weist außerdem ein zweites Sonnenrad 16 auf, welches als ein zweiter Abtrieb des Stirnradifferentials 12 ausgebildet ist. Das zweite Sonnenrad 16 ist als ein zweites Stirnrad ausgebildet. Mit anderen Worten ist das zweite Sonnenrad 16 ein zweites Zahnrad, welches als ein Stirnrad ausgebildet ist. Besonders gut aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Sonnenrädern 14 und 16 koaxial zueinander angeordnet sind. Die Getriebevorrichtung 10 weist ein in 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 18 auf, wobei das Stirnradifferential 12 zumindest teilweise in dem Gehäuse 18 angeordnet ist. Die Sonnenräder 14 und 16 sind um eine den Sonnenrädern 14 und 16 gemeinsame Sonnenraddrehachse relativ zu dem Gehäuse 18 drehbar. Die Sonnenraddrehachse 20 wird auch einfach als Drehachse bezeichnet, wobei die Drehachse in axialer Richtung der Getriebevorrichtung 10 und somit des Stirnradifferentials 12 verläuft, insbesondere mit der axialen Richtung der Getriebevorrichtung 10 und somit des Stirnradifferentials 12 zusammenfällt. Insbesondere fällt die axiale Richtung der Getriebevorrichtung 10 mit der axialen Richtung des Stirnradifferentials 12 zusammen, dessen radiale Richtung mit der radialen Richtung der Getriebevorrichtung 10 zusammenfällt. Das zweite Sonnenrad 16 ist als ein zweiter Abtrieb des Stirnradifferentials 12 ausgebildet. Das Stirnradifferential 12 kann über seine Abtriebe, mithin über die Sonnenräder 4 und 16 Abtriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welchen die Antriebsräder angetrieben werden können. Insbesondere resultiert das jeweilige, von dem jeweiligen Sonnenrad 14, 16 bereitgestellte oder bereitstellbare Abtriebsdrehmoment aus einem Antriebsdrehmoment, welches in das Stirnradifferential 12 einleitbar ist oder eingeleitet wird. Beispielsweise ist das Antriebsdrehmoment von dem Antriebsmotor bereitstellbar oder das Antriebsdrehmoment resultiert aus einem weiteren Drehmoment, welches von dem Antriebsmotor bereitstellbar ist. Insbesondere kann das Antriebsdrehmoment mittels des Stirnradifferentials 12 auf die Fahrzeugräder, insbesondere hälftig, aufgeteilt und verteilt werden. Aus 2 ist erkennbar, dass von dem ersten Sonnenrad 14 eine als erste Seitenwelle 22 ausgebildete, erste Welle und von dem Sonnenrad 16 eine als zweite Seitenwelle 24 ausgebildete, zweite Welle antreibbar ist, wobei ein erstes der Antriebsräder von der Seitenwelle 22 und ein zweites der Antriebsräder von der Seitenwelle 24 antreibbar ist. Insbesondere ist es vorliegend vorgesehen, dass das erste Sonnenrad 14, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Seitenwelle 22 vorgesehen ist, und alternativ oder zusätzlich ist das zweite Sonnenrad 16, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Seitenwelle 24 verbunden. Das zweite Sonnenrad 16 weist einen von dem ersten Wälzkreisdurchmesser unterschiedlichen, zweiten Wälzkreisdurchmesser auf, wobei vorliegend der zweite Wälzkreisdurchmesser kleiner als der erste Wälzkreisdurchmesser ist. Das zweite Sonnenrad 16 wird auch als zweite Sonne, kleine Sonne oder kleinere Sonne bezeichnet, wobei das Sonnenrad 14 auch als erste Sonne, größere Sonne oder große Sonne bezeichnet wird.
Das Stirnradifferential 12 weist des Weiteren einen Planetenradsatz 26 auf, mittels welchem die Sonnenräder 14 und 16 derart miteinander gekoppelt sind, dass die Sonnenräder 14 und 26 insbesondere um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse 18 gegensinnig drehbar sind. Der Planetenradsatz 26 weist einen Planetenträger 28 auf, welcher auch als Steg bezeichnet wird und vorliegend koaxial zu den Sonnenrädern 14 und 16 angeordnet ist. Der Planetenträger 28 ist um die Drehachse (Sonnenraddrehachse 20) relativ zu dem Gehäuse 18 drehbar. Des Weiteren weist der Planetenradsatz 26 ein erstes Differentialplanetenrad 30 auf. Insbesondere weist der Planetenradsatz 26 wenigstens ein weiteres oder mehrere weitere erste Differentialplanetenräder auf, wobei die folgenden und vorigen Ausführungen zum ersten Differentialplanetenrad 30 ohne weiteres auch auf das jeweilige, weitere erste Differentialplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt. Das erste Differentialplanetenrad 30 greift in das erste Sonnenrad 14, mithin kämmt mit dem ersten Sonnenrad 14 oder steht mit dem ersten Sonnenrad 14 in Eingriff. Außerdem ist das erste Differentialplanetenrad 30 um eine erste Planetendrehachse 32 relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an dem Planetenträger 28 gehalten. Darüber hinaus weist das erste Differentialplanetenrad 30 einen dritten Wälzkreisdurchmesser auf. Bei der ersten Ausführungsform ist dem ersten Differentialplanetenrad 30 ein erster Bolzen 34 zugeordnet, welcher auch als erster Planetenbolzen bezeichnet wird. Insbesondere ist das erste Differentialplanetenrad 30 um die erste Planetendrehachse 32 relativ zu dem Bolzen 34 und relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an, insbesondere auf, dem Bolzen 34 angeordnet, insbesondere gelagert, wobei beispielsweise der Bolzen 34 seinerseits, insbesondere drehfest, an dem Planetenträger 28 befestigt ist.
Der Planetenradsatz 26 weist außerdem wenigstens ein zweites Differentialplanetenrad 36 auf. Insbesondere ist es denkbar, dass der Planetenradsatz 26 wenigstens ein weiteres oder mehrere, weitere zweite Differentialplanetenräder aufweist, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zum zweiten Differentialplanetenrad 36 ohne weiteres auch auf das weitere zweite Differentialplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt. Das zweite Differentialplanetenrad 36 greift in das zweite Sonnenrad 16 ein, was in 2 durch einen gestrichelten Pfeil 38 dargestellt ist. Mit anderen Worten kämmt das zweite Differentialplanetenrad 36 mit dem Sonnenrad 16 oder das zweite Differentialplanetenrad 36 steht mit dem zweiten Sonnenrad 16 in Eingriff. Somit bedeutet der gestrichelte Pfeil 38 „kämmt mit“. Das zweite Differentialplanetenrad 36 ist um eine zweite Planetendrehachse 40 relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an dem Planetenträger 28 gehalten. Aus 2 ist erkennbar, dass die zweite Planetendrehachse 40 parallel zur ersten Planetendrehachse 32 verläuft und von der Planetendrehachse 32 beabstandet ist. Außerdem verlaufen die Planetendrehachsen 32 und 40 parallel zur Drehachse (Sonnenraddrehachse 20), und die Planetendrehachsen 32 und 40 sind jeweils von der Drehachse beabstandet. Bei der ersten Ausführungsform ist dem zweiten Differentialplanetenrad 36 ein zweiter Bolzen 42 zugeordnet, welcher auch als zweiter Planetenbolzen bezeichnet wird. Dabei ist das zweite Differentialplanetenrad 36 um die zweite Planetendrehachse 40 relativ zu dem Bolzen 42 und relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an, insbesondere auf, dem zweiten Bolzen 42 angeordnet, insbesondere gelagert, wobei beispielsweise der zweite Bolzen 42 seinerseits, insbesondere drehfest, an dem Planetenträger 28 befestigt ist.
Der Planetenradsatz 26 weist auch wenigstens ein Koppelplanetenrad 44 auf. Insbesondere weit der Planetenradsatz 26, insbesondere je erstem Differentialplanetenrad, ein jeweiliges Koppelplanetenrad wie das Koppelplanetenrad 44 auf. Das erste Differentialplanetenrad 30, das zweite Differentialplanetenrad 36 und das Koppelplanetenrad 44 sind als Stirnräder, mithin als Zahnräder ausgebildet, welche als Stirnräder ausgebildet sind. Das Koppelplanetenrad 44 ist koaxial zu dem ersten Differentialplanetenrad 30 angeordnet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Differentialplanetenrad 30 verbunden. Das Koppelplanetenrad 44 greift in das zweite Differentialplanetenrad 36 ein, wodurch die Differentialplanetenräder 30 und 36 über das Koppelplanetenrad 44, insbesondere drehmomentenübertragend, miteinander gekoppelt sind. Das Koppelplanetenrad 44 weist einen von dem dritten Wälzkreisdurchmesser des ersten Differentialplanetenrads 30 unterschiedlichen, vierten Wälzkreisdurchmesser auf. Des Weiteren bilden das erste Differentialplanetenrad 30 und das ihm zugeordnete Koppelplanetenrad 44 ein Differentialstufenplanetenrad 46, welches auch als Differentialstufenplanet bezeichnet wird. Somit weist der Planetenradsatz 26 das Differentialstufenplanetenrad 46 auf. Insbesondere weist beispielsweise der Planetenradsatz 26 wenigstens ein weiteres oder mehrere weitere Differentialstufenplanetenräder auf, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem Differentialstufenplanetenrad 46 ohne weiteres auch auf das jeweilige, weitere Differentialstufenplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt. Das Differentialstufenplanetenrad 46 ist um die erste Planetendrehachse 32 relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an dem Planetenträger 28 gehalten. Dies ist vorliegend dadurch realisiert, dass das Differentialstufenplanetenrad 46 um die erste Planetendrehachse 32 relativ zu dem Bolzen 34 und relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an, insbesondere auf, dem Bolzen 34 angeordnet, insbesondere gelagert, ist, so dass auch das Koppelplanetenrad 44 um die erste Planetendrehachse 32 relativ zu dem Bolzen 34 und relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an, insbesondere auf, dem Bolzen 34 angeordnet, insbesondere gelagert, ist. Das erste Differentialplanetenrad 30 ist ein erster Stufenplanet des Differentialstufenplanetenrads 46 oder wird auch als erster Stufenplanet des Differentialstufenplanetenrads 46 bezeichnet. Demzufolge ist das Koppelplanetenrad 44 ein zweiter Stufenplanet des Differentialstufenplanetenrads 46, oder das Koppelplanetenrad 44 wird auch als zweiter Stufenplanet des Differentialstufenplanetenrads 46 bezeichnet. Bei der ersten Ausführungsform ist der vierte Wälzkreisdurchmesser des Koppelplanetenrads 44 kleiner als der dritte Wälzkreisdurchmesser des ersten Differentialstufenplanetenrads 46, so dass das Koppelplanetenrad 44 auch als kleiner Stufenplanet oder kleinerer Stufenplanet oder kleiner Planet bezeichnet wird, und so dass das erste Differentialplanetenrad 30 auch als großer Stufenplanet oder größerer Stufenplanet oder großer Planet bezeichnet wird.
Um eine besonders kompakte und gewichtsgünstige Bauweise der Getriebevorrichtung 10 sowie eine besonders hohe Drehmomentendichte realisieren zu können, ist es vorgesehen, dass ein erstes Verhältnis zwischen dem ersten Wälzkreisdurchmesser und dem zweiten Wälzkreisdurchmesser und ein zweites Verhältnis zwischen dem dritten Wälzkreisdurchmesser und dem vierten Wälzkreisdurchmesser gleich sind. Dabei weist beispielsweise das erste Differentialplanetenrad 30 eine erste Zähnezahl und einen ersten Verzahnungsmodul aufweisende, erste Verzahnung auf, welche in das erste Sonnenrad 14 eingreift und erste Zähne mit einer jeweiligen, ersten Zahnhöhe aufweist. Das Koppelplanetenrad 44 weist beispielsweise eine zweite Zähnezahl und einen zweiten Verzahnungsmodul aufweisende, zweite Verzahnung auf, welche in das zweite Differentialplanetenrad 36 eingreift und zweite Zähne mit einer jeweiligen, zweiten Zahnhöhe aufweist. Dabei ist es ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Zähnezahl und die zweite Zähnezahl gleich sind, und dass sich der erste Verzahnungsmodul und der zweite Verzahnungsmodul voneinander unterscheiden, so dass sich die jeweilige erste Zusammenhang und die jeweilige, zweite Zusammenhang voneinander unterscheiden.
4 zeigt in einer schematischen Vorderansicht eine erste Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46. In 4 ist die erste Verzahnung des ersten Differentialplanetenrads 30 mit 48 bezeichnet, deren erste Zähne mit 50 bezeichnet sind. Die zweite Verzahnung des Koppelplanetenrads 44 ist in 4 mit 52 bezeichnet, deren zweite Zähne mit 54 bezeichnet sind. Es ist erkennbar, dass die erste Verzahnung 48 auch erste Lücken 56 aufweist, welche auch als erste Zahnlücken bezeichnet werden. In um die Planetendrehachse 32 verlaufender Umfangsrichtung der Verzahnung 48 und somit des Differentialplanetenrads 30 ist zwischen jeweils zwei direkt benachbarten Zähnen 50 eine jeweilige der Lücken 56 angeordnet. Die Verzahnung 52 weist zweite Lücken 58 auf, welche auch als zweite Zahnlücken bezeichnet werden. In um die Planetendrehachse 32 verlaufender Umfangsrichtung des Koppelplanetenrads 44 und der Verzahnung 52 ist zwischen zwei jeweils unmittelbar benachbarten Zähnen 54 eine der zweiten Lücken 58 angeordnet. Die jeweilige Lücke 56 wird auch als erste Zahnlücke bezeichnet, und die jeweilige Lücke 58 wird auch als zweite Zahnlücke bezeichnet. Bei der in 4 gezeigten, ersten Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46 sind die Verzahnungen 48 und 52 um die Planetendrehachse 32 betrachtet derart rotatorisch voneinander orientiert, dass die jeweiligen, ersten Lücken 56 mit den jeweiligen, zweiten Lücken 58 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 und somit entlang der ersten Planetendrehachse 32 betrachtet miteinander fluchten.
Bei der in 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10 sind das erste Differentialplanetenrad 30 und das Koppelplanetenrad 44 separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden. Dabei grenzen, insbesondere stoßen, das erste Differentialplanetenrad 30 und das Koppelplanetenrad 44 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 und somit entlang der ersten Planetendrehachse 32 betrachtet direkt, das heißt unmittelbar aneinander an, so dass sich beispielsweise das erste Differentialplanetenrad 30 und das Koppelplanetenrad 44 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 direkt gegenseitig berühren. 3 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10. Auch bei der zweiten Ausführungsform sind beispielsweise das erste Differentialplanetenrad 30 und das zugeordnete Koppelplanetenrad 44 separat voneinander ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist jedoch in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 und somit entlang der ersten Planetendrehachse 32 betrachtet, zwischen dem ersten Differentialplanetenrad 30 und dem zugehörigen Koppelplanetenrad 44 ein Zwischenbereich 60 angeordnet, welcher auch als Übergangsbereich bezeichnet oder als ein Übergangsbereich ausgebildet sein kann. Beispielsweise weist das erste Differentialplanetenrad 30, insbesondere dessen Verzahnung 48, eine in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 verlaufende, erste Breite auf, über welche beispielsweise die Verzahnung 48 in das Sonnenrad 14 eingreift. Beispielsweise weist das Koppelplanetenrad 44, insbesondere dessen Verzahnung 52, eine in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 verlaufende, zweite Breite, insbesondere zweite Verzahnungsbreite, auf, über welche beispielsweise die Verzahnung 52 in das Differentialplanetenrad 36 eingreift. Die erste Breite wird beispielsweise auch mit b1 bezeichnet, und die zweite Breite wird beispielsweise auch mit b2 bezeichnet. Ferner ist es denkbar, dass der Zwischenbereich 60 eine in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 verlaufende, dritte Breite aufweist, welche auch mit b3 bezeichnet wird.
5 zeigt in einer schematischen Vorderansicht eine zweite Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Verzahnungen 48 und 52 in um die erste Planetendrehachse 32 verlaufender Umfangsrichtung des Differentialstufenplanetenrads 46 betrachtet derart rotatorisch zueinander orientiert, dass die ersten Lücken 56 der ersten Verzahnung 48 des ersten Differentialplanetenrads 30 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 betrachtet mit den zweiten Zähnen 54 der zweiten Verzahnung 52 des Koppelplanetenrads 44 fluchten, und dass die ersten Zähne 50 der ersten Verzahnung 48 des ersten Differentialplanetenrads 30 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 betrachtet mit den zweiten Lücken 58 der zweiten Verzahnung 52 des Koppelplanetenrads 44 fluchten. Alternativ ist es denkbar, dass, während bei der in 4 gezeigten, ersten Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46 die Verzahnungen 48 und 52 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 exakt fluchten, mithin die Zähne 50 mit den Zähnen 54 und die Lücken 56 mit den Lücken 58 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 exakt fluchten, bei der in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46 die Verzahnungen 48 und 52 nicht fluchten, sondern in um die erste Planetendrehachse 32 verlaufender Umfangsrichtung des Differentialstufenplanetenrads 46 um einen Versatzwinkel V zueinander versetzt oder verdreht sind, so dass beispielsweise zumindest jeweilige Teilbereiche der Zähne 50 und der Lücken 58 und zumindest jeweilige Teilbereiche der Lücken 56 und der Zähne 54 um die Umfangsrichtung des Differentialstufenplanetenrads 46 betrachtet auf gleicher Höhe beziehungsweise in gleicher rotatorischer Lage angeordnet sind.
Vorzugsweise ist es bei der in 3 gezeigten, zweiten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10 vorgesehen, dass die dritte Breite b3 des Zwischenbereichs 60 kleiner als die erste Breite b1 des ersten Stufenplaneten und kleiner als die zweite Breite b2 des zweiten Stufenplaneten ist. Es ist denkbar, dass die erste Breite und die zweite Breite gleich sind oder die erste Breite und die zweite Breite können sich voneinander unterscheiden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das erste Sonnenrad 14 eine dritte Zähnezahl und einen dritten Verzahnungsmodul aufweisen, dritte Verzahnung aufweist, welche in das erste Differentialplanetenrad 30, insbesondere in dessen erste Verzahnung 48, eingreift und dritte Zähne mit einer jeweiligen, dritten Zahnhöhe aufweist. Das zweite Sonnenrad 16 weist beispielsweise eine vierte Zähnezahl und einen vierten Verzahnungsmodul aufweisende, vierte Verzahnung auf, welche in das zweite Differentialplanetenrad 36, insbesondere in dessen fünfte Verzahnung, eingreift und vierte Zähne mit einer jeweiligen vierten Zahnhöhe aufweist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich die dritte Zähnezahl und die vierte Zähnezahl voneinander unterscheiden, wobei vorzugsweise der dritte Verzahnungsmodul und der vierte Verzahnungsmodul gleich sind, so dass vorzugsweise die jeweilige, dritte Zahnhöhe und die jeweilige, vierte Zahnhöhe gleich sind. Daher ist es vorzugsweise vorgesehen, dass alle Verzahnungen des Stirnradifferentials 12 geradverzahnt sind.
6 und 7 zeigen in einer schematischen Vorderansicht beziehungsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine dritte Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10. Bei der dritten Ausführungsform weist die Getriebevorrichtung 10 ein zusätzlich zu dem Stirnradifferential 12 vorgesehenes Planetengetriebe 62 auf, welches im Folgenden näher erläutert wird. Das Planetengetriebe 62 weist wenigstens ein zusätzlich zu dem Differentialstufenplanetenrad 46 beziehungsweise zusätzlich zu den Differentialstufenplanetenrädern 46 vorgesehenes Stufenplanetenrad 64 auf, welches um die zweite Planetendrehachse 40 relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an dem Planetenträger 28 gehalten ist. Bei der dritten Ausführungsform ist das Stufenplanetenrad 64 um die Planetendrehachse 40 relativ zu dem Bolzen 42 und relativ zu dem Planetenträger 28 drehbar an, insbesondere auf, dem zweiten Bolzen 42 angeordnet, insbesondere gelagert. Somit ist bei der dritten Ausführungsform das Stufenplanetenrad 64 koaxial zu dem zweiten Differentialplanetenrad 36 angeordnet. Insbesondere sind das zweite Differentialplanetenrad 36 und das Stufenplanetenrad 64 um die zweite Planetendrehachse 40 relativ zueinander drehbar. Beispielsweise kann das Planetengetriebe 62 wenigstens ein weiteres oder mehrere weitere Stufenplanetenräder aufweisen, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem Stufenplanetenrad 64 ohne weiteres auf das jeweilige, weitere Stufenplanetenrad übertragbar sind und umgekehrt. Insbesondere ist je zweitem Differentialplanetenrad 36 ein jeweiliges Stufenplanetenrad 64 vorgesehen.
Das Stufenplanetenrad 64 weist ein erstes Planetenrad 66 und ein zweites Planetenrad 68 auf, wobei die Planetenräder 66 und 68, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden sind. Die Planetenräder 66 und 68 sind Stirnräder. Mithin sind die Planetenräder 66 und 68 Zahnräder, welche als Stirnräder ausgebildet sind. Vorzugsweise sind auch die Planetenräder 66 und 68 geradverzahnt. Das Planetenrad 66 wird auch als dritter Stufenplanet bezeichnet, und das Planetenrad 68 wird auch als vierter Stufenplanet bezeichnet. Es ist erkennbar, dass die Planetenräder 66 und 68 unterschiedlich groß sind, mithin unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser und/oder unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisen, vorliegend derart, dass das Planetenrad 66 einen fünften Wälzkreisdurchmesser und das Planetenrad 68 einen sechsten Wälzkreisdurchmesser aufweist, welcher kleiner als der fünfte Wälzkreisdurchmesser ist. Daher wird das Planetenrad 66 auch als großes Planetenrad oder größeres Planetenrad bezeichnet, und das Planetenrad 68 wird auch als kleines Planetenrad oder kleineres Planetenrad bezeichnet.
Das Planetengetriebe 62 weist außerdem ein zusätzlich zu dem ersten Sonnenrad 14 und zusätzlich zu dem zweiten Sonnenrad 16 vorgesehenes drittes Sonnenrad 70 auf, welches auch als Antriebssonnenrad oder Antriebssonne bezeichnet wird. Vorzugsweise ist auch das dritte Sonnenrad 70 ein Stirnrad und vorzugsweise geradverzahnt. Es ist erkennbar, dass das große Planetenrad, mithin vorliegend das Planetenrad 66, in das dritte Sonnenrad 70 eingreift. Mit anderen Worten steht das große Planetenrad mit dem dritten Sonnenrad 70 in Eingriff. Das Planetengetriebe 62 weist des Weiteren ein Hohlrad 72 auf, welches bei der dritten Ausführungsform, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 18 verbunden ist. Bei einer alternativen Ausführungsform wäre es denkbar, dass ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem Koppelzustand ist beispielsweise das Hohlrad 72 mittels des Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse 18 verbunden. In dem Entkoppelzustand gibt beispielsweise das Schaltelement das Hohlrad 72 für um die Drehachse (Sonnenraddrehachse 20) relativ zu dem Gehäuse 18 erfolgende Drehungen frei, so dass sich das Hohlrad 72 in dem Entkoppelzustand um die Drehachse relativ zum Gehäuse 18 drehen kann. Bei der dritten Ausführungsform ist somit das Planetengetriebe 62 koaxial zu dem Stirnradifferential 12 angeordnet. Dabei ist das Sonnenrad 70 koaxial zu den Sonnenrädern 14 und 16 angeordnet und somit um die Sonnenraddrehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 18 drehbar. Außerdem ist erkennbar, dass der Planetenträger 28 ein dem Stirnradifferential 12 und dem Planetengetriebe 62 gemeinsamer Planetenträger ist, an welchem auch das Stufenplanetenrad 64 um die zweite Planetendrehachse 40 drehbar gehalten ist. Es ist erkennbar, dass das kleine Planetenrad, mithin vorliegend das Planetenrad 68 in Eingriff mit dem Hohlrad 72 steht.
Beispielsweise ist das Sonnenrad 70 von dem Antriebsmotor antreibbar, so dass das zuvor genannte Antriebsdrehmoment beispielsweise über das Planetengetriebe 62 bereitstellbar und über das Planetengetriebe 62 in das Stirnradifferential 12 einleitbar ist, um dadurch den Planetenträger 28 und somit das Stirnradifferential 12 anzutreiben. Somit ist vorzugsweise der Planetenträger 28 als ein Antrieb des Stirnradifferentials 12 ausgebildet, über dessen Antrieb das zuvor genannte Antriebsdrehmoment des Stirnradifferentials 12 einleitbar ist.
In 3 bedeutet ein gestrichelter Pfeil 74 „kämmt mit“, so dass durch den gestrichelten Pfeil 74 veranschaulicht ist, dass das Sonnenrad 70 mit dem großen Planetenrad (Planetenrad 66) kämmt, mithin in Eingriff mit dem großen Planetenrad steht.
Um eine besonders kompakte Bauweise insbesondere in axialer Richtung der Getriebevorrichtung 10 und somit entlang der Sonnenraddrehachse 20 betrachtet realisieren zu können, ist es bei der dritten Ausführungsform vorgesehen, dass sich das zweite Differentialplanetenrad 36 in eine in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads 36 verlaufende und somit parallel zur zweiten Planetendrehachse 40 verlaufende oder mit der zweiten Planetendrehachse 40 zusammenfallende, in 7 durch einen Pfeil 76 veranschaulichte Richtung an das Hohlrad 72 und an das mit dem Hohlrad 72 in Eingriff stehende Planetenrad 68 anschließt, wobei sich das Hohlrad 72 und das damit in Eingriff stehende Planetenrad 68 in die durch den Pfeil 76 veranschaulichte Richtung an das Planetenrad 66 anschließen, wodurch das Hohlrad 72 und das Planetenrad 68 in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads 36 und vorliegend auch in axialer Richtung des Stufenplanetenrads 64 und somit entlang der zweiten Planetendrehachse 40 betrachtet, zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad 36 und dem Planetenrad 66 angeordnet sind.
Wie bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10 ist auch bei der dritten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10 der erste Wälzkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads 14 größer als der zweite Wälzkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads 16. Bei der zweiten Ausführungsform schließt sich das zweite Sonnenrad 16 in eine in axialer Richtung der Sonnenräder 14 und 16 verlaufende und somit parallel zur Sonnenraddrehachse 20 verlaufende oder mit der Sonnenraddrehachse 20 zusammenfallende, in 3 durch einen Pfeil 78 veranschaulichte Anordnungsrichtung an das Sonnenrad 14 an, wobei vorliegend die durch den Pfeil 78 veranschaulichte Anordnungsrichtung der durch den Pfeil 76 veranschaulichten Richtung entspricht. Das erste Sonnenrad 14 schließt sich in die Anordnungsrichtung (Pfeil 78) an das dritte Sonnenrad 70 an, wodurch das erste Sonnenrad 14 in axialer Richtung der Sonnenräder 14, 16 und 70 und somit entlang der Sonnenraddrehachse 20 betrachtet zwischen dem zweiten Sonnenrad 16 und dem dritten Sonnenrad 70 angeordnet ist.
Des Weiteren ist es vorgesehen, dass Planetenträgerwandungen 80 und 82 des Planetenträgers 28, an dessen Planetenträgerwandungen 80 und 82 die Bolzen 34 und 42, insbesondere drehfest, befestigt sind, in axialer Richtung des Planetengetriebes 62 und des Stirnradifferentials 12 und somit entlang der Sonnenraddrehachse 20 betrachtet ausschließlich außen liegen, mithin sich beidseitig an das Hohlrad 72, das Stufenplanetenrad 64, das zweite Differentialplanetenrad 36, das Differentialstufenplanetenrad 46 und die Sonnenräder 14, 16 und 70 anschließen und somit außerhalb sowohl des Planetengetriebes 62 als auch des Stirnradifferentials 12 angeordnet sind.
8 und 9 zeigen in einer schematischen Vorderansicht beziehungsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine vierte Ausführungsform der Getriebevorrichtung 10. Wie bei der dritten Ausführungsform greift das kleine Planetenrad (Planetenrad 68) in das Hohlrad 72 ein, und das große Planetenrad (Planetenrad 66) greift in das dritte Sonnenrad 70 ein. Bei der vierten Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen, dass in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads 36 und des Stufenplanetenrads 64 betrachtet das große Planetenrad (Planetenrad 66) zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad 36 und dem kleinen Planetenrad (Planetenrad 68) angeordnet ist, so dass das Planetenrad 66 in axialer Richtung des Stufenplanetenrads 64 und des zweiten Differentialplanetenrads 36 betrachtet zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad 36 und dem Hohlrad 72 angeordnet ist.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46. Bei der dritten Ausführungsform sind das Differentialplanetenrad 30 und das zugehörige Koppelplanetenrad 44 separat voneinander ausgebildet und drehfest miteinander verbunden. Dabei weist das Koppelplanetenrad 44 einen Vorsprung 84 auf, welcher vorliegend als ein Bund des Koppelplanetenrads 44 oder durch einen Bund des Koppelplanetenrads 44 gebildet ist. Dabei ist das Differentialplanetenrad 30 auf dem Vorsprung 84 angeordnet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Vorsprung 84 verbunden, wodurch das Differentialplanetenrad 30, insbesondere permanent, drehfest mit dem Koppelplanetenrad 44 verbunden ist. Vorliegend weist das Differentialplanetenrad 30 eine Nabe 36 auf, in welcher der Vorsprung 84 angeordnet ist.
Somit ist das Differentialplanetenrad 30 über seine Nabe 86, insbesondere permanent, drehfest mit dem Vorsprung 84 und somit mit dem Koppelplanetenrad 44 verbunden.
11 zeigt eine vierte Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46. Bei der vierten Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46 sind das erste Differentialplanetenrad 30 und das zugehörige Koppelplanetenrad 44 einstückig miteinander ausgebildet und dadurch, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden. In 11 ist ein Bereich mit B bezeichnet. Wie aus 11 erkennbar ist, unterschreitet eine radiale Außenkontur 88 des Differentialstufenplanetenrads 46 in dem Übergangsbereich (Zwischenbereich 60) einen ersten Kopfkreisdurchmesser k1 der zweiten Verzahnung 52 nicht, sondern steigt von dem ersten Kopfkreisdurchmesser k1 auf einen zweiten Kopfkreisdurchmesser k2 der ersten Verzahnung 48, insbesondere zumindest im Wesentlichen kontinuierlich, an. Insbesondere erfolgt beispielsweise in dem Bereich B eine Bearbeitung, insbesondere Herstellung, der Verzahnung 52 und/oder der Verzahnung 48, insbesondere durch ein Verzahnungswerkzeug, so dass der Bereich B beispielsweise ein Werkzeugauslaufbereich ist.
12 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Differentialstufenplanetenrads 46. Aus 12 ist erkennbar, dass bei der fünften Ausführungsform der Zwischenbereich 60 (Übergangsbereich) frei von einer Verzahnung ist.
Es ist erkennbar, dass das Stirnradifferential 12 den insbesondere wie auch immer angetriebenen oder antreibbaren Planetenträger 28 und die zwei unterschiedlich großen Sonnenräder 14 und 16, die gleichzeitig die beiden auch als Ausgänge bezeichneten Abtriebe des Stirnradifferentials 12 darstellen, umfasst. Ferner umfasst das Stirnradifferential 12 das Differentialstufenplanetenrad 46 oder vorzugsweise eine Gruppe aus jeweils gleichen Differentialstufenplanetenrädern 46, wobei die Gruppe jeweils wenigstens oder mehr als zwei gleiche Differentialstufenplanetenräder 46 umfasst. Vorzugsweise sind die Differentialstufenplanetenräder 46 in um die Sonnenraddrehachse 20 verlaufender Umfangsrichtung des Stirnradifferentials 12 gleichmäßig verteilt angeordnet, insbesondere über einen jeweiligen Umfang des jeweiligen Sonnenrads 14, 16. Ferner umfasst das Stirnradifferential 12 das zweite Differentialplanetenrad 36 oder vorzugsweise eine Gruppe aus gleichen Differentialplanetenrädern 36, wobei vorzugsweise die mehreren Differentialplanetenräder 36 in um die Sonnenraddrehachse 20 verlaufender Umfangsrichtung des Stirnradifferentials 12 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Insbesondere ist je Differentialstufenplanetenrad 46 ein jeweiliges, zweites Differentialplanetenrad 36 vorgesehen. Die Differentialstufenplanetenräder 46 und die zweiten Differentialplanetenräder 36 sind drehbar an, insbesondere auf, ihren jeweils zugehörigen Bolzen 34 und 42 gelagert. Hierfür können zum Beispiel Wälz- und/oder Gleitlagerungen verwendet werden. Die Bolzen 34 und 42 sind am, insbesondere im Planetenträger 28, insbesondere drehfest, befestigt. Der Planetenträger 28 kann ein- oder mehrteilig, mithin einstückig oder mehrteilig ausgeführt sein. Der Planetenträger 28 ist beispielsweise gegenüber dem ein- oder mehrteiligen Gehäuse 18, welches beispielsweise als ein Getriebegehäuse oder als ein Antriebsgehäuse ausgebildet ist, direkt oder indirekt, insbesondere drehbar, gelagert. Beispielsweise erfolgt eine direkte Lagerung zwischen dem Planetenträger 28 und dem Gehäuse über wenigstens oder genau zwei beispielsweise als Gleitlager oder Wälzlager ausgebildete Lager, insbesondere derart, dass der Planetenträger 28 über die genannten Lager drehbar an dem Gehäuse 18 gelagert ist, insbesondere derart, dass der Planetenträger 28 um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse 18 drehbar ist. Das zweite Differentialplanetenrad 36 kämmt mit dem zweiten, kleineren Sonnenrad 16 und mit dem gegenüber dem ersten Differentialplanetenrad 30 kleineren Koppelplanetenrad 44, insbesondere jeweils direkt, und vorzugsweise ansonsten mit keinem anderen, weiteren Zahnrad. Das erste Differentialplanetenrad 30 kämmt beispielsweise ausschließlich mit dem ersten, größeren Sonnenrad 14. Damit an den beiden Sonnenrädern 14 und 16 identische Drehmomente anliegen, mithin so dass das Antriebsdrehmoment heftig und somit zu gleichen Teilen auf die Sonnenräder 14 und 26 und somit die Seitenwellen 22, 24 aufteilbar ist oder aufgeteilt wird, sind die Verhältnisse zwischen den Wälzkreisdurchmessern der Sonnenräder 14 und 16 und denen der Stufenplaneten (Differentialplanetenrad 30 und Koppelplanetenrad 44) des Differentialstufenplanetenrads 46 identisch, so dass gilt: $WS1 / WS2 = WSP1 / WSP2$
Dabei bezeichnet WS1 den ersten Wälzkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads 14, WS2 den zweiten Wälzkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads 16, WSP1 den dritten Wälzkreisdurchmesser des ersten Differentialplanetenrads 30 und WSP2 den vierten Wälzkreisdurchmesser des Koppelplanetenrads 44. Wie zuvor beschrieben ist der erste Wälzkreisdurchmesser größer als der zweite Wälzkreisdurchmesser, und der dritte Wälzkreisdurchmesser ist größer als der vierte Wälzkreisdurchmesser.
Sämtliche Verzahnungen der Stirnräder können geradverzahnt oder schrägverzahnt sein. Eine Geradverzahnung ist bevorzugt. Sind, wie es in 4 dargestellt ist, die Verzahnungen 48 und 52 derart rotatorisch zueinander orientiert, dass die Zähne 50 exakt mit den Zähnen 54 fluchten, so dass also exakt Lücke 56 auf Lücke 58 und exakt Zahn 50 auf Zahn 54 steht, so kann ein Werkzeugauslauf für ein Verzahnungswerkzeug zum Herstellen der kleineren Verzahnung 52 beispielsweise in die Lücken der größeren Verzahnung 48 gewissermaßen hineinragen, ohne im Bereich der größeren Verzahnung 48 Material abzutragen. Mit 90 ist ein Kragen bezeichnet, mittels welchem eine besonders breite Lagerbasis des Stufenplanetenrads 64 dargestellt werden kann.
Auf diese Weise kann der nicht nutzbare Zwischenbereich 60 zwischen den Verzahnungen 48 und 50 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 klein beziehungsweise kurzgehalten werden. Je geringer der Unterschied zwischen dem dritten Wälzkreisdurchmesser und dem vierten Wälzkreisdurchmesser ist, desto kleiner oder kürzer wird vorteilhafterweise auch der nicht für eine Verzahnung nutzbare Zwischenbereich 60.
Sind das Differentialplanetenrad 30 und das zugehörige Koppelplanetenrad 44 separat voneinander ausgebildet und drehfest miteinander verbunden, so kann die drehfeste Verbindung zwischen dem Differentialplanetenrad 30 und dem zugehörigen Koppelplanetenrad 44 über einen Presssitz, über eine Steckverzahnung, eine Schweißnaht, eine Kombination dieser Verbindungen oder auf eine andere Art ausgeführt sein. Ein Vorteil ist dabei, dass das Differentialplanetenrad 30 und das zugehörige Koppelplanetenrad 44 axial direkt benachbart, also ohne den Zwischenbereich 60 ausgeführt sein können, wodurch eine besonders kurze axiale Bauweise darstellbar ist.
Bevorzugt jedoch ist der Zwischenbereich 60 mit der Breite B3 zwischen dem Differentialplanetenrad 30 und dem Koppelplanetenrad 44, mithin zwischen den Verzahnungen 48 und 52 vorgesehen. In dem Zwischenbereich 60 befindet sich beispielsweise Werkzeugauslauf des Verzahnungswerkzeugs zum Herstellen der Verzahnung 52 des Koppelplanetenrads 44. Das einfach auch als Werkzeug bezeichnete Verzahnungswerkzeug läuft beispielsweise sogar in den Bereich der Verzahnung 48 des Differentialplanetenrads 30 ein, jedoch lediglich in die Lücken 56 der Verzahnung 48, so dass die Verzahnung 48 nicht durch das Verzahnungswerkzeug, mittels welchem die Verzahnung 52 hergestellt wird, verletzt, bearbeitet oder anderweitig beeinträchtigt wird. In den Zwischenbereich 60 wachsen gewissermaßen die Zähne 54 der Verzahnung 52 von dem zweiten Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise von dem Kopfkreisdurchmesser k1 auf den ersten Wälzkreisdurchmesser beziehungsweise auf den Kopfkreisdurchmesser k2 an. Die radiale Außenkontur 88 des Differentialstufenplanetenrads 46 unterschreitet also den Kopfkreisdurchmesser k1 des gegenüber dem ersten Differentialplanetenrad 30 kleineren Koppelplanetenrads 44 im Zwischenbereich 60 nicht. Vorzugsweise wird der Unterschied zwischen dem ersten Wälzkreisdurchmesser des Differentialplanetenrads 30 und dem zweiten Wälzkreisdurchmesser des Koppelplanetenrads 44 möglichst klein gewählt, da in der Folge die Breite b3 des Zwischenbereichs 60 kleingehalten werden kann. Vorteile dieser Ausgestaltung sind insbesondere:

- Das Differentialstufenplanetenrad 46 kann einteilig beziehungsweise einstückig ausgeführt werden, wodurch die Kosten besonders geringgehalten werden können.
- Durch das Eintauchen des Verzahnungswerkzeugs zum Herstellen der Verzahnung 52 in die Verzahnung 48 kann die Breite b3, die einen in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 verlaufenden Abstand zwischen dem Differentialplanetenrad 30 und dem Koppelplanetenrad 44 darstellt, kleingehalten werden.
- Zahnfußfestigkeit höher als bei abgesetzten Zähnen.

Schließlich ist es, wie es in 12 dargestellt ist, bei der fünften Ausführungsform denkbar, dass zwischen den beiden Verzahnungen 48 und 52 beziehungsweise zwischen dem Differentialplanetenrad 30 und dem zugehörigen Koppelplanetenrad 44 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 betrachtet der Zwischenbereich 60 mit der Breite b3 existiert, wobei bei der in 12 gezeigten, fünften Ausführungsform innerhalb des Zwischenbereichs 60 der Außendurchmesser des Differentialstufenplanetenrads 46 signifikant kleiner als der gegenüber dem Kopfkreisdurchmesser k2 der Zähne 50 beziehungsweise der Verzahnung 48 kleinere Kopfkreisdurchmesser k1 der Zähne 54 beziehungsweise der Verzahnung 52 ist. Der Außendurchmesser ist in 12 mit a bezeichnet. Der Außendurchmesser a kann in diesem Zwischenbereich 60 sogar gleich groß oder kleiner als ein Fußkreisdurchmesser der Verzahnung 52 ausgeführt sein. Es ist denkbar, dass beispielsweise das Verzahnungswerkzeug zum Herstellen der Verzahnung 52 dabei nicht in den Bereich beziehungsweise nicht in die Lücken 56 der Verzahnung 48 eintaucht. In genau diesem Fall ist es von Vorteil, die Zähne 50 und 54 der Verzahnungen 48 und 52 nicht axial fluchten zu lassen, sondern, wie es in 5 gezeigt ist, die Verzahnungen 48 und 52 um die Planetendrehachse 32 zueinander zu verdrehen. Diese rotatorische Ausrichtung oder Verdrehung der Verzahnungen 48 und 52 kann zumindest frei gewählt werden, sollte jedoch bei allen Differentialstufenplanetenrädern 46 gleich groß sein, damit eine vorteilhafte Montierbarkeit des Stirnradifferentials 12 dargestellt werden kann. In diesem konkreten Ausführungsfall sollten daher die Verzahnungen 52 und 48 nicht zwingend dieselbe Zähnezahl aufweisen. Als Nachteil daraus kann eine große Breite b3 zwischen den Verzahnungen 48 und 52 resultieren, was jedoch als hinnehmbar eingestuft werden kann. Daraus resultierende Vorteile können sein:

- einteilige beziehungsweise einstückige Ausführung
- einfacher Herstellungsprozess

Es ist denkbar, dass die Zähnezahl in der Verzahnungen 48 und 52 identisch sind, wobei beispielsweise, wie es bei der in 4 gezeigten, ersten Ausführungsform vorgesehen ist, die Zähne 50 und 54 der beiden Verzahnungen 48 und 52 in axialer Richtung des Differentialstufenplanetenrads 46 fluchten. Alternativ dazu ist es denkbar, dass, wie es in 5 dargestellt ist, die Verzahnungen 48 und 52 in Umfangsrichtung des Differentialstufenplanetenrads 46 betrachtet, im Gegensatz zu der zueinander fluchtenden Ausrichtung zueinander verdreht angeordnet sind.
Insbesondere können durch die Getriebevorrichtung 10 die folgenden Vorteile realisiert werden:

- Bei klassischen Kegelraddifferentialen entstehen bei der Drehmomentübertragung hohe axiale Spreizkräfte zwischen den Kegelrädern, die über massive Gehäuse, häufig in Grauguss ausgeführt, aufgefangen werden müssen. Bei der Getriebevorrichtung 10 entstehen im Gehäuse 18 vorteilhafterweise keine signifikanten axialen Kräfte, wobei der Bauraumbedarf in axialer Richtung besonders geringgehalten werden kann, und der Planetenträger 28 kann deutlich leichter als ein Graugussgehäuse eines Kegeldifferentials ausgeführt werden.
- Bei herkömmlichen Lösungen kann ein Nachteil darin bestehen, dass zwischen den beiden Sonnenrädern 14 und 26 ein signifikanter axialer Zwischenraum bestehen muss, in welchen die beiden breiten Planetenräder miteinander kämmen, ohne in diesem Bereich im Verzahnungseingriff mit einer der beiden Sonnen zu stehen. Im Gegensatz dazu kann bei der Getriebevorrichtung 10 der axiale Bauraumbedarf besonders geringgehalten werden, und das Gewicht und die Materialkosten können besonders geringgehalten werden.
- Das zuvor beschriebene Problem kann beispielsweise dadurch gelöst werden, dass zumindest zum Teil Verzahnungen mit extremen Profilverschiebungen verwendet werden, was jedoch nachteilig für die Betriebsfestigkeit und die spezifische Belastbarkeit der betroffenen profilverschobenen Zahnräder sein kann und über eine deutliche Verbreiterung der profilverschobenen Verzahnungen kompensiert werden muss. Ferner wirkt sich die extreme Profilverschiebung nachteilig auf das Abwälzverhalten und damit auf die Geräuschabstrahlung der profilverschobenen Verzahnungen aus. Diese Nachteile und Probleme können bei der Getriebevorrichtung 10 vermieden werden. Es kann somit ein geringerer axialer Bauraumbedarf, ein geringeres Gewicht und geringere Materialkosten realisiert werden. Außerdem kann eine geringere mechanische Anregung (Geräuschabstrahlung) innerhalb der Verzahnung bei einer Relativdrehzahl dargestellt werden.

Bezugszeichenliste

10: Getriebevorrichtung
12: Stirnraddifferential
14: erstes Sonnenrad
16: zweites Sonnenrad
18: Gehäuse
20: Sonnenraddrehachse
22: erste Seitenwelle
24: zweite Seitenwelle
26: Planetenradsatz
28: Planetenträger
30: erstes Differentialplanetenrad
32: erste Planetendrehachse
34: Bolzen
36: zweites Differentialplanetenrad
38: gestrichelter Pfeil
40: zweite Planetendrehachse
42: Bolzen
44: Koppelplanetenrad
46: Differentialstufenplanetenrad
48: erste Verzahnung
50: erster Zahn
52: zweite Verzahnung
54: zweiter Zahn
56: erste Lücke
58: zweite Lücke
60: Zwischenbereich
62: Planetengetriebe
64: Stufenplanetenrad
66: erstes Planetenrad
68: zweites Planetenrad
70: drittes Sonnenrad
72: Hohlrad
74: gestrichelter Pfeil
76: Pfeil
78: Pfeil
80: Planetenträgerwand
82: Planetenträgerwand
84: Vorsprung
86: Nabe
88: Außenkontur
90: Kragen
b1: erste Breite
b2: zweite Breite
b3: dritte Breite
B: Bereich
V: Versatzwinkel
a: Außendurchmesser
k1: erster Kopfkreisdurchmesser
k2: zweiter Kopfkreisdurchmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2014203522 A1 [0002]
DE 102015214035 B4 [0002]
DE 102018128836 B3 [0002]

Claims

Getriebevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit: - einem Stirnraddifferential (12), welches aufweist: o ein erstes Sonnenrad (14), welches als ein erster Abtrieb des Stirnraddifferentials (12) und als ein erstes Stirnrad ausgebildet ist und einen ersten Wälzkreisdurchmesser aufweist; o ein koaxial zum dem ersten Sonnenrad (14) angeordnetes, zweites Sonnenrad (16), welches als ein zweiter Abtrieb des Stirnraddifferentials (12) und als ein zweites Stirnrad ausgebildet ist und einen von dem ersten Wälzkreisdurchmesser unterschiedlichen, zweiten Wälzkreisdurchmesser aufweist; und o wenigstens einen Planetenradsatz (26), mittels welchem die Sonnenräder (14, 16) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Sonnenräder (14, 16) gegensinnig drehbar sind, wobei der Planetenradsatz (26) aufweist: ▪ einen Planetenträger (28); ▪ wenigstens ein erstes Differentialplanetenrad (30), welches in das erste Sonnenrad (14) eingreift und um eine erste Planetendrehachse (32) relativ zu dem Planetenträger (28) drehbar an dem Planetenträger (28) gehalten ist; ▪ wenigstens ein zweites Differentialplanetenrad (36), welches in das zweite Sonnenrad (16) eingreift und um eine parallel zu der ersten Planetendrehachse (32) verlaufende und von der ersten Planetendrehachse (32) beabstandete, zweite Planetendrehachse (40) relativ zu dem Planetenträger (28) drehbar an dem Planetenträger (28) gehalten ist; und ▪ wenigstens ein koaxial zu dem ersten Differentialplanetenrad (30) angeordnetes, drehfest mit dem ersten Differentialplanetenrad (30) verbundenes und in das zweite Differentialplanetenrad (36) eingreifendes und dadurch die Differentialplanetenräder (30, 36) miteinander koppelndes Koppelplanetenrad (44), welches mit dem ersten Differentialplanetenrad (30) ein Differentialstufenplanetenrad (46) bildet, welches um die erste Planetendrehachse (32) relativ zu dem Planetenträger (28) drehbar an dem Planetenträger (28) gehalten ist und das erste Differentialplanetenrad (30) als ersten Stufenplaneten und das Koppelplanetenrad (44) als zweiten Stufenplaneten aufweist; und - einem Planetengetriebe (62), welches aufweist: o wenigstens ein zusätzlich zu dem Differentialstufenplanetenrad (46) vorgesehenes und drehbar an dem Planetenträger (28) gehaltenes Stufenplanetenrad (64), welches ein erstes Planetenrad (66) als dritten Stufenplaneten und drehfest mit dem dritten Stufenplaneten verbundenes, zweites Planetenrad (68) als vierten Stufenplaneten aufweist, o ein zusätzlich zu dem ersten Sonnenrad (14) und zusätzlich zu dem zweiten Sonnenrad (16) vorgesehenes, drittes Sonnenrad (70) als Antriebssonnenrad, mit welchem eines der Planetenräder (66, 68) in Eingriff steht; und o ein mit einem Gehäuse (18) der Getriebevorrichtung (10) drehfest verbundenes oder verbindbares Hohlrad (72), mit welchem das andere Planetenrad (68, 66) des Stufenplanetenrads (64) in Eingriff steht.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Differentialplanetenrad (36) in eine in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads (36) verlaufende Richtung (76) an das Hohlrad (72), an das eine Planetenrad (66) und das andere Planetenrad (68) des Planetengetriebes (62) anschließt.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Hohlrad (72) und das andere Planetenrad (68) in die Richtung (76) an das eine Planetenrad (66) des Planetengetriebes (62) anschließen, wodurch das Hohlrad (72) und das andere Planetenrad (68) in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads (36) betrachtet zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad (36) des Stirnraddifferentials (12) und dem einen Planetenrad (66) des Planetengetriebes (62) angeordnet sind.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das eine Planetenrad (66) in die Richtung (76) an das Hohlrad (72) und das andere Planetenrad (68) anschließt, wodurch das eine Planetenrad (66) in axialer Richtung des zweiten Differentialplanetenrads (36) betrachtet zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad (36) des Stirnraddifferentials (12) und dem anderen Planetenrad (66) des Planetengetriebes (62) und zwischen dem zweiten Differentialplanetenrad (36) des Stirnraddifferentials (12) und dem Hohlrad (72) des Planetengetriebes (62) angeordnet ist.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wälzkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads (14) größer als der zweite Wälzkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads (16) ist.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Sonnenrad (16) in eine in axialer Richtung des ersten Sonnenrads (14) und des zweiten Sonnenrads (16) verlaufende Anordnungsrichtung (78) an das erste Sonnenrad (14) anschließt, welches sich in die Anordnungsrichtung (78) an das dritte Sonnenrad (70) anschließt, wodurch das erste Sonnenrad (14) in axialer Richtung des ersten Sonnenrads (14) und des zweiten Sonnenrads (16) betrachtet zwischen dem zweiten Sonnenrad (16) und dem dritten Sonnenrad (70) angeordnet ist.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Differentialplanetenrad (30) einen dritten Wälzkreisdurchmesser und das Koppelplanetenrad (44) einen von dem dritten Wälzkreisdurchmesser unterschiedlichen, vierten Wälzkreisdurchmesser aufweist, wobei ein erstes Verhältnis zwischen dem ersten Wälzkreisdurchmesser und dem zweiten Wälzkreisdurchmesser und ein zweites Verhältnis zwischen dem dritten Wälzkreisdurchmesser und dem vierten Wälzkreisdurchmesser gleich sind.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: - das erste Differentialplanetenrad (30) eine erste Zähnezahl und einen ersten Verzahnungsmodul aufweisende, erste Verzahnung (48) aufweist, welche in das erste Sonnenrad (14) eingreift und erste Zähne (50) mit einer jeweiligen, ersten Zahnhöhe aufweist; und - das Koppelplanetenrad (44) eine zweite Zähnezahl und einen zweiten Verzahnungsmodul aufweisende, zweite Verzahnung (52) aufweist, welche in das zweite Differentialplanetenrad (36) eingreift und zweite Zähne (54) mit einer jeweiligen, zweiten Zahnhöhe aufweist.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass: - die erste Zähnezahl und die zweite Zähnezahl gleich sind; - sich der erste Verzahnungsmodul und der zweite Verzahnungsmodul voneinander unterscheiden; und - sich die jeweilige, erste Zahnhöhe und die jeweilige, zweite Zahnhöhe voneinander unterscheiden.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzahnung (48) und die zweite Verzahnung (52) derart rotatorisch zueinander orientiert sind, dass eine jeweilige Lücke (56) der ersten Verzahnung (48) des ersten Differentialplanetenrads (30) mit einer jeweiligen Lücke (58) der zweiten Verzahnung (52) des Koppelplaneten (44) fluchtet.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet einstückig miteinander ausgebildet sind.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung des ersten Stufenplaneten und des zweiten Stufenplaneten zwischen dem ersten Stufenplaneten mit einer ersten Breite (b1) und dem zweiten Stufenplaneten mit einer zweiten Breite (B2) ein Übergangsbereich (60) mit einer dritten Breite (b3) vorgesehen ist, wobei eine radiale Außenkontur (88) des Differentialstufenplanetenrads (46) im Übergangsbereich (60) einen ersten Kopfkreisdurchmesser (k1) der zweiten Verzahnung (52) nicht unterschreitet, sondern von dem ersten Kopfkreisdurchmesser (k1) auf einen zweiten Kopfkreisdurchmesser (k2) der ersten Verzahnung (48) ansteigt.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Breite (b3) des Übergangsbereiches (60) kleiner als die erste Breite (b1) des ersten Stufenplaneten und kleiner als die zweite Breite (b2) des zweiten Stufenplaneten ist.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Differentialplanetenrad (30) und das Koppelplanetenrad (44) separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind, wobei derjenige der ersten und zweiten Stufenplaneten, dessen Wälzkreisdurchmesser kleiner als der Wälzkreisdurchmesser des anderen der ersten und zweiten Stufenplaneten ist, einen Vorsprung (84) aufweist, auf welchem der andere Stufenplanet befestigt ist.
Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stufenplanet und der zweite Stufenplanet in axialer Richtung des ersten Stufenplanets und des zweiten Stufenplanets direkt aneinander angrenzen.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: - das erste Sonnenrad (14) eine dritte Zähnezahl und einen dritten Verzahnungsmodul aufweisende, dritte Verzahnung aufweist, welche in das erste Differentialplanetenrad (30) eingreift und dritte Zähne mit einer jeweiligen, dritten Zahnhöhe aufweist; - das zweite Sonnenrad (16) eine vierte Zähnezahl und einen vierten Verzahnungsmodul aufweisende, vierte Verzahnung aufweist, welche in das zweite Differentialplanetenrad (36) eingreift und vierte Zähne mit einer jeweiligen, vierten Zahnhöhe aufweist; - sich die dritte Zähnezahl und die vierte Zähnezahl voneinander unterscheiden; - der dritte Verzahnungsmodul und der vierte Verzahnungsmodul gleich sind; und - die jeweilige, dritte Zahnhöhe und die jeweilige, vierte Zahnhöhe gleich sind.
Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Verzahnungen des Stirnraddifferentials (12) geradverzahnt sind.