EP3325847A1 - Getriebeanordnung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Getriebeanordnung für ein kraftfahrzeug

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EP3325847A1
EP3325847A1 EP16731780.9A EP16731780A EP3325847A1 EP 3325847 A1 EP3325847 A1 EP 3325847A1 EP 16731780 A EP16731780 A EP 16731780A EP 3325847 A1 EP3325847 A1 EP 3325847A1
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EP
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planetary
planetary gear
differential
gears
gear
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Withdrawn
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EP16731780.9A
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Inaki Fernandez
Harald Martini
Thorsten Biermann
Philip Wurzberger
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebeeingangsstufe (1) und ein über einen gemeinsamen Planetenträger (2) damit verbundenes Differential (3), wobei das Differential (3) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (4a, 4b) mit Planetenrädern aufweist, wobei der erste Planetensatz (4a) mit einer ersten Sonne (5a) und der zweite Planetensatz (4b) mit einer zweiten Sonne (5b) kämmt, und wobei die Planetenräder der beiden Planetensätze (4a, 4b) des Differentials (3) paarweise miteinander kämmen. Eine Antriebssonne (6) kämmt mit den Planetenrädern eines ersten Planetensatzes(7a) kämmt, wobei jeweils ein Planetenrad des ersten Planetensatzes(7a) mit einem Planetenrad des zweiten Planetensatzes (7b) drehfest verbunden ist, und wobei die Planetenräder der beiden Planetensätze (7a, 7b) der Getriebeeingangsstufe (1) gemeinsam paarweise jeweils auf einem am Planetenträger (2) angeordneten ersten Bolzen (8a) drehbar gelagert sind.

Description

Titel
Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebeeingangsstufe und ein über einen gemeinsamen Planetenträger damit verbundenes Differential, wobei das Differential einen ersten und einen zweiten Plane- tensatz aufweist, wobei der erste Planetensatz mit einer ersten Sonne und der zweite Planetensatz mit einer zweiten Sonne kämmt, und wobei die beiden Planetensätze des Differentials paarweise miteinander kämmen.
Gebiet der Erfindung
Die Offenlegungsschrift DE 10 2012 213 392 A1 offenbart eine Getriebekombination mit einer Überlagerungsstufe, die als zusätzliche Planetenstufe ausbildbar ist, welche an einem Planetengetriebe angebunden ist. Das Planetengetriebe ist mit wenigstens zwei Planetenstufen versehen, von denen jede Planetenstufe jeweils aus mindestens einem Satz Planeten und einer Sonne gebildet ist. Die Planeten sind um
Bolzenachsen aufweisende Lagerungsbereiche eines Planetenträgers rotierbar angeordnet. Alle Bolzenachsen haben den gleichen radialen Abstand von einer Hauptachse durch die Sonnen, um die der Planetenträger drehbar gelagert ist. Die Überlagerungsstufe weist einen gemeinsamen Bolzen auf, der sich durch einen Planeten der Überlagerungsstufe und auch durch einen Planeten eines ersten Planetensatzes des Planetengetriebes erstreckt.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Getriebeanordnung mit einem Differential weiterzuentwickeln und besonders kompaktbauend zu gestalten. Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß weist die Getriebeeingangsstufe eine Anthebssonne auf, die mit ersten Planetenrädern eines ersten Planetensatzes kämmt, wobei jeweils ein Plane- tenrad des ersten Planetensatzes mit einem zweiten Planetenrad eines zweiten Planetensatzes drehfest verbunden ist. Die beiden drehfest verbundenen Planetenräder der Planetensätze der Getriebeeingangsstufe sind gemeinsam jeweils auf einem am Planetenträger angeordneten ersten Bolzen drehbar gelagert sind. Der erste Bolzen ist in dafür vorgesehene Aussparungen am Planetenträger angeordnet. Die Planetenräder der beiden Planetensätze der Getriebeeingangsstufe sind, insbesondere über einen Formschluss miteinander verpresst, verschweißt oder als Stu- fenplanetensatz ausgebildet. Das Differential dient dabei zur hälftigen Verteilung eines über die Antriebssonne in die Getriebeanordnung eingespeisten Eingangsdrehmo- ments auf die beiden Sonnen.
Vorzugsweise kämmt der zweite Planetensatz der Getriebeeingangsstufe mit einem stationär festgelegten Hohlrad, wobei die beiden Planetensätze des Differentials radial innerhalb des Hohlrades angeordnet sind. Insbesondere ist das Hohlrad an einem Gehäuse stationär festgelegt und somit drehfest mit dem Gehäuse verbunden. Durch die Anordnung der beiden Planetensätze des Differentials radial innerhalb des Hohlrades wird, insbesondere in radialer Richtung Bauraum eingespart. Die Planetenräder der beiden Planetensätze des Differentials weisen ähnliche Durchmesser, jedoch stark unterschiedliche Breiten auf. Die Breiten der beiden Planetenräder und damit auch der Planetensätze des Differentials unterscheiden sich dabei zumindest um den Faktor 1 ,5 voneinander. Ferner weisen die Planeten beiden Planetensätze der Getriebeeingangsstufe von Satz zu Satz sowohl stark unterschiedliche Durchmesser als auch stark unterschiedliche Breiten auf. Die Planetenräder des ersten Planetensatzes der Getriebeeingangsstufe weisen dabei einen mindestens doppelt so großen Durch- messer auf wie die Planetenräder des zweiten Planetensatzes der Getriebeeingangsstufe, wobei die Breite des ersten Planetensatzes der Getriebeeingangsstufe mindestens halb so groß ist wie die Breite des zweiten Planetensatzes der Getriebeeingangsstufe. Ferner bevorzugt die Planetenräder des ersten Planetensatzes des Differentials an einem am Planetenträger angeordneten zweiten Bolzen drehbar gelagert. Mithin sind an dem ersten Bolzen lediglich die jeweiligen Planeten des zweiten Planetensatzes des Differentials gelagert. Der zweite Bolzen ist in dafür vorgesehene Aussparungen am Planetenträger angeordnet. Mit anderen Worten ist der zweite Bolzen dafür vorgesehen, die Getriebeeingangsstufe mit dem Differential zu verbinden. Diese Verbindung ist besonders kompaktbauend und montagefreundlich.
Besonders bevorzugt sind die Planetenräder des zweiten Planetensatzes des Diffe- rentials an einem am Planetenträger angeordneten dritten Bolzen drehbar gelagert. Mithin sind an dem dritten Bolzen lediglich die jeweiligen Planeten des zweiten Planetensatzes des Differentials gelagert. Der dritte Bolzen ist in dafür vorgesehene Aussparungen am Planetenträger angeordnet. Mit anderen Worten ist der dritte Bolzen dafür vorgesehen, die Getriebeeingangsstufe mit dem Differential zu verbinden. Diese Verbindung ist besonders kompaktbauend und montagefreundlich.
Des Weiteren bevorzugt weist der Planetenträger Taschen zur Aufnahme der jeweiligen Planetenräder auf. Mit anderen Worten ist in einer jeweiligen Tasche am Planetenträger einer der jeweiligen Planeten der vier Planetensätze angeordnet. Die jewei- ligen Planetenräder weisen dabei unterschiedliche axiale und radiale Abmaße auf, wobei die jeweiligen Taschen dementsprechend ausgebildet sind.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Planetenträger zweiteilig ausgebildet ist und ein Hauptelement sowie eine damit drehfest verbundene Stirnplat- te aufweist. Insbesondere ist die Stirnplatte axial über Schraubmittel mit dem Hauptelement verschraubt. Dazu sind an der Stirnplatte und am Hauptelement axiale Bohrungen zur Aufnahme der Schraubmittel ausgebildet.
Vorzugsweise weisen die erste und zweite Sonne an einer jeweiligen Innenumfangs- fläche eine Steckverzahnung zur Verbindung mit einer jeweiligen Abtriebswelle auf. Die jeweilige Steckverzahnung realisiert eine formschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Abtriebswelle und der jeweiligen Sonne. Dabei kann die Getriebeanordnung als Längsverteilergetriebe oder als Achsdifferential ausgebildet sein. Sofern die Getriebeanordnung als Achsdifferential ausgebildet ist, ist die jeweilige
Abtriebswelle mit einem jeweiligen Rad eines Kraftfahrzeugs verbunden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Antriebssonne als Hohlwelle ausgebildet. Dies ermöglicht die Durchführung einer der beiden Abtriebswellen durch die Hohlwelle und ermöglicht somit eine Bauraumeinsparung.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Antriebssonne und die beiden Planetensätze der Getriebeeingangsstufe schrägverzahnt ausgebildet. Ferner sind die beiden Sonnen und die beiden Planetensätze des Differentials geradverzahnt ausgebildet.
Kurzbeschreibung der Zeichnung Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Explosionsdarstellung zur Veranschaulichung des
Aufbaus einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gemäß Figur 1 , wobei eine erste und eine zweite Schnittlinie eingezeichnet sind,
Figur 3 eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der ersten Schnittlinie aus Figur 2 zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, und
Figur 4 eine schematische Längsschnittdarstellung entlang der zweiten Schnittlinie aus Figur 2 zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung Gemäß Figur 1 weist eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug eine Getriebeeingangsstufe 1 und ein über einen gemeinsamen Planetenträger 2 damit verbundenes Differential 3 auf. Die Getriebeein- gangsstufe 1 umfasst eine Antriebssonne 6, einen ersten und zweiten jeweils aus Planetenräder bestehenden Planetensatz 7a, 7b sowie ein Hohlrad 9. Jeweils ein Planetenrad des ersten Planetensatzes 7a ist gemeinsam mit einem Planetenrad des zweiten Planetensatzes 7b auf einem gemeinsamen ersten Bolzen 8a gelagert. Demgegenüber umfasst das Differential 3 einen ersten und zweiten jeweils aus Planetenrädern gebildeten Planetensatz 4a, 4b sowie eine erste und zweite Sonne 5a, 5b.. Jeweils ein Planetenrad des ersten Planetensatzes ist auf einen zweiten Bolzen 8b und ein Planetenrad des dritten Satzes auf dritten Bolzen 8c gelagert. Jeder der vier Planetensätze 4a, 4b, 7a, 7b beinhaltet drei Planetenräder, die als Zahnräder ausge- bildet sind.
Der Planetenträger 2 weist Taschen 10a, 10b, 10c, 10d auf zur Aufnahme der jeweiligen Planetenräder der Planetensätze 4a, 4b, 7a, 7b. Die jeweiligen Taschen 10a, 10b, 10c, 10d sind abmaßtechnisch an die jeweiligen Planeten des jeweiligen Planetensat- zes 4a, 4b, 7a, 7b angepasst. Die Antriebssonne 6 und die Planetenräder der beiden Planetensätze 7a, 7b der Getriebeeingangsstufe 1 sind schrägverzahnt ausgebildet. Demgegenüber sind die beiden Sonnen 5a, 5b und die Planetenräder der beiden Planetensätze 4a, 4b des Differentials 3 geradverzahnt ausgebildet. Ferner ist der Planetenträger 2 zweiteilig ausgebildet und weist ein Hauptelement 1 1 sowie eine damit drehfest verbundene Stirnplatte 12 auf. Die Stirnplatte 12 ist über - hier nicht dargestellte - Schraubelemente axial mit dem Hauptelement 1 1 verschraubt.
Figur 2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung aus Figur 1 . Dabei wurde zur Vereinfachung auf die Darstellung des Planeten- trägers 2 verzichtet. In Figur 2 sind zwei Schnittlinien 20, 30 dargestellt, wobei in Figur 3 die Schnittfläche entlang der ersten Schnittlinien 20 gezeigt ist und in Figur 4 die Schnittfläche entlang der zweiten Schnittlinien 30 gezeigt ist. Gemäß Figur 2 verläuft die erste Schnittlinien 20 mittig durch einen Planeten des zweiten Planetensatzes 4b des Differentials 3, wobei die zweite Schnittlinien 30 mittig durch einen Planeten des ersten Planetensatzes 4a des Differentials 3 verläuft. Die beiden Planetensätze 4a, 4b des Differentials 3 kämmen paarweise miteinander. Ferner kämmt der erste Planetensatz 4a mit einer ersten Sonne 5a und der zweite Planetensatz 4b mit einer zweiten Sonne 5b. Jeweils ein Planetenrad des ersten Planetensatzes 7a der Getriebeein- gangsstufe 1 ist einem Planetenrad des zweiten Planetensatzes 7b der Getriebeeingangsstufe 1 drehfest verbunden. Der zweite Planetensatz 7b der Getriebeeingangsstufe 1 kämmt mit dem stationär festgelegten Hohlrad 9. Ferner sind die Planetenräder der beiden Planetensätze 7a, 7b der Getriebeeingangsstufe 1 gemeinsam paarweise auf dem am Planetenträger 2 angeordneten ersten Bolzen 8a drehbar gelagert.
Nach Figur 3 sind die Planetenräder des zweiten Planetensatzes 4b des Differentials 3 an am Planetenträger 2 angeordneten dritten Bolzen 8c drehbar gelagert. Über den am Planetenträger 2, zwischen dem Hauptelement 1 1 und der Stirnplatte 12 angeordneten dritten Bolzen 8c ist die Getriebeeingangsstufe 1 mit dem Differential 3 getrieblich verbunden. Ferner weisen die erste und zweite Sonne 5a, 5b an einer jeweiligen Innenumfangsfläche eine Steckverzahnung 13a, 13b zur Verbindung mit einer jeweiligen - hier nicht dargestellten - Abtriebswelle auf. Die Getriebeanordnung kann sowohl als Querverteiler zwischen zwei - hier nicht dargestellten - Rädern als auch als Längsverteiler zwischen einer - hier nicht dargestellten - Front- und Hinter- achse vorgesehen sein.
Gemäß Figur 4 kämmt die Antriebssonne 6 mit dem ersten Planetensatz 7a der Getriebeeingangsstufe 1 . Dabei ist die Antriebssonne 6 als Hohlwelle ausgebildet. Über den am Planetenträger 2, zwischen dem Hauptelement 1 1 und der Stirnplatte 12 angeordneten zweiten Bolzen 8b ist die Getriebeeingangsstufe 1 mit dem Differential 3 getrieblich verbunden. Bezugszeichenliste
Getriebeeingangsstufe
Planetenträger
Differential
a, 4b Planetensatz
a, 5b Sonne
Antriebssonne
a, 7b Planetensatz
a-8c Bolzen
Hohlrad
0a-10d Taschen
1 Hauptelement
2 Stirn platte
3a, 13b Steckverzahnung 0 erste Schnittlinie
0 zweite Schnittlinie

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebeeingangs- stufe (1 ) und ein über einen gemeinsamen Planetenträger (2) damit verbundenes Differential (3), wobei das Differential (3) einen ersten und einen zweiten Planetensatz (4a, 4b) mit Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes (4a) mit einer ersten Sonne (5a) und die Planetenräder des zweiten Planetensatzes (4b) mit einer zweiten Sonne (5b) kämmen, und wobei die Planetenräder der beiden Planetensätze (4a, 4b) des Differentials (3) jeweils paarweise miteinander kämmen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangsstufe (1 ) eine Antriebssonne (6) aufweist, die mit einem ersten Planetensatz (7a) kämmt, wobei jeweils ein Planetenrad des ersten Planetensatzes (7a) mit einen Planetenrad des zweiten Planeten- satzes (7b) drehfest verbunden ist, und wobei die jeweiligen beiden drehfest verbundenen Planetenräder der Planetensätze (7a, 7b) der Getriebeeingangsstufe (1 ) jeweils gemeinsam auf einem am Planetenträger (2) angeordneten ersten Bolzen (8a) drehbar gelagert sind.
2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetensatz (7b) der Getriebeeingangsstufe (1 ) mit einem stationär festgelegten Hohlrad (9) kämmt, wobei die beiden Planetensätze (4a, 4b) des Differentials (3) radial innerhalb des Hohlrades (9) angeordnet sind.
3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder des ersten Planetensatzes (4a) des Differentials (3) an einem am Planetenträger (2) angeordneten zweiten Bolzen (8b) drehbar gelagert sind.
4. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder des zweiten Planetensatzes (4b) des Differentials (3) an einem am Planetenträger (2) angeordneten dritten Bolzen (8c) drehbar gelagert ist.
5. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (2) Taschen (10a, 10b, 10c, 10d) zur Aufnahme der Planetenräder der jeweiligen Planetensätze (4a, 4b, 7a, 7b) aufweist.
6. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (2) zweiteilig ausgebildet ist und ein Hauptelement (1 1 ) sowie eine damit drehfest verbundene Stirnplatte (12) aufweist.
7. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Sonne (5a, 5b) an einer jeweiligen Innenumfangsfläche eine Steckverzahnung (13a, 13b) zur Verbindung mit einer jeweiligen Abtriebswelle aufweisen.
8. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssonne (6) als Hohlwelle ausgebildet ist.
9. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssonne (6) und die Planetenräder der beiden Planetensätze (7a, 7b) der Getriebeeingangsstufe (1 ) schrägverzahnt ausge- bildet sind.
10. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sonnen (5a, 5b) und die Planetenräder der beiden Planetensätze (4a, 4b) des Differentials (3) geradverzahnt ausgebildet sind.
EP16731780.9A 2015-07-24 2016-05-27 Getriebeanordnung für ein kraftfahrzeug Withdrawn EP3325847A1 (de)

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