WO2020098860A1 - Getriebevorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2020098860A1
WO2020098860A1 PCT/DE2019/100886 DE2019100886W WO2020098860A1 WO 2020098860 A1 WO2020098860 A1 WO 2020098860A1 DE 2019100886 W DE2019100886 W DE 2019100886W WO 2020098860 A1 WO2020098860 A1 WO 2020098860A1
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gears
differential
stepped planet
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Inaki Fernandez
Harald Martini
Thorsten Biermann
Philip Wurzberger
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H48/11—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears having intermeshing planet gears

Definitions

  • the invention relates to a transmission device for a motor vehicle and a drive device to such a transmission device.
  • the motor vehicle is electrically driven.
  • EP 2 821 672 B1 discloses a drive device for a vehicle, comprising a first drive shaft and a second drive shaft, the axial ends of which lie opposite one another so that they are arranged coaxially. Furthermore, the drive device comprises a differential mechanism that has a first sun gear that is connected to the first drive shaft, a second sun gear that is connected to the second drive shaft, a first pinion that meshes with the first sun gear, a second pinion, that meshes with the second sun gear and the first pinion, and a carrier that rotatably supports the first pinion and the second pinion.
  • a speed reduction mechanism having an input sun gear connected to an input shaft, a first reduction gear meshing with the input sun gear and rotatably supported by the carrier, a second reduction gear connected to the first reduction gear and rotatable through the Carrier is supported, and a ring gear that meshes with the second reduction gear.
  • a housing encloses the differential mechanism and the reduction mechanism, which are arranged coaxially to one another, wherein the housing rotatably supports the carrier and rotatably receives the idler gear.
  • the second reduction gear of the reduction mechanism and the first and second pinions of the differential mechanism are arranged out of phase in one direction of rotation. Furthermore, the second reduction gear of the reduction mechanism and the first and second pinions of the differential mechanism are arranged at a position in an axial direction such that at least the first pinion or the second pinion of the differential mechanism overlap with the second reduction pinion of the reduction mechanism.
  • the object of the present invention is to provide an alternative transmission device.
  • the problem is solved by the subject of patent saying 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.
  • the first gears of the stepped planet gears form an input stage together with the drive sun gear
  • the second gears of the stepped planet gears forming a load stage together with the ring gear
  • the two differential gears of the spur gear differential form the differential stage.
  • the spur gear differential is set up to distribute drive power introduced into the transmission device via the drive sun gear to the first and second drive sun gear.
  • the drive sun gear can be connected to a drive machine via a drive shaft, the respective output sun gear being connectable to a respective wheel of the motor vehicle via a respective output shaft.
  • the two output shafts form a drive axle of the motor vehicle.
  • the drive shaft is intended to be connected to an electric drive machine in order to realize an electric axle drive.
  • the spur gear differential is symmetrical.
  • the two sun gears preferably have the same axial width. In particular, those of the output sun gears are identical and therefore of identical construction.
  • the planetary gear and the spur gear differential are coupled to each other via the planet carrier. All stepped planet gears and all differential gears are at least indirectly, for example, rotatably added to the tarpaulin via additional bearing elements.
  • the planet carrier is formed in two parts, in which case the two planet carrier halves are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • a pair of differential gears is formed in each case from a first and a second differential gear, the two differential gears of the respective differential gear pair being in mesh with one another.
  • Two toothed wheels which are in mesh with one another are provided for the transmission of a torque and a rotational speed from one gearwheel to the other gearwheel.
  • a gearwheel is to be understood, for example, as a differential gear, a sun gear, a ring gear and a gearwheel of a stepped planetary gear.
  • a differential gear of a respective pair of differential gears is arranged in phase with a respective stepped planet gear, this respective differential wheel of the respective differential gear pair has no angular displacement in the circumferential direction with respect to the respective stepped planet gear.
  • the differential gear of a respective pair of differential gears which is arranged in phase with a respective stepped planetary gear, is located on a pitch circle of the respective stepped planetary gear.
  • the respective differential gear which is not arranged in phase with a respective stepped planet wheel, overlaps axially and without contact with the second gear.
  • the respective differential gear which is not arranged in phase with a respective stepped planetary gear, axially penetrates into an area of the stepped planetary gear, in particular in a particular area of the second gear and the ring gear, with which the gear still touches the ring gear from these differential gears will.
  • the differential gear is shifted in the circumferential direction to the stepped planet gear.
  • the invention includes the technical teaching that the respective differential gear, which is arranged in phase with the respective stepped planet gear, is formed coaxially with the respective stepped planet gear and is arranged together with the respective stepped planet gear on a common bearing element.
  • the respective stepped planet gear as well as the respective differential gear, which is arranged in phase with the respective stepped planet gear is rotatably mounted on a pin, the pin being held in a rotationally fixed manner on the planet carrier.
  • the bolt is preferably designed as a hollow bolt.
  • the respective differential gear which is not arranged in phase with the respective stepped planetary gear, is mounted on the common planet carrier via pins formed thereon.
  • the pegs are formed on the end face and extend centrally and axially from said balance wheel outwards into recesses provided for receiving the pegs.
  • the two pins are integrally connected to said differential wheel, said differential wheel having no axial bore.
  • the two output sun gears have the same number of teeth. Under the number of teeth of an output sun gear is to be understood the number of teeth on the outer circumferential surface of the output sun gear.
  • the first differential gears preferably have different numbers of teeth than the second differential gears.
  • the number of teeth of the first differential gears is greater than the number of teeth of the second differential gears.
  • the number of teeth of the first differential gears is smaller than the number of teeth of the second differential gears.
  • the number of teeth of a differential gear is to be understood as the number of teeth on the outer circumferential surface of the differential gear.
  • the differential gears are designed with straight teeth.
  • the number of first differential gears is equal to the number of second differential gears equal to the number of stepped planet gears, at least three stepped planet gears being provided. A total of at least six differential gears are therefore provided, of which three first differential gears and three second differential gears are provided.
  • the total of six differential gears form three pairs of differential gears.
  • the number of differential gear pairs corresponds to the number of stepped planet gears.
  • the drive shaft is non-rotatably connected to the drive sun gear.
  • the electric drive machine comprises a stator and a rotor, the rotor being connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft.
  • With the drive shaft is designed as a rotor shaft.
  • Figure 1 is a schematic perspective view to illustrate the
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the transmission device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of the transmission device according to FIGS. 1 and 2,
  • Figure 4 shows a further schematic sectional view of the transmission device according to Figures 1 to 3, and
  • FIG. 5 shows a highly simplified schematic illustration to illustrate the structure of a drive device according to the invention with the drive device according to FIGS. 1 to 4.
  • 1, 2, 3 and 4 show a preferred embodiment of the transmission device 1 according to the invention for a motor vehicle.
  • FIG. 5 shows a drive device according to the invention with an electric drive machine 12 and the gear device 1 according to FIGS. 1 to 4. Depending on the respective perspective and the respective section, not all components of the gear device 1 are shown in each figure.
  • the gear device 1 has a planetary gear 2 and a spur gear differential gear 6.
  • the planetary gear 2 comprises a drive sun gear 3, a fixed shaft gear 4 and a plurality of stepped planet gears 5, each of which has a first and second non-rotatably connected gear 5a, 5b.
  • the first gear 5a meshes with the drive sun gear 3, the second gear 5b meshes with the flute gear 4.
  • the Flohlrad 4 is rotatably connected to a housing 13 of the gear device 1.
  • the housing 13 is only shown in simplified form in FIG. In Figures 1 to 4, a spline 14 is shown on the outer peripheral surface of the Flohlrades 4.
  • the flute wheel 4 is connected to the housing 13 in a rotationally fixed manner via the splines 14.
  • the spur gear differential gear 6 comprises a first and second output sun gear 7a, 7b and a plurality of first and second differential gears 8a, 8b.
  • the first differential gears 8a mesh with the first driven sun gear 7a.
  • the second differential gears 8b mesh with the second driven sun gear 7b.
  • each have a first and second differential gear 8a, 8b in pairs with each other in the tooth engagement and thereby form a pair of differential gears 8a, 8b.
  • All stepped planetary gears 5 and all differential gears 8a, 8b are at least indirectly rotatably mounted on a common planet carrier 9, the planet carrier having a first and a second planet carrier half 9a, 9b, which are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the second planet carrier half 9b is not shown for improved top view of the differential gear pairs 8a, 8b.
  • the first differential gear 8a of a respective pair of differential gears 8a, 8b is arranged in phase with a respective stepped planetary gear 5.
  • the respective first differential gear 8 a which is arranged in phase with the respective stepped planet gear 5, is formed coaxially with the respective stepped planet gear 5 and together with the respective stepped planet gear 5 arranged on a common bearing element 10, in the present case designed as a hollow bolt.
  • the two driven sun gears 7a, 7b have the same number of teeth.
  • the two output sun gears 7a, 7b have the same outside diameter and the same width.
  • the spur gear differential 6 is thus symmetrically bebil det.
  • the first differential gears 8a compared to the second differential gears 8b have a higher number of teeth. All differential gears 8a, 8b are straight toothed.
  • the gears 5a, 5b of the stepped planet gears 5 are formed with helical teeth.
  • the number of first differential gears 8a is equal to the number of second differential gears 8b and the number of step planet wheels 5, three step planet wheels 5 being provided in the present case.
  • the respective second differential gear 8b which is not arranged in phase with a respective stepped planetary gear 5, overlaps axially and without contact with the second gear 5b.
  • FIG. 5 is shown in a highly simplified manner, wherein an axial overlap of the second differential gear 8b with the second gear 5b from FIG. 5 cannot be seen due to the simplified illustration.
  • the respective two te differential gear 8b which is not in phase with the respective stepped planet gear 5, is supported by two pins 1 1 a, 1 1 b formed on the common tarpaulin 9. These pins 1 1 a, 1 1 b are shown particularly clearly in FIGS. 4 and 5.
  • the electric drive machine 12 comprises a stator 15 and a rotor 16, the rotor 16 being connected in a rotationally fixed manner to a drive shaft 17. Furthermore, the drive shaft 17 is rotatably connected to the drive sun gear 3. The respective output sun gear 7a, 7b is non-rotatably connected to a respective output shaft 18a, 18b. The drive shaft 17 is coaxial with the two output shafts 18a,
  • the drive shaft 17 being designed as a hollow shaft.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend - ein Planetengetriebe (2) mit einem Antriebssonnenrad (3), einem gehäusefesten Hohlrad (4) und mehreren Stufenplanetenrädern (5), die jeweils ein erstes und zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad (5a, 5b) aufweisen, wobei das erste Zahnrad (5a) mit dem Antriebssonnenrad (3) im Zahneingriff steht, und wobei das zweite Zahnrad (5b) mit dem Hohlrad (4) im Zahneingriff steht; sowie - ein Stirnraddifferentialgetriebe (6) mit einem ersten und zweiten Abtriebssonnenrad (7a, 7b) sowie mehreren ersten und zweiten Ausgleichsrädern (8a, 8b), wobei die ersten Ausgleichsräder (8a) mit dem ersten Abtriebssonnenrad (7a) im Zahneingriff stehen, wobei die zweiten Ausgleichsräder (8b) mit dem zweiten Abtriebssonnenrad (7b) im Zahneingriff stehen, und wobei jeweils ein erstes und zweites Ausgleichsrad (8a, 8b) paarweise miteinander im Zahneingriff stehen, wobei alle Stufenplanetenräder (5) und alle Ausgleichsräder (8a, 8b) zumindest mittelbar an einem gemeinsamen Planetenträger (9) drehbar gelagert sind, wobei ein Ausgleichsrad (8a) eines jeweiligen Ausgleichsräderpaares (8a, 8b) in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) angeordnet ist, wobei das jeweilige Ausgleichsrad (8b), das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) angeordnet ist, axial sowie berührungslos mit dem zweiten Zahnrad (5b) überlappt, wobei die beiden Abtriebssonnenräder (7a, 7b) gleiche Außendurchmesser aufweisen.

Description

Getriebevorrichtunq für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie eine An triebsvorrichtung mit einer solchen Getriebevorrichtung. Insbesondere ist das Kraft fahrzeug elektrisch angetrieben.
Die EP 2 821 672 B1 offenbart eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend eine erste Antriebswelle und eine zweite Antriebswelle, deren axiale Enden einander gegenüberliegen, so dass sie koaxial angeordnet sind. Ferner umfasst die Antriebs vorrichtung einen Differenzialmechanismus, der ein erstes Sonnenrad hat, das mit der ersten Antriebswelle verbunden ist, ein zweites Sonnenrad, das mit der zweiten An triebswelle verbunden ist, ein erstes Ritzel, das mit dem ersten Sonnenrad kämmt, ein zweites Ritzel, das mit dem zweiten Sonnenrad und mit dem ersten Ritzel kämmt, und einen Träger, der drehbar das erste Ritzel und das zweite Ritzel trägt. Ferner ist ein Geschwindigkeitsreduziermechanismus vorgesehen, der ein Eingangssonnenrad hat, das mit einer Eingangswelle verbunden ist, ein erstes Untersetzungsritzel, das mit dem Eingangssonnenrad kämmt und drehbar durch den Träger getragen wird, ein zweites Untersetzungsritzel, das mit dem ersten Untersetzungsritzel verbunden ist und drehbar durch den Träger gestützt wird, und ein Hohlrad, das mit dem zweiten Untersetzungsritzel kämmt. Ferner umschließt ein Gehäuse den Differenzialmecha nismus und den Untersetzungsmechanismus, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Gehäuse, den Träger drehbar trägt und das Flohlrad drehfest aufnimmt.
Das zweite Untersetzungsritzel des Untersetzungsmechanismus sowie das erste und zweite Ritzel des Differenzialmechanismus sind außer Phase in einer Drehrichtung angeordnet. Ferner sind das zweite Untersetzungsritzel des Untersetzungsmechanis mus sowie das erste und zweite Ritzel des Differenzialmechanismus an einer Position in einer axialen Richtung derart angeordnet, dass wenigstens das erste Ritzel oder das zweite Ritzel des Differenzialmechanismus mit dem zweiten Untersetzungsritzel des Untersetzungsmechanismus überlappen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Getriebevor richtung zu schaffen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentan- spruch 1 . Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu ent nehmen.
Eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Plane tengetriebe mit einem Antriebssonnenrad, mit einem gehäusefesten Hohlrad und mit mehreren Stufenplanetenrädern, die jeweils ein erstes und zweites drehfest miteinan der verbundenes Zahnrad aufweisen, wobei das erste Zahnrad mit dem Antriebsson nenrad im Zahneingriff steht, und wobei das zweite Zahnrad mit dem Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem ersten und zweiten Abtriebssonnenrad sowie mehreren ersten und zweiten Ausgleichsrädern, wobei die ersten Ausgleichsräder mit dem ersten Abtriebssonnenrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweiten Ausgleichsräder mit dem zweiten Abtriebssonnenrad im Zahnein griff stehen, und wobei jeweils ein erstes und zweites Ausgleichsrad paarweise mitei nander im Zahneingriff stehen, wobei alle Stufenplanetenräder und alle Ausgleichsrä der zumindest mittelbar an einem gemeinsamen Planetenträger drehbar gelagert sind, wobei ein Ausgleichsrad eines jeweiligen Ausgleichsräderpaares in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet ist, wobei das jeweilige Ausgleichsrad, das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet ist, axial sowie be rührungslos mit dem zweiten Zahnrad überlappt.
Mit anderen Worten bilden die ersten Zahnräder der Stufenplanetenräder zusammen mit dem Antriebssonnenrad eine Eingangsstufe, wobei die zweiten Zahnräder der Stu fenplanetenräder zusammen mit dem Hohlrad eine Laststufe ausbilden. Die beiden Ausgleichsräder des Stirnraddifferentialgetriebes bilden die Differentialstufe. Das Stirnraddifferentialgetriebe ist dazu eingerichtet, eine über das Antriebssonnenrad in die Getriebevorrichtung eingeleitete Antriebsleistung auf das erste und zweite Ab triebssonnenrad zu verteilen. Das Antriebssonnenrad ist über eine Antriebswelle mit einer Antriebsmaschine verbindbar, wobei das jeweilige Abtriebssonnenrad über eine jeweilige Abtriebswelle mit einem jeweiligen Rad des Kraftfahrzeugs verbindbar ist.
Die beiden Abtriebswellen bilden eine Antriebsachse des Kraftfahrzeugs. Insbesonde re ist die Antriebswelle dazu vorgesehen, mit einer elektrischen Antriebsmaschine verbunden zu werden, um einen elektrischen Achsantrieb zu realisieren. Dadurch, dass die beiden Abtriebssonnenräder gleiche Außendurchmesser aufwei sen, ist das Stirnraddifferentialgetriebe symmetrisch ausgebildet. Vorzugsweise wei sen die beiden Sonnenräder eine gleiche axiale Breite auf. Insbesondere sind die bei den Abtriebssonnenräder identisch und somit baugleich ausgebildet.
Das Planetengetriebe und das Stirnraddifferentialgetriebe sind über den Planetenträ ger miteinander gekoppelt. Alle Stufenplanetenräder und alle Ausgleichsräder sind zumindest mittelbar, beispielsweise über weitere Lagerelemente drehbar am Plane tenträger aufgenommen. Insbesondere ist der Planetenträger zweiteilig ausgebildet, wobei dann die beiden Planetenträgerhälften drehfest miteinander verbunden sind.
Ein Ausgleichsräderpaar wird jeweils aus einem ersten und zweiten Ausgleichsrad gebildet, wobei die beiden Ausgleichsräder des jeweiligen Ausgleichsräderpaares mit einander im Zahneingriff stehen. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnrä der sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispiels weise ein Ausgleichsrad, ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Zahnrad eines Stu fenplanetenrades zu verstehen.
Dadurch, dass ein Ausgleichsrad eines jeweiligen Ausgleichsräderpaares in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet ist, weist dieses jeweilige Ausgleichs rad des jeweiligen Ausgleichsräderpaares gegenüber dem jeweiligen Stufenplaneten rad keine Winkelverschiebung in Umfangsrichtung auf. Insbesondere befindet sich das Ausgleichsrad eines jeweiligen Ausgleichsräderpaares, das in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet ist, auf einem Teilkreis des jeweiligen Stu fenplanetenrades.
Das jeweilige Ausgleichsrad, das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stufenplaneten rad angeordnet ist, überlappt axial sowie berührungslos mit dem zweiten Zahnrad. Mithin dringt das jeweilige Ausgleichsrad, das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stu fenplanetenrad angeordnet ist, axial in einen Bereich des Stufenplanetenrades, insbe sondere in einem Bereich des zweiten Zahnrades und des Hohlrades ein, wobei we der das Zahnrad noch das Hohlrad von diesen Ausgleichsrädern berührt werden. Das Ausgleichsrad ist in Umfangsrichtung zum Stufenplanetenrad verschoben. Somit weist das jeweilige Ausgleichsrad, das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stufenplaneten rad angeordnet ist, eine Winkelverschiebung in Umfangsrichtung auf, wobei dieses Ausgleichsrad außerhalb eines Teilkreises des jeweiligen Stufenplanetenrades ange ordnet ist.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das jeweilige Ausgleichsrad, das in Phase zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet ist, koaxial zu dem je weiligen Stufenplanetenrad ausgebildet und zusammen mit dem jeweiligen Stufenpla netenrad auf einem gemeinsamen Lagerelement angeordnet ist. Insbesondere ist das jeweilige Stufenplanetenrad ebenso wie das jeweilige Ausgleichsrad, das in Phase zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad angeordnet ist, auf einem Bolzen drehbar gelagert, wobei der Bolzen drehfest am Planetenträger aufgenommen ist. Vorzugsweise ist der Bolzen als Hohlbolzen ausgebildet.
Bevorzugt ist das jeweilige Ausgleichsrad, das nicht in Phase zu dem jeweiligen Stu fenplanetenrad angeordnet ist, über daran ausgebildete Zapfen am gemeinsamen Planetenträger gelagert. Die Zapfen sind stirnseitig ausgebildet und erstrecken sich zentrisch sowie axial von dem besagten Ausgleichrad nach außen in dafür vorgese hene Aussparungen zur Aufnahme der Zapfen. Insbesondere sind die beiden Zapfen einteilig mit dem besagten Ausgleichsrad verbunden, wobei das besagte Ausgleichs rad keine Axialbohrung aufweist.
Insbesondere weisen die beiden Abtriebssonnenräder die gleiche Zähnezahl auf. Un ter der Zähnezahl eines Abtriebssonnenrades ist die Anzahl der Zähne an der Außen umfangsfläche des Abtriebssonnenrades zu verstehen.
Bevorzugt weisen die ersten Ausgleichsräder gegenüber den zweiten Ausgleichsräder unterschiedliche Zähnezahlen auf. Beispielsweise ist die Zähnezahl der ersten Aus gleichsräder größer als die Zähnezahl der zweiten Ausgleichsräder. Alternativ ist die Zähnezahl der ersten Ausgleichsräder kleiner als die Zähnezahl der zweiten Aus gleichsräder. Unter der Zähnezahl eines Ausgleichsrades ist die Anzahl der Zähne an der Außenumfangsfläche des Ausgleichsrades zu verstehen. Insbesondere sind die Ausgleichsräder geradverzahnt ausgebildet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anzahl an ersten Ausgleichsräder gleich der Anzahl an zweiten Ausgleichsräder gleich der An zahl an Stufenplanetenräder, wobei mindestens drei Stufenplanetenräder vorgesehen sind. Mithin sind insgesamt mindestens sechs Ausgleichsräder vorgesehen, wobei davon drei erste Ausgleichsräder und drei zweite Ausgleichsräder vorgesehen sind. Die insgesamt sechs Ausgleichsräder bilden drei Ausgleichräderpaare. Die Anzahl von Ausgleichräderpaaren entspricht der Anzahl von Stufenplanetenräder.
Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektri sche Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer erfindungsgemäßen Ge triebevorrichtung wirkverbunden ist. Dazu ist die Antriebswelle drehfest mit dem An triebssonnenrad verbunden. Die elektrische Antriebsmaschine umfasst einen Stator sowie einen Rotor, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Mit hin ist die Antriebswelle als Rotorwelle ausgebildet.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Perspektivdarstellung zur Veranschaulichung des
Aufbaus einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung,
Figur 2 eine schematische Seitendarstellung der Getriebevorrichtung gemäß Fi gur 1 ,
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung der Getriebevorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2,
Figur 4 eine weitere schematische Schnittdarstellung der Getriebevorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3, und
Figur 5 eine stark vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit der Ge triebevorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 4. In den Figuren 1 , 2, 3 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge mäßen Getriebevorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Figur 5 zeigt eine erfin dungsgemäße Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Antriebsmaschine 12 und der Getriebevorrichtung 1 gemäß den Figuren 1 bis 4. In Abhängigkeit der jeweiligen Perspektive sowie des jeweiligen Schnittes sind nicht alle Bauteile der Getriebevor richtung 1 in jeder Figur dargestellt.
Gemäß den Figuren 1 bis 5 weist die Getriebevorrichtung 1 ein Planetengetriebe 2 und ein Stirnraddifferentialgetriebe 6 auf. Das Planetengetriebe 2 umfasst ein An triebssonnenrad 3, ein gehäusefestes Flohlrad 4 und mehreren Stufenplanetenräder 5, die jeweils ein erstes und zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad 5a, 5b aufweisen. Das erste Zahnrad 5a steht mit dem Antriebssonnenrad 3 im Zahneingriff, wobei das zweite Zahnrad 5b mit dem Flohlrad 4 im Zahneingriff steht. Das Flohlrad 4 ist drehfest mit einem Gehäuse 13 der Getriebevorrichtung 1 verbunden. Das Gehäu se 13 ist lediglich in Figur 5 vereinfacht dargestellt. In den Figuren 1 bis 4 ist eine Steckverzahnung 14 an der Außenumfangsfläche des Flohlrades 4 dargestellt. Über die Steckverzahnung 14 wird das Flohlrad 4 drehfest mit dem Gehäuse 13 verbunden.
Das Stirnraddifferentialgetriebe 6 umfasst ein erstes und zweites Abtriebssonnenrad 7a, 7b sowie mehrere erste und zweite Ausgleichsräder 8a, 8b. Die ersten Ausgleichs räder 8a stehen mit dem ersten Abtriebssonnenrad 7a im Zahneingriff. Die zweiten Ausgleichsräder 8b stehen mit dem zweiten Abtriebssonnenrad 7b im Zahneingriff. Ferner stehen jeweils ein erstes und zweites Ausgleichsrad 8a, 8b paarweise mitei nander im Zahneingriff und bilden dadurch ein Ausgleichsräderpaar 8a, 8b. Alle Stu fenplanetenräder 5 und alle Ausgleichsräder 8a, 8b sind zumindest mittelbar an einem gemeinsamen Planetenträger 9 drehbar gelagert, wobei der Planetenträger eine erste und eine zweite Planetenträgerhälfte 9a, 9b aufweist, die drehfest miteinander ver bunden sind. In Figur 2 ist die zweite Planetenträgerhälfte 9b zur verbesserten Drauf sicht auf die Ausgleichräderpaare 8a, 8b nicht dargestellt. Das erste Ausgleichsrad 8a eines jeweiligen Ausgleichsräderpaares 8a, 8b ist in Phase zu einem jeweiligen Stu fenplanetenrad 5 angeordnet. Das jeweilige erste Ausgleichsrad 8a, das in Phase zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad 5 angeordnet ist, ist koaxial zu dem jeweiligen Stu fenplanetenrad 5 ausgebildet und zusammen mit dem jeweiligen Stufenplanetenrad 5 auf einem gemeinsamen Lagerelement 10, vorliegend ausgebildet als Hohlbolzen, angeordnet.
Vorliegend weisen die beiden Abtriebssonnenräder 7a, 7b die gleiche Zähnezahl auf. Die beiden Abtriebssonnenräder 7a, 7b weisen gleiche Außendurchmesser sowie gleiche Breiten auf. Das Stirnraddifferentialgetriebe 6 ist somit symmetrisch ausgebil det. Ferner weisen die ersten Ausgleichsräder 8a gegenüber den zweiten Ausgleichs räder 8b eine höhere Zähnezahl auf. Alle Ausgleichsräder 8a, 8b sind geradverzahnt ausgebildet. Demgegenüber sind die Zahnräder 5a, 5b der Stufenplanetenräder 5 schrägverzahnt ausgebildet. Die Anzahl an ersten Ausgleichsräder 8a ist gleich der Anzahl an zweiten Ausgleichsräder 8b sowie gleich der Anzahl an Stufenplanetenrä der 5, wobei vorliegend drei Stufenplanetenräder 5 vorgesehen sind.
Das jeweilige zweite Ausgleichsrad 8b, das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stu fenplanetenrad 5 angeordnet ist, überlappt axial sowie berührungslos mit dem zweiten Zahnrad 5b. Die axiale Überlappung des zweiten Ausgleichsrades 8b mit dem zweiten Zahnrad 5b und insbesondere auch dem Hohlrad 4, das mit dem zweiten Zahnrad 5b im Zahneingriff steht, ist besonders deutlich in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass Figur 5 stark vereinfacht dargestellt ist, wobei eine axi ale Überlappung des zweiten Ausgleichsrades 8b mit dem zweiten Zahnrad 5b aus Figur 5 aufgrund der vereinfachten Darstellung nicht ersichtlich ist. Das jeweilige zwei te Ausgleichsrad 8b, das nicht in Phase zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad 5 ange ordnet ist, ist über zwei daran ausgebildete Zapfen 1 1 a, 1 1 b am gemeinsamen Plane tenträger 9 gelagert. Diese Zapfen 1 1 a, 1 1 b sind besonders deutlich in den Figuren 4 und 5 dargestellt.
Gemäß Figur 5 umfasst die elektrische Antriebsmaschine 12 einen Stator 15 sowie einen Rotor 16, wobei der Rotor 16 drehfest mit einer Antriebswelle 17 verbunden ist. Ferner ist die Antriebswelle 17 drehfest mit dem Antriebssonnenrad 3 verbunden. Das jeweilige Abtriebssonnenrad 7a, 7b ist drehfest mit einer jeweiligen Abtriebswelle 18a, 18b verbunden. Die Antriebswelle 17 ist koaxial zu den beiden Abtriebswellen 18a,
18b angeordnet, wobei die Antriebswelle 17 als Hohlwelle ausgebildet ist. Bezuqszeichenliste
1 Getriebevorrichtung
2 Planetengetriebe
3 Antriebssonnenrad
4 Hohlrad
5 Stufenplanetenrad
5a, 5b Zahnrad
6 Stirnraddifferentialgetriebe
7a, 7b Abtriebssonnenrad
8a, 8b Ausgleichsrad
9 Planetenträger
9a, 9b Planetenträgerhälfte
10 Lagerelement
11 a, 11 b Zapfen
12 Antriebsmaschine
13 Gehäuse
14 Steckverzahnung
15 Stator
16 Rotor
17 Antriebswelle
18a, 18b Abtriebswelle

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebevorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- ein Planetengetriebe (2) mit einem Antriebssonnenrad (3), einem gehäusefesten Hohlrad (4) und mehreren Stufenplanetenrädern (5), die jeweils ein erstes und zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad (5a, 5b) aufweisen, wobei das erste Zahn rad (5a) mit dem Antriebssonnenrad (3) im Zahneingriff steht, und wobei das zweite Zahnrad (5b) mit dem Hohlrad (4) im Zahneingriff steht; sowie
- ein Stirnraddifferentialgetriebe (6) mit einem ersten und zweiten Abtriebssonnenrad (7a, 7b) sowie mehreren ersten und zweiten Ausgleichsrädern (8a, 8b), wobei die ers ten Ausgleichsräder (8a) mit dem ersten Abtriebssonnenrad (7a) im Zahneingriff ste hen, wobei die zweiten Ausgleichsräder (8b) mit dem zweiten Abtriebssonnenrad (7b) im Zahneingriff stehen, und wobei jeweils ein erstes und zweites Ausgleichsrad (8a, 8b) paarweise miteinander im Zahneingriff stehen,
- wobei alle Stufenplanetenräder (5) und alle Ausgleichsräder (8a, 8b) zumindest mit telbar an einem gemeinsamen Planetenträger (9) drehbar gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgleichsrad (8a) eines jeweiligen Ausgleichs räderpaares (8a, 8b) in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) angeordnet ist, wobei das jeweilige Ausgleichsrad (8b), das nicht in Phase zu einem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) angeordnet ist, axial sowie berührungslos mit dem zweiten Zahnrad (5b) überlappt, wobei die beiden Abtriebssonnenräder (7a, 7b) gleiche Au ßendurchmesser aufweisen.
2. Getriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Ausgleichsrad (8a), das in Phase zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) angeordnet ist, koaxial zu dem jeweiligen Stu fenplanetenrad (5) ausgebildet und zusammen mit dem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) auf einem gemeinsamen Lagerelement (10) angeordnet ist.
3. Getriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Ausgleichsrad (8b), das nicht in Phase zu dem jeweiligen Stufenplanetenrad (5) angeordnet ist, über daran ausgebildete Zap fen (11 a, 11 b) am gemeinsamen Planetenträger (9) gelagert ist.
4. Getriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abtriebssonnenräder (7a, 7b) die gleiche Zähnezahl aufweisen.
5. Getriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Ausgleichsräder (8a) gegenüber den zweiten Ausgleichsräder (8b) unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.
6. Getriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsräder (8a, 8b) geradverzahnt ausge- bildet sind.
7. Getriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl an ersten Ausgleichsräder (8a) gleich der Anzahl an zweiten Ausgleichsräder (8b) gleich der Anzahl an Stufenplanetenräder (5) ist, wobei mindestens drei Stufenplanetenräder (5) vorgesehen sind.
8. Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische An triebsmaschine (12) sowie eine damit wirkverbundene Getriebevorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
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