DE102022117324A1

DE102022117324A1 - Planetengetriebeeinheit für eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Herstellen der Antriebsanordnung sowie Kraftfahrzeug mit der Antriebsanordnung

Info

Publication number: DE102022117324A1
Application number: DE102022117324.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Waldhaeusl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Planetengetriebeeinheit (1), eine Antriebsanordnung (2) und ein Kraftfahrzeug, wobei die Planetengetriebeeinheit (1) einen Planetengetriebeträger (3) aufweist, an dem ein Hohlrad (4), ein damit kämmender Planetenradsatz (5), ein den Planetenradsatz (5) tragender Planetenträger (6) und eine Planetenträgerlagerung (7) als Getriebeelemente gehalten sind. Der Planetengetriebeträger (3) weist einen Flansch (15) auf, der dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Gegenflansch (14) eines Gehäuses (12) einer Antriebseinheit (11) verbunden zu werden. Ferner weist der Planetengetriebeträger (3) eine Zentralöffnung (16) zum koaxialen Anordnen einer Rotorwelle (13) einer Antriebseinheit (11) mit dem Planetenträger (6) auf. Die Planetengetriebeeinheit (1) umfasst ein Sonnenrad (8), das in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit (1) zum einen direkt mit der Rotorwelle (13) drehfest verbunden ist und zum anderen mit dem Planetenradsatz (5) kämmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Planetengetriebeeinheit für eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs, das insbesondere zumindest teilweise elektrisch antreibbar bzw. fortbewegbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der Antriebsanordnung, wobei die Antriebsanordnung die Planetengetriebeeinheit und eine Antriebseinheit, insbesondere eine elektrische Maschine, aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das die Antriebsanordnung umfasst.
Heutzutage werden Planetengetriebe Teil für Teil in ein Zentralgehäuse montiert. Dies ist besonders aufwendig, da in dem Zentralgehäuse besonders wenig Raum vorhanden ist, um die Getriebeelemente des Planetengetriebes in dem Gehäuse zu bewegen und in deren entsprechende Einbaulage zu bringen. Zudem ist aufgrund des besonders geringen Raumes in dem Zentralgehäuse eine Erreichbarkeit bzw. Zugänglichkeit zu in dem Gehäuse befindlichen Sicherungselementen, insbesondere Sicherungsringen, die der axialen Sicherung bzw. Festlagerung des Drehsystems des Planetengetriebes dienen, nur sehr erschwert möglich. Zudem wird ein Hohlrad des Planetengetriebes aus Akustikgründen in stehender Keilverzahnung direkt in dem Zentralgehäuse gelagert, was eine komplizierte und aufwendige Gehäusebearbeitung voraussetzt.
Die DE 10 2018 107 207 A1 offenbart ein Umlaufrädergetriebe, in dessen Getriebegehäuse eine Ringtopfstruktur über deren Flanschabschnitt festgelegt ist, wobei die Ringtopfstruktur einen ersten Aufnahmeabschnitt aufweist, in welchen ein Hohlrad des Umlaufrädergetriebes eingesetzt ist. Des Weiteren offenbart die DE 10 2013 220 072 A1 eine Trägerstruktur für ein Planetengetriebe, wobei an einer Trägerplatte des Planetengetriebes zwei Planeteneinheiten angeordnet und gelagert sind, und eine der Planeteneinheiten in einem mit der Trägerplatte verschweißten Topf aufgenommen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, eine Planetengetriebeeinheit besonders einfach und effizient herstellen zu können.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
Gemäß der Erfindung wird eine Planetengetriebeeinheit für eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Planetengetriebeeinheit weist einen Planetengetriebeträger auf, an dem ein Hohlrad, ein mit dem Hohlrad kämmender Planetenradsatz, ein den Planetenradsatz tragender Planetenträger und eine Planetenträgerlagerung als Getriebeelemente der Planetengetriebeeinheit gehalten sind. Das bedeutet, dass die Getriebeelemente nicht nur an dem Planetengetriebe angelegt bzw. in den Planetengetriebeträger eingelegt sind, sondern dass die Getriebeelemente, indem diese in/an den Planetengetriebeträger gesetzt sind, direkt oder indirekt an dem Planetengetriebeträger gehalten sind, sodass die Getriebeelemente nicht von dem Planetengetriebeträger abfallen, selbst dann, wenn - insbesondere bei einer Herstellung der Planetengetriebeeinheit - zum Handhaben der Getriebeelemente lediglich der Planetengetriebeträger angefasst bzw. bewegt wird. Anders ausgedrückt: Die Getriebeelemente der Planetengetriebeeinheit, das heißt zumindest das Hohlrad, der Planetenradsatz der Planetenträger und die Planetenträgerlagerung, bilden zusammen mit dem Planetengetriebeträger eine Vormontageeinheit, die im Rahmen der Herstellung der Planetengetriebeeinheit besonders einfach und/oder aufwandsarm handhabbar bzw. im Raum bewegbar ist, ohne dass die Getriebeelemente sich bei einem Bewegen der Vormontageeinheit in unerwünschter Weise von dem Planetengetriebeträger lösen.
Der Planetengetriebeträger weist zudem einen Flansch auf, der dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Gegenflansch eines Gehäuses einer Antriebseinheit verbunden zu werden. Die Antriebseinheit weist eine - insbesondere elektrische - Antriebsmaschine und eine Abtriebswelle, insbesondere Rotorwelle, auf. Dabei ragt die Antriebs- bzw. Rotorwelle der Antriebsmaschine im Gegenflansch aus dem Gehäuse der Antriebseinheit heraus. Der Flansch des Planetengetriebeträgers weist eine Zentralöffnung auf, durch welche hindurch in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit, das heißt wenn die Planetengetriebeeinheit und die Antriebseinheit bestimmungsgemäß miteinander zur Drehmomentübertragung verbunden sind, sich die Antriebs- bzw. Rotorwelle der Antriebsmaschine in die Planetengetriebeeinheit hineinerstreckt. In dieser bestimmungsgemäßen Einbaulage der Planetengetriebeeinheit sind dann die Abtriebswelle und der Planetenträger koaxial zueinander ausgerichtet.
Die Planetengetriebeeinheit weist des Weiteren ein Sonnenrad auf, das in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit zum einen direkt mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist und zum anderen mit dem Planetenradsatz kämmt. Ein Radius der Zentralöffnung wird ausgehend von einer Getriebehauptachse der Planetengetriebeeinheit gemessen, wobei die Getriebehauptachse in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit eine gerade Verlängerung einer Rotorwellenachse der Antriebseinheit bzw. Antriebsmaschine bildet. Der Radius der Zentralöffnung ist insbesondere so bemessen, dass das Sonnenrad von außen in axialer Richtung, das heißt entlang der Getriebehauptachse, durch die Zentralöffnung hindurchbewegt werden kann. In diesem Fall ist also der Radius der Zentralöffnung größer als ein Kopfkreisradius des Sonnenrads.
Aufgrund des Planetengetriebeträgers ist eine Vormontage eines Planetengetrieberadsatzes der Planetengetriebeeinheit ermöglicht, wobei eine Zugänglichkeit bzw. Erreichbarkeit einer Festlagerung des Drehsystems der Planetengetriebeeinheit maßgeblich verbessert ist. Des Weiteren gestaltet sich ein Herstellen der Antriebsanordnung besonders einfach und/oder aufwandsarm, da die Vormontageeinheit, das heißt der Planetengetriebeträger mit den daran befestigten Getriebeelementen, auf besonders einfache Art und Weise mit der Antriebseinheit verbunden werden kann, indem der Flansch und der Gegenflansch miteinander verbunden werden. Bei der Vormontageeinheit sind die an dem Planetengetriebeträger gehaltenen Getriebeelemente miteinander verkämmt.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Planetengetriebeeinheit ist vorgesehen, dass der Planetengetriebeträger und ein Gehäusedeckel der Planetengetriebeeinheit miteinander verbunden sind. Bei dem Planetengetriebeträger und dem Gehäusedeckel handelt es sich insbesondere um separat voneinander hergestellte und dann miteinander verbundene Bauelemente der Planetengetriebeeinheit. Insbesondere sind der Planetengetriebeträger und der Gehäusedeckel miteinander verschraubt. Der Gehäusedeckel kann der Vormontageeinheit der Planetengetriebeeinheit zugerechnet werden. So ist eine Getriebevormontage der Planetengetriebeeinheit mitsamt dem Gehäusedeckel ermöglicht.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Planetengetriebeeinheit weist der Flansch eine innenliegende Schraubeinrichtung auf, mittels derer der Flansch und der Gegenflansch miteinander verbindbar bzw. verbunden sind. Die Schraubeinrichtung weist insbesondere eine gegen Verlieren gesicherte („verliersichere“) Schraube auf, die in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit, das heißt wenn die Planetengetriebeeinheit über die Flansche miteinander verbunden sind, sich parallel zur Getriebehauptachse durch den Planetengetriebeträger hindurcherstreckt und in das Gehäuse der Antriebseinheit hineinerstreckt. Dabei ist zwischen der Schraube und dem Gehäuse der Antriebseinheit eine Gewindeverbindung vermittelt. Mittels der Schraubeinrichtung sind die Planetengetriebeeinheit und die Antriebseinheit besonders einfach und/oder aufwandsarm miteinander verbindbar.
Sofern die Planetengetriebeeinheit den Gehäusedeckel und die innenliegende Schraubeinrichtung aufweist, sieht eine weitere Ausgestaltung der Planetengetriebeeinheit vor, dass der Gehäusedeckel eine Werkzeugöffnung aufweist, die koaxial mit dem Schraubelement der Schraubeinrichtung ausgebildet ist. Hierdurch kann zum Antreiben des Schraubelements, insbesondere der verliersicheren Schraube, mit einem Schraubwerkzeug, etwa einem Schraubendreher, durch die Werkzeugöffnung hindurch und in oder an eine Werkzeugangriffskontur (beispielsweise an eine Innen- und/oder Außenvielzahlkontur etc.) des Schraubelements gegriffen werden. Dadurch ist es möglich, obwohl die Schraubeinrichtung innenliegend ist, die Planetengetriebeeinheit möglichst weit vorzumontieren, insbesondere den Gehäusedeckel und den Planetengetriebeträger miteinander zu verbinden, bevor die Planetengetriebeeinheit mit der Antriebseinheit verbunden wird. Hierdurch stellt sich das Herstellen der Antriebseinheit noch einfacher dar, da zum Fertigstellen der Antriebseinheit besonders viele Bauelemente der Planetengetriebeeinheit gemeinsam miteinander gehandhabt werden können.
Die Planetengetriebeeinheit weist insbesondere - wie in einer möglichen Weiterbildung vorgesehen - als ein weiteres Getriebeelement ein Abtriebselement, das insbesondere ein Abtriebsstirnrad aufweist, auf, das an dem Planetengetriebeträger gehalten ist. Das bedeutet, dass das Abtriebselement der Vormontageeinheit zugerechnet werden kann. Insbesondere weist das Abtriebselement den Planetenträger, insbesondere einen Wellenfortsatz desselben, auf, an welchem ein Stirnradkranz oder ein Stirnrad drehfest angeordnet ist. Das Abtriebselement, insbesondere dessen Stirnradkranz, ist dazu eingerichtet, mit einem Antriebsstirnrad einer weiteren Einrichtung des Kraftfahrzeugs zu kämmen. Insbesondere ist das Antriebsstirnrad, das in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit und im Betrieb des Kraftfahrzeugs über die Antriebseinheit und die damit verbundene Planetengetriebeeinheit antreibbar ist, mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugs drehfest verbunden. Bei der Antriebswelle handelt es sich zum Beispiel um eine Radantriebswelle, die direkt mit einem Rad des Kraftfahrzeugs (das heißt einer Felgen-Reifen-Kombination des Kraftfahrzeugs) verbunden ist. Alternativ kann es sich bei der Antriebswelle um eine Antriebswelle einer weiteren Getriebeeinheit des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Verteiler- und/oder Differentialgetriebes, handeln. Indem das Abtriebselement der Planetengetriebeeinheit Teil der Vormontageeinheit ist, gestaltet sich das Zusammensetzen der Antriebsanordnung noch einfacher, da hierzu noch weniger Einzelbauteile separat voneinander zu handhaben sind.
Einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Planetengetriebeeinheit zufolge weist der Planetengetriebeträger ein oder mehr Axialsicherungsmittel auf, wobei mittels des (jeweiligen) Axialsicherungsmittels eines oder mehr der an dem Planetengetriebeträger gehaltenen Getriebeelemente entlang der Getriebehauptachse verschiebefest gehalten ist/sind. Als Axialsicherungsmittel kommen insbesondere Sicherungsringe, Sicherungsscheiben etc. infrage. Hierdurch werden die Getriebeelemente, die zur Vormontageeinheit gerechnet werden, besonders sicher an dem Planetengetriebeträger gehalten.
Die Planetenträgerlagerung der Planetengetriebeeinheit weist - in weiterer möglicher Ausgestaltung - ein in Axialrichtung spiegelsperrendes, erstes Lagerungselement auf, das am Planetengetriebeträger, insbesondere an dessen Flansch, befestigt ist. Bei dem ersten Lagerungselement handelt es sich insbesondere um einen Kugellagerring, dessen Innenradius mit dem Radius der Zentralöffnung korrespondiert. Das bedeutet, dass vorgesehen sein kann, dass der Innenradius des Kugellagerrings bzw. des ersten Lagerungselements gleich oder größer dem Innenradius der Zentralöffnung ist, sodass das Sonnenrad axial, das heißt entlang der Getriebehauptachse, durch den Kugellagerring hindurchbewegt werden kann. Durch den Einsatz eines solchen ersten Lagerungselements weist die Planetenträgerlagerung eine besonders einfache Struktur auf und kann zudem besonders einfach hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Planetengetriebeeinheit weist die Planetenträgerlagerung ein in Axialrichtung spielgewährendes, zweites Lagerungselement auf, das am Gehäusedeckel befestigt ist. Bei dem zweiten Lagerungselement handelt es sich insbesondere um einen Rollenlagerring, insbesondere mit zylindrischen Wälzlagerelementen. Durch das am Gehäusedeckel befestigte, zweite Lagerungselement ist der Planetenträger, insbesondere das mit dem Planetenträger verbundene Abtriebselement, radial besonders sicher gelagert.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen der Antriebsanordnung, die die hierin beschriebene Planetengetriebeeinheit oder eine Ausgestaltung davon sowie die Antriebseinheit aufweist. Bei dem Verfahren wird der Planetengetriebeträger mit den Getriebeelementen bestückt, wodurch die Vormontageeinheit hergestellt wird. Die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit werden bei dem Verfahren zudem miteinander verbunden, indem der Flansch des Planetengetriebeträgers und der Gegenflansch des Gehäuses der Antriebseinheit aneinander angeflanscht werden. In einer ersten Alternative wird das Sonnenrad- bevor die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit miteinander verbunden werden - in die Vormontageeinheit eingesetzt und mit dem Planetenradsatz in Zahneingriff gebracht. Dabei wird das Sonnenrad beim Verbinden der Vormontageeinheit mit der Antriebseinheit in axialer Richtung auf die Abtriebswelle der Antriebseinheit aufgeschoben und dadurch drehfest mit der Abtriebswelle verbunden. In einer zweiten Alternative wird das Sonnenrad - bevor die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit miteinander verbunden werden - drehfest mit der Abtriebswelle der Antriebseinheit verbunden und beim Verbinden der Vormontageeinheit mit der Antriebseinheit in Zahneingriff mit dem Planetenradsatz gebracht. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass zum Verkämmen des bereits drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Sonnenrads mit dem Planetenradsatz der Planetenradsatz auf der Innenverzahnung des Hohlrads abgewälzt wird, wobei die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit axial aufeinander zubewegt werden. Optional kann dabei auch das Sonnenrad bzw. die das Sonnenrad tragende Rotorwelle gedreht werden. Die Antriebseinheit und die Vormontageeinheit werden also unter einem Drehen des Planetenradsatzes und/oder des Sonnenrads axial aufeinander zubewegt, sodass der Zahneingriff zwischen dem Sonnenrad und dem Planetenradsatz besonders effizient hergestellt wird, selbst wenn die Planetengetriebeeinheit eine Schrägverzahnung aufweist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus die Antriebsanordnung für das Kraftfahrzeug, wobei die Antriebsanordnung die hierin beschriebene Planetengetriebeeinheit oder eine mögliche Ausführungsform davon sowie die daran angeflanschte Antriebseinheit aufweist. Dabei sind die Antriebseinheit und die Planetengetriebeeinheit über den Flansch und den Gegenflansch derart miteinander verbunden, dass ein mittels der Antriebseinheit erzeugtes Drehmoment über den Planetengetrieberadsatz bzw. über die Planetengetriebeeinheit an dessen Abtriebselement übertragbar ist.
Obwohl in der vorliegenden Beschreibung hauptsächlich auf einen einstufigen Planetengetrieberadsatz eingegangen wird, ist zu verstehen, dass die Planetengetriebeeinheit einen zwei- oder mehrstufigen Planetengetrieberadsatz aufweisen kann. Hierbei ist dann vorgesehen, dass die an dem zwei- oder mehrstufigen Planetengetrieberadsatz beteiligten Getriebeelemente, insbesondere die beiden Hohlräder, die beiden Planetenradsätze, die beiden Planetenträger und die beiden Planetenträgerlagerungen an der Planetengetriebeeinheit gehalten sind. Insbesondere weist die Planetengetriebeeinheit genau einen einzigen Planetengetriebeträger auf, der die entsprechenden Getriebeelemente des zwei- oder mehrstufigen Planetengetrieberadsatzes hält.
Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, das die hierin beschriebene Antriebsanordnung aufweist. Demnach handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares/fortbewegbares Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Hybrid-Elektro-Kraftfahrzeug oder ein rein elektrisch antreibbares/fortbewegbares Kraftfahrzeug. Also kann das Kraftfahrzeug, bei dem es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen und/oder Lastkraftwagen handelt, einen elektromechanischen Energiewandler, das heißt eine elektrische Maschine, aufweisen, deren Rotorwelle drehfest mit einem Antriebssonnenrad der Planetengetriebeeinheit verbunden ist. Ein Einsatz einer Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmaschine, an deren Kurbelwelle die Planetengetriebeeinheit gekoppelt ist/wird ist aber nicht ausgeschlossen.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in der Figur allein 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 der einzigen Figur (1) eine geschnittene Ansicht einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, die eine Planetengetriebeeinheit und eine Antriebseinheit aufweist, die aneinander angeflanscht sind. In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden werden eine Planetengetriebeeinheit 1, eine die Planetengetriebeeinheit 1 aufweisende Antriebsanordnung 2 für ein Kraftfahrzeug, das Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) an sich sowie ein Verfahren zum Herstellen der Antriebsanordnung 2 in gemeinsamer Beschreibung dargelegt. In bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit 1 bildet diese einen Bestandteil der Antriebsanordnung 2. In bestimmungsgemä-ßer Einbaulage der Antriebsanordnung 2 bildet diese ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Die Planetengetriebeeinheit 1 weist einen Planetengetriebeträger 3 auf, an dem ein Hohlrad 4, ein mit dem Hohlrad 4 kämmender Planetenradsatz 5 sowie ein den Planetenradsatz 5 tragender Planetenträger 6 gehalten sind. Zudem ist an dem Planetengetriebeträger 3 eine Planetenträgerlagerung 7 gehalten. Das Hohlrad 4, der Planetenradsatz 5, der Planetenträger 6 und die Planetenträgerlagerung 7 bilden ein jeweiliges Getriebeelement der Planetengetriebeeinheit 1. Zudem weist die Planetengetriebeeinheit 1 - insbesondere als weiteres Getriebeelement - ein Sonnenrad 8 auf, das mit dem Planetenradsatz 5 kämmt.
Der Planetenradsatz 5 weist im vorliegenden Beispiel mehrere Planetenräder 9 auf, wobei das jeweilige Planetenrad 9 mittels eines jeweiligen Planetenradbolzens 10 drehbar an dem Planetenträger 6 gelagert ist.
Die Antriebsanordnung 2 weist zudem eine Antriebseinheit 11 auf, die ein Gehäuse 12 aufweist, in welchem eine elektrische Maschine aufgenommen ist, von der vorliegend die Rotorwelle 13 dargestellt ist. Die Antriebseinheit 11, insbesondere deren Gehäuse 12, weist einen Gegenflansch 14 auf, wobei die Planetengetriebeeinheit 1, insbesondere deren Planetengetriebeträger 3, einen mit dem Gegenflansch 14 korrespondierenden Flansch 15 aufweist. Der Flansch 15 weist eine Zentralöffnung 16 auf, durch welche sich bei der Antriebsanordnung 2 die Rotorwelle 13 hindurcherstreckt und dabei in die Planetengetriebeeinheit 1 hineinerstreckt. Eine Getriebehauptachse 17 der Planetengetriebeeinheit 1 und eine Rotorwellenachse 18 fallen dabei zusammen. Des Weiteren sind bei der Antriebsanordnung 2 das Sonnenrad 8 und die Rotorwelle 13 drehfest miteinander verbunden, wobei mittels eines Sicherungsrings 19 das Sonnenrad 8 gegen ein translatorisches Verschieben entlang der Rotorwelle 13 an dieser gesichert ist.
Im vorliegenden Beispiel weist die Planetengetriebeeinheit 1 zudem eine innenliegende Schraubeinrichtung 20 auf, über welche der Gegenflansch 14 und der Flansch 15 miteinander verbunden sind. Hierzu weist die Schraubeinrichtung 20 eine verliersichere Schraube 21, insbesondere eine Vielzahl von verliersicheren Schrauben 21, auf. Die Schrauben 21 sind beispielsweise um die Zentralöffnung 16 herum kreisförmig angeordnet. Wie aus 1 zu erkennen ist, erstreckt sich die jeweilige Schraube 21 der Schraubeinrichtung 20 vollständig durch den Planetengetriebeträger 3 hindurch und in das Gehäuse 12 der Antriebseinheit 11 hinein, wobei zwischen der Schraube 21 und dem Gehäuse 12 eine Gewindeverbindung vermittelt ist. Die Schraube 21 korrespondiert also mit einem Innengewindeloch 22 des Gegenflansches 14 der Antriebseinheit 11. Dementsprechend weist der Flansch 15 der Planetengetriebeeinheit 1 die Schraubeinrichtung 20 auf, sodass mittels der Schraubeinrichtung 20 bei der Antriebsanordnung 2 der Gegenflansch 14 und der Flansch 15 miteinander verschraubt sind.
Die Planetengetriebeeinheit 1 weist im vorliegenden Beispiel zudem einen Gehäusedeckel 23 auf, wobei der Gehäusedeckel 23 und der Planetengetriebeträger 3 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Um die Schraube 21 der innenliegenden Schraubeinrichtung 20 antreiben zu können, beispielsweise um den Gegenflansch 14 und den Flansch 15 miteinander zu verschrauben oder um den Gegenflansch 14 von dem Flansch 15 zu lösen, weist der Gehäusedeckel 23 vorliegend eine Werkzeugöffnung 24 auf, die koaxial mit der Schraube 21 ausgebildet ist. Denn die Schraube 21 bildet ein Schraubelement der innenliegenden Schraubeinrichtung 20. Zum Antreiben bzw. Rotieren des Schraubelements, das heißt der Schraube 21, wird mit einem Schraubwerkzeug (nicht dargestellt, zum Beispiel einem Schraubendreher) durch die Werkzeugöffnung 24 hindurch und in oder an eine Werkzeugangriffskontur 25 der Schraube 21 kraft- und/oder formschlüssig gegriffen.
Es geht aus 1 ferner hervor, dass an dem Planetengetriebeträger 3 ein als Abtriebsstirnrad ausgebildetes Abtriebselement 26 der Planetengetriebeeinheit 1 gehalten ist. Dabei ist das Abtriebselement 26 im vorliegenden Beispiel indirekt an dem Planetengetriebeträger 3 gehalten, indem das Abtriebselement 26 bzw. das Abtriebsstirnrad an einem Wellenfortsatz 27 des Planetenträgers 6 befestigt ist. Sofern die Antriebsanordnung 2 bestimmungsgemäß eingesetzt ist, kämmt das vorliegend als Abtriebsstirnrad ausgebildete Abtriebselement 26 mit einem korrespondierenden Antriebsstirnrad 28 einer weiteren Einrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugs.
Die Planetenträgerlagerung 7 weist im vorliegenden Beispiel ein in Axialrichtung spielsperrendes, erstes Lagerungselement 29 sowie ein in Axialrichtung spielgewährendes, zweites Lagerungselement 30 auf. Das erste Lagerungselement 29 ist vorliegend als ein Kugellagerring ausgebildet und am Flansch 15 des Planetengetriebeträgers 3 befestigt. Das zweite Lagerungselement 30, das vorliegend als ein Rollenlagerring ausgebildet ist, ist am Gehäusedeckel 23 befestigt. Dabei lagert das zweite Lagerungselement 30 den Planetenträger 6 radial, indem mittels des zweiten Lagerungselements 30 vorliegend der Wellenfortsatz 27 des Planetenträgers 6 radial gelagert ist.
Der Planetengetriebeträger 3 weist hier zudem ein oder mehr Axialsicherungsmittel auf, um eines oder mehr der an dem Planetengetriebeträger 3 gehaltenen Getriebeelemente entlang der Getriebehauptachse 17 verschiebefest zu halten. Insbesondere handelt es sich bei dem Sicherungsring 19 um ein solches Axialsicherungsmittel. Ein weiteres Axialsicherungsmittel stellt eine Sicherungsscheibe 31 dar, mittels derer das erste Lagerungselement 29 in/an dem Flansch 15 gehalten wird.
Bei dem Verfahren zum Herstellen der Antriebsanordnung 2 wird die Planetengetriebeeinheit 1 vormontiert und dann mit der Antriebseinheit 11 verbunden. Beim Herstellen der Planetengetriebeeinheit 1 wird dessen Planetengetrieberadsatz zumindest teilweise vormontiert. Vorliegend werden zumindest das Hohlrad 4, der Planetenradsatz 5 bzw. die Planetenräder 9, das erste Lagerungselement 29 der Planetenträgerlagerung 7 und der Planetenträger 6 an dem Planetengetriebeträger 3 angebracht, sodass die genannten Getriebeelemente nicht von dem Planetengetriebeträger 3 herabfallen, selbst wenn dieser gehandhabt wird, ohne die Getriebeelemente separat zu stabilisieren bzw. zu sichern. Hierdurch ist eine Vormontageeinheit gebildet. Die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit 11 werden miteinander verbunden, indem der Flansch 15 des Planetengetriebeträgers 3 und der Gegenflansch 14 des Gehäuses 12 der Antriebseinheit 11 aneinander angeflanscht werden, insbesondere mittels der Schraubeinrichtung 20 miteinander verschraubt werden.
Davor - also bevor die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit 11 miteinander verbunden werden - besteht zum einen die Möglichkeit, dass das Sonnenrad 8 in die Vormontageeinheit eingesetzt und mit dem Planetenradsatz 5 in Zahneingriff gebracht wird, und das Sonnenrad 8 dann beim Verbinden der Vormontageeinheit mit der Antriebseinheit 11 in axialer Richtung, das heißt entlang der Getriebehauptachse 17, auf die Rotorwelle 13 der Antriebseinheit 11 aufgeschoben und dadurch drehfest mit der Rotorwelle 13 verbunden wird. Das bedeutet, dass in diesem Fall eine komplette Getriebevormontage durchgeführt wird, wobei (neben den bereits weiter oben genannten Getriebeelementen) das Sonnenrad 8 an dem Planetengetriebeträger 3 gehalten ist. Das Sonnenrad 8 zählt also in diesem Fall zur Vormontageeinheit dazu.
Bevor die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit 11 miteinander verbunden werden, besteht zum anderen die (alternative) Möglichkeit, dass das Sonnenrad 8 zunächst drehfest mit der Rotorwelle 13 der Antriebseinheit 11 verbunden wird und dann beim Verbinden der Vormontageeinheit mit der Antriebseinheit 11 in Zahneingriff mit dem Planetenradsatz 5 gebracht wird. Das bedeutet, dass in diesem Fall das Sonnenrad 8 nicht zu der Vormontageeinheit dazu zählt und folglich nicht an dem Planetengetriebeträger 3 der Planetengetriebeeinheit 1 gehalten ist. Insbesondere aufgrund einer (jeweiligen) Schrägverzahnung der beteiligten Stirnräder der Planetengetriebeeinheit 1 kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass die an dem Planetengetriebeträger 3 gehaltenen Getriebeelemente, insbesondere der Planetenradsatz 5 und der Planetenträger 6, um die Getriebehauptachse 17 gedreht werden, während die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit 11 entlang der Getriebehauptachse 17 aufeinander zubewegt werden, um den Zahneingriff zwischen dem Sonnenrad 8 und dem Planetenradsatz 5 herzustellen.
Für die drehfeste Verbindung zwischen der Rotorwelle 13 und dem Sonnenrad 8 ist im vorliegenden Beispiel vorgesehen, dass die Rotorwelle 13 einen Keilwellenabschnitt 32 aufweist und das Sonnenrad 8 eine Keilwellennabe 33 aufweist. Dabei korrespondieren der Keilwellenabschnitt 32 und die Keilwellennabe 33 miteinander, sodass mittels des Keilwellenabschnitts 32 und der Keilwellennabe 33 zwischen der Rotorwelle 13 und dem Sonnenrad 8 eine Keilwelle-Keilnabe-Verbindung vermittelt wird.
Bezugszeichenliste

1: Planetengetriebeeinheit
2: Antriebsanordnung
3: Planetengetriebeträger
4: Hohlrad
5: Planetenradsatz
6: Planetenträger
7: Planetenträgerlagerung
8: Sonnenrad
9: Planetenrad
10: Planetenradbolzen
11: Antriebseinheit
12: Gehäuse
13: Rotorwelle
14: Gegenflansch
15: Flansch
16: Zentralöffnung
17: Getriebehauptachse
18: Rotorwellenachse
19: Sicherungsring
20: Schraubeinrichtung
21: verliersichere Schraube
22: Innengewindeloch
23: Gehäusedeckel
24: Werkzeugöffnung
25: Werkzeugangriffskontur
26: Abtriebselement
27: Wellenfortsatz
28: Antriebsstirnrad
29: erstes Lagerungselement
30: zweites Lagerungselement
31: Sicherungsscheibe
32: Keilwellenabschnitt
33: Keilwellennabe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018107207 A1 [0003]
DE 102013220072 A1 [0003]

Claims

Planetengetriebeeinheit (1) für eine Antriebsanordnung (2) eines Kraftfahrzeug, wobei die Planetengetriebeeinheit (1) einen Planetengetriebeträger (3) aufweist, an dem ein Hohlrad (4), ein damit kämmender Planetenradsatz (5), ein den Planetenradsatz (5) tragender Planetenträger (6) und eine Planetenträgerlagerung (7) als Getriebeelemente gehalten sind, wobei der Planetengetriebeträger (3) einen Flansch (15) aufweist, der dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Gegenflansch (14) eines Gehäuses (12) einer Antriebseinheit (11) verbunden zu werden und der eine Zentralöffnung (16) zum koaxialen Anordnen einer Rotorwelle (13) einer Antriebseinheit (11) mit dem Planetenträger (6) aufweist, wobei die Planetengetriebeeinheit (1) zudem ein Sonnenrad (8) aufweist, das in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Planetengetriebeeinheit (1) zum einen direkt mit der Rotorwelle (13) drehfest verbunden ist und zum anderen mit dem Planetenradsatz (5) kämmt.
Planetengetriebeeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetengetriebeträger (3) und ein Gehäusedeckel (23) der Planetengetriebeeinheit (1) miteinander verbunden sind.
Planetengetriebeeinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (15) eine innenliegende Schraubeinrichtung (20) aufweist, mittels derer der Flansch (15) und der Gegenflansch (14) miteinander verbindbar sind.
Planetengetriebeeinheit (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (23) eine Werkzeugöffnung (24) aufweist, die koaxial mit einem Schraubelement (21) der Schraubeinrichtung (20) ausgebildet ist.
Planetengetriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Planetengetriebeträger (3) als ein weiteres Getriebeelement ein Abtriebselement (26) der Planetengetriebeeinheit (1) gehalten ist.
Planetengetriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetengetriebeträger (3) ein Axialsicherungsmittel (19, 31) aufweist, mittels dessen eines oder mehr der an dem Planetengetriebeträger (3) gehaltenen Getriebeelemente der Planetengetriebeeinheit (1) entlang einer Getriebehauptachse (17) verschiebefest gehalten ist/sind.
Planetengetriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträgerlagerung (7) ein in Axialrichtung spielsperrendes, erstes Lagerungselement (29) aufweist, das am Flansch (15) befestigt ist.
Planetengetriebeeinheit (1) nach Anspruch 2 oder einem oder mehr der Ansprüche 3 bis 7 in Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträgerlagerung (7) ein in Axialrichtung spielgewährendes, zweites Lagerungselement (30) aufweist, das am Gehäusedeckel (23) befestigt ist.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebsanordnung (2), die eine nach einem oder mehr der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildete Planetengetriebeeinheit (1) und eine Antriebseinheit (11) aufweist, wobei - der Planetengetriebeträger (3) mit den Getriebeelementen bestückt wird, wodurch eine Vormontageeinheit hergestellt wird, - die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit (11) miteinander verbunden werden, indem der Flansch (15) des Planetengetriebeträgers und der Gegenflansch (14) des Gehäuses (12) der Antriebseinheit (11) aneinander angeflanscht werden, wobei - das Sonnenrad (8), bevor die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit (11) miteinander verbunden werden, in die Vormontageeinheit eingesetzt und mit dem Planetenradsatz (5) in Zahneingriff gebracht wird, wobei das Sonnenrad (8) beim Verbinden der Vormontageeinheit mit der Antriebseinheit (11) in axialer Richtung auf die Rotorwelle (13) der Antriebseinheit (11) aufgeschoben und dadurch drehfest mit der Rotorwelle (13) verbunden wird, oder - das Sonnenrad (8), bevor die Vormontageeinheit und die Antriebseinheit (11) miteinander verbunden werden, drehfest mit der Rotorwelle (13) verbunden wird und beim Verbinden der Vormontageeinheit mit der Antriebseinheit (11) in Zahneingriff mit dem Planetenradsatz (5) gebracht wird.
Antriebsanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug, die eine nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildete Planetengetriebeeinheit (1) und eine daran angeflanschte Antriebseinheit (11) aufweist.
Kraftfahrzeug mit einer nach Anspruch 10 ausgeführten Antriebsanordnung (2).