HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebs-System
für ein Elektro-Kraftfahrzeug und insbesonders einen Lager-
Aufbau, der den Antriebs-Gliedern, die mit den Antriebsrädern
verbunden sind, zugeordnet ist, wobei der Aufbau dazu
ausgebildet ist, in wirksamer Weise Druckkräfte aufzunehmen,
die auf die Antriebs-Glieder über die Antriebsräder in der
Querrichtung des Fahrzeuges ausgeübt werden.
Würdigung des Standes der Technik
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Für ein Elektro-Kraftfahrzeug wird ein Antriebs-System
des Typs verwendet, das umfaßt: (a) ein Gehäuse, das auf einem
Fahrgestell des Fahrzeuges befestigt ist, (b) einen
Elektromotor, der in diesem Gehäuse angeordnet ist und der eine
hohle Ausgangs-Welle aufweist, deren Achse parallel zur
Querrichtung des Fahrzeugs ist, (c) ein erstes und ein zweites
Antriebs-Mittel, die durch das oben erwähnte Gehäuse drehbar um
Achsen gelagert sind, die jeweils koaxial mit der Ausgangs-
Welle des Motors sind, und die mit einem Paar von
Antriebsrädern in Wirkverbindung stehen, (d) eine Zwischen-
Welle, die koaxial zu der Ausgangs-Welle des Motors angeordnet
ist, um sich durch eine mittige Bohrung der Ausgangs-Welle zu
erstrecken, und die an einem ihrer axialen Enden mit dem
zweiten Antriebs-Glied verbunden ist, um sich mit ihm zu
drehen, (e) eine Differential-Getriebe-vorrichtung vom Typ
eines Planeten-Getriebes, die in dem oben erwähnten Gehäuse
koaxial und in Serie mit der Ausgangs-Welle des Motors
angeordnet ist, wobei die Differential-Getriebe-Vorrichtung
vier Elemente aufweist, die aus einem Sonnenrad, einem
Tellerrad, einem Träger und einem Planetenrad bestehen, wobei
eines von diesen als ein Eingangs-Element dient, das die Kraft
aufnimmt, die vom Motor übertragen wird, und wobei die anderen
zwei Ausgangs-Elemente umfassen, durch die die vom Eingangs-
Element aufgenommene Kraft auf das erste Antriebs-Glied und auf
die Zwischen-Welle übertragen wird, und (f) eine Mehrzahl von
Drucklagern zur Positionierung der vier Elemente der
Differential-Getriebe-Vorrichtung, um so Bewegungen dieser
Elemente in einer axialen Richtung der Ausgangs-Welle des
Motors zu verhindern. Ein Beispiel eines solchen Antriebs-
Systems fur ein Elektro-Kraftfahrzeug ist in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 4-160235 (entsprechend der Offenlegung JP-A
5-332401, die am 14. Dezember 1993 veröffentlicht worden ist)
beschrieben, die vom Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung
eingereicht worden ist und die zum Zeitpunkt, an dem die
vorliegende Erfindung gemacht worden ist, noch nicht
veröffentlicht worden ist. Fig. 9 der vorliegenden
Patentanmeldung ist ein Schnitt des Antriebs-Systems, wie es in
der oben beschriebenen Patentanmeldung offenbart ist.
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In dem Elektro-Kraftfahrzeug-Antriebs-System, das in
Fig. 9 offenbart ist, wird die von einem Elektromotor erzeugte
Kraft zuerst auf eine Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung vom
Typ eines Planeten-Getriebes 204 über eine Ausgangs-Welle 202
des Motors übertragen. Die Kraft, deren Drehmoment durch die
Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 204 in einem vorbestimmten
Drehzahl-Untersetzungs-Verhältnis der Vorrichtung 204 verstärkt
worden ist, wird dann durch eine Differential-Getriebe-
Vorrichtung 206 vom Typ eines Planeten-Getriebes aufgenommen,
die ein Tellerrad 208, ein Planetenrad 210, einen Träger 212
und ein Sonnenrad 214 aufweist. Die Kraft, die durch das
Tellerrad 208 aufgenommen wird, wird auf den Träger 212 und auf
das Sonnenrad 214 durch das Planetenrad 210 verteilt, so daß
ein Teil der aufgenommen Kraft von dem Träger 212 zu einer
linken Halbachse und einem linken Antriebsrad (nicht
dargestellt) über ein erstes Antriebs-Glied 216L übertragen
wird, das mit dem Träger 212 verbunden ist, während der Rest
der Kraft von dem Sonnenrad 214 zu einer rechten Halbachse und
zu einem rechten Antriebsrad (nicht dargestellt) über eine
Zwischen-Welle 218 und ein zweites Antriebs-Glied 216R
übertragen wird. Die Zwischen-Welle 218 ist an einem ihrer
axialen Enden mit dem Sonnenrad 214 verbunden, und sie
erstreckt sich durch die Ausgangs-Welle 202 des Elektromotors
200 hindurch. Das andere Ende der Zwischen-Welle 218 ist mit
dem rechten Antriebs-Glied 216R verbunden.
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In dem Antriebs-System von Fig. 9 wird eine Druckkraft,
die auf das erste oder zweite Antriebs-Glied 216L, 216R
ausgeübt wird, in der Querrichtung und zum Inneren des
Fahrzeuges hin durch ein Gehäuse des Antriebs-Systems
aufgenommen. Eine solche Druckkraft in Querrichtung wirkt auf
das erste oder zweite Antriebs-Glied 216L, 216R zufolge einer
Trägheitskraft während einer Drehung des Fahrzeuges entlang
einer Kurve oder Ecke oder zufolge eines Anstoßens des
Fahrzeuges an einem Gehsteig oder an einer Seitenbegrenzung
oder an einer Führungsschiene zufolge eines Schleuderns des
Fahrzeuges auf einer Straßenfläche mit einem geringen
Reibungskoeffizienten. Wenn eine Druckkraft in Querrichtung auf
das erste oder linke Antriebs-Glied 216L ausgeübt wird, dann
wird die Druckkraft auf ein Gehäuse 238 übertragen, und zwar
über ein Drucklager 220, das oben beschriebene Sonnenrad 214,
ein Drucklager 222, einen Träger 224 der zweiten Stufe, der
Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 204, ein Drucklager 226, ein
Sonnenrad 228 zweiter Stufe und einen Träger 230 erster Stufe
der Vorrichtung 204, ein Drucklager 232, ein Sonnenrad 234
erster Stufe der Vorrichtung 204 und ein Drucklager 236. Wenn
eine Druckkraft in Querrichtung auf das zweite oder rechte
Antriebs-Glied 216R übertragen wird, dann wird die Druckkraft
auf ein Gehäuse 244 über einen Flansch 240 übertragen, der so
ausgebildet ist, daß er sich von dem Antriebs-Glied 216R radial
nach außen erstreckt, sowie über ein Drucklager 242.
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Das Drucklager 242, das radial außerhalb des Flansches
240 des zweiten Antriebs-Gliedes 216R angeordnet ist, besitzt
einen vergleichsweise großen Durchmesser und bewirkt ein
beträchtlich großes Ausmaß von Energieverlust zufolge von
Reibung, wenn eine Druckkraft in Querrichtung, die auf das
zweite Antriebs-Glied 216R wirkt, über den Flansch 240 und das
Drucklager 242 auf das Gehäuse 244 übertragen wird. Daher wird
der Wirkungsgrad der Kraftübertragung des Antriebs-Systems
verschlechtert. Das Antriebs-System leidet auch an dem
Nachteil, daß das erste Antriebs-Glied 216L zum Zweck der
Reparatur nicht von der Differential-Getriebe-Vorrichtung 206
entfernt werden kann, wenn das Fahrzeug in einem beladenen
Zustand ist, da ein radial nach außen gerichteter Flansch 246,
der auf den ersten Antriebs-Glied 216L gebildet ist, um den
Träger-Stift zu tragen, innerhalb des Gehäuses 238 angeordnet
ist, und sich in der Radialrichtung nach außen erstreckt, so
daß das Gehäuse 238 den Ausbau des ersten Antriebs-Gliedes 216L
stört.
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Das Antriebs-System für ein Elektro-Kraftfahrzeug kann
eine Differential-Getriebe-Vorrichtung vom Kegelrad-Typ
verwenden, die in großem Umfang für ein Kraftfahrzeug mit einem
Benzinmotor oder mit einer anderen Brennkraftmaschine mit
innerer Verbrennung verwendet worden ist. Dieser Typ von
Differential-Getriebe-Vorrichtung, wie er in der Fig. 10
gezeigt ist, ist so ausgebildet, daß eine Druckkraft in
Querrichtung, die auf ein linkes oder ein rechtes Antriebs-
Glied 250L, 250R ausgeübt wird, zu einem Gehäuse 260 übertragen
wird und von ihm aufgenommen wird, und zwar über eine
Differential-Getriebe-Ritzel-Welle 252, ein Differential-
Gehäuse 254 und ein linkes oder ein rechtes Kegelrollenlager
256, 258. Daher besitzen die Antriebs-Glieder 250L, 250R keinen
Flansch zur Übertragung der Druckkraft in Querrichtung. Falls
eine solche Differential-Getriebe-Vorrichtung in einem
Antriebs-System für ein Elektro-Kraftfahrzeug verwendet wird,
ist es notwendig, die Antriebs-Glieder 250L, 250R durch
ausschließliche Antriebs-Glieder zu ersetzen, die Flansche
aufweisen, und jeweils Drucklager vorzusehen, um die
aufgenommenen Druckkräfte zu übertragen. Dementsprechend sind
die Herstellungskosten des Antriebs-Systems durch die
gesteigerte Anzahl von Bauteilen in unvorteilhafter Weise
vergrößert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Licht der Situation
des Standes der Technik entwickelt, die oben beschrieben ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Antriebs-System für ein Elektro-Kraftfahrzeug zur Verfügung zu
stellen, bei dem die Antriebs-Glieder keine Flansche benötigen,
wie sie im Stand der Technik vorgesehen sind, um die
Druckkräfte in Querrichtung zu übertragen, die vom Gehäuse
aufgenommen werden.
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Die obige Aufgabe kann entsprechend dem Grundprinzip
der vorliegenden Erfindung gelöst werden, um ein Antriebs-
System für ein Elektro-Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen,
umfassend: (a) einen Gehäuse-Aufbau, der auf einem Fahrgestell
des Fahrzeuges befestigt ist, (b) einen Elektromotor, der in
diesem Gehäuse angeordnet ist und der eine hohle Ausgangs-Welle
aufweist, deren Achse parallel zu einer Querrichtung des
Fahrzeugs ist, (c) ein erstes und ein zweites Antriebs-Mittel,
die durch den oben erwähnten Gehäuse-Aufbau drehbar um Achsen
gelagert sind, die jeweils koaxial mit der Ausgangs-Welle des
Motors sind, und die mit einem ersten bzw. einem zweiten
Antriebsrad in Wirkverbindung stehen, (d) eine Zwischen-Welle,
die koaxial zu der Ausgangs-Welle des Motors angeordnet ist, um
sich durch eine mittige Bohrung der Ausgangs-Welle zu
erstrecken, und die an einem ihrer axialen Enden mit dem
zweiten Antriebs-Glied verbunden ist, um sich mit ihm zu
drehen, (e) eine Differential-Getriebe-Vorrichtung vom Typ
eines Planeten-Getriebes, die in dem oben erwähnten Gehäuse
koaxial und in Serie mit der Ausgangs-Welle angeordnet ist,
wobei die Differential-Getriebe-Vorrichtung ein Sonnenrad, ein
Tellerrad, einen Träger und ein Planetenrad aufweist, wobei
eines von diesen als ein Eingangs-Element dient, das die Kraft
aufnimmt, die vom Motor übertragen wird, und wobei die anderen
zwei Ausgangs-Elemente umfassen, durch die die vom Eingangs-
Element aufgenommene Kraft auf das erste Antriebs-Glied und auf
die Zwischen-Welle übertragen wird, und (f) eine Mehrzahl von
Drucklagern zur Positionierung der Elemente der Differential-
Getriebe-Vorrichtung, um so Bewegungen dieser Elemente in einer
axialen Richtung der Ausgangs-Welle des Motors zu verhindern,
wobei das erste Antriebs-Glied einen ersten End-Abschnitt
aufweist, der eine verzahnte äußere Umfangsfläche aufweist, die
vom ersten Antriebsrad entfernt ist, während die Zwischen-Welle
einen zweiten End-Abschnitt aufweist, der eine verzahnte äußere
Umfangsfläche aufweist, die vom zweiten Antriebsglied entfernt
ist, wobei die zwei Ausgangs-Elemente der Differential-
Getriebe-Vorrichtung jeweils eine erste mittige Bohrung und
eine zweite mittige Bohrung aufweisen, die durch die jeweiligen
verzahnten Innenflächen begrenzt sind, die in die verzahnten
äußeren Umfangsflächen des ersten bzw. des zweiten End-
Abschnittes eingreifen, wobei ein Anschlag-Glied an einem der
beiden Ausgangs-Elemente angeordnet ist, so daß es sich in die
erste oder in die zweite mittige Bohrung oder in beide
erstreckt, so daß die einander gegenüberliegenden Stirnflächen
des ersten und des zweiten End-Abschnittes an den
gegenüberliegenden Enden des Anschlag-Gliedes anschlagen
können, wodurch eine Druckkraft in Querrichtung, die auf das
erste und das zweite Antriebs-Glied in einer Richtung quer zum
Inneren des Fahrzeuges hin ausgeübt wird, von dem Anschlag-
Glied aufgenommen wird.
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Bei dem vorliegenden Elektro-Kraftfahrzeug-Antriebs-
System besitzen die zwei Ausgangs-Elemente der Differential-
Getriebe-Vorrichtung jeweils die erste bzw. die zweite
verzahnte mittige Bohrung, während das erste Antriebs-Glied und
die Zwischen-Welle jeweils die verzahnten ersten bzw. zweiten
End-Abschnitte aufweisen, die in die erste und zweite mittige
Bohrung der zwei Ausgangs-Elemente eingreifen. Eines der beiden
Ausgangs-Elemente ist mit einem Anschlag-Glied versehen, das
mindestens in eine der beiden, der ersten und der zweiten,
mittigen Bohrungen vorsteht, so daß die einander
gegenüberliegenden Stirnflächen der ersten und der zweiten End-
Abschnitte des ersten Antriebs-Gliedes und der Zwischen-Welle
an den gegenüberliegenden Enden des Anschlag-Gliedes anschlagen
können, so daß eine Druckkraft in Querrichtung, die auf das
erste und das zweite Antriebs-Glied in einer Richtung quer zum
Inneren des Fahrzeuges hin ausgeübt wird, auf das Anschlag-
Glied übertragen wird. Die Druckkraft, die auf das Anschlag-
Glied übertragen wird, wird auf eine Gehäuse-Struktur
übertragen und von ihr aufgenommen, und zwar durch die Elemente
der Differential-Getriebe-Vorrichtung und die Drucklager, die
die Elemente der Differential-Getriebe-Vorrichtung
positionieren.
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Wie dies oben beschrieben ist, ist das vorliegende
Antriebs-System für ein Elektro-Kraftfahrzeug so aufgebaut, daß
die Druckkraft in Querrichtung, die auf das erste und auf das
zweite Antriebs-Glied ausgeübt wird, durch das Anschlag-Glied
der Differential-Getriebe-Vorrichtung übertragen wird. Daher
benötigt das Antriebs-System weder Flansche, die auf den
Antriebs-Gliedern gebildet sind, noch Drucklager, die einen
großen Durchmesser aufweisen, um die Druckkraft direkt auf die
Gehäuse-Struktur zu übertragen. Das Eliminieren solcher
Flansche und Drucklager von großem Durchmesser bei dem
vorliegenden Antriebs-System führt zu einem beträchtlichen
Anstieg des Wirkungsgrades der Kraftübertragung des Antriebs-
Systems, und es erlaubt das Entfernen des ersten und des
zweiten Antriebs-Gliedes von der Differential-Getriebe-
Vorrichtung auch dann, wenn sich das Fahrzeug in einem
beladenen Zustand befindet. Weiters können nicht mit einem
Flansch versehene Antriebs-Glieder, wie sie weithin für
herkömmliche Fahrzeuge mit Benzinmotor verwendet werden, als
das erste und das zweite Antriebs-Glied verwendet werden. Die
Verwendung von solchen, nicht mit einem Flansch versehenen
Antriebs-Gliedern und die Vermeidung von Drucklagern mit großem
Durchmesser führen zu einer deutlichen Absenkung der
Herstellungskosten des Antriebs-Systems.
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Das Anschlag-Glied kann mit einem zylindrischen
Abschnitt aufgebaut sein, der zwischen den einander
gegenüberliegenden Stirnflächen des ersten und des zweiten End-
Abschnittes zwischengelegt ist, sowie mit einem radialen
Flansch-Abschnitt, der sich radial von dem zylindrischen
Abschnitt nach außen erstreckt und der an dem oben bezeichneten
Ausgangs-Glied der beiden Ausgangs-Glieder befestigt ist.
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Entsprechend einer Ausführung der Erfindung umfaßt der
Gehäuse-Aufbau ein seitliches Gehäuse, in dem die Differential-
Getriebe-Vorrichtung angeordnet ist. Falls das Anschlag-Glied
an dem Sonnenrad als dem oben bezeichneten einen Ausgangs-
Element der beiden Ausgangs-Elemente befestigt ist, wird die
Druckkraft in Querrichtung, die auf das zweite Antriebs-Glied
ausgeübt wird, auf das seitliche Gehäuse übertragen und von ihm
aufgenommen, und zwar über die Zwischen-Welle, das Anschlag-
Glied, das Sonnenrad und ein Drucklager, das zwischen dem
seitlichen Gehäuse und dem Sonnenrad angeordnet ist. Falls das
Anschlag-Glied an dem Träger befestigt ist, wird andererseits
die Druckkraft in Querrichtung, die auf das zweite Antriebs-
Glied ausgeübt wird, auf das seitliche Gehäuse übertragen und
von ihm aufgenommen, und zwar über die folgenden Bauteile: die
Zwischen-Welle; das Anschlag-Glied; den Träger; ein zweites
Drucklager, das zwischen dem Sonnenrad und dem Träger
angeordnet ist; das Sonnenrad; und ein erstes Drucklager, das
zwischen dem ersten seitlichen Gehäuse und dem Sonnenrad
angeordnet ist.
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In der obigen Ausführung der Erfindung kann der
Gehäuse-Aufbau weiters ein Zwischengehäuse umfassen, das mit
dem seitlichen Gehäuse zusammenwirkt, um eine Umhüllung zu
begrenzen, in der die Differential-Getriebe-Vorrichtung
aufgenommen ist, wobei sich die Zwischen-Welle durch das
Zwischengehäuse hindurch erstreckt. Falls das Anschlag-Glied
auf dem Sonnenrad befestigt ist, wird die Druckkraft in
Querrichtung, die auf das erste Antriebs-Glied ausgeübt wird,
auf das Zwischengehäuse übertragen und von ihm aufgenommen, und
zwar durch das Anschlag-Glied und das Sonnenrad und durch
mindestens ein Drucklager, das in Kontakt mitdem
Zwischengehäuse angeordnet ist. Falls das Anschlag-Glied an dem
Träger befestigt ist, wird andererseits die Druckkraft in
Querrichtung, die auf das erste Antriebs-Glied ausgeübt wird,
auf das Zwischengehäuse übertragen und von ihm aufgenommen, und
zwar durch das Anschlag-Glied und den Träger und durch
mindestens das Drucklager, das in Kontakt mit dem
Zwischengehäuse angeordnet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen, sowie die wahlweisen Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung treten durch das Lesen der
folgenden detaillierten Beschreibung der augenblicklich
bevorzugten Ausführungsvarianten besser zutage, wenn diese in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in
denen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, die allgemein
ein Antriebs-System für ein Elektro-Kraftfahrzeug zeigt, das
entsprechend einer Ausführungsvariante der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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Fig. 2 ein Längsschnitt des Antriebs-Systems von Fig. 1
ist;
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Fig. 3 ein teilweiser Längsschnitt ist, der eine
Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung und eine Differential-
Getriebe-Vorrichtung des Antriebs-Systems von Fig. 1 zeigt;
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Fig. 4 ein teilweiser Längsschnitt eines Abschnitts des
Antriebs-Systems von Fig. 3 in vergrößertem Maßstab ist, der
End-Abschnitte eines ersten Antriebs-Gliedes und einer
Zwischen-Welle umfaßt, sowie ein Anschlag-Glied, das in der
Umgebung dieser End-Abschnitte vorgesehen ist;
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Fig. 5 ein Querschnitt des End-Abschnittes des ersten
Antriebs-Gliedes von Fig. 4 ist, der mit einem Sonnenrad der
Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung von Fig. 3 verzahnt ist und
der mit dem Sonnenrad zusammenwirkt, um eine Öl-Nut zu
begrenzen;
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Fig. 6(a) ein Längsschnitt ist, der einen Ausschnitt
zeigt, der in dem End-Abschnitt des ersten Anschlag-Gliedes
gebildet ist;
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Fig. 6(b) eine Ansicht des End-Abschnittes des ersten
Antriebs-Gliedes ist;
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Fig. 7 ein teilweiser Längsschnitt ist, der ein
Anschlag-Glied zeigt, das anstelle desanschlag-Gliedes von
Fig. 4 in einer anderen Ausführungsvariante dieser Erfindung
verwendet wird;
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Fig. 8 ein teilweiser Längsschnitt ist, der ein
Anschlag-Glied zeigt, das in einer weiteren Ausführungsvariante
der Erfindung verwendet wird,
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Fig. 9 ein Längsschnitt eines Beispiels eines Elektro-
Kraftfahrzeug-Antriebs-Systems ist, gegenüber dem die
vorliegende Erfindung eine Verbesserung darstellt; und
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Fig. 10 ein Lngsschnitt eines Antriebs-Systems vom
Kegelrad-Typ ist, das üblicherweise in einem Kraftfahrzeug
verwendet wird, das mit einer Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung ausgestattet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSVARIANTEN
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Indem zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen wird,
besitzt ein Antriebs-System 10 für ein Elektro-Kraftfahrzeug
einen Elektromotor 12 mit einer hohlen Ausgangs-Welle 14, eine
Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16 vom Typ eines Planeten-
Getriebes und eine Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 vom Typ
eines Planeten-Getriebes. Die Kraft, die von der Ausgangs-Welle
14 des Elektromotors 12 übertragen wird, wird zunächst durch
die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16 aufgenommen, so daß
die Ausgangs-Drehzahl der Vorrichtung 16 in bezug auf die
Eingangs-Drehzahl verringert ist. Die Ausgabe der Drehzahl-
Untersetzungs-Vorrichtung 16 wird durch die Differential-
Getriebe-Vorrichtung 18 auf den linken, sowie auf den rechten
Antriebs-Strang übertragen.
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Detailliert beschrieben wird ein Teil der Kraft, die
von der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 aufgenommen wird,
auf ein linkes Antriebsrad 26L übertragen, und zwar durch ein
erstes linkes homokinetisches Gelenk 20L, eine linke Halbachse
22L und ein zweites linkes homokinetisches Gelenk 24L, während
der restliche Teil der aufgenommenen Kraft auf ein rechtes
Antriebsrad 26R übertragen wird, und zwar über eine Zwischen-
Welle 28, ein erstes rechtes homokinetisches Gelenk 20R, eine
rechte Halbachse 22R und ein zweites rechtes homokinetisches
Gelenk 24R. Die Zwischen-Welle 28 ist koaxial mit der hohlen
Ausgangs-Welle 14 angeordnet, um sich so durch die mittige
Bohrung der Ausgangs-Welle 14 hindurch zu erstrecken. Das linke
und das rechte Antriebsrad 26L, 26R werden durch ein geeignetes
Aufhängungs-System gelagert, wie dies dem Fachmann wohlbekannt
ist. Die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16, die
Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 und das erste linke und
das erste rechte homokinetische Gelenk 20L, 20R sind koaxial zu
dem Elektromotor 12 angeordnet und gemeinsam mit dem Motor 12
in einem gemeinsamen Gehäuse-Aufbau aufgenommen, der vom
Fahrgestell des Kraftfahrzeugs getragen wird. Sowohl das erste
linke als auch das erste rechte homokinetische Gelenk 20L, 20R
kann beispielsweise vom doppelt versetzten Typ sein, während
die beiden zweiten homokinetischen Gelenke 24L, 24R
beispielsweise vom Typ eines Rzeppa-Gelenks sein können. Das
linke und das rechte Antriebsrad 26L, 26R können die
Vorderräder oder die Hinterräder des Fahrzeuges sein.
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Der Elektromotor 12 kann ein Induktionsmotor oder ein
Synchron-Motor sein, der durch Wechselstrom angetrieben wird.
Wie dies aus dem Schnitt von Fig. 2 hervorgeht, ist der Motor
12 in dem Gehäuse-Aufbau aufgenommen, der ein zylindrisches
Gehäuse 30 und ein erstes und ein zweites seitliches Gehäuse
32, 34 umfaßt, die fest in die einander gegenüberliegenden
offenen Enden des zylindrischen Gehäuses 30 eingreifen. Der
Elektromotor 12 ist in einer solchen Position, daß die
Ausgangs-Welle 14 parallel zu der Querrichtung (linke und
rechte Richtung) des Fahrzeuges ist. Der Motor 12 umfaßt einen
Stator 36 mit einer Spulen-Wicklung, die an der inneren
Umfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 30 befestigt ist, und
einen Rotor 40, der fest an der Ausgangs-Welle 14 befestigt
ist, so daß der Rotor 40 konzentrisch und in Radialrichtung
innerhalb des Stators 36 angeordnet ist. Die Ausgangs-Welle 14
wird an ihren einander gegenüberliegenden End-Abschnitten
drehbar durch ein erstes Zwischengehäuse 76 bzw. durch ein
zweites seitliches Gehäuse 34 gelagert, und zwar durch ein Paar
von Kugellagern 38L, 38R, wodurch der Rotor 40 drehbar durch
die Ausgangs-Welle 14 gehalten wird.
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Indem nun wiederum auf die Fig. 1 Bezug genommen wird,
umfaßt die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16; einen ersten
Planeten-Getriebe-Satz, der ein erstes Sonnenrad 42S, einen
ersten Träger 42C, ein erstes Planetenrad 42P, das drehbar auf
dem ersten Träger 42C gelagert ist und das mit dem ersten
Sonnenrad 42S kämmt, und ein erstes Tellerrad 42R, das mit dem
ersten Planetenrad 42P kämmt, aufweist; und einen zweiten
Planeten-Getriebe-Satz, der ein zweites Sonnenrad 44S, das mit
dem ersten Träger 42C verbunden ist, ein zweites Planetenrad
44P, das mit dem zweiten Sonnenrad 44S kämmt, ein stationäres
zweites Tellerrad 44R, das mit dem zweiten Planetenrad 44P
kämmt un& einen zweiten Träger 44C aufweist, der das zweite
Planetenrad 44P drehbar trägt und der mit dem ersten Tellerrad
42R verbunden ist, aufweist. Die Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung 16, die so aufgebaut ist, ist dazu ausgebildet, daß
die Drehzahl der Drehbewegung des Elektromotors 12, die durch
das erste Sonnenrad 42S aufgenommen wird, an dem zweiten Träger
44C mit einem vorbestimmten Drehzahl-Untersetzungs-Verhältnis
abgesenkt wird. Die Ausgabe der Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung 16 wird von dem zweiten Träger 44C auf ein drittes
Tellerrad 46R der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18
übertragen, die an der Abtriebs-Seite der Drehzahl-
Untersetzungs-Vorrichtung 16 angeordnet ist.
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Die Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 ist ein
Planeten-Getriebe-Satz vom Doppel-Ritzel-Typ, aufweisend: ein
drittes Sonnenrad 46S, das mit dem rechten Ende des oben
beschriebenen ersten linken homokinetischen Gelenks 20L
verbunden ist; das oben beschriebene dritte Tellerrad 46R, das
mit dem zweiten Träger 44C der Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung 16 verbunden ist; zwei Paare von dritten Planeten-
Rädern 46P, 46P, die miteinander kämmen und auch mit dem
dritten Sonnenrad 46S bzw. mit dem dritten Tellerrad 46R
kämmen; und einen dritten Träger 46C, der die zwei Paare von
dritten Planeten-Rädern 46P, 46P drehbar trägt und der mit dem
linken Ende der oben beschriebenen Zwischen-Welle 28 verbunden
ist. Die so aufgebaute Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 ist
dazu ausgebildet, daß die Drehbewegung, die an dem dritten
Tellerrad 46R aufgenommen wird, auf das dritte Sonnenrad 46S,
das in Wirkverbindung mit dem linken Antriebsrad 26L steht, und
auf den dritten Träger 46C aufgeteilt wird, der in
Wirkverbindung mit dem rechten Antriebsrad 26R steht. Aus der
obigen Erklärung ist verständlich, daß das dritte Tellerrad 46R
als ein Eingangs-Element der Vorrichtung 18 dient, während das
dritte Sonnenrad 46S und der dritte Träger 46C als zwei
Ausgangs-Elemente der Vorrichtung 18 dienen.
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Wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist, besitzen das erste
linke und das erste rechte homokinetische Gelenk 20L und 20R
jeweils äußere Kränze 50L, 50R von zylindrischem Aufbau mit
einem innen geschlossenen Ende. Die linke und die rechte
Halbachse 22L und 22R besitzen innere End-Abschnitte, die mit
den jeweiligen inneren Kränzen verzahnt sind. Zwischen dem
äußeren Kranz 50L, 50R jedes homokinetischen Gelenks 20L, 20R
und dem jeweils entsprechenden inneren Kranz ist eine
ringförmige Anordnung von Kugeln 52 angeordnet, die durch einen
geeigneten Käfig gehalten werden. Der äußere Kranz 50L, 50R,
der innere Kranz und die Kugeln 52 wirken zusammen, um ein
homokinetisches Gelenk zu bilden, bei dem sich der äußere und
der innere Kranz als eine Einheit drehen. Die äußeren Kränze
50L, 50R dienen als erste und zweite Antriebs-Glieder, die in
Wirkverbindung mit dem jeweiligen linken und rechten
Antriebsrad 26L bzw. 26R stehen.
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Der äußere Kranz 50L des ersten linken homokinetischen
Gelenks 20L besitzt einen inneren Schaft-Abschnitt, der drehbar
durch ein Nadellager 54 gelagert ist, das aufidem ersten
seitlichen Gehäuse 32 befestigt ist, wodurch der äußere Kranz
50L drehbar um eine Achse gelagert ist, die koaxial mit der
Ausgangs-Welle 14 des Elektromotors 12 ist. Andererseits
besitzt der äußere Kranz 50R des ersten rechten homokinetischen
Gelenks 20R einen inneren Schaft-Abschnitt, der mit einem
rechten End-Abschnitt der Zwischen-Welle 28 verbunden ist, und
zwar durch eine Verbindungs-Hülse 56, die koaxial mit der
Ausgangs-Welle 14 angeordnet ist, so daß der rechte End-
Abschnitt der Welle 28 und der Schaft-Abschnitt des äußeren
Kranzes 50L mit der Verbindungs-Hülse 56 verzahnt sind, so daß
sich der äußere Kranz 50R mit der Zwischen-Welle 28 dreht. Die
Verbindungs-Hülse 56 ist drehbar durch ein Wälzlager 58
gelagert, das in einer Bohrung vorgesehen ist, die in einem
zentralen Abschnitt des zweiten seitlichen Gehäuses 34 gebildet
ist, wodurch der äußere Kranz 50R durch das zweite seitliche
Gehäuse 34 drehbar um eine Achse gelagert ist, die konzentrisch
mit der Ausgangs-Welle 14 ist.
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Es wird nun auf den Schnitt von Fig. 3 Bezug genommen,
der in vergrößertem Maßstab die Bauteile zeigt, die innerhalb
des ersten seitlichen Gehäuses 32 angeordnet sind, sowie auf
den Schnitt von Fig. 4, der in stärkerer Vergrößerung den
inneren Schaft-Abschnitt des linken äußeren Kranzes 50L und des
daran anschließenden End-Abschnittes der Zwischen-Welle 28
zeigt. Die einzelnen drehbaren Elemente der Differential-
Getriebe-Vorrichtung 18 und der Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung 16 sind so angeordnet, daß diese Elemente drehbar
und axial unbeweglich in bezug auf stationäre Glieder sind, wie
etwa dem ersten seitlichen Gehäuse 32 und in bezug auf die
anderen drehbaren Elemente, die diesen Elementen benachbart
sind. Eingehender erklärt ist eine Mehrzahl von Drucklagern 72a
bis 72f in geeigneten Stellungen zwischen den drehbaren
Elementen angeordnet, sowie zwischen diesen drehbaren Elementen
und dem ersten seitlichen Gehäuse 32 und einem zweiten
Zwischengehäuse 78, so daß die Drucklager 72a - 72f die
drehbaren Elemente in geeigneter Weise in der Axialrichtung
positionieren. Beispielsweise ist das erste Drucklager 72a
zwischen dem ersten seitlichen Gehäuse 32 und dem dritten
Träger 46S angeordnet, während das zweite Drucklager 72b
zwischen dem dritten Sonnenrad 46S und dem dritten Träger 46C
angeordnet ist, und das Drucklager 72f ist in Kontakt mit dem
zweiten Zwischengehäuse 78 angeordnet. Weiters sind Nadellager
74a, 74b und 74c zwischen der Zwischen-Welle 28 und dem zweiten
Träger 44C bzw. zwischen dem Sonnenrad 44S und der Ausgangs-
Welle 14 angeordnet.
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Das dritte Sonnenrad 46S und der dritte Träger 46C der
Differential-Getriebe-Vorrichtung besitzen eine erste mittige
Bohrung 60 bzw. eine zweite mittige Bohrung 62. Das dritte
Sonnenrad 46S ist in seiner ersten mittigen Bohrung 60 verzahnt
mit einem ersten End-Abschnitt 64 des Schaft-Abschnitts des
linken äußeren Kranzes 50L, welcher End-Abschnitt 64 von dem
linken Antriebsrad 26L entfernt ist. Der dritte Träger 46C ist
in seiner zweiten mittigen Bohrung 62 verzahnt mit einem
zweiten End-Abschnitt 66 der Zwischen-Welle 28, welcher End-
Abschnitt 66 entfernt von dem rechten äußeren Kranz 50R ist.
Eingehender beschrieben sind die Innenflächen der ersten und
der zweiten mittigen Bohrung 60, 62 verzahnt, und die äußeren
Umfangs-Flächen des ersten und des zweiten End-Abschnittes 64,
66 sind zum Zweck des Eingriffs mit den verzahnten Innenflächen
der mittigen Bohrungen 60 bzw. 62 verzahnt, wie dies in Fig. 5
im Wege eines Beispiels dargestellt ist.
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Zwischen dem ersten End-Abschnitt 64 und der ersten
mittigen Bohrung 60 ist ein Rückhalte-Ring 68 angeordnet, um zu
verhindern, daß der erste End-Abschnitt 64 des äußeren Kranzes
50L aus der ersten mittigen Bohrung 60 des dritten Sonnenrad
46S herausgezogen wird. Um zu verhindern, daß der innere
Schaft-Abschnitt des rechten äußeren Kranzes 50R aus der
Verbindungs-Hülse 56 herausgezogen wird, ist ein ähnlicher
Rückhalte-Ringe zwischen diesen Gliedern 50R, 56 angeordnet.
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Das dritte Sonnenrad 46S besitzt ein Anschlag-Glied 70,
das an seinem rechten End-Abschnitt befestigt ist, so daß das
Anschlag-Glied 70 radial nach innen in die erste mittige
Bohrung 60 vorsteht. Dieses Anschlag-Glied 70 besitzt einen
zylindrischen Abschnitt 70a und einen radialen Flansch-
Abschnitt 70b, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 70a
radial nach außen erstreckt. Das Anschlag-Glied 70 ist an dem
dritten Sonnenrad 46S an dem radial äußeren Abschnitt des
radialen Flansch-Abschnittes 70b angeschweißt. Der zylindrische
Abschnitt 70a ist zwischen der rechten Stirnfläche des ersten
End-Abschnitts 64 des äußeren Kranzes 50L und einer
Schulterfläche des zweiten End-Abschnitts der Zwischen-Welle 28
angeordnet, welche Schulterfläche in der Nähe der linken
Stirnfläche des zweiten End-Abschnitts 66 gebildet ist und der
Stirnfläche des ersten End-Abschnitts 64 gegenüberliegt. Daher
können sich der erste und der zweite End-Abschnitt 74, 76 des
äußeren Kranzes 50L (erstes Antriebs-Glied) und die Zwischen-
Welle 28 an den axial gegenüberliegenden Endflächen des
zylindrischen Abschnitts 70a des Anschlag-Gliedes 70 abstützen.
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Wenn eine Druckkraft in Querrichtung auf den rechten
äußeren Kranz 50R (zweites Antriebs-Glied) in der nach innen
gerichteten oder linken Richtung zum linken äußeren Kranz 50L
hin (erstes Antriebs-Glied) ausgeübt wird, bewirkt die
Druckkraft, daß sich der zweite End-Abschnitt 66 der Zwischen-
Welle 28 auf dem zylindrischen Abschnitt 70a des Anschlag-
Gliedes 70 abstützt. Als ein Ergebnis wird die Druckkraft von
dem Anschlag-Glied 70 auf das erste seitliche Gehäuse 32, und
zwar über das dritte Sonnenrad 46S (an dem das Anschlag-Glied
70 befestigt ist) und das Drucklager 72a übertragen. Daher wird
die aufgebrachte Druckkraft gegebenenfalls durch das erste
seitliche Gehäuse 32 aufgenommen. Wenn eine Druckkraft in
Querrichtung auf den linken äußeren Kranz 50L in der einwärts
gerichteten oder rechten Richtung zum rechten äußeren Kranz 50R
hin übertragen wird, dann bewirkt die Druckkraft, daß sich der
erste End-Abschnitt 64 des äußeren Kranzes 50L an dem
zylindrischen Abschnitt 70a des Anschlag-Gliedes 70 abstützt.
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Dementsprechend wird die Druckkraft von dem dritten Sonnenrad
46S auf das zweite Zwischengehäuse 78 über das Drucklager 72b,
den dritten Träger 46C, das Drucklager 72c, den zweiten Träger
44C, das Drucklager 72d, das zweite Sonnenrad 44S, den ersten
Träger 42C, das Drucklager 72e, das erste Sonnenrad 42S und das
Drucklager 72f übertragen. Daher wird die aufgebrachte
Druckkraft gegebenenfalls von dem zweiten Zwischengehäuse 78
aufgenommen. Dieses zweite Zwischengehäuse 78 und das erste
Zwischengehäuse 76 sind an der Verbindung des zylindrischen
Gehäuses 30 und des ersten seitlichen Gehäuses 32 befestigt.
Die Gehäuse 30, 32, 76 und 78 wirken mit dem zweiten seitlichen
Gehäuse 34 zusammen, um den Gehäuse-Aufbau für das Antriebs-
System 10 zu bilden. Das erste seitliche Gehäuse 32 wirkt mit
dem zweiten Zwischengehäuse 78 zusammen, um eine Umhüllung zu
begrenzen, in der die Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 und
die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16 aufgenommen sind. Die
Zwischen-Welle 28 erstreckt sich durch das erste und das zweite
Zwischengehiuse 76, 78.
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Die äußeren Kränze 50L, 50R können Druckkräfte in
Querrichtungen über die entsprechenden Antriebsräder 26L, 26R
in den quer nach innen gerichteten Richtungen des Fahrzeuges
aufnehmen, zufolge einer Trägheitskraft in Querrichtung des
Fahrzeuges, während das Fahrzeug um eine Ecke fährt oder auf
einer kurvigen Straße fährt, oder zufolge eines Anstoßens des
Fahrzeuges an einem Gehsteig oder einem Begrenzungsstein oder
einer Führungsschiene zufolge des Schleuderns des Fahrzeuges
auf einer Straßenoberfläche, die einen geringen
Reibungskoeffizienten aufweist. In diesem Zusammenhang ist
festzustellen, daß das Anschlag-Glied 70 und die Drucklager 72a
- 72f so aufgebaut sind, daß sie Festigkeitswerte aufweisen,
die ausreichend sind, den Druckkräften in Querrichtung zu
widerstehen, die auf das Fahrzeug ausgeübt werden.
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An einem unteren Abschnitt des ersten seitlichen
Gehäuses 32 ist eine Ölwanne 80 vorgesehen, die ein
Schmiermittel speichert. Um die Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung 16, die Differential-Getriebe-Vorrichtung 18, den
Elektromotor 12 und andere Bauteile des Antriebs-Systems 10 zu
schmieren und zu kühlen, wird das Schmiermittel durch eine Öl-
Pumpe 82 (Fig. 2) unter Druck gesetzt und in dem Antriebs-
System 10 zirkulieren gelassen, und zwar durch Öl-Leitungen,
die durch den Gehäuse-Aufbau und durch geeignete Komponenten
des Antriebs-Systems 10 gebildet sind. Das im Kreis geführte
Kühlmittel wird zum Öl-Behälter 80 zurückgeführt.
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Wie das am klarsten in Fig. 4 gezeigt ist, besitzt das
dritte Sonnenrad 46S einen zylindrischen Abschnitt, der sich
zwischen einem ringförmigen Raum zwischen dem linken äußeren
Kranz 50L und dem ersten seitlichen Gehäuse 32 erstreckt.
Dieser zylindrische Abschnitt des dritten Sonnenrades 46S
besitzt eine ringförmige Nut 84 in seiner äußeren
Umfangsfläche, sowie radiale Verbindungs-Bohrungen 86, die
durch ihn hindurch in der Radialrichtung gebildet sind. Diese
Bohrungen 86 stehen mit der ringförmigen Nut 84 in Verbindung.
Ringförmige Dichtungs-Glieder sind zwischen dem zylindrischen
Abschnitt des dritten Sonnenrades 46S und dem äußeren Kranz 50L
und dem ersten seitlichen Gehäuse 32 gebildet, um eine
Dichtheit gegenüber dem Fluid zwischen diesen Gliedern zu
gewährleisten. Das erste seitliche Gehäuse 32 besitzt eine Öl-
Zufuhr-Leitung 88, die mit der ringförmigen Nut 84 in
Verbindung steht, so daß das Kühlmittel, das durch die Öl-
Zufuhr-Leitung 88 geführt wird, durch die radialen Verbindungs-
Bohrungen 86 zu den gegenseitig verzahnten Abschnitten des
dritten Sonnenrades 46S und des ersten End-Abschnittes 64 des
äußeren Kranzes 50L geführt wird. Diese ineinander
eingreifenden verzahnten Abschnitte besitzen eine axiale Öl-
Leitung 146 oder 147, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die Öl-
Leitung 146 ist gebildet, indem einer der Zähne der Verzahnung
des ersten End-Abschnittes 64 ausgeschnitten ist, während die
Öl-Leitung 147 vorgesehen ist, indem eine axiale Nut zwischen
benachbarten Zähnen der Verzahnung des dritten Sonnenrades 46S
gebildet ist. Um das Kühlmittel von den verzahnten Abschnitten
des Sonnenrades 46S und des End-Abschnitts 64 des äußeren
Kranzes 50L zum radial innen gelegenen Abschnitt des
Anschlag-Gliedes
70 zu fördern, ist der End-Abschnitt 64 mit einem
Ausschnitt 148 an seinem äußersten Ende versehen, wie dies in
den Fig. 6(a) und 6(b) gezeigt ist. Der Ausschnitt 148 ist mit
der Öl-Leitung 146 oder 147 in der Umfangsrichtung des End-
Abschnitts 64 ausgerichtet. Der zylindrische Abschnitt 70a des
Anschlag-Gliedes 70 greift in ein Ende von kleinem Durchmesser
des zweiten End-Abschnitts 66 der Zwischen-Welle 28 ein. Ein
ringförmiges Dichtungs-Glied ist zwischen der inneren
Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 70a des Anschlag-
Gliedes 70 und der äußeren Umfangsfläche des oben beschriebenen
Endes von kleinem Durchmesser der Zwischen-Welle 28 vorgesehen,
um eine Dichtheit gegenüber dem Fluid zwischen dem dritten
Sonnenrad 46S und der Zwischen-Welle 28 zu gewährleisten.
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Die Zwischen-Welle 28 besitzt eine axiale Öl-Leitung
90, die entlang der Mittellinie des zweiten End-Abschnitts 66
gebildet ist. Diese Leitung 90 ist auf der Stirnfläche des End-
Abschnitts 66 offen. Wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist,
besitzt die Zwischen-Welle 28 weiters eine Mehrzahl von
radialen Öl-Leitungen 92a, 92b, 92c, 92d und 92e, die mit der
axialen Öl-Leitung 90 in Verbindung stehen und die an der
äußeren Umfangsfläche des End-Abschnitts 66 in ausgewählten
axialen Stellungen offen sind. Das Schmiermittel, das von den
miteinander in Eingriff stehenden, verzahnten Abschnitten des
dritten Sonnenrades 46S und des End-Abschnitts 64 des äußeren
Kranzes 50L gefördert wird, wird zu der äußeren Umfangsfläche
des End-Abschnitts 66 durch die axialen und radialen Öl-
Leitungen 90 und 92a - 92e gefördert. Die radialen Öl-Leitungen
92a - 92e besitzen Querschnittsflächen, die in geeigneter Weise
bestimmt sind, um so geeignete Mengen von Schmiermittel zu den
entsprechenden zu schmierenden Punkten zu liefern. Ein Teil des
Schmiermittels, das zu der ringförmigen Nut 84 und zu den
radialen Verbindungs-Bohrungen 86 über die Öl-Zufuhr-Leitung 88
geführt wird, tritt durch die oben beschriebenen Dichtungs-
Glieder zwischen dem zylindrischen Abschnitt des dritten
Sonnenrades 46S und dem ersten Gehäuse 32 aus, so daß das
Drucklager 72a und das Nadellager 54 (Fig. 2) geschmiert
werden. Das Schmiermittel, das zu dem Nadellager 54 geführt
wird, wird zum Öl-Behälter 80 über eine Rücklauf-Leitung 100
zurückgeführt, die durch das erste seitliche Gehäuse 32
gebildet ist.
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Das Schmiermittel, das von der Öl-Leitung 92a gefördert
wird, und das Schmiermittel, das von der Öl-Leitung 92b geführt
wird und das zur Öl-Leitung 92a über das Nadellager 74a geführt
wird, werden teilweise durch eine radiale Öl-Leitung 94
geführt, die durch den zweiten Träger 44C hindurch gebildet
ist, und sie werden zu einer axialen Öl-Leitung 96 geführt, die
durch einen radial mittigen Abschnitt des Träger-Stiftes 44cp
gebildet ist. Das Schmiermittel wird dann von der axialen Öl-
Leitung 96 durch radiale Öl-Leitungen 98 geführt, die sich zu
der äußeren Umfangsfläche des Träger-Stiftes 44cp hin öffnen,
wodurch ein Nadellager 102 geschmiert wird. Das Schmiermittel
von den radialen Öl-Leitungen 96a und 96b wird ebenso
zugeführt, um das Drucklager 72c zu schmieren, und es wird
ebenso durch die gegenseitig in Eingriff stehenden verzahnten
Abschnitte der Zwischen-Welle 28 und des dritten Trägers 46C
geführt, sowie entlang des radial äußeren Abschnitts des
Anschlag-Gliedes 70, um das Drucklager 72c und die
verschiedenen Bauteile der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18
zu schmieren.
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In der vorliegenden Ausführungsvariante wird das
Schmiermittel, das durch die verzahnten Abschnitte des dritten
Sonnenrad 46S und des End-Abschnittes 64 des äußeren Kranzes
50L geführt wird, in die axiale Öl-Leitung 90 gerichtet, wobei
das oben beschriebene Dichtungs-Glied dazu vorgesehen ist, das
Austreten des Schmiermittels zwischen dem Anschlag-Glied 70 und
dem End-Abschnitt 66 der Zwischen-Welle 28 zu verhindern. Um
eine stärkere Schmierung des Drucklagers 72b und der Bauteile
der Differential-Getriebe-Vörrichtung 18 zu bewirken, kann das
Anschlag-Glied 70 durch ein Anschlag-Glied 142 ersetzt werden,
wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, welches eine Verbindungs-
Leitung 140 durch sich hindurch gebildet hat, um eine direkte
Verbindung zwischen dem Raum herzustellen, der durch die
einander gegenüberliegenden Stirnflächen des ersten und des
zweiten End-Abschnitts 64, 66 begrenzt ist, und dem Raum, der
durch die einander gegenüberliegenden Stirnfiächen des dritten
Sonnenrades 46S und des dritten Trägers 46C begrenzt ist. Die
Verbindungs-Leitung 140 besitzt eine in geeigneter Weise
bestimmte Querschnittsfläche.
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Das Schmiermittel, das von der Öl-Leitung 92b über das
Nadellager 74a zu der Öl-Leitung 72c geführt wird, und das
Schmiermittel, das von der Öl-Leitung 72c über das Nadellager
74b zu der Öl-Leitung 92b hin geführt wird, werden so geleitet,
daß sie das Nadellager 72d und dann die Bauteile des zweiten
Planeten-Getriebe-Satzes 44, von dem radial innen gelegenen
Abschnitt zu dem radial außen gelegenen Abschnitt des Getriebe-
Satzes 44 schmieren. Das Schmiermittel, das von der Öl-Leitung
92c über das Nadellager 74b zu der Öl-Leitung 92d geführt wird,
und das Schmiermittel, das von der Öl-Leitung 92d (Fig. 3) über
das Nadellager 74c zur Öl-Leitung 92c hin geführt wird, werden
so gerichtet, daß sie das Drucklager 72e und dann die Bauteile
des ersten Planeten-Getriebe-Satzes 42 von dem radial innen
gelegenen Abschnitt zu dem radial außen gelegenen Abschnitt des
Getriebe-Satzes 42 schmieren.
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Das Schmiermittel, das von der Öl-Leitung 92e gefördert
wird und das zwischen die Zwischen-Welle 28 und die Ausgangs-
Welle 14 geführt wird, wird hauptsächlich entlang der Zwischen-
Welle 28 zu dem ersten rechten homokinetischen Gelenk 20R
geführt, in einen ringförmigen Raum zwischen dem Kugellager 38R
und dem Wälzlager 58. Das Schmiermittel, das diese Bauteile
38R, 58 geschmiert hat, wird dann durch eine Öl-Leitung 104
geführt, die durch das zweite seitliche Gehäuse 34 gebildet ist
und dann zu einer schraubenförmigen Kühlleitung 106 geführt,
die an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 30
gebildet ist, so daß die Wärme, die durch den Elektromotor 12
erzeugt wird, durch das Kühlmittel aufgenommen wird, das durch
die schraubenförmige Kühlleitung 106 strömt. Diese Kühlleitung
106 wird durch eine schraubenförmige Nut 108 begrenzt&sub1; die in
der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 30
gebildet ist, und durch ein zylindrisches Abdeck-Glied 110, das
auf das zylindrische Gehäuse 30 aufgesetzt ist, um so die
ringförmige Nut 108 gegenüber dem Fluid dicht zu verschließen.
Das Schmiermittel, das von der Kühlleitung 106 zugeführt wird,
wird in die Ölwanne 80 über eine Rücklauf-Leitung 112
rückgeführt, die durch das erste und das zweite Zwischengehäuse
76, 78 und durch das erste seitliche Gehäuse 32 gebildet ist.
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Das Schmiermittel, das zwischen der Zwischen-Welle 28
und der Ausgangs-Welle 14 geführt wird, wird teilweise durch
eine Öl-Leitung 114 gefördert, die durch die Ausgangs-Welle 14
gebildet ist, um das Kugellager 38L zu schmieren, und es wird
über eine Rücklauf-Leitung 116 in die Ölwanne 80 zurückgeführt,
welche Rücklauf-Leitung zwischen dem ersten Zwischengehäuse 76
und einer Rücklauf-Leitung 118 gebildet ist (Fig. 3), die durch
das zweite Zwischengehäuse 78 gebildet ist. Das Schmiermittel,
das zwischen die Zwischen-Welle und die Ausgangs-Welle 28, 14
geführt wird, wird auch durch eine Öl-Leitung 119 (Fig. 3)
geführt, die durch die Ausgangs-Welle 14 zum äußeren Umfang der
Ausgangs-Welle 14 geführt wird, um das Drucklager 72f zu
schmieren.
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Das Schmiermittel, das durch die Öl-Pumpe 82 unter
Druck gesetzt wird, wird auch zu einer Öl-Zufuhr-Leitung 120
zugeführt, die durch einen rechten unteren Abschnitt des ersten
seitlichen Gehäuses 32 gebildet ist, wie dies in der Fig. 3
gezeigt ist. Das Schmiermittel, das zu der Zufuhr-Leitung 120
zugeführt wird, wird zur Innenseite des ersten Trägers 42C
durch Öl-Leitungen 122 und 124 geführt, die durch das zweite
Zwischengehäuse 78 gebildet sind, und es wird dann in eine
axiale Öl-Leitung 126 geführt, die durch den Träger-Stift 42cp
des zweiten Trägers 42C gebildet ist, und in radiale Öl-
Leitungen 128, die ebenfalls durch den Träger-Stift 42cp
hindurch gebildet sind, wodurch ein Nadellager 130 geschmiert
wird. Das Schmiermittel von der Öl-Leitung 122 wird ebenfalls
in eine Öl-Leitung 132 geführt, die durch das zweite seitliche
Gehäuse 78 hindurch gebildet ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt
ist. Das Schmiermittel, das von dieser Öl-Leitung 132 gefördert
wird, wird in einen Raum gerichtet, der zwischen dem ersten und
dem zweiten Zwischengehäuse 76, 78 gebildet ist, um die
gegenseitig eingreifenden, verzahnten Abschnitte eines Park-
Rades 134 (Fig. 2) und der Ausgangs-Welle 14 zu schmieren. Das
Schmiermittel, das zu diesen verzahnten Abschnitten geführt
wird, wird über die Rücklauf-Leitung 118, die oben beschrieben
ist, zu der Ölwanne 80 zurückgeführt. Innerhalb des oben
beschriebenen Raumes zwischen dem ersten und dem zweiten
Zwischengehäuse 76, 78 sind eine Scheibe 136 und ein Sensor 138
angeordnet, um die Drehzahl der Ausgangs-Welle 14 zu erfassen.
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Bei dem Elektro-Kraftfahrzeug-Antriebs-System 10, das
wie oben beschrieben aufgebaut ist, besitzen das dritten
Sonnenrad 46S und der dritte Träger 46C, die als die zwei
Ausgangs-Elemente der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18
dienen, die jeweiligen ersten und zweiten mittigen Bohrungen
60, 62, die durch die verzahnten inneren Flächen begrenzt sind,
während der äußere Kranz 50L und die Zwischen-Welle 28 die
jeweiligen ersten und zweiten verzahnten End-Abschnitte 64, 66
aufweisen, die in die verzahnten Innenflächen der ersten bzw.
zweiten mittigen Bohrungen 60, 62 eingreifen. Weiters ist das
Anschlag-Glied 70 an dem rechten Ende des dritten Sonnenrades
46S so befestigt, daß das Anschlag-Glied 70 in die erste
mittige Bohrung 60 des Sonnenrades 46S vorsteht, so daß sich
der erste und der zweite End-Abschnitt 64, 66 an den axial
gegenüberliegenden Stirnflächen des Anschlag-Gliedes 70
abstützten können, und präziser gesagt, an den axial
gegenüberliegenden Stirnflächen des zylindrischen Abschnittes
70a des Anschlag-Gliedes 70. Bei dieser Anordnung wird eine
Druckkraft in Querrichtung, die auf den äußeren Kranz 50L, 50R
(Zwischen-Welle 28) in der Querrichtung des Fahrzeuges ausgeübt
wird, auf das Anschlag-Glied 70 übertragen. Die Druckkraft, die
auf das Anschlag-Glied 70 übertragen wird,wird dann auf das
erste seitliche Gehäuse 32 übertragen und von ihm aufgenommen,
und zwar über das dritte Sonnenrad 46S der Differential-
Getriebe-Vorrichtung 18 und über das Drucklager 72a, oder sie
wird alternativ dazu auf das zweite Zwischengehäuse 78
übertragen und von ihm aufgenommen, und zwar durch die Bauteile
der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 und der Drehzahl-
Untersetzungs-Vorrichtung 16 und die Drucklager 72b - 72e, wie
dies oben detailliert beschrieben ist.
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Wie dies oben erklärt ist, ist das vorliegende
Antriebs-System 10 so aufgebaut, daß die Druckkraft in
Querrichtung, die auf den äußeren Kranz 50L oder 50R ausgeübt
wird, über das Anschlag-Glied 70 auf die Differential-Getriebe-
Vorrichtung 18 und die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16
übertragen wird, bevor die Druckkraft letztlich durch das
Gehäuse 32, 78 aufgenommen wird. Diese Anordnung ist
unterschiedlich von der von Fig. 9, bei der die Antriebs-
Glieder (äußere Kränze) 216L, 216R mit Flanschen 246, 240
ausgebildet sind und bei der Drucklager 236, 242 von großem
Durchmesser vorgesehen sind, um die Druckkraft von den
Anschlag-Gliedern 216L, 216R auf die Gehäuse 238, 244 zu
übertragen. Das Vermeiden solcher Flansche und der Drucklager
von großem Durchmesser beim vorliegenden Antriebs-System 10
führt zu einer beträchtlichen Steigerung des Wirkungsgrades der
Kraftübertragung des Antriebs-System 10, und es erlaubt die
Verwendung von äußeren Kränzen 50L, 50R ohne Flansche als
Anschlag-Glieder, wie bei dem Antriebs-System für das
herkömmliche Fahrzeug mit einem Benzinmotor. Die Verwendung von
äußeren Kränzen 50L, 50R, die nicht einem Flansch versehen
sind, und die Vermeidung von Drucklagern mit großem Durchmesser
führt zu einer beträchtlichen Verringerung der
Herstellungskosten des Antriebs-Systems 10. Weiters können die
nicht mit einem Flansch versehenen äußeren Kränze 50L, 50R aus
der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 zum Zweck irgendeiner
Reparatur ausgebaut werden, auch wenn sich das Fahrzeug in
einem beladenen Zustand befindet.
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In der vorliegenden Ausführungsvariante wird die
Dichtheit gegenüber dem Fluid zwischen dem Anschlag-Glied 70
und der Zwischen-Welle 28 durch ein Dichtungs-Glied
aufrechterhalten, das zwischen ihnen angeordnet ist.
Dementsprechend kann das Schmiermittel, das durch die
ineinander eingreifenden verzahnten Abschnitte des dritten
Sonnenrades 46S und des äußeren Kranzes 50L geführt wird, in
die Öl-Leitung 90 eingeführt werden, ohne ein Austreten
zwischen dem Anschlag-Glied 70 und der Zwischen-Welle 28. Die
vorliegende Anordnung, die das Anschlag-Glied 70 und das
Abdichtungs-Glied verwendet, ermöglicht es, daß eine
gesteigerte Menge des Schmiermittels durch die Öl-Leitung 90 zu
den verschiedenen Bauteilen des Antriebs-Systems 10 zugeführt
wird, und sie ermöglicht eine wirksamere Schmierung der
Bauteile im Vergleich zu einer Anordnung, die das Anschlag-
Glied 70 nicht verwendet.
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Während die vorliegende Erfindung oben unter Bezugnahme
auf die Fig. 1 - 7 beschrieben worden ist, ist es klar, daß die
Erfindung auch anders ausgeführt werden kann.
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Beispielsweise kann das Anschlag-Glied 70 von Fig. 4
oder das Anschlag-Glied 142 von Fig. 7, das an dem dritten
Sonnenrad 46S befestigt ist, um in die erste mittige Bohrung 60
vorzustehen, durch ein Anschlag-Glied 144 ersetzt werden, das
an dem dritten Träger 46C befestigt ist, um in die zweite
mittige Bohrung 62 vorzustehen. Das Anschlag-Glied 144 besitzt
einen zylindrischen Abschnitt 144a, der zwischen den einander
gegenüberliegenden Stirnflächen des ersten und des zweiten End-
Abschnitts 64, 66 angeordnet ist, und einen radialen Flansch-
Abschnitt 144b, an dem das Anschlag-Glied 144 an dem dritten
Träger 46C befestigt ist. In der vorliegenden
Ausführungsvariante bewirkt eine Druckkraft in Querrichtung,
die auf den äußeren rechten Kranz 50R ausgeübt wird, daß sich
der zweite End-Abschnitt 66 der Zwischen-Welle 28 auf dem
Anschlag-Glied 144 abstützt, und die Druckkraft wird auf den
dritten Träger 46C übertragen, an dem das Anschlag-Glied 144
befestigt ist. Die Druckkraft wird gegebenenfalls auf das erste
seitliche Gehäuse 32 durch das Drucklager 72b, das dritte
Sonnenrad 36S und das Drucklager 72a übertragen. Andererseits
bewirkt eine Druckkraft in Querrichtung, die auf den linken
äußeren Kranz 50L ausgeübt wird, daß sich der erste End-
Abschnitt 64 an dem Anschlag-Glied 144 abstützt, und die
Druckkraft wird vom dritten Träger 46C zum zweiten
Zwischengehäuse 78 über das Drucklager 72c, den zweiten Träger
44C, das Drucklager 72d, das zweite Sonnenrad 44S, den ersten
Träger 42C, das Drucklager 72e, das erste Sonnenrad 425 und das
Drucklager 72f übertragen.
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Während das Anschlag-Glied 70, 142, 144 durch
Verschweißen an dem dritten Sonnenrad 46S oder dem dritten
Träger 46C befestigt ist, kann das Anschlag-Glied als ein
einstückiger Teil des Sonnenrades 46S oder des Trägers 46C
gebildet sein, oder es kann an ihm durch Einformen, Einpressen
oder irgendwelche andere Befestigungs-Mittel anstelle des
Schweißens befestigt sein.
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In den dargestellten Ausführungsvarianten ist der
äußere Kranz 50L (erster End-Abschnitt 64) mit dem dritten
Sonnenrad 46S verbunden, während die Zwischen-Welle 28 (zweiter
End-Abschnitt 66) mit dem dritten Träger 46C verbunden ist. Es
ist jedoch eine umgekehrte Verbindung dieser Glieder möglich.
Es können nämlich der äußere Kranz 50L und die Zwischen-Welle
28 mit dem dritten Träger 46C bzw. dem dritten Sonnenrad 46S
verbunden sein. In diesem Fall besitzt der dritte Träger 46C
die mittige Bohrung 62, die in dem End-Abschnitt 64 des äußeren
Kranzes 50L eingreift, während das dritte Sonnenrad 46S die
mittige Bohrung 60 aufweist, die in dem End-Abschnitt 66 der
Zwischen-Welle 28 eingreift.
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Obwohl das Antriebs-System 10 entsprechend der
dargestellten Ausführungsvariante die Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung 16 vom Typ eines Planeten-Getriebes umfaßt, die
zwischen dem Elektromotor 12 und der Differential-Getriebe-
Vorrichtung 18 angeordnet ist, kann der Elektromotor 12 auch
direkt mit der Differential-Getriebe-Vorrichtung 18 verbunden
sein. Weiters kann die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung 16
durch einen anderen Typ einer Drehzahl-Untersetzungs-
Vorrichtung ersetzt werden, wie etwa durch eine veränderliche
Kraftübertragung, deren Drehzahl-Untersetzungs-Verhältnis
verändert werden kann. Die Drehzahl-Untersetzungs-Vorrichtung
16 kann aus einem einzelnen Planeten-Getriebe-Satz bestehen.
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In den dargestellten Ausführungsvarianten ist der
äußere Kranz 50R mit der Zwischen-Welle 28 über die
Verbindungs-Hülse 56 verbunden, so daß der äußere Kranz 50R
sich mit der Zwischen-Welle 28 dreht. Es kann jedoch der äußere
Kranz 50R direkt mit der Zwischen-Welle 28 verbunden sein oder
an ihr angeschweißt sein oder anders an ihr befestigt sein.
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Das Anschlag-Glied 70, 142, 144, das in den
dargestellten Ausführungsvarianten verwendet wird, ist
allgemein zylindrisch, und sein zylindrischer Abschnitt ist
radial außerhalb des Endes mit kleinem Durchmesser des zweiten
End-Abschnittes 66 der Zwischen-Welle 28 angeordnet. Es ist
jedoch das Vorsehen eines solchen Endes mit kleinem Durchmesser
an dem End-Abschnitt 66 nicht wesentlich, und das Anschlag-
Glied 70, 142, 144 kann jegliche andere Form aufweisen, wie
etwa eine scheibenartige Form.
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In der Ausführungsvariante von Fig. 8 kann sich das
Anschlag-Glied 144 an der Stirnfläche des ersten End-Abschnitts
64 des äußeren Kranzes 50L abstützen, und es ist nicht zum
dritten Sonnenrad 46S gehörig. Es kann jedoch das Anschlag-
Glied 144 so abgewandelt werden, daß es in die mittige Bohrung
60 des dritten Sonnenrades 46S vorsteht, so daß ein geeignetes
Dichtungs-Glied zwischen dem Sonnenrad 46S und dem Anschlag-
Glied 144 angeordnet ist, um es zu ermöglichen, daß das
Schmiermittel von der Zufuhr-Leitung 88 in die Öl-Leitung 90
strömt, die durch den zweiten End-Abschnitt 66 der Zwischen-
Welle 28 gebildet ist wie in der ersten Ausführungsvariante der
Fig. 1 - 6.
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Während die miteinander in Eingriff stehenden
verzahnten Abschnitte des ersten End-Abschnittes 64 des äußeren
Kranzes 50L und der mittigen Bohrung 60 des dritten Sonnenrades
46S mit einer einzelnen Öl-Leitung 146 oder 147 versehen sind,
können diese verzahnten Abschnitte mit zwei oder mehr Öl-
Leitungen versehen sein, die die Leitung 146 und/oder die
Leitung 147 und/oder andere Typen von Nuten umfassen.
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Während die dargestellten Ausführungsvarianten einen
bestimmten Schmierkreislauf aufweisen, mit den Öl-Leitungen,
wie sie oben beschrieben sind, kann der Schmierkreislauf nach
Bedarf abgeändert werden.