WO2020099137A1

WO2020099137A1 - Elektrische antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen

Info

Publication number: WO2020099137A1
Application number: PCT/EP2019/079837
Authority: WO
Inventors: Tobias Schilder; Philip Gansloser; Klaus Riedl; Tobias Haerter
Original assignee: Daimler Ag
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-05-22
Also published as: US20210394602A1; DE102018008939B3; CN113165486A; US11351849B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung (10), mit einem Planetenradsatz (18), welcher ein erstes Sonnenrad (22), einen ersten Planetenträger (24) und ein erstes Hohlrad (26) aufweist, mit einem Planetenradsatz (20), welcher ein drehfest mit dem ersten Hohlrad (26) gekoppeltes oder koppelbares zweites Sonnenrad (30), einen zweiten Planetenträger (32) und ein drehfest mit dem ersten Planetenträger (24) gekoppeltes oder koppelbares zweites Hohlrad (34) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (40), welche einen Rotor (44) aufweist, mit einer von dem Rotor (44) antreibbaren und permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad (22) verbundenen Eingangswelle (50), mit einer Ausgangswelle (52), mit einem Differentialgetriebe (54), mit einem ersten Schaltelement (56), und mit einem zweiten Schaltelement (58), wobei die Planetenradsätze (18, 20) koaxial zu dem Differentialgetriebe (54) angeordnet sind, und wobei das Differentialgetriebe (54) ein Kugeldifferential (60) mit einem Ausgleichsgehäuse (62) aufweist.

Description

Elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ähnliche elektrische Antriebsvorrichtungen sind beispielsweise aus den

nachveröffentlichten Schriften DE 10 2017 006 266 A1 und DE 10 2018 000 436 A1 bekannt. Aus der DE 10 2014 220 347 A1 ist eine elektrische Antriebsvorrichtung bekannt, bei der ein Kegelraddifferenzial innerhalb eines Planetenradsatzes angeordnet ist.

Eine solche elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist darüber hinaus aus der gattungsgemäßen JP H05 1 16 549 A als bekannt zu entnehmen. Die elektrische Antriebsvorrichtung weist ein Gehäuse, einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz auf. Die Planetenradsätze sind in dem Gehäuse angeordnet. Der Planetenradsatz weist ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad auf, wobei das erste Sonnenrad, der erste Planetenträger und das erste Hohlrad erste Elemente des ersten Planetenradsatzes sind beziehungsweise auch als erste Elemente des ersten Planetenradsatzes bezeichnet werden. Der zweite Planetenradsatz weist ein drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppeltes oder koppelbares zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein drehfest mit dem ersten

Planetenträger gekoppeltes oder koppelbares zweites Hohlrad auf. Das zweite

Sonnenrad, der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad sind zweite Elemente des zweiten Planetenradsatzes beziehungsweise werden auch als zweite Elemente des zweiten Planetenradsatzes bezeichnet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb und eine besonders kompakte Bauweise der Antriebsvorrichtung realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen

Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ausgegangen wird von einer elektrischen Antriebsvorrichtung welche eine elektrische Maschine aufweist, welche einen Stator und einen Rotor aufweist. Des Weiteren umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung eine von dem Rotor antreibbare und permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbundene Eingangswelle. Außerdem umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung eine Ausgangswelle und ein Differentialgetriebe.

Außerdem weist die elektrische Antriebsvorrichtung ein erstes Schaltelement auf, welches dazu vorgesehen ist, das erste Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse zu verbinden. Mit anderen Worten ist das erste Hohlrad mittels des ersten Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse verbindbar. Die Antriebsvorrichtung umfasst darüber hinaus ein zweites Schaltelement, welches dazu vorgesehen ist, eines der zweiten Elemente mit dem Gehäuse oder mit einem der ersten Elemente drehfest zu verbinden. Dies bedeutet, dass mittels des zweiten Schaltelements eines der zweiten Elemente mit dem Gehäuse oder mit einem der ersten Elemente drehfest verbindbar ist. Darüber hinaus sind die Planetenradsätze, das Differentialgetriebe und der Rotor der elektrischen Maschine allesamt koaxial zueinander angeordnet, und eine dem Differentialgetriebe zugeordnete Seitenwelle, welche das Differentialgetriebe mit einem Rad des Kraftfahrzeugs verbindet, verläuft im Inneren des Rotors und ist im Wesentlichen koaxial zu dem Rotor angeordnet.

Um eine elektrische Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders verlustarmer und somit effizienter Betrieb sowie eine besonders kompakte Bauweise der elektrischen Antriebsvorrichtung realisieren lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Differentialgetriebe ein Kugeldifferential mit einem Ausgleichsgehäuse aufweist. Das Kugeldifferential ist beispielsweise ein Kegelraddifferential, welches beispielsweise drehbar an dem Ausgleichsgehäuse gelagerte Ausgleichsräder aufweist. Außerdem weist das Kugeldifferential beispielsweise Abtriebsräder auf, welche, insbesondere gleichzeitig, mit den Ausgleichsrädern kämmen. Die Ausgleichsräder und die

Abtriebsräder sind Zahnräder des Kugeldifferentials, wobei die Zahnräder vorzugsweise als Kegelräder ausgebildet sind. Die Abtriebsräder sind von den Ausgleichsrädern antreibbar, wobei über die Abtriebsräder beispielsweise Abtriebswellen angetrieben werden können. Die Ausgleichsräder wiederum sind von dem Ausgleichsgehäuse antreibbar. Über die Abtriebswellen, welche beispielsweise als Gelenkwellen ausgebildet sind und/oder auch als Seitenwellen bezeichnet werden, können beispielsweise jeweilige Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Das Kugeldifferential zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Ausgleichsgehäuse einen Aufnahmeraum oder Aufnahmebereich begrenzt, in welchem die genannten Zahnräder zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, angeordnet beziehungsweise aufgenommen sind. Dabei ist der Aufnahmeraum beziehungsweise Aufnahmebereich innenumfangsseitig zumindest im Wesentlichen rund beziehungsweise kugelförmig oder kugelsegmentförmig ausgebildet. Das Kugeldifferential weist eine Funktion auf, welche aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist und im

Folgenden nur kurz erläutert wird. Beispielsweise lässt das Kugeldifferential einen Drehzahlausgleich zwischen den von dem Kugeldifferential beziehungsweise von den Abtriebsrädern antreibbaren Rädern des Kraftfahrzeugs zu, sodass sich beispielsweise die Räder, insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs, mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen können, insbesondere während die Räder von der elektrischen Maschine über den Rotor angetrieben werden. Mit anderen Worten sind beispielsweise die Räder über das Kugeldifferential von dem Rotor und somit von der elektrischen Maschine elektrisch antreibbar. Werden beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs die Räder, insbesondere über die Abtriebswellen, über die Abtriebsräder und über das Kugeldifferential von der elektrischen Maschine elektrisch angetrieben, so lässt das Kugeldifferential einen solchen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern zu, dass sich bei der Kurvenfahrt das kurvenäußere Rad mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere Rad dreht beziehungsweise drehen kann, insbesondere ohne dass es zu übermäßigen Verspannungen der elektrischen Antriebsvorrichtung kommt. Die Funktion des Kugeldifferentials umfasst vorzugsweise auch, dass von der elektrischen Maschine über den Rotor bereitgestellte Drehmomente zum elektrischen Antreiben der Räder über das Kugeldifferential auf die Räder, insbesondere auf die Abtriebsräder und die

Abtriebswellen, übertragen werden.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Sonnenrad axial, das heißt in axialer Richtung der beispielsweise koaxial zueinander angeordneten

Planetenradsätze, neben dem Ausgleichsgehäuse angeordnet ist. Dabei ist der größte Außendurchmesser des Ausgleichsgehäuses größer als ein Außendurchmesser, insbesondere der größte Außendurchmesser, des ersten Sonnenrades. Das jeweilige Element des jeweiligen Planetenradsatzes ist beispielsweise insbesondere dann, wenn das jeweilige Element nicht drehtest mit dem Gehäuse verbunden, das heißt nicht drehtest an dem Gehäuse festgelegt ist, um eine auch als Hauptdrehachse bezeichnete Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar, beziehungsweise dreht sich um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse, wenn der jeweilige Planetenradsatz angetrieben wird, das heißt wenn ein Drehmoment in den jeweiligen Planetenradsatz eingeleitet wird.

Sowohl der Begriff„axial“ als auch der Begriff der„axialen Richtung“ beziehen sich dabei auf die genannte Hauptdrehachse. Der Begriff„radial“ und der Begriff der„radialen Richtung“ beziehen sich auf eine Richtung senkrecht zu der Hauptdrehachse

beziehungsweise senkrecht zu der axialen Richtung.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad axial, das heißt in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes, überlappend zu dem Ausgleichsgehäuse angeordnet ist, sodass beispielsweise zumindest ein Teilbereich des Ausgleichsgehäuses in einem mit der axialen Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes zusammenfallende Richtung durch das erste Sonnenrad überdeckt beziehungsweise überlappt ist. Beispielsweise durch Antreiben des Ausgleichsgehäuses werden die Ausgleichsräder angetrieben. Durch Antreiben des Ausgleichsgehäuses wird das Ausgleichsgehäuse beispielsweise um eine Differentialdrehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, gedreht. Unter dem Merkmal, dass die Planetenradsätze koaxial zu dem Differentialgetriebe angeordnet sind, ist es insbesondere zu verstehen, dass die Hauptdrehachse parallel zu der Differentialdrehachse verläuft oder dass die

Hauptdrehachse mit der Differentialdrehachse zusammenfällt. Insbesondere dann, wenn die Hauptdrehachse parallel zu der Differentialdrehachse verläuft, kann die

Hauptdrehachse von der Differentialdrehachse beabstandet sein.

Außerdem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Schaltelement radial umgebend und zumindest teilweise axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist. Unter dem Merkmal, dass das erste Schaltelement radial umgebend zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen. Dass zumindest ein Teilbereich des ersten Planetenradsatzes in radialer Richtung des ersten Planetenradsatzes nach außen hin durch das erste Schaltelement überdeckt ist. Somit umgibt beispielsweise das erste Schaltelement den Teilbereich des ersten

Planetenradsatzes in um die axiale Richtung des ersten Planetenradsatzes verlaufender Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend. Unter dem Merkmal, dass das erste Schaltelement axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist, ist beispielsweise zu verstehen, dass zumindest ein Teil des ersten Planetenradsatzes in axialer Richtung des Planetenradsatzes beziehungsweise in eine mit der axialen Richtung des ersten

Planetenradsatzes zusammenfallende Richtung durch das erste Schaltelement überdeckt ist.

Mit dem Begriff„Schaltelement“ ist eine Vorrichtung gemeint, die dazu vorgesehen ist, zwei Wellen eines Getriebes bedarfsweise drehfest miteinander zu verbinden und diese Verbindung bedarfsweise auch wieder zu lösen. Der Begriff„Schaltelement“ umfasst dabei einen Kraftübertragungsbereich und eine zugehörige Aktorik. Der

Kraftübertragungsbereich kann zum Beispiel in bekannter Weise zwei Klauenhälften oder, alternativ, in bekannter Weise ein äußeres Lamellenpaket und ein inneres

Lamellenpaket aufweisen. Die zugehörige Aktorik kann zum Beispiel eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit oder, alternativ, eine bekannte

elektromechanische Verstellvorrichtung, wie zum Beispiel eine Schaltwalze, aufweisen.

Damit, dass das erste Schaltelement zumindest teilweise axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist, ist gemeint, dass zumindest ein Teil des

Kraftübertragungsbereiches des ersten Schaltelementes oder zumindest ein Teil der Aktorik des ersten Schaltelementes axial überlappend zu zumindest einem Teil des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist zumindest ein Teil des Kraftübertragungsbereiches des ersten Schaltelementes axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das zweite Schaltelement axial, das heißt in axialer Richtung der Planetenradsätze, im Wesentlichen auf einer der elektrischen Maschine abgewandten Seite des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist. Mit„im Wesentlichen“ ist gemeint, dass das zweite Schaltelement, das einen zweiten Kraftübertragungsbereich und einen zweiten zugehörigen Aktor aufweist, zwar teilweise axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet sein kann, dass aber zumindest ein in der axialen Richtung größerer Teil des zweiten Schaltelementes axial nicht überlappend zu dem ersten Planetenradsatz und auf einer der elektrischen Maschine abgewandten Seite des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist das zweite Schaltelement axial zwischen dem ersten

Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet, wobei beispielsweise zumindest ein Teil des zweiten Schaltelements auf einer in axialer Richtung der

Planetenradsätze dem ersten Planetenradsatz abgewandten Seite durch den zweiten Planetenradsatz und auf einer in axialer Richtung der Planetenradsätze dem zweiten Planetenradsatz abgewandten Seite durch den ersten Planetenradsatz überdeckt beziehungsweise überlappt ist.

Unter einer drehfesten Verbindung zweier, insbesondere drehbar gelagerter, Elemente ist im Rahmen der Erfindung insbesondere zu verstehen, dass die beiden drehfest miteinander verbundenen Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie sich mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen, insbesondere dann, wenn sie angetrieben werden.

Unter einer drehfeste Verbindung eines Elementes mit dem Gehäuse ist zu verstehen, dass das drehfest mit dem Gehäuse verbundene Element derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass das drehfest mit dem Gehäuse verbundene Element relativ zu dem Gehäuse nicht gedreht werden kann, das heißt dass das drehfest mit dem Gehäuse verbundene Element gegen relativ zu dem Gehäuse erfolgende Relativdrehungen gesichert ist.

Unter dem Begriff„eingangsseitig“ in Bezug auf ein Element ist eine axiale Seite des jeweiligen Elements gemeint, die der Eingangswelle zugewandt beziehungsweise der Ausgangswelle abgewandt ist. Unter dem Begriff„ausgangsseitig“ in Bezug auf ein Element ist eine Seite des jeweiligen Elements gemeint, die der Eingangswelle abgewandt beziehungsweise der Eingangswelle zugewandt ist.

Das erste Schaltelement kann beispielsweise zwischen einem ersten

Verbindungszustand und einem ersten Freigabezustand umgeschaltet werden. Der erste Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer ersten

Verbindungsstellung, wobei der erste Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer ersten Freigabestellung korrespondiert. Somit kann beispielsweise das erste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der ersten Verbindungsstellung und der ersten Freigabestellung bewegt werden. In dem ersten Verbindungszustand ist das erste Hohlrad mittels des ersten Schaltelements drehfest mit dem Gehäuse verbunden, sodass sich das erste Hohlrad insbesondere auch dann nicht relativ zu dem Gehäuse dreht beziehungsweise drehen kann, wenn der ersten Planetenradsatz angetrieben wird in dem ersten Freigabezustand jedoch gibt das erste Schaltelement das erste Hohlrad für Drehungen relativ zu dem Gehäuse frei, sodass sich das erste Hohlrad insbesondere dann relativ zu dem Gehäuse,

insbesondere um die Hauptdrehachse, dreht beziehungsweise drehen kann, wenn der erste Planetenradsatz angetrieben wird.

Das zweite Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem zweiten

Verbindungszustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar. Der zweite Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer zweiten

Verbindungsstellung des zweiten Schaltelements, wobei der zweite Freigabezustand beispielsweise mit wenigstens einer zweiten Freigabestellung des zweiten

Schaltelements korrespondiert. Das zweite Schaltelement kann beispielsweise, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen dem zweiten Verbindungszustand und dem zweiten Freigabezustand bewegt werden. In dem zweiten Verbindungszustand ist das eine zweite Element mittels des zweiten Schaltelements mit dem Gehäuse oder mit dem einen ersten Element drehtest verbunden, sodass sich das eine zweite Element insbesondere auch dann nicht relativ zu dem Gehäuse

beziehungsweise relativ zu dem einen ersten Element drehen kann, wenn der

Planetenradsatz angetrieben wird. In dem zweiten Freigabezustand jedoch gibt das zweite Schaltelement das eine zweite Element für relativ zu dem Gehäuse

beziehungsweise relativ zu dem einen ersten Element frei, sodass sich das eine zweite Element insbesondere dann relativ zu dem Gehäuse beziehungsweise relativ zu dem einen ersten Element, insbesondere um die Hauptdrehachse dreht beziehungsweise drehen kann, wenn der zweite Planetenradsatz angetrieben wird.

Unter dem Merkmal, dass das zweite Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppelt ist, kann verstanden werden, dass das zweite Sonnenrad permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad gekoppelt beziehungsweise verbunden ist. Unter dem Merkmal, dass das zweite Sonnenrad drehfest mit dem ersten Hohlrad koppelbar ist, kann beispielsweise verstanden werden, dass ein drittes Schaltelement vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, das zweite Sonnenrad mit dem ersten Hohlrad zu koppeln. Mit anderen Worten ist beispielsweise das zweite Sonnenrad mittels des ersten

Schaltelements mit dem ersten Hohlrad drehfest verbindbar beziehungsweise koppelbar. Hierzu weist beispielsweise das dritte Schaltelement einen dritten Verbindungszustand und einen dritten Freigabezustand auf. Der dritte Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer dritten Verbindungsstellung des dritten

Schaltelements, wobei der dritte Freigabezustand beispielsweise mit einer dritten Freigabestellung des dritten Schaltelements korrespondiert. Das dritte Schaltelement kann beispielsweise, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der dritten Verbindungsstellung und der dritten Freigabestellung bewegt werden. In dem dritten Verbindungszustand ist das zweite Sonnenrad mittels des dritten Schaltelements drehtest mit dem ersten Hohlrad verbunden, sodass sich das zweite Sonnenrad insbesondere auch dann nicht relativ zu dem ersten Hohlrad drehen kann, wenn der zweite Planetenträger angetrieben wird. In dem dritten Freigabezustand jedoch gibt das dritte Schaltelement das zweite Sonnenrad für relativ zu dem ersten Hohlrad erfolgende Relativdrehungen frei, sodass sich beispielsweise das zweite Sonnenrad insbesondere dann, insbesondere um die Hauptdrehachse, relativ zu dem ersten Hohlrad dreht beziehungsweise drehen kann, wenn der zweite Planetenträger angetrieben wird.

Unter dem Merkmal, dass das zweite Hohlrad mit dem ersten Planetenträger drehfest gekoppelt beziehungsweise verbunden ist, kann verstanden werden, dass das zweite Hohlrad permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger gekoppelt beziehungsweise verbunden ist. Unter dem Merkmal, dass das zweite Hohlrad drehfest mit dem ersten Planetenträger koppelbar ist, kann beispielsweise verstanden werden, dass ein viertes Schaltelement vorgesehen ist, mittels welchem das zweite Hohlrad drehfest mit dem ersten Planetenträger koppelbar oder verbindbar ist. Das vierte Schaltelement weist beispielsweise einen vierten Verbindungszustand und einen vierten Freigabezustand auf. Der vierte Verbindungszustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer vierten Verbindungsstellung des vierten Schaltelements, wobei beispielsweise der vierte Freigabezustand mit wenigstens einer vierten Freigabestellung des vierten

Schaltelements korrespondiert. Das vierte Schaltelement kann beispielsweise, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen der vierten Verbindungsstellung und der vierten Freigabestellung bewegt werden. In dem vierten Verbindungszustand ist das zweite Hohlrad mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem ersten Planetenträger gekoppelt, sodass sich insbesondere auch dann nicht das zweite Hohlrad relativ zu dem ersten Planetenträger dreht beziehungsweise drehen kann, wenn der zweite Planetenradsatz angetrieben wird. In dem vierten

Freigabezustand jedoch gibt das vierte Schaltelement das zweite Hohlrad für relativ zu dem ersten Planetenträger erfolgende Relativdrehungen frei, sodass sich beispielsweise insbesondere dann das zweite Hohlrad, insbesondere um die Hauptdrehachse, relativ zu dem ersten Planetenträger dreht beziehungsweise drehen kann, wenn der zweite Planetenträger angetrieben wird.

Unter einer permanent drehfesten Kopplung beziehungsweise Verbindung ist im

Rahmen der Erfindung insbesondere zu verstehen, dass zwei permanent drehfest miteinander verbundene Bauelemente permanent, das heißt stets oder dauerhaft drehtest miteinander verbunden beziehungsweise gekoppelt sind, sodass keine

Kopplungseinrichtung beziehungsweise kein Schaltelement vorgesehen ist, mittels welcher beziehungsweise mittels welchem diese permanent drehfeste Kopplung beziehungsweise Verbindung aufgehoben werden könnte beziehungsweise welche oder welches zwischen einem die drehfeste Kopplung bewirkenden Koppelzustand und einem die drehfeste Kopplung aufhebenden Entkoppelzustand umschaltbar ist.

Die erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung ermöglicht ein besonders vorteilhaftes elektrisches Antreiben des beispielsweise als Elektrofahrzeug,

insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildeten Kraftfahrzeuges. Dabei kann die elektrische Antriebsvorrichtung als eine lastschaltfähige Getriebestruktur in koaxialer und bauraumoptimaler Bauweise mit nur geringer Verlustleistung ausgestaltet werden. Beispielsweise können wenigstens oder genau zwei Fahrgänge realisiert werden, welche sich sowohl für eine Vorwärtsfahrt als auch für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs eigenen und somit sowohl für eine Vorwärtsfahrt als auch für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs verwendet werden können. Ein erster der Fahrgänge ermöglicht beispielsweise einen Anhängerbetrieb. Außerdem ist der ersten Fahrgang beispielsweise für Kriechvorgänge vorgesehen, um beispielsweise die elektrische Maschine und eine der elektrischen Maschine zugeordnete Leistungselektronik, über welche die elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt werden kann, vor Überhitzung zu schützen. Mindestens eines der Schaltelemente kann als

formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung, ausgebildet sein, mittels welchem die jeweiligen Bauelemente, insbesondere ausschließlich, formschlüssig drehfest miteinander verbunden werden können. Das formschlüssige Schaltelement kann dabei mit oder ohne Synchronisiereinheit zur weiteren Verlustreduktion ausgeführt sein. Bei der Erfindung sind eine geschickte Kopplung der Planetenradsätze sowie der Einsatz der Schaltelemente vorgesehen. Zumindest eines der Schaltelemente oder aber alle Schaltelemente beziehungsweise sowohl das erste Schaltelement als auch das zweite Schaltelement können als Bremsen ausgebildet sein. Die jeweilige Bremse ist vorzugsweise eine Reibbremse, insbesondere eine Lamellenbremse. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung

ausschließlich beziehungsweise lediglich und somit genau zwei Planetenradsätze in Form der bereits beschriebenen Planetenradsätze aufweist, sodass die Teileanzahl und somit das Gewicht und der Bauraumbedarf gering gehalten werden können. Außerdem ist ein Modulbaukasten darstellbar, dass sich beispielsweise die zuvor genannten zwei Fahrgänge oder aber demgegenüber mehr Fahrgänge, insbesondere genau drei Fahrgänge, realisieren lassen. Ferner ist es denkbar, dass mindestens eines der Schaltelemente als ein Freilauf ausgebildet ist, wodurch Verluste besonders gering gehalten werden können. Sind die Schaltelemente offen, so können Relativdrehzahlen in den offen laufenden Schaltelementen gering gehalten werden. Außerdem können Relativdrehzahlen in den Planetenradsätzen gering gehalten werden, sodass sich ein besonders verlustarmer und somit effizienter Betrieb darstellen lässt. Außerdem kann eine besonders gute Zugänglichkeit zu den Schaltelementen gewährleistet werden, insbesondere dann, wenn sowohl das erste Schaltelement als auch das zweite

Schaltelement als Bremsen, insbesondere als Reibbremsen, ausgebildet sind darüber hinaus können durch die Mehrgängigkeit die Drehzahlen der elektrischen Maschine auch bei hohen Geschwindigkeiten, mit welchen das Kraftfahrzeug angetrieben

beziehungsweise gefahren wird, gering gehalten werden.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die elektrische

Antriebsvorrichtung ein erstes Axiallager auf, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenträger gegenüber dem zweiten Sonnenrad axial abzustützen. Mit anderen Worten ist mittels des ersten Axiallagers beispielsweise der ersten Planetenträger gegenüber dem zweiten Sonnenrad beziehungsweise an dem zweiten Sonnenrad axial abstützbar oder abgestützt. Generell ist im Rahmen der Erfindung unter einem Axiallager ein Lager zu verstehen, das Axialkräfte aufnehmen kann.

Dabei ist das erste Axiallager besonders vorteilhafter Weise axial, das heißt in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes, zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet. Dadurch kann eine verlustarme Lagerung auf besonders bauraumgünstige Weise dargestellt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische

Antriebsvorrichtung ein zweites Axiallager aufweist, welches dazu ausgebildet ist, das zweite Sonnenrad gegenüber dem zweiten Planetenträger axial abzustützen. Mit anderen Worten ist beispielsweise das zweite Sonnenrad mittels des zweiten Axiallagers gegenüber dem zweiten Planetenträger beziehungsweise an dem zweiten

Planetenträger axial abstützbar oder abgestützt. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die elektrische

Antriebsvorrichtung ein drittes Axiallager aufweist. Das dritte Axiallager ist dazu ausgebildet, den zweiten Planetenträger axial gegen das zweite Hohlrad abzustützen, wobei das dritte Axiallager axial ausgangsseitig des zweiten Axiallagers angeordnet ist. Mit anderen Worten ist beispielsweise mittels des dritten Axiallagers der zweite

Planetenträger in axialer Richtung gegen das zweite Hohlrad beziehungsweise an dem zweiten Hohlrad abstützbar oder abgestützt und somit gelagert, sodass sich auf bauraumgünstige Weise eine effiziente und verlustarme Lagerung darstellen lässt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung ein viertes Axiallager, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenträger axial gegen das Gehäuse abzustützen. Somit ist beispielsweise der erste Planetenträger mittels des vierten Axiallagers in axialer Richtung gegen das Gehäuse beziehungsweise an dem Gehäuse abstützbar oder abgestützt und somit gelagert.

Dabei ist das vierte Axiallager eingangsseitig des ersten Planetenradsatzes angeordnet. Dadurch können der Bauraumbedarf und somit Außenabmessungen der elektrischen Antriebsvorrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch ein fünftes Axiallager aus, welches dazu ausgebildet ist, das zweite Hohlrad gegen das Gehäuse abzustützen. Somit ist beispielsweise das zweite Hohlrad mittels des fünften Axiallagers in axialer Richtung gegen das Gehäuse beziehungsweise an dem Gehäuse abstützbar oder abgestützt und somit gelagert. Um dabei den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist das fünfte Axiallager axial ausgangsseitig des zweiten Planetenradsatzes und radial innerhalb des größten Außendurchmessers des Ausgleichsgehäuses angeordnet. Das Ausgleichsgehäuse wird beispielsweise auch als Differentialkäfig bezeichnet oder ist als ein Differentialkäfig ausgebildet, an welchem zumindest die Ausgleichsräder drehbar gelagert sein können.

Um auf bauraumgünstige Weise einen besonders effizienten Betrieb darstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Schaltelement als ein Lamellenschaltelement ausgebildet ist. Dabei weist das erste Schaltelement beispielsweise mehrere, in axialer Richtung hintereinander

beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnete Lamellen, insbesondere

Reiblamellen, auf, welche zusammengedrückt beziehungsweise zusammengepresst werden können. Dadurch kann beispielsweise das erste Schaltelement, insbesondere ausschließlich reibschlüssig wenigstens oder genau zwei der Bauelemente drehfeste miteinander verbinden. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das zweite Schaltelement wenigstens ein Formschlusselement aufweist und somit vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung, ausgebildet ist.

Dadurch kann ein besonders wirkungsgradgünstiger Betrieb gewährleistet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Schaltelement insbesondere dann, wenn es als ein Lamellenschaltelement ausgebildet ist, einen Innenlamellenträger auf. An dem Innenlamellenträger sind beispielsweise innere Lamellen des ersten

Schaltelements, insbesondere in um die Hauptdrehachse verlaufender Umfangsrichtung, abstützbar, sodass beispielsweise Drehmomente, welche um die Hauptdrehachse verlaufen, zwischen den Innenlamellen und dem Innenlamellenträger übertragen werden können. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der

Innenlamellenträger des ersten Schaltelements einstückig mit dem ersten Hohlrad ausgebildet und über eine Steck- oder Schweißverbindung drehfest mit einem ersten Verbindungselement verbunden ist, welches über eine Steck- oder Schweißverbindung drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist. Dadurch kann auf kostengünstige Weise ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden. Außerdem kann dadurch der Bauraumbedarf der Antriebsvorrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die elektrische

Antriebsvorrichtung ein einstückig mit einem Innenlamellenträger des ersten

Schaltelements ausgebildetes zweites Verbindungselement, welches auf einer ersten Seite mittels einer ersten Steck- oder Schweißverbindung drehfest mit dem ersten Hohlrad und auf einer zweiten Seite mittels einer zweiten Steck- oder

Schweißverbindung drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist. Hierdurch kann der Bauraumbedarf auf besonders einfache Weise gering gehalten werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Hohlrad, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, wobei das zweite Schaltelement dazu vorgesehen ist, den zweiten Planetenträger drehfest mit dem Gehäuse zu verbinden. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das eine zweite Element der zweite Planetenträger ist. Hierdurch kann eine besonders kompakte

Bauweise gewährleistet werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Hohlrad,

insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden. Dadurch können die Teileanzahl und somit der Bauraumbedarf und die Kosten sowie das Gewicht besonders gering gehalten werden. Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die elektrische

Antriebsvorrichtung ein als Hohlwelle ausgebildetes Verbindungsstück umfasst. Das Verbindungsstück ist radial, das heißt in radialer Richtung zwischen dem

Ausgleichsgehäuse und dem zweiten Sonnenrad angeordnet und permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger und permanent drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden. Dadurch können die Teileanzahl und somit das Gewicht und der

Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.

Unter dem Merkmal, dass das zweite Schaltelement wenigstens ein Formschlusselement aufweist, kann insbesondere folgendes verstanden werden: Bei einer ersten Variante kann das Formschlusselement ein formschlüssiges Schaltelement an sich, insbesondere eine Klauenkupplung, sein. Bei der ersten Variante ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Schaltelement ausschließlich beziehungsweise lediglich das

Formschlusselement aufweist und somit beispielsweise insgesamt als ein

formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als eine Klauenkupplung, ausgebildet ist. Dadurch ermöglicht beispielsweise das zweite Schaltelement bei der ersten Variante ausschließlich eine formschlüssige drehfeste Verbindung. Bei einer zweiten Variante ist es denkbar, dass das Formschlusselement an sich als ein formschlüssiges

Schaltelement, insbesondere als eine Klauenkupplung, ausgebildet ist. Bei der zweiten Variante umfasst das zweite Schaltelement zusätzlich ein reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere ein Lamellenschaltelement. Somit ermöglicht beispielsweise das zweite Schaltelement bei der zweiten Variante durch das Formschlusselement eine

formschlüssige drehfeste Verbindung und durch das Lamellenelement eine kraft beziehungsweise reibschlüssige drehfeste Verbindung.

Bei einer dritten Variante ist es denkbar, dass das Formschlusselement als ein insbesondere schaltbarer Freilauf ausgebildet ist. Bei der dritten Variante ist

vorzugsweise das zweite Schaltelement insgesamt beziehungsweise an sich als ein insbesondere schaltbarer Freilauf ausgebildet, sodass das zweite Schaltelement bei der dritten Variante lediglich beziehungsweise ausschließlich den insbesondere schaltbaren Freilauf als das Formschlusselement aufweist. Somit ermöglicht das zweite

Schaltelement bei der dritten Variante ausschließlich eine formschlüssige drehfeste Verbindung. Bei einer vierten Variante kann vorgesehen sein, dass das

Formschlusselement als der zuvor beschriebene Freilauf, insbesondere als der zuvor beschriebene schaltbare Freilauf, ausgebildet ist. Bei der vierten Variante umfasst das zweite Schaltelement darüber hinaus ein reib- beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement wie beispielsweise ein Lamellenschaltelement. Somit kann bei der vierten Variante das zweite Schaltelement eine kraft- beziehungsweise reibschlüssige drehfeste Verbindung sowie eine formschlüssige drehfeste Verbindung ermöglichen. Der jeweilige Freilauf realisiert, dass das eine zweite Element in eine um die Hauptdrehachse verlaufende erste Richtung drehfest mit dem Gehäuse beziehungsweise mit dem einen ersten Element verbunden ist beziehungsweise der Freilauf verhindert um die

Hauptdrehachse in die erste Drehrichtung erfolgende Relativdrehungen zwischen dem einen zweiten Element und dem Gehäuse beziehungsweise dem einen ersten Element. In einer um die Hauptdrehachse verlaufende und der ersten Drehrichtung

entgegengesetzte zweite Drehrichtung jedoch öffnet der Freilauf, sodass der Freilauf in die zweite Drehrichtung Relativdrehungen zwischen dem einen zweiten Element und dem Gehäuse beziehungsweise dem einen ersten Element zulässt. Somit wird das eine zweite Element mittels des Freilaufs abhängig von der Drehrichtung gebremst oder nicht gebremst beziehungsweise mit dem Gehäuse mit dem einen ersten Element drehfest verbunden oder nicht. Gegebenenfalls beziehungsweise optional ist der Freilauf schaltbar, sodass er eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann. Ist der Freilauf eingeschaltet, so verbindet der Freilauf das eine zweite Element mit dem Gehäuse beziehungsweise mit dem einen ersten Element in die eine erste Drehrichtung und lässt Relativdrehungen zwischen dem einen zweiten Element und dem Gehäuse

beziehungsweise dem einen ersten Element in die zweite Drehrichtung zu. Ist der Freilauf ausgeschaltet, dann lässt der Freilauf beispielsweise sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung Relativdrehungen zwischen dem einen zweiten Element und dem Gehäuse beziehungsweise dem einen ersten Element zu.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und

Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2a-d jeweils ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer jeweiligen weiteren Ausführungsform der elektrischen Antriebsvorrichtung;

Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform der elektrischen Antriebsvorrichtung;

Fig. 4 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform der elektrischen Antriebsvorrichtung; und

Fig. 5a, b jeweils ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform der Antriebsvorrichtung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer elektrischen Antriebsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein batterieelektrisches

Fahrzeug, ausgebildet und, insbesondere ausschließlich, elektrisch antreibbar. Dabei kann das Kraftfahrzeug, insbesondere ausschließlich, mittels der Antriebsvorrichtung 10 elektrisch angetrieben werden. Die elektrische Antriebsvorrichtung 10 umfasst ein in Fig. 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 12, das einen auch Aufnahmebereich bezeichneten Aufnahmeraum 14 begrenzt. Die elektrische Antriebsvorrichtung 10 umfasst darüber hinaus ein Planetengetriebe 16, welches in dem Gehäuse 12 und somit in dem Aufnahmeraum 14 angeordnet beziehungsweise aufgenommen ist.

Das Planetengetriebe 16 und somit die Antriebsvorrichtung 10 umfasst einen ersten Planetenradsatz 18 und einen zweiten Planetenradsatz 20, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Der erste Planetenradsatz 18 weist ein erstes Sonnenrad 22, einen ersten

Planetenträger 24 und ein erstes Hohlrad 26 auf. Das Sonnenrad 22, der Planetenträger 24 und das Hohlrad 26 sind erste Elemente des Planetenradsatzes 18 beziehungsweise werden auch als erste Elemente bezeichnet. Außerdem umfasst der erste

Planetenradsatz 18 wenigstens ein erstes Planetenrad 28, welches drehbar an dem Planetenträger 24 gelagert ist und gleichzeitig mit dem Sonnenrad 22 und mit dem Hohlrad 26 kämmt.

Der zweite Planetenradsatz 20 weist ein zweites Sonnenrad 30, einen zweiten

Planetenträger 32 und ein zweites Hohlrad 34 auf. Das Sonnenrad 30, der

Planetenträger 32 und das Hohlrad 34 sind zweite Elemente des Planetenradsatzes 20 beziehungsweise werden auch als zweite Elemente bezeichnet. Die Sonnenräder 22 und 30, die Planetenträger 24 und 32 und die Hohlräder 26 und 34 und das Gehäuse 12 werden auch als Bauelemente der Antriebsvorrichtung 10 bezeichnet. Die

Planetenradsätze 18 und 20 sind dabei in dem Aufnahmeraum 14 und somit in dem Gehäuse 12 aufgenommen beziehungsweise angeordnet. Der zweite Planetenradsatz 20 umfasst darüber hinaus wenigstens ein zweites Planetenrad 36, welches drehbar an dem Planetenträger 32 gelagert ist und gleichzeitig mit dem Sonnenrad 30 und mit dem Hohlrad 34 kämmt. Die Planetenträger 24 und 32 werden auch als Stege bezeichnet.

Insbesondere dann, wenn das jeweilige Element nicht drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, kann sich das jeweilige Element um eine auch als Hauptdrehachse 38 bezeichnete Drehachse relativ zu dem Gehäuse 12 drehen beziehungsweise das jeweilige Element dreht sich insbesondere dann um die Hauptdrehachse 38 relativ zu dem Gehäuse 12, wenn der jeweilige Planetenradsatz 18 beziehungsweise 20 angetrieben wird, das heißt wenn ein Drehmoment in den jeweiligen Planetenradsatz 18 beziehungsweise 20 eingeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich können sich die jeweiligen Bauelemente um die Hauptdrehachse 38 insbesondere dann relativ zueinander drehen, wenn die jeweiligen Bauelemente nicht drehfest miteinander verbunden sind. Sind beispielsweise zwei der Bauelemente drehfest miteinander verbunden beziehungsweise drehfest miteinander gekoppelt, so sind die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente gegen um die Hauptdrehachse 38 und relativ zueinander erfolgende Drehungen gesichert. Sind beispielsweise zwei der Elemente drehfest miteinander verbunden beziehungsweise gekoppelt, und werden die

Planetenradsätze 18 und 20 angetrieben, so drehen sich die drehfest miteinander verbundenen Elemente gemeinsam und somit als Block um die Hauptdrehachse 38, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 12. Dies bedeutet, dass dann die drehfest miteinander verbundenen Elemente als Block umlaufen. Ist beispielsweise das jeweilige Element drehtest mit dem Gehäuse 12 verbunden beziehungsweise gekoppelt, so ist das jeweilige Element gegen relativ zu dem Gehäuse 12 und um die Hauptdrehachse 38 erfolgende Drehungen gesichert, sodass sich das jeweilige, drehtest mit dem Gehäuse 12 verbundene Element nicht relativ zu dem Gehäuse 12 um die Hauptdrehachse 38 drehen kann.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass das zweite Sonnenrad 30 drehtest mit dem ersten Hohlrad 26 gekoppelt oder koppelbar ist. Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist das Sonnenrad 30, insbesondere permanent, drehtest mit dem Hohlrad 26 gekoppelt beziehungsweise verbunden, sodass sich insbesondere dann, wenn die

Planetenradsätze 18 und 20 angetrieben werden, sich das Hohlrad 26 und das

Sonnenrad 30 gemeinsam und somit als Block sowohl mit derselben oder mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um die Hauptdrehachse 38 relativ zu dem Gehäuse 12 drehen, insbesondere dann, wenn das Hohlrad 26 und das Sonnenrad 30 nicht drehtest mit dem Gehäuse 12 verbunden sind.

Außerdem ist das zweite Hohlrad 34, insbesondere permanent, drehtest mit dem ersten Planetenträger 24 gekoppelt oder koppelbar. Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten

Ausführungsform ist das Hohlrad 34, insbesondere permanent, drehtest mit dem

Planetenträger 24 verbunden, sodass sich der Planetenträger 24 und das Hohlrad 34 insbesondere dann gemeinsam und somit als Block relativ zu dem Gehäuse 12 um die Hauptdrehachse 38 drehen, wenn die Planetenradsätze 18 und 20 angetrieben werden und der Planetenträger 24 und das Hohlrad 34 nicht drehtest an dem Gehäuse 12 festgelegt sind.

Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst darüber hinaus eine in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte elektrische Maschine 40, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Beispielsweise können mittels der elektrischen Maschine 40 wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder des Kraftfahrzeugs elektrisch angetrieben werden. Durch elektrisches antreiben der Räder kann das Kraftfahrzeug insgesamt elektrisch angetrieben werden. Hierzu umfasst die elektrische Maschine 40 einen in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten Stator 42 und einen Rotor 44. Der Rotor 44 ist um eine Maschinendrehachse 46 relativ zu dem Stator 42 drehbar. Dabei verläuft die Maschinendrehachse 46 parallel zur

Hauptdrehachse 38. Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Maschinendrehachse 46 mit der Hauptdrehachse 38 zusammen fällt. Insbesondere ist der Rotor 44 von dem Stator 42 antreibbar und dadurch um die Maschinendrehachse 46 relativ zu dem Stator 42 drehbar. Die elektrische Maschine 40 kann in einem

Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden. In dem Motorbetrieb treibt der Stator 42 den Rotor 44 an, wodurch der Rotor 44 relativ zu dem Stator 42 um die Maschinendrehachse 46 gedreht wird. Über den Rotor 44 kann die elektrische Maschine 40 Drehmomente zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben der Räder und somit des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Dieses jeweilige, von der elektrischen Maschine 40 über den Rotor 44 bereitgestellte Drehmoment zum elektrischen Antreiben der Räder ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 48 veranschaulicht.

Die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 16, weist eine permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad 22 verbundene Eingangswelle 50 auf, welche von dem Rotor 44 antreibbar und insbesondere um die Hauptdrehachse 38 beziehungsweise um die Maschinendrehachse 46 relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar ist. Beispielsweise ist die Eingangswelle 50, insbesondere permanent, drehfest mit dem Rotor 44 verbunden oder verbindbar. Die Elemente der Planetenradsätze 18 und 20 und die Eingangswelle 50 werden beispielsweise auch als Komponenten bezeichnet.

Bezogen auf einen von dem Rotor 44 über das Planetengetriebe 16 zu den Rädern verlaufenden Drehmomentenfluss, über welchen das jeweilige, von der elektrischen Maschine 40 über deren Rotor 44 bereitgestellte Drehmoment von dem Rotor 44 auf die Räder übertragen werden, ist die Eingangswelle 50 die erste der Komponenten, auf die das jeweilige, von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmomente übertragen wird. Mit anderen Worten ist die Eingangswelle 50 in dem Drehmomentenfluss stromauf der anderen, beziehungsweise aller anderen Komponenten angeordnet, somit wird das jeweilige, von der elektrischen Maschine 40 über den Rotor 44 bereitgestellte

Drehmoment bezogen auf die Komponenten zunächst beziehungsweise zuerst auf die Eingangswelle 50 und erst danach auf die jeweils übrigen beziehungsweise anderen Komponenten übertragen. Dadurch kann beispielsweise das jeweilige, von der elektrischen Maschine 40 bereitgestellte Drehmoment über die Eingangswelle 50 in das Planetengetriebe 16 eingeleitet werden.

Die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 16, weist eine insbesondere um die Hauptdrehachse 38 relativ zu dem Gehäuse 12 drehbare

Ausgangswelle 52 auf, über welche das Planetengetriebe 16 Drehmomente in Form von Abtriebsdrehmomente, insbesondere zum Antreiben der Räder, bereitstellen kann. Das jeweilige Abtriebsdrehmoment resultiert dabei aus dem jeweiligen Drehmoment, welches von der elektrischen Maschine 40 bereitgestellt wird. Das jeweilige Abtriebsdrehmoment kann aus dem Planetengetriebe 16 über die Ausgangswelle 52 ausgeleitet werden.

Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst darüber hinaus ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 54. Das Differentialgetriebe 54 ist beispielsweise der Achse zugeordnet und wird somit einfach auch als Achsgetriebe bezeichnet.

Beispielsweise können die Räder der Achse über das Differentialgetriebe 54 von der elektrischen Maschine 40 angetrieben werden. Somit weist das Differentialgetriebe 54 insbesondere die Funktion auf, das jeweilige, von der elektrischen Maschine 40 bereitgestellte Drehmoment auf die Räder zu verteilen. Dem Differentialgetriebe 54 kommt auch die Funktion zu, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern beziehungsweise unterschiedliche Drehzahlen der Räder zuzulassen. Dabei ist das Differentialgetriebe 54 von der

Ausgangswelle 52 beziehungsweise über die Ausgangswelle 52 von dem

Planetengetriebe 16 antreibbar, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird.

Die elekrische Maschine 40, der erste Planetenradsatz 18 und der zweite

Planetenradsatz 20 sind vorteilhaft in der axialer Richtung gesehen in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet.

Vorteilhaft sind die beiden Planetenradsätze (18; 20), die elektrische Maschine (40) und das Differentialgetriebe 54 allesamt koaxial zueinander angeordnet.

Die Antriebsvorrichtung 10 weist ein erstes Schaltelement 56 auf, mittels welchem das erste Hohlrad 26 drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar ist. Außerdem weist die Antriebsvorrichtung 10 ein zweites Schaltelement 58 auf, mittels welchem bei der ersten Ausführungsform der zweite Planetenträger 32 drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar ist. Dabei sind die Planetenradsätze 18 und 20 koaxial zu dem Differentialgetriebe 54 angeordnet. Um nun eine besonders kompakte Bauweise sowie einen besonders effizienten Betrieb der Antriebsvorrichtung 10 realisieren zu können, weist das

Differentialgetriebe 54 ein auch als Kegelraddifferential bezeichnete und/oder als Kegelraddifferential ausgebildetes Kugeldifferential 60 mit einem auch als

Differentialkorb oder Differentialkäfig bezeichneten Ausgleichsgehäuse 62 auf. Bei der Ausführungsform ist beispielsweise die Ausgangswelle 52, insbesondere permanent, drehfest mit dem Ausgleichsgehäuse 62 verbunden, und beispielsweise auch das Hohlrad 34 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Ausgangswelle 52 und/oder, insbesondere permanent, drehfest mit dem Ausgleichsgehäuse 62 verbunden. Somit ist beispielsweise das Hohlrad 34, über das Ausgleichsgehäuse 62 und/oder über die Ausgangswelle 52, insbesondere permanent, drehtest mit dem Planetenträger 24 verbunden.

Das jeweilige, von der Ausgangswelle 52 bereitgestellte Abtriebsdrehmoment kann auf das Ausgleichsgehäuse 62 übertragen werden, wodurch das Ausgleichsgehäuse 62 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Durch Antreiben des

Ausgleichsgehäuses 62 wird dieses um die Hauptdrehachse 68, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 12, gedreht.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass sich das Kugeldifferential 60 dadurch auszeichnet, dass das Ausgleichsgehäuse 62 einen auch als Aufnahmebereich bezeichneten

Aufnahmeraum 64 begrenzt. Dabei ist der Aufnahmeraum 64 kugelförmig oder kugelsegmentförmig ausgebildet. Das Kugeldifferential 60 ist als Kegelraddifferential ausgebildet, welches zwei drehbar an dem Ausgleichsgehäuse 62 gelagerte

Ausgleichsräder 66 und 68 und zwei, insbesondere relativ zu dem Ausgleichsgehäuse 62, drehbare Abtriebsräder 70 und 72 aufweist. Die Abtriebsräder 70 und 72 kämmen gleichzeitig mit den Ausgleichsrädern 66 und 68. Die Ausgleichsräder 66 und 68 und die Abtriebsräder 70 und 72 sind Zahnräder, welche als Kegelräder ausgebildet sind. Die Zahnräder sind zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 64 angeordnet.

Die Abtriebsräder 70 und 72 sind, insbesondere permanent, drehfest mit jeweiligen, auch als Seitenwellen bezeichneten Wellen 74 und 76 verbunden. Dabei sind die zuvor genannten Räder des Kraftfahrzeugs über die Wellen 74 und 76 antreibbar, sodass die Räder über die Wellen 74 und 76 von den Abtriebsrädern 70 und 72 und somit von dem Differentialgetriebe 54 angetrieben werden können.

In Fig. 1 veranschaulichen jeweilige Pfeile 78 und 80 ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Abtriebsdrehmoment resultierendes Antriebsdrehmoment, mittels welchem das jeweilige Rad beziehungsweise die jeweilige Welle 74 beziehungsweise 76 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Wird das Ausgleichsgehäuse 62 um die

Hauptdrehachse 38, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 12, gedreht, so werden die Ausgleichsräder 66und 68 um die Hauptdrehachse 38, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 12, gedreht. Dann werden beispielsweise die Abtriebsräder 70 und 72 und über diese die Wellen 74 und 76 und somit die Räder von den Ausgleichsrädern 66 und 68 angetrieben, wodurch das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann. Das Ausgleichsgehäuse 62 ist dabei permanent drehtest mit dem ersten Planetenträger 24 verbunden. Des Weiteren ist das erste Sonnenrad 22 axial neben dem

Ausgleichsgehäuse 62 angeordnet, wobei der größte Außendurchmesser des

Ausgleichsgehäuses 62 größer als ein Außendurchmesser, insbesondere als der größte Außendurchmesser, des ersten Sonnenrads 22 ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Ausgleichsgehäuse 62 das Sonnenrad 22 in senkrecht zur axialen Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes 18 beziehungsweise 20 verlaufender radialer Richtung nach außen hin überragt.

Das zweite Sonnenrad 30 ist axial überlappend zu dem Ausgleichsgehäuse 62 angeordnet, sodass zumindest ein Teil des Ausgleichsgehäuses 62 in radialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes 18 beziehungsweise 20 und somit in radialer Richtung der Antriebsvorrichtung 10 nach außen hin durch das Sonnenrad 30 überdeckt ist. Dabei ist ein Innendurchmesser des zweiten Sonnenrads 30 größer als der größte

Außendurchmesser des Ausgleichsgehäuses 62. Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest ein Teil des Ausgleichsgehäuses 62, insbesondere der größte

Außendurchmesser des Ausgleichsgehäuses 62, in dem Sonnenrad angeordnet ist und somit in radialer Richtung nach außen hin durch das Sonnenrad 30 überdeckt ist. Somit umgibt beispielsweise das Sonnenrad 30 den genannten Teilbereich des

Ausgleichsgehäuses 62 in um die Hauptdrehachse 38 verlaufender Umfangsrichtung vollständig umlaufend. Mit anderen Worten durchdringt beispielsweise das

Ausgleichsgehäuse 62, das Sonnenrad 30, insbesondere vollständig. Somit ist das Sonnenrad 30 beispielsweise nach Art einer Hohlwelle ausgebildet, welche von dem Ausgleichsgehäuse 62 durchdrungen ist. Das erste Schaltelement 56 ist radial umgebend und axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz 18 angeordnet.

Außerdem ist das zweite Schaltelement 58 axial zwischen dem ersten Planetenradsatz 18 und dem zweiten Planetenradsatz 20 angeordnet. Bei der ersten Ausführungsform umfasst die Antriebsvorrichtung 10 ein erstes Axiallager 82, über welches der

Planetenträger 24 in axialer Richtung an dem Sonnenrad 30 abstützbar oder abgestützt und somit gelagert ist. Dabei ist das erste Axiallager 82 in axialer Richtung zwischen dem Planetenradsatz 18 und dem Planetenradsatz 20 angeordnet.

Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst darüber hinaus ein zweites Axiallager 84, mittels welchem das zweite Sonnenrad 30 in axialer Richtung an dem zweiten Planetenträger 32 abstützbar oder abgestützt und somit gelagert ist, wobei das zweite Axiallager 84 axial ausgangsseitig des zweiten Planetenträgers 32 des zweiten Planetenradsatzes 20 angeordnet sein kann. Des Weiteren ist ein drittes Axiallager 86 vorgesehen, mittels welchem der zweite Planetenträger 32 in axialer Richtung an dem Hohlrad 34 abstützbar oder abgestützt und somit gelagert ist. Dabei kann das dritte Axiallager 86 axial ausgangsseitig des zweiten Axiallagers 84 angeordnet sein.

Die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 16, weist darüber hinaus ein viertes Axiallager 88 auf, mittels welchem der ersten Planetenträger 24 in axialer Richtung gegen das Gehäuse 12 abstützbar oder abgestützt und somit an dem Gehäuse 12 gelagert ist. Dabei kann das vierte Axiallager 88 eingangsseitig des ersten

Planetenradsatzes 18 angeordnet sein.

Darüber hinaus umfasst die Antriebsvorrichtung 10 ein fünftes Axiallager 90, über welches das zweite Hohlrad 34 in axialer Richtung an dem Gehäuse 12 abstützbar oder abgestützt und somit gelagert ist. Das fünfte Axiallager 90 kann dabei axial

ausgangsseitig des zweiten Planetenradsatzes 20 und radial innerhalb des größten Außendurchmessers des Ausgleichsgehäuses 62 sein, sodass beispielsweise das Ausgleichsgehäuse 62 das fünfte Axiallager 90 in radialer Richtung nach außen hin überragt.

Bei der ersten Ausführungsform ist das erste Schaltelement 56 als eine Bremse, insbesondere als eine Reibbremse, und dabei als ein Lamellenschaltelement, das heißt als eine Lamellenbremse ausgebildet. Somit kann beispielsweise bei der ersten

Ausführungsform das Hohlrad 26 mittels des Schaltelements 56, insbesondere ausschließlich, reib- beziehungsweise kraftschlüssig drehfest an dem Gehäuse 12 festgelegt werden. Dem gegenüber weist das zweite Schaltelement 58 wenigstens ein Formschlusselement auf, sodass bei der ersten Ausführungsform der Planetenträger 32 mittels des Schaltelements 58 zumindest oder ausschließlich formschlüssig mit dem Gehäuse 12 drehfest verbunden werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist das Schaltelement 58 insgesamt beziehungsweise ausschließlich oder vollständig als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, sodass mittels des Schaltelements 58 der Planetenträger 32 ausschließlich formschlüssig drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden werden kann. Das Formschlusselement ist beispielsweise eine Klauenkupplung, sodass beispielsweise bei der ersten Ausführungsform das Schaltelement 58 insgesamt beziehungsweise vollständig als eine Klauenkupplung ausgebildet ist. Des Weiteren ist es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass das erste Hohlrad 26,

insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 30 verbunden ist.

Außerdem ist das zweite Hohlrad 34 permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger 24 verbunden, und zwar beispielsweise über die Ausgangswelle 52 und/oder über das Ausgleichsgehäuse 62.

Da das Schaltelement 56 als ein Lamellenschaltelement ausgebildet ist, weist das Schaltelement 56 einen Innenlamellenträge und Innenlamellen auf. Die Innenlamellen sind in um die Hauptdrehachse 38 verlaufender Umfangsrichtung an dem

Innenlamellenträger abgestützt oder abstützbar, sodass um die Hauptdrehachse 38 verlaufende Drehmomente zwischen den Innenlamellen und dem Innenlamellenträger übertragen werden können. Der Innenlamellenträger ist in Fig. 1 mit 92 bezeichnet und einstückig mit dem ersten Hohlrad 26 ausgebildet. Dabei ist beispielsweise ein

Verbindungselement 94 vorgesehen, welches insbesondere über eine Steck- oder Schweißverbindung, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 30 verbunden ist. Somit sind beispielsweise das Sonnenrad 30 und das Verbindungselement 94 separat voneinander ausgebildete und drehfest miteinander verbundene Teile, die über eine Steck- oder Schweißverbindung drehfest miteinander verbunden sind. Das Verbindungselement 94 ist dabei, insbesondere über eine Steck- oder Schweißverbindung, drehfest mit dem Hohlrad 26 und somit drehfest mit dem Innenlamellenträger 92 verbunden. Somit sind das Hohlrad 26 und das Verbindungselement 94 separat voneinander ausgebildete Teile, welche, insbesondere über eine Steck- oder Schweißverbindung, drehfest miteinander verbunden sind.

Die Antriebsvorrichtung 10 weist darüber hinaus eine Parksperre 96 auf, über welche die Ausgangswelle 52 und somit beispielsweise das Ausgleichsgehäuse 62 drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden und somit gegen um die Hauptdrehachse 38 und relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Relativdrehungen gesichert werden können. Dadurch können auch die Räder des Kraftfahrzeugs gegen unerwünschte Drehungen gesichert werden, sodass beispielsweise mittels der Parksperre 96 ein unerwünschtes Wegrollen des Kraftfahrzeugs insbesondere dann vermieden werden kann, wenn das Kraftfahrzeug auf einem Gefälle geparkt ist. Beispielsweise durchdringt auch die als Abtriebswelle bezeichnete Ausgangswelle 52 das Sonnenrad 30, sodass beispielsweise die

Ausgangswelle 52 unter dem zweiten Planetenradsatz 20 hindurchgeführt ist, um die Ausgangswelle 52, insbesondere permanent, drehfest mit dem Planetenträger 24 und somit beispielsweise mit einem Abtrieb des Planetenradsatzes 18 zu verbinden.

Hierdurch kann beispielsweise eine torsioneile Steifigkeit einer Verbindung zwischen der Parksperre 96 und dem Ausgleichsgehäuse 62 gering gehalten werden. Durch die Anordnung der Axiallager 82, 84, 86, 88 und 90 können alle Axialkräfte in mit der axialen Richtung zusammenfallenden beiden Richtungen sehr gut aus dem PG 16 in das Gehäuse 12 abgeleitet werden. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, die Axiallager 82, 84 und 86 auf gleichem oder ähnlichem Durchmesser anzubinden, sodass ein zumindest im Wesentlichen gradliniger Kraftfluss gewährleistet werden kann. Bei der in Fig. 1 veranschaulichten ersten Anführungsform ist die elektrische Maschine 40 als Innenläufer ausgebildet, sodass zumindest ein Längenbereich des Rotors 44 innerhalb des Stators 42 angeordnet, beziehungsweise in radialer Richtung nach außen hin durch den Stator 42 überdeckt ist. Selbstverständlich ist es alternativ denkbar, dass die elektrische Maschine 40 als ein Außenläufer ausgeführt ist.

Folgende, in den Fig. nicht gezeigte Ausführungsformen sind kinematische äquivalent zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel beziehungsweise zu der ersten Ausführungsform: Das beispielsweise als Bremse, insbesondere Reib- beziehungsweise Lamellenbremse, ausgebildete Schaltelement 58 lässt sich in ein Festglied und in eine Bremse, insbesondere in eine Reibbremse, umbauen. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Planetenträger 32 permanent drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Dann ist beispielsweise ein Schaltelement vorgesehen, mittels welchem das Hohlrad 34 drehfest mit dem Planetenträger 24 verbindbar ist. Alternativ ist es denkbar, dass der

Planetenträger 32 permanent drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, dass das Hohlrad 34 permanent drehfest mit dem Planetenträger 24 verbunden ist und dass dann beispielsweise ein Schaltelement vorgesehen ist, mittels welchem das Sonnenrad 30 drehfest mit dem Hohlrad 26 verbindbar ist.

Fig. 2a zeigt eine zweite Ausführungsform, welche der ersten Ausführungsform entsprechen kann. Bei der in Fig. 2a gezeigten zweiten Ausführungsform ist das Schaltelement 58 insgesamt beziehungsweise ausschließlich als ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als eine Klauenkupplung, ausgebildet, sodass das zuvor genannte Formschlusselement des Schaltelements 58 ein formschlüssiges

Verbindungselement beziehungsweise Schaltelement ist. Somit kann bei der zweiten Ausführungsform der Planetenträger 32 mittels des Schaltelements 58 ausschließlich formschlüssig drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden werden.

Fig. 2b zeigt eine dritte Ausführungsform. Bei der dritten Ausführungsform ist das Formschlusselement 98 des Schaltelements 58 ein formschlüssiges Schaltelement wie beispielsweise eine Klauenkupplung. Darüber hinaus umfasst das Schaltelement 58 bei der dritten Ausführungsform ein reibschlüssiges Schaltelement 100 wie beispielsweise eine Bremse, insbesondere eine Reib- oder Lamellenbremse. Somit kann bei der dritten Ausführungsform der Planetenträger 32 mittels des Schaltelements 58 sowohl formschlüssig (Formschlusselement 98) als auch kraft- beziehungsweise reibschlüssiges (reibschlüssiges Schaltelement 100) drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden werden.

Fig. 2c zeigt eine vierte Ausführungsform, bei welcher das Formschlusselement des Schaltelements 58 als ein, insbesondere schaltbarer, Freilauf ausgebildet ist. Bei der vierten Ausführungsform ist das Schaltelement 58 insgesamt beziehungsweise ausschließlich als ein, insbesondere schaltbarer, Freilauf ausgebildet, mittels welchem der Planetenträger 32 in eine um die Hauptdrehachse 38 verlaufende erste Drehrichtung drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar ist. In eine der ersten Drehrichtung

entgegengesetzte zweite Drehrichtung lässt der Freilauf Relativdrehungen zwischen dem Planetenträger 32 und dem Gehäuse 12 zu. Da bei der vierten Ausführungsform das Schaltelement 58 ausschließlich den, insbesondere schaltbaren, Freilauf umfasst, ist bei der vierten Ausführungsform der Planetenträger 32 mittels des Schaltelements 58 in die erste Drehrichtung ausschließlich formschlüssig drehfest mit dem Gehäuse 12 verbindbar. Fig. 2d zeigt eine fünfte Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform ist das in Fig. 2d mit 98 bezeichnete Formschlusselement als der zuvor beschriebene, insbesondere schaltbare, Freilauf ausgebildet. Außerdem umfasst das Schaltelement 58 wie bei der dritten Ausführungsform ein beispielsweise als Bremse, insbesondere als Reibbremse, beziehungsweise als Lamellenschaltelement ausgebildetes reibschlüssiges Schaltelement 100. Somit kann bei der fünften Ausführungsform der Planetenträger 32 mittels des Schaltelements 58 sowohl formschlüssig (Formschlusselement 98) als auch kraft- beziehungsweise reibschlüssig (reibschlüssiges Schaltelement 100) drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden werden.

Fig. 3 zeigt eine sechste Ausführungsform, bei welcher das Schaltelement 56, insbesondere insgesamt beziehungsweise ausschließlich, als ein reib- beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement und dabei beispielsweise als ein Lamellenschaltelement ausgeführt ist. Das Schaltelement 56 ist radial oberhalb des Planetenradsatzes 18 angeordnet, sodass zumindest ein Teil des Planetenradsatzes 18 in radialer Richtung nach außen hin durch das Schaltelement 56 überdeckt ist. Dabei ist der

Innenlamellenträger 92 des als Lamellenschaltelement ausgebildeten Schaltelements 56 einstückig mit dem Verbindungselement 94 ausgebildet, welches seinerseits,

insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 30 verbunden ist.

Beispielsweise ist das Hohlrad 26 einstückig mit dem Verbindungselement 94

ausgebildet oder aber das Hohlrad 26 und das Verbindungselement 94 sind als separat voneinander ausgebildete und, insbesondere permanent, drehtest miteinander verbundene Teile ausgebildet. Insbesondere kann das Hohlrad 26 über eine Steck- oder Schweißverbindung mit dem Verbindungselement 54 drehtest verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich ist das Sonnenrad 30 über eine Steck- oder Schweißverbindung mit dem Verbindungselement 94, insbesondere permanent, drehtest verbunden. Somit sind beispielsweise das Sonnenrad 30 und das Verbindungselement 94 als separat voneinander ausgebildete und, insbesondere permanent, drehtest miteinander verbundene Teile ausgebildet, welche über eine Steck- oder Schweißverbindung drehtest miteinander verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich sind das Hohlrad 26 und das Verbindungselement 94 als separat voneinander ausgebildete, und, insbesondere permanent, drehtest miteinander verbundene Teile ausgebildet, welche beispielsweise über eine Steck- oder Schweißverbindung drehtest miteinander verbunden sind.

Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Innenlamellenträger 92 und das Verbindungselement 94 einstückig miteinander ausgebildet sind. Über die über eine Steckverbindung oder Schweißverbindung realisierte oder realisierbare drehfeste Verbindung kann eine vorteilhafte Entkopplung gewährleistet werden.

Fig. 4 zeigt eine siebte Ausführungsform, bei welcher ein als Hohlwelle ausgebildetes Verbindungsstück 102 vorgesehen ist. Das Verbindungsstück 102 wird auch als

Hohlwellenstück bezeichnet, welches in radialer Richtung zwischen dem

Ausgleichsgehäuse 62 und dem Sonnenrad 30 angeordnet und, insbesondere permanent, drehtest mit dem Planetenträger 24 und, insbesondere permanent, drehfeste mit dem Hohlrad 34 und, insbesondere permanent, drehtest mit dem Ausgangswelle 52 verbunden ist. Dabei ist das Ausgleichsgehäuse 62 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Hohlwellenstück angeordnet, wobei das Hohlwellenstück das als Hohlwelle oder nach Art einer Hohlwelle ausgebildete

Sonnenrad 30 durchdringt, insbesondere vollständig. Über das Verbindungsstück 102 ist das Hohlrad 34 und/oder die Parksperre 96, insbesondere unter Umgehung der

Ausgangswelle 52, permanent drehtest mit dem Planetenträger 24 verbunden. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte elastische Anbindung der Parksperre 96 und des Hohlrads 34 an den Planetenträger 24 des Planetenradsatzes 18 und somit an dessen Abtrieb realisiert werden, und zwar durch den zweiten Planetenradsatz 20 und dabei durch dessen Sonnenrad 30 hindurch.

Fig. 5a zeigt eine achte Ausführungsform. Bei der achten Ausführungsform ist eine beispielsweise als Rutschkupplung ausgebildete Überlastkupplung 104 vorgesehen, über welche das Ausgleichsgehäuse 62 drehtest mit dem Hohlrad 34 und/oder mit der Parksperre 96 verbunden ist. Schließlich zeigt Fig. 5b eine neunte Ausführungsform, bei welche eine auch als Rutschkupplung bezeichnete beziehungsweise gegebenenfalls als Rutschkupplung ausgebildete Überlastkupplung 104 vorgesehen ist. Über die

Überlastkupplung 104 ist das Ausgleichsgehäuse 62 drehfest mit der Parksperre 96 verbunden oder verbindbar, wobei bei der neunten Ausführungsform das

Ausgleichsgehäuse 62 unter Umgehung der Überlastkupplung 104 permanent drehfest mit dem Hohlrad 34 verbunden ist. Somit ist die Überlastkupplung 104 zwischen dem beispielsweise als Differentialkorb oder Differentialkäfig ausgebildeten beziehungsweise bezeichneten Ausgleichsgehäuse 62 und der Parksperre 96 beziehungsweise dem zweiten Hohlrad 34 angeordnet.

Die Überlastkupplung 104 ist vorzugsweise eine Lamellenkupplung, die bei Überlast etwas rutscht beziehungsweise durchrutscht. Dadurch wird dann, wenn das

beispielsweise schwere, das heißt ein hohes Gewicht aufweisende Kraftfahrzeug an einem Berg angehalten und geparkt wird und die Parksperre 96 eingelegt

beziehungsweise geschlossen wird, verhindert, dass die Antriebsvorrichtung 10 geschädigt wird. Beim Einlegen der Parksperre 96 rutscht die Überlastkupplung 104 in dem oben beschriebenen Fall etwas beziehungsweise ein Stück durch, bevor dann das Kraftfahrzeug ganz zum Stillstand kommt. Sowohl die neunte Ausführungsform als auch die achte Ausführungsform und die siebte Ausführungsform können das Kraftfahrzeug und insbesondere dessen Antriebsstrang, der beispielsweise die Antriebsvorrichtung 10 umfasst, in dem obigen Fall, das heißt dann schützen, wenn das schwere Kraftfahrzeug am Berg angehalten wird, insbesondere einfach durch einlegen der Parksperre 96.

Bezugszeichenliste

Antriebsvorrichtung

Gehäuse

Aufnahmeraum

Planetengetriebe

erster Planetenradsatz

zweiter Planetenradsatz

erstes Sonnenrad

erster Planetenträger

erstes Hohlrad

erstes Planetenrad

zweites Sonnenrad

zweiter Planetenträger

zweites Hohlrad

zweites Planetenrad

Hauptdrehachse

Elektrische Maschine

Stator

Rotor

Maschinendrehachse

Pfeil

Eingangswelle

Ausgangswelle

Differentialgetriebe

erstes Schaltelement

zweites Schaltelement

Kugeldifferential

Ausgleichsgehäuse

Aufnahmeraum

Ausgleichsrad Ausgleichsrad

Abtriebsrad

Welle

Pfeil

Erstes Axiallager

Zweites Axiallager

Drittes Axiallager

Viertes Axiallager

Fünftes Axiallager

Innenlamellenträger

Verbindungselement

Parksperre

Formschlusselement reibschlüssiges Schaltelement Verbindungsstück

Überlastkupplung

Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (12), mit einem in dem Gehäuse (12) angeordneten ersten Planetenradsatz (18), welcher als erste Elemente ein erstes Sonnenrad (22), einen ersten Planetenträger (24) und ein erstes Hohlrad (26) aufweist, mit einem in dem Gehäuse (12) angeordneten zweiten Planetenradsatz (20), welcher als zweite Elemente ein drehfest mit dem ersten Hohlrad (26) gekoppeltes oder koppelbares zweites Sonnenrad (30), einen zweiten Planetenträger (32) und ein drehfest mit dem ersten Planetenträger (24) gekoppeltes oder koppelbares zweites Hohlrad (34) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (40), welche einen Stator (42) und einen Rotor (44) aufweist, mit einer von dem Rotor (44) antreibbaren und permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad (22) verbundenen Eingangswelle (50), mit einer

Ausgangswelle (52), mit einem Differentialgetriebe (54), mit einer Seitenwelle (76), mit einem ersten Schaltelement (56), welches dazu vorgesehen ist, das erste Hohlrad (26) drehfest mit dem Gehäuse (12) zu verbinden, und mit einem zweiten Schaltelement (58), welches dazu vorgesehen ist, eines der zweiten Elemente mit dem Gehäuse (12) oder mit einem der ersten Elemente drehfest zu verbinden, wobei der Rotor (44), der erste Planetenradsatz (18), der zweite Planetenradsatz (20) und das Differentialgetriebe (54) koaxial zueinander angeordnet sind, und wobei die Seitenwelle (76) zwischen dem Differentialgetriebe (54) und einem Rad des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und den Rotor (44) durchsetzt,

dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Differentialgetriebe (54) ein Kugeldifferential (60) mit einem

Ausgleichsgehäuse (62) aufweist, welches permanent drehfest mit dem ersten Planetenträger (24) verbunden ist;

- das erste Sonnenrad (22) in einer axialen Richtung gesehen neben dem

Ausgleichsgehäuse (62) angeordnet ist, wobei der größte Außendurchmesser des Ausgleichsgehäuses (62) größer als ein Außendurchmesser des ersten Sonnenrades (22) ist; - das zweite Sonnenrad (30) axial überlappend zu dem Ausgleichsgehäuse (62) angeordnet ist, wobei ein Innendurchmesser des zweiten Sonnenrades (30) größer ist als der größte Außendurchmesser des Ausgleichsgehäuses (62);

- das erste Schaltelement (56) radial umgebend und zumindest teilweise axial überlappend zu dem ersten Planetenradsatz (18) angeordnet ist.

2. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das zweite Schaltelement (58) axial im Wesentlichen auf einer der elektrischen Maschine (40) abgewandten Seite des ersten Planetenradsatzes (18) angeordnet ist.

3. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,

gekennzeichnet durch

ein erstes Axiallager (82), welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenträger (24) gegenüber dem zweiten Sonnenrad (30) axial abzustützen, wobei das erste Axiallager (82) axial zwischen dem ersten Planetenradsatz (18) und dem zweiten Planetenradsatz (20) angeordnet ist.

4. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

ein zweites Axiallager (84), welches dazu ausgebildet ist, das zweite Sonnenrad (30) gegenüber dem zweiten Planetenträger (32) axial abzustützen, wobei das zweite Axiallager (84) in der axialen Richtung gesehen auf einer der elektrischen Maschine (40) abgewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes (20) angeordnet ist.

5. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

ein drittes Axiallager (86), welches dazu ausgebildet ist, den zweiten

Planetenträger (32) axial gegen das zweite Hohlrad (34) abzustützen, wobei das dritte Axiallager (86) in der axialen Richtung gesehen auf einer der elektrischen Maschine (40) abgewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes (20) angeordnet ist.

6. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

ein viertes Axiallager (88), welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenträger (24) axial gegen das Gehäuse (12) abzustützen, wobei das vierte Axiallager (88) axial auf einer der elektrischen Maschine (40) zugewandten Seite des ersten Planentenradsatzes (18) angeordnet ist.

7. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

ein fünftes Axiallager (90), welches dazu ausgebildet ist, das zweite Hohlrad (34) gegen das Gehäuse (12) abzustützen, wobei das fünfte Axiallager (90) axial auf einer der elektrischen Maschine abgewandten Seite des zweiten

Planetenradsatzes (20) und radial innerhalb des größten Außendurchmessers des Ausgleichsgehäuses (62) angeordnet ist.

8. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das erste Schaltelement (56) als ein Lamellenschaltelement ausgebildet ist, wobei das zweite Schaltelement (58) wenigstens ein Formschlusselement (98) aufweist.

9. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

ein Innenlamellenträger (92) des ersten Schaltelements (56) einstückig mit dem ersten Hohlrad (26) ausgebildet und über eine Steck- oder Schweißverbindung drehfest mit einem ersten Verbindungselement (94) verbunden ist, welches über eine Steck- oder Schweißverbindung drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (30) verbunden ist.

10. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

gekennzeichnet durch

ein einstückig mit einem Innenlamellenträger (92) des ersten Schaltelements (56) ausgebildetes zweites Verbindungselement (94), welches auf einer ersten Seite mittels einer ersten Steck- oder Schweißverbindung drehfest mit dem ersten Hohlrad (26) und auf einer zweiten Seite mittels einer zweiten Steck- oder

Schweißverbindung drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (30) verbunden ist.

1 1. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das erste Hohlrad (26) drehtest mit dem zweiten Sonnenrad (30) verbunden ist, wobei das zweite Schaltelement (58) dazu vorgesehen ist, den zweiten

Planetenträger (32) drehtest mit dem Gehäuse (12) zu verbinden.

12. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das zweite Hohlrad (34) permanent drehtest mit dem ersten Planetenträger (24) verbunden ist.

13. Elektrische Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 12,

gekennzeichnet durch

ein als Hohlwelle ausgebildetes Verbindungsstück (102), welches radial zwischen dem Ausgleichsgehäuse (62) und dem zweiten Sonnenrad (30) angeordnet und permanent drehtest mit dem ersten Planetenträger (24) und permanent drehtest mit dem zweiten Hohlrad (34) verbunden ist.