DE20301689U1

DE20301689U1 - Direkt angetriebene Antriebsachse mit Untersetzungsstufe

Info

Publication number: DE20301689U1
Application number: DE20301689U
Authority: DE
Original assignee: Ewald Speth Antriebstechnik GmbH
Current assignee: HARLAN GLOBAL MANUFACTURING. LCC., US
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2013-02-05

Abstract

Antriebsachse für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge mit einem auf der angetriebenen Motorwelle angeordneten Elektromotor und mit an die Motorwelle unter Zwischenschaltung einer drehzahlreduzierenden Getriebestufe sowie eines nachgeschalteten Differentialgetriebes angeschlossenen Antriebswellen für das jeweils darauf sitzende Rad, wobei als Teil der drehzahlreduzierenden Getriebestufe auf der in mit dem Getriebegehäuse der Getriebestufe verbundenen Motorwellenlagern gelagerten Motorwelle ein außenverzahntes Sonnenrad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der drehzahlreduzierenden Getriebestufe das Sonnenrad (16) mit mehreren, in dem Getriebegehäuse (17) ortsfest gelagerten Zwischenrädern (19) kämmt und die Zwischenräder (19) als Drehantrieb für ein umlaufend drehbar gelagertes Differentialgehäuse (30) eingerichtet sind, dessen Drehung über in dem Differentialgehäuse (30) angeordnete und mit den Sonnenritzeln (23, 24) der beiden Antriebswellen (14, 15) zusammenwirkende Übertragungsmittel (21, 22) in einen Drehantrieb für die Antriebswellen (14, 15) umsetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsachse für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge mit einem auf der angetriebenen Motorwelle angeordneten Elektromotor und mit an die Motorwelle unter Zwischenschaltung einer drehzahlreduzierenden Getriebestufe sowie eines nachgeschalteten Differentialgetriebes angeschlossenen Antriebswellen für das jeweils darauf sitzende Rad, wobei als Teil der drehzahlreduzierenden Getriebestufe auf der in mit dem Getriebegehäuse der Getriebestufe verbundenen Motorwellenlagern gelagerten Motorwelle ein außenverzahntes Sonnenritzel angeordnet ist.
Eine Antriebsachse mit den gattungsgemäßen Merkmalen ist in der DE 200 10 563 U1 beschrieben. Soweit bei der bekannten Antriebsachse bereits zwischen die Motorwelle und das Differentialgetriebe ein weiteres, drehzahlreduzierendes Planetengetriebe geschaltet ist, zeichnet sich die in der DE 200 10 563 U1 beschriebene besondere Bauform dadurch aus, daß die Planetenfunktion und die Differentialfunktion in einem in einem gehäusefest angeordneten innenverzahnten Hohlrad umlaufenden Planetendifferentialkäfig derart vereinigt sind, daß das von dem auf der Motorwelle angeordneten Sonnenritzel angetriebene Planetenrad in dem Planetendifferentialkäfig gelagert ist und in die Innenverzahnung des den Planetendifferentialkäfig außen umgreifenden Hohlrades eingreift.
Mit der bekannten Antriebsachse ist der Nachteil verbunden, daß die in einem Bauteil kombinierte Planeten- und Differentialfunktion hohe Anforderungen an die Ausgestaltung des Bauteils stellt, so daß der Planetendifferentialkäfig aufwendig in der Herstellung und zudem störanfällig im Betrieb ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Antriebsachse mit den gatttungsgemäßen Merkmalen die Störanfälligkeit zu verringern.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß zur Ausbildung der drehzahlreduzierenden Getriebestufe das Sonnenritzel mit mehreren, in dem Getriebegehäuse ortsfest gelagerten Zwischenrädern kämmt und die Zwischenräder als Drehantrieb für ein umlaufend drehbar gelagertes Differentialgehäuse eingerichtet sind, dessen Drehung über in dem Differentialgehäuse angeordnete und mit den Sonnenritzeln der beiden Antriebswellen zusammenwirkende Übertragungsmittel in einen Drehantrieb für die Antriebswellen umsetzbar ist.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die von dem auf der Motorwelle befindlichen Sonnenritzel angetriebenen Zwischenräder ortsfest gelagert sind, so daß an dieser Stelle schon die aus dem Differentialgetriebe herkommenden Antriebs- und Reaktionskräfte aufgenommen werden, so daß die entsprechenden Antriebs- und Reaktionskräfte besser herrschbar sind.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß das Differentialgehäuse die Zwischenräder mit einem innenverzahnten Hohlradabschnitt übergreift.
Soweit eine weitere Untersetzung der Drehbewegung der Motorwelle zweckmäßig ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß zum Antrieb des Differentialgehäuses mittels der Zwischenräder am Getriebegehäuse ortsfest Doppelritzel gelagert sind, deren eines Ritzel mit dem zugeordneten Zwischenrad kämmt und deren anderes Ritzel mit einer auf dem Außenumfang des Differentialgehäuses ausgebildeten Außenverzahnung kämmt. Hierdurch wird eine zweite Untersetzungsstufe ausgebildet, die die Enddrehzahl mit einem erhöhten Drehmoment an die Antriebswellen weitergibt.
Hinsichtlich der Ausbildung des Differentialgetriebes ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß in dem Differentialgehäuse sechs Wellenstümpfe als Träger je eines darauf angeordneten Planetenrades mit einem Winkelversatz von jeweils ungefähr 60 Grad zueinander angeordnet sind, von denen jeweils drei im Winkelversatz von jeweils ungefähr 120 Grad auf den zugehörigen Wellenstümpfen angeordnete Planetenräder gemeinsam mit einem Sonnenritzel einer Antriebswelle kämmen; mit einer derartigen Ausgestaltung ist eine symmetrische Auslegung des Differentialgetriebes als Planetendifferentialgetriebe verbunden.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das Differentialgetriebe als ein an sich aus der gattungsbildenden DE 200 10 563 U1 bekanntes Kegelraddifferential ausgebildet ist, bei welchem in dem Differentialgehäuse die Treibräder und die Ausgleichsräder angeordnet sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine Motorwellenanordnung mit angeschlossener drehzahlreduzierender Getriebestufe für die Antriebswellen in einer ausschnittsweisen Darstellung,
2 den Gegenstand der 1 in einer anderen Ausführungsform,
3 die Ausbildung des Planetendifferentialgetriebes in einer Stirnansicht.
Entsprechend dem zu der gattungsbildenden Antriebsachse in der DE 200 10 563 U1 beschriebenen Aufbau ist in einem mit dem Chassis eines Fahrzeuges verbundenen Gehäuse 10 ein Drehstrommotor 11 angeordnet, der unmittelbar auf eine Motorwelle 12 wirkt und diese im Sinne einer Drehbewegung antreibt. An die Motorwelle 12 schließt eine mit dem Bezugszeichen 13 insgesamt bezeichnete Getriebestufe an, die die Antriebsbewegung der Motorwelle 12 auf eine rechte Antriebswelle 14 und auf eine für das auf der gegenüberliegenden, linken Seite des Gehäuses angeordnete Antriebsrad bestimmte Antriebswelle 15 umsetzt. Hierzu ist die linke Antriebswelle 15 durch eine in der Motorwelle 12 ausgebildete Bohrung geführt. Den beiden Antriebswellen 14, 15 sind jeweils eine Bremsbaugruppe und ein weiteres einstufiges Planetengetriebe zum Antrieb der außen auf der Antriebsachse sitzenden Räder nachgeschaltet, wie dies in der gattungsbildenden Druckschrift im einzelnen beschrieben ist.
Die Antriebsdrehbewegung der Motorwelle 12 wird über ein auf der Motorwelle 12 sitzendes Sonnenritzel 16 in die Getriebestufe 13 eingeleitet, wobei in einem fest mit dem Gehäuse 10 verbundenen Getriebegehäuse 17 drei Lagerbolzen 18 für jeweils ein auf den betreffenden Lagerbolzen 18 gelagertes Zwischenrad 19 ortsfest angeordnet sind. In dem Getriebegehäuse 17 ist ferner ein Differentialgehäuse 30 drehbar in Lagerstellen 32 gelagert, welches mit einem innenverzahnten Hohlradabschnitt 31 die außenverzahnten Zwischenräder 19 übergreift, so daß über die Zwischenräder 19 die Drehbewegung der Motorwelle 12 mit Sonnenritzel 16 mit entsprechender Untersetzung in eine umlaufende Drehbewegung des Differentialgehäuses 30 umsetzbar ist.
In dem Differentialgehäuse 30 sind, wie sich auch aus 3 entnehmen läßt, sechs Wellenstümpfe 20 mit einem Winkelversatz von jeweils ungefähr 60 Grad zueinander angeordnet, wobei auf den einzelnen Wellenstümpfen 20 jeweils Planetenräder 21 bzw. 22 angeordnet sind. Die Anordnung bzw. Zuordnung der Planetenräder ist dabei so getroffen, daß die jeweils auf den im Winkelversatz von jeweils ungefähr 120 Grad zueinander angeordneten Wellenstümpfen 20 befindlichen Planetenräder 21 in der Ebene des auf der linken Antriebswelle 15 fest angeordneten Sonnenritzels 23 angeordnet sind, so daß bei Drehung des Differentialgehäuses 30 über die umlaufenden Planetenräder 21 und das Sonnenritzel 23 die linke Antriebswelle 15 in Drehung versetzt wird, während auf den weiteren drei Wellenstümpfen 20 in der Ebene des auf der rechten Antriebswelle 14 angeordneten Sonnenritzels 24 weitere Planetenräder 22 angeordnet sind, die für eine entsprechende Übertragung sorgen.
Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß im Bereich der Antriebsverbindung zwischen den Zwischenrädern 19 und dem Differentialgehäuse 30 eine zweite Untersetzungsstufe zwischengeschaltet ist, die dadurch verwirklicht ist, daß in der Ebene der Zwischenräder 19 an dem Getriebegehäuse 17 auf entsprechenden Lagerbolzen 28 Doppelritzel 25 drehbar gelagert sind, deren eines Ritzel 26 mit den Zwischenrädern 19 kämmt, während deren zweites Ritzel 27 in Eingriff mit einer auf der Außenseite des Differentialgehäuses 30 vorgesehenen Außenverzahnung steht. Somit wird die Antriebsbewegung der Motorwelle 12 mit Sonnenritzel 16 über die Zwischenräder 19 und die Doppelritzel 25 in einer zweistufigen Untersetzung auf das Differentialgehäuse 30 übertragen.
Durch entsprechende Zahnradpaarung des Ritzels 27 und der Verzahnung des Differentialgehäuses 30 sowie des Ritzels 26 und der Zwischenräder 19 sind verschiedene Untersetzungen realisierbar.
Wie nicht weiter dargestellt, kann an Stelle des in dem Differentialgehäuse 30 angeordneten Planetendifferentialgetriebes auch ein Kegelraddifferential mit entsprechend angeordneten Treibrädern und Ausgleichsrädern zum Antrieb der Antriebswellen 14 und 15 vorgesehen sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Antriebsachse für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge mit einem auf der angetriebenen Motorwelle angeordneten Elektromotor und mit an die Motorwelle unter Zwischenschaltung einer drehzahlreduzierenden Getriebestufe sowie eines nachgeschalteten Differentialgetriebes angeschlossenen Antriebswellen für das jeweils darauf sitzende Rad, wobei als Teil der drehzahlreduzierenden Getriebestufe auf der in mit dem Getriebegehäuse der Getriebestufe verbundenen Motorwellenlagern gelagerten Motorwelle ein außenverzahntes Sonnenrad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der drehzahlreduzierenden Getriebestufe das Sonnenrad (16) mit mehreren, in dem Getriebegehäuse (17) ortsfest gelagerten Zwischenrädern (19) kämmt und die Zwischenräder (19) als Drehantrieb für ein umlaufend drehbar gelagertes Differentialgehäuse (30) eingerichtet sind, dessen Drehung über in dem Differentialgehäuse (30) angeordnete und mit den Sonnenritzeln (23, 24) der beiden Antriebswellen (14, 15) zusammenwirkende Übertragungsmittel (21, 22) in einen Drehantrieb für die Antriebswellen (14, 15) umsetzbar ist.
Antriebsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgehäuse (30) die Zwischenräder (19) mit einem innenverzahnten Hohlradabschnitt (31) übergreift.
Antriebsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Differentialgehäuses (30) mittels der Zwischenräder (19) am Getriebegehäuse (17) ortsfest Doppelritzel (25) gelagert sind, deren eines Ritzel (26) mit dem zugeordneten Zwischenrad (19) kämmt und deren anderes Ritzel (27) mit einer auf dem Außenumfang des Differentialgehäuses (30) ausgebildeten Außenverzahnung kämmt.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Differentialgehäuse (30) sechs Wellenstümpfe (20) als Träger je eines darauf angeordneten Planetenrades (21, 22) mit einem Winkelversatz von jeweils ungefähr 60 Grad zueinander angeordnet sind, von denen jeweils drei im Winkelversatz von jeweils ungefähr 120 Grad auf den zugehörigen Wellenstümpfen (20) angeordnete Planetenräder (21, 22) gemeinsam mit einem Sonnenritzel (23, 24) einer Antriebswelle (14, 15) kämmen.
Antriebsachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Differentialgehäuse (30) die Treibräder und Ausgleichsräder eines als Kegelraddifferential ausgebildeten Differentialgetriebes zum Antrieb der Antriebswellen (14, 15) angeordnet sind.