EP2795160A1 - Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten hohlrad sowie zwei damit kämmenden stirnrädern - Google Patents

Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten hohlrad sowie zwei damit kämmenden stirnrädern

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EP2795160A1
EP2795160A1 EP12794251.4A EP12794251A EP2795160A1 EP 2795160 A1 EP2795160 A1 EP 2795160A1 EP 12794251 A EP12794251 A EP 12794251A EP 2795160 A1 EP2795160 A1 EP 2795160A1
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ring gear
spur
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Abstract

Es wird eine Getriebevorrichtung (4) mit einem innenverzahnten Hohlrad (7) sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern (5, 14) beschrieben, die mit einem gemeinsamen Zwischenrad (15) in Eingriff stehen, wobei wenigstens eines der Stirnräder (5) mit einer Welle (6) drehfest verbunden ist. Erfindungsgemäß ist der Betriebseingriffswinkel zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Hohlrad (7) jeweils wenigstens annähernd gleich groß.

Description

Getriebevorrichtunq mit einem innenverzahnten Hohlrad
sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten Hohlrad sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Serielle Hybridantriebe von Stadtbussen sind unter anderem mit sogenannten Elektroportalachsen ausgebildet, deren Antriebsräder über Getriebevorrichtungen mit elektrischen Maschinen wirkverbunden sind. Die seriellen Hybridantriebe ermöglichen im harten innerstädtischen Einsatz mit vielen Anfahr- und Bremsvorgängen einen besonders wirtschaftlichen und umweltschonenden Betrieb.
Die serielle Struktur eines Hybridantriebes umfasst einen Verbrennungsmotor, der zusammen mit einem Generator als Stromerzeuger betrieben wird. Dabei besteht zwischen dem Verbrennungsmotor und den Rädern keine direkte mechanische Verbindung. Über zwischengeschaltete Leistungselektronik sind die im Bereich der Räder angeordneten elektrischen Maschinen vom Generator und/oder einem elektrischen Energiespeicher zum Antrieb der Räder mit Strom versorgbar und/oder der elektrische Energiespeicher ist aufladbar.
Der Leistungsfluss ist im seriellen Hybridantrieb aber auch umkehrbar, wobei die Elektromotoren dann während eines regenerativen Bremsbetriebes eines Stadtbusses als Generatoren wirken und den gewonnenen Strom zurück in den elektrischen Energiespeicher bzw. die Batterien speisen. Der Verbrennungsmotor bzw. Dieselmotor stellt damit nicht die alleinige Energiequelle dar und ist deshalb hinsichtlich seines Leistungsvermögens kleiner auslegbar.
Bei entsprechender Auslegung der jeweils im Bereich der Räder angeordneten Elektroantriebe besteht auch die Möglichkeit, bei abgestelltem Verbrennungsmotor eine vollwertige Fahrleistung zur Verfügung stellen zu können, womit beispielsweise emissionsfreies und geräuschreduziertes An- und Abfahren an Haltestellen realisierbar ist. Durch optimales Driveline-Management und Downsizing sind in Ab- hängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles Verbrauchswerte im Bereich des Verbrennungsmotors um bis zu 30 % reduzierbar.
Das serielle Prinzip zeigt seine Flexibilität auch beim Design der Stadtbusse. Da die Antriebsenergie vom mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten Generator zu den radseitigen Elektroantrieben über Stromkabel geführt wird, sind hohe Freiheitsgrade bezüglich der Anordnung der Antriebskomponenten im Bereich eines Busses gegeben. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, einen Fahrgastraum im Vergleich zu herkömmlich ausgeführten Stadtbussen aufgrund des kleiner dimensionierten Verbrennungsmotors größer zu gestalten.
Aus der EP 1 192 058 B1 ist eine als Untersetzungsgetriebe ausgeführte Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten Hohlrad sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern bekannt, die mit einem gemeinsamen Zwischenrad oder mit zwei gemeinsamen Zwischenrädern in Eingriff stehen. Die Getriebevorrichtung bietet auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, den elektrischen Antrieb eines Stadtbusses jeweils mit leichten und lediglich einen geringen Bauraumbedarf aufweisenden elektrischen Maschinen im Bereich der Antriebsräder auszuführen.
Nachteilhafterweise tritt im Betrieb der Getriebevorrichtung im Bereich der Verzahnungen zwischen dem Hohlrad und den Stirnrädern ein Zweiflankenkontakt auf, aus dem unerwünschte Verformungen im Bereich des vorzugsweise dünnwandig ausgeführten Hohlrades resultieren, die wiederum eine Lebensdauer der Getriebevorrichtung in unerwünschtem Umfang beeinträchtigen und einen Fahrkomfort beeinträchtigende Betriebsgeräusche verursachen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten Hohlrad sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern zur Verfügung zu stellen, die durch eine hohe Lebensdauer gekennzeichnet ist und mit möglichst geringen Betriebsgeräuschen betreibbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit einem innenverzahnten Hohlrad sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern, die mit einem gemeinsamen Zwischenrad in Eingriff stehen, wobei wenigstens eines der Stirnräder mit einer Welle drehfest verbunden ist, ist eine Lebensdauer im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen erhöht und Betriebsgeräusche sind verringert, da der Betriebseingriffswinkel zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad jeweils wenigstens annähernd gleich groß ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei wenigstens annähernd gleich großen Betriebseingriffswinkeln im Bereich der Verzahnungen zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad ein Verformungen im Bereich des Hohlrades verursachender Zweiflankenkontakt auf einfache Art und Weise vermieden ist und die Zahnkräfte im Bereich der Zahneingriffe zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad wenigstens annähernd ausgeglichen sind.
Eine hohe Lebensdauer sowie geringe Betriebsgeräusche werden bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung dadurch erreicht, dass die Betriebseingriffwinkel zwischen den Zahnrädern und dem Zwischenrad jeweils wenigstens annähernd den Betriebseingriffswinkeln zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad entsprechen.
Weisen die beiden Stirnräder unterschiedliche Zähnezahlen auf, ist eine Gesamtübersetzung der Getriebevorrichtung mit hohem Freiheitsgrad vorgebbar.
Ist die Summe aus dem Flankenspiel zwischen einem ersten Stirnrad und dem Hohlrad und der Summe der Flankenspiele zwischen dem ersten Stirnrad und dem Zwischenrad, zwischen dem Zwischenrad und dem zweiten Stirnrad sowie zwischen dem zweiten Stirnrad und dem Hohlrad wenigstens annähernd gleich null, sind radiale Auslenkungen des ersten Stirnrades in Bezug auf das Hohlrad bei Auftreten eines Lastwechsels minimal und Belastungen im Bereich der Getriebevorrichtung sowie Betriebsgeräusche auf konstruktiv einfache Art und Weise auf ein Minimum reduzierbar. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist das Hohlrad mit einer einer geraden natürlichen Zahl entsprechenden Zähnezahl ausgeführt, um eine sich auf das Laufverhalten günstig auswirkende Phasensynchronität im Bereich der Getriebevorrichtung zu erreichen.
Um die Getriebevorrichtung mit hohem Wirkungsgrad betreiben zu können, ist eine Profilüberdeckung zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad sowie zwischen den Stirnrädern und dem Zwischenrad bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung jeweils kleiner oder gleich eins.
Ist ein Normaleingriffswinkel zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad sowie zwischen den Stirnrädern und dem Zwischenrad jeweils größer oder gleich 25 Grad, wird neben einer Verbesserung der Zahnfuß- und Flankentragfähigkeit auch eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrades der Getriebevorrichtung erreicht.
Bei einer ebenfalls mit hohem Wirkungsgrad betreibbaren weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist eine Rauhtiefe im Bereich der Verzahnungen der Stirnräder, des Hohlrades und des Zwischenrades jeweils kleiner oder gleich 2 μηπ.
Eine im Betrieb geringe Geräusche verursachende weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist im Bereich zwischen den Stirnrädern und dem Hohlrad sowie zwischen den Stirnrädern und dem Zwischenrad jeweils mit einer Sprungüberdeckung größer zwei ausgebildet.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist das Stirnrad im Bereich der Welle mit einer Ausgangswelle einer elektrischen Maschine einer Elektroportalachse eines Fahrzeuges koppelbar und/oder das Hohlrad mit einem Sonnenrad einer Planetengetriebeeinrichtung einer Elektroportalachse eines Fahrzeuges in Wirkverbindung bringbar, womit das mit der Getriebevorrichtung ausgeführte Fahrzeug, insbesondere ein Stadtbus, mit hohem Wirkungsgrad bei gleichzeitig geringen Betriebsgeräuschen betreibbar ist. Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Teils einer Elektropor- talachse mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung; und
Fig. 2 die Getriebevorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Einzelseitenansicht.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Teils einer Elektropor- talachse 1 eines vorliegend als Stadtbus ausgeführten Fahrzeuges mit einer kompakt ausgeführten und gegenüber einer Fahrzeugachse 2 versetzt angeordneten elektrischen Maschine 3, die als Asynchronmotor ausgeführt ist. Des Weiteren um- fasst die Elektroportalachse 1 eine Getriebevorrichtung 4, die im Bereich eines ersten Stirnrades 5 über eine Welle 6 mit der elektrischen Maschine 3 wirkverbunden ist.
In Bezug auf die elektrische Maschine 3 ist die Getriebevorrichtung 4 ab- triebsseitig über ein mit dem ersten Stirnrad 5 kämmendes Hohlrad 7 mit einer Getriebeeinrichtung 8 gekoppelt, die als Planetengetriebe ausgeführt ist. Dabei ist das Hohlrad 7 mit einem Sonnenrad 9 der Getriebeeinrichtung 8 drehfest verbunden. Das Sonnenrad 9 kämmt mit Planetenrädern 10, die wiederum mit einem Hohlrad 1 1 der Getriebeeinrichtung 8 in Eingriff stehen. Im Bereich eines Planetenträgers 12 ist die Getriebeeinrichtung 8 mit einem Antriebsrad 13 gekoppelt, womit der Antrieb der elektrischen Maschine 3 über die Getriebevorrichtung 4 und die Getriebeeinrichtung 8 in Richtung des Antriebsrades 13 weitergeleitet wird.
Im Schubbetrieb bzw. während eines Bremsbetriebes des mit der Elektropor- talachse 1 ausgeführten Fahrzeuges wird ein Schubmoment vom Antriebsrad 13 über die Getriebeeinrichtung 8 und die Getriebevorrichtung 4 in Richtung der elektrischen Maschine 3 geführt, die dann generatorisch betreibbar ist. Die während eines generatorischen Betriebes im Bereich der elektrischen Maschine 3 erzeugte elektrische Energie ist beispielsweise im Bereich einer elektrischen Speichereinrichtung des Fahrzeuges rekuperierbar.
Die Getriebevorrichtung 4 weist neben dem ersten Stirnrad 5 in der in Fig. 2 näher dargestellten Art und Weise ein weiteres Stirnrad bzw. ein zweites Stirnrad 14 auf, das ebenfalls mit dem Hohlrad 7 kämmt und mit einer anderen Zähnezahl als das erste Stirnrad 5 ausgeführt ist. Zusätzlich stehen die beiden Stirnräder 5 und 14 mit einem gemeinsamen Zwischenrad 15 in Eingriff. Sowohl das zweite Stirnrad 14 als auch das Zwischenrad 15 sind jeweils auf einer gehäusefest ausgeführten Welle 1 6 bzw. 17 drehbar gelagert. Die als leistungsverzweigtes Hohlradportal ausgeführte Getriebevorrichtung 4 und die mit vier Planetenrädern 10 ausgeführte Getriebeeinrichtung 8 sind im Bereich ihrer Zahnräder schrägverzahnt ausgebildet.
Ein Betriebseingriffswinkel im Bereich der Zahneingriffe zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Hohlrad 7 sowie dem zweiten Stirnrad 14 und dem Hohlrad 7 sind gleich groß. Zusätzlich entsprechen die Betriebseingriffswinkel zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Zwischenrad 15 sowie zwischen dem Zwischenrad 15 und dem zweiten Stirnrad 14 wenigstens annähernd den Betriebseingriffswinkeln zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Hohlrad 4 bzw. dem zweiten Stirnrad 14 und dem Hohlrad 7.
Zur Reduzierung der Betriebsgeräusche ist eine Summe aus dem Flankenspiel zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Hohlrad 7 und der Summe der Flan- kenspiele zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Zwischenrad 15, zwischen dem Zwischenrad 15 und dem zweiten Stirnrad 14 sowie zwischen dem zweiten Stirnrad 14 und dem Hohlrad 7 wenigstens annähernd gleich null. Die Betriebsgeräusche sind aufgrund des dann gleichen Verdrehwinkels des Hohlrades über die Zahneingriffe zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Zwischenrad 15, dem Zwischenrad 15 und dem zweiten Stirnrad 14 und dem zweiten Stirnrad 14 und dem Hohlrad 7 sowie zwischen dem ersten Stirnrad 5 und dem Hohlrad 7 geringer, da eine radiale Auslenkung des ersten Stirnrades 5 bei Auftreten eines Lastwechsels nur in geringem Umfang auftritt. Diese Maßnahme ist unabhängig von der Ausführung der Verzahnungen der Getriebevorrichtung 4 und auch der Getriebeeinrichtung 8 als Gradoder Schrägverzahnungen.
Das Hohlrad 7 ist vorliegend mit einer geraden Zähnezahl, vorzugsweise gleich -74, ausgeführt, um eine Phasensynchronität von wenigstens annähernd 100 % zu erreichen. Zusätzlich ist die Sprungüberdeckung im Bereich der Verzahnungen der Getriebevorrichtung 4 größer zwei, um die Betriebsgeräusche auf ein Minimum reduzieren zu können.
Eine Profilüberdeckung sowie eine Flankenrauhigkeit im Bereich der Getriebevorrichtung 4 sind zur Reduzierung der Zahnverlustfaktoren so klein wie möglich gewählt, während der Normaleingriffswinkel so groß wie möglich eingestellt ist. Dabei ist eine Profilüberdeckung in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles kleiner oder gleich eins und die Rauhtiefe kleiner oder gleich 2 μηπ, während der Normaleingriffswinkel größer oder gleich 25 ° vorgesehen wird.
Die Vergrößerung des Normaleingriffswinkels ermöglicht neben der Wirkungsgradverbesserung auch eine deutliche Verbesserung der Zahnfuß- und Flankentragfähigkeit im Bereich der Stirnräder 4 und 14 sowie des Zwischenrades 15 und auch des Hohlrades 7.
Die vorbeschriebenen Maßnahmen zur Verbesserung eines Wirkungsgrades im Bereich der Getriebevorrichtung 4 wirken sich anwendungsfallabhängig unter Umständen ungünstig auf das Geräuschverhalten der Getriebevorrichtung 4 aus, was jedoch durch Erhöhung des Schrägungswinkels im Bereich der Verzahnungen der Getriebevorrichtung 4 wiederum weitestgehend kompensierbar ist.
Bezuqszeichen
Elektroportalachse
Fahrzeugachse
elektrische Maschine
Getriebevorrichtung
erstes Stirnrad
Welle
Hohlrad
Getriebeeinrichtung
Sonnenrad
Planetenrad
Hohlrad
Planetenträger
Antriebsrad
zweites Stirnrad
Zwischenrad
Welle

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebevorrichtung (4) mit einem innenverzahnten Hohlrad (7) sowie zwei damit kämmenden Stirnrädern (5, 14), die mit einem gemeinsamen Zwischenrad (15) in Eingriff stehen, wobei wenigstens eines der Stirnräder (5) mit einer Welle (6) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebseingriffswinkel zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Hohlrad (7) jeweils wenigstens annähernd gleich groß ist.
2. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebseingriffswinkel zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Zwischenrad (15) jeweils wenigstens annähernd den Betriebseingriffswinkeln zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Hohlrad (7) entsprechen.
3. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stirnräder (5, 14) unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.
4. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aus dem Flankenspiel zwischen einem ersten Stirnrad (5) und dem Hohlrad (14) und der Summe der Flankenspiele zwischen dem ersten Stirnrad (5) und dem Zwischenrad (15), zwischen dem Zwischenrad (15) und dem zweiten Stirnrad (14) sowie zwischen dem zweiten Stirnrad (14) und dem Hohlrad (7) wenigstens annähernd gleich null ist.
5. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (1 1 ) mit einer einer geraden natürlichen Zahl entsprechenden Zähnezahl ausgeführt ist.
6. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Profilüberdeckung zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Hohlrad (7) sowie zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Zwischenrad (15) jeweils kleiner oder gleich eins ist.
7. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Normaleingriffswinkel zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Hohlrad (7) sowie zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Zwischenrad (15) jeweils größer oder gleich 25° ist.
8. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rauhtiefe im Bereich der Verzahnungen der Stirnräder (5, 14) des Hohlrades (7) und des Zwischenrades (15) jeweils kleiner oder gleich 2 μηπ ist.
9. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sprungüberdeckung zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Hohlrad (7) sowie zwischen den Stirnrädern (5, 14) und dem Zwischenrad (15) jeweils größer zwei ist.
10. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Stirnräder (5) mit einer Ausgangswelle einer elektrischen Maschine (3) einer Elektroportalachse (1 ) eines Fahrzeuges koppelbar ist.
1 1 . Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (1 1 ) mit einem Sonnenrad (9) einer Planetengetriebeeinrichtung (8) einer Elektroportalachse (1 ) eines Fahrzeuges in Wirkverbindung bringbar ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105864361A (zh) * 2016-06-03 2016-08-17 第拖拉机股份有限公司 一种拖拉机组合式后末端传动装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013217522A1 (de) * 2013-09-03 2015-03-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenkoppelgetriebe
DE102014210686A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Zf Friedrichshafen Ag Stirnradstufe für ein Getriebe
DE102014213145A1 (de) 2014-07-07 2016-01-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe mit Betriebseingriffswinkelmodifikation sowie Hochgeschwindigkeitsantrieb mit dem Planetengetriebe
CN106706801B (zh) * 2017-02-15 2023-10-20 山东省分析测试中心 一种齿环旋转的液-液分配色谱仪
DE102017223158A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Zf Friedrichshafen Ag Elektrische Antriebsanordnung für Arbeitsmaschine
CN110654224B (zh) * 2018-06-29 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 轮边驱动系统以及车辆
CN110654220B (zh) * 2018-06-29 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 轮边驱动系统以及车辆
CN110686051B (zh) * 2018-07-04 2023-04-07 比亚迪股份有限公司 车辆传动装置、车辆驱动系统和车辆
CN110682790B (zh) 2018-07-04 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 车辆传动装置以及车辆
CN110686049A (zh) * 2018-07-04 2020-01-14 比亚迪股份有限公司 车辆传动装置、车辆驱动系统和车辆
DE102018221606A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Elektromotorisch angetriebene Starrachse für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, und Verfahren zu deren Betrieb, Computerprogrammprodukt, Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102018221612A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Elektromotorisch angetriebene Starrachse für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, mit radnahen Elektromotoren und Versatzgetrieben
DE102019202207A1 (de) 2019-02-19 2020-08-20 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsachse eines Elektrofahrzeuges
DE102020210952B3 (de) 2020-08-31 2021-10-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur Herstellung einer Verzahnung an rotationssymmetrischen Oberflächen metallischer Antriebselemente

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH345212A (de) * 1956-10-23 1960-03-15 Eisenwerke Muelheim Meiderich Stirnräder-Umlaufgetriebe
US3792628A (en) * 1972-07-03 1974-02-19 Mack Trucks Torque proportioning and spin limiting differential
US3881364A (en) * 1974-03-22 1975-05-06 William S Rouverol Low noise gearing
FR2267898B1 (de) * 1974-04-19 1977-04-15 Rheinstahl Ag
DE2619019C3 (de) * 1976-04-30 1979-10-11 Esde Maschinentechnik Gmbh, 4970 Bad Oeynhausen Extrudergetriebe mit zwei achsparallel angeordneten Abtriebswellen
US4276785A (en) * 1979-11-16 1981-07-07 Rouverol William S Low-noise gearing
US4640149A (en) * 1983-03-04 1987-02-03 The Boeing Company High profile contact ratio, non-involute gear tooth form and method
US4850247A (en) * 1984-02-16 1989-07-25 David Yu Y type planetary gearing
ATE99393T1 (de) * 1986-10-31 1994-01-15 Kyoiku Haguruma Kogyo Kabushik Zahnrad mit einer relativ kleinen kruemmung am kontaktpunkt.
JP2575435B2 (ja) * 1988-01-06 1997-01-22 株式会社東芝 差動遊星歯車装置
US4873894A (en) * 1988-10-31 1989-10-17 Caterpillar Inc. Balanced free-planet drive mechanism
JP2602028Y2 (ja) * 1991-05-13 1999-12-20 三菱電機株式会社 中間歯車付始動電動機
DE4124017A1 (de) * 1991-07-19 1993-01-21 Man Nutzfahrzeuge Ag Portalachse fuer einen omnibus, insbesondere niederflurbus
DE4124016A1 (de) * 1991-07-19 1993-01-21 Man Nutzfahrzeuge Ag Portalachse fuer einen omnibus, insbesondere niederflurbus
FR2695700B1 (fr) * 1992-09-16 1994-11-18 Somfy Réducteur à planétaire.
US6139464A (en) * 1997-03-08 2000-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Individual wheel drive with a planetary gear
DE19709577C2 (de) * 1997-03-08 2000-06-15 Zahnradfabrik Friedrichshafen Einzelradantrieb mit einem Planetengetriebe
US6178840B1 (en) * 1997-04-10 2001-01-30 Genesis Partners, L.P. Gear form constructions
US6101892A (en) * 1997-04-10 2000-08-15 Genesis Partners, L.P. Gear form constructions
DE19932586A1 (de) * 1999-07-13 2001-04-12 Zahnradfabrik Friedrichshafen Achse mit einer unterhalb der Radachse angeordneten Achsbrücke
US6732606B1 (en) * 2000-06-30 2004-05-11 Eaton Corporation Polished gear surfaces
JP3934336B2 (ja) * 2000-12-21 2007-06-20 住友重機械工業株式会社 単純遊星歯車機構のバックラッシ低減方法及び同機構の製造方法
US6682456B2 (en) * 2001-12-10 2004-01-27 Axicon Technologies, Inc. Multi-mesh gear system
US7174978B2 (en) * 2002-03-29 2007-02-13 Aisin Aw Co., Ltd. Hybrid drive unit, and front-engine/rear-drive type automobile having the hybrid drive unit mounted thereon
DK2106881T3 (da) * 2003-05-30 2012-07-16 Rem Technologies Fremgangsmåde til finfærdigbehandling af et hult tandhjul
US7195578B2 (en) * 2004-12-03 2007-03-27 Axiom Automotive Technologies, Inc. Automatic transmission and gear train
JP4119375B2 (ja) * 2004-01-05 2008-07-16 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 複合遊星装置
JP4419574B2 (ja) * 2004-01-13 2010-02-24 株式会社ジェイテクト ラックピニオン式操舵装置
WO2006038901A1 (en) * 2004-10-04 2006-04-13 Lykhovyd Yuriy M Planetary gear transmission
US8061229B2 (en) * 2005-07-05 2011-11-22 Roman Vasilyevich Novikov Gear drive
JP5836007B2 (ja) * 2011-08-22 2015-12-24 日本電産サンキョー株式会社 歯車機構およびギヤードモータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013092085A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105864361A (zh) * 2016-06-03 2016-08-17 第拖拉机股份有限公司 一种拖拉机组合式后末端传动装置

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