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DE102009031214B4 - final drive - Google Patents

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DE102009031214B4 DE102009031214.5A DE102009031214A DE102009031214B4 DE 102009031214 B4 DE102009031214 B4 DE 102009031214B4 DE 102009031214 A DE102009031214 A DE 102009031214A DE 102009031214 B4 DE102009031214 B4 DE 102009031214B4
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Abstract

Achsgetriebe (1), mit- einem Differentialgetriebe (2), das eine linke und eine dazu koaxiale rechte Abtriebswelle (15, 16) aufweist, und- einer elektrischen Maschine (5), welche das Differentialgetriebe (2) antreibt, wobei die elektrische Maschine (5) über mindestens ein Planetengetriebe (3, 4) mit einem Differentialkorb des Differentialgetriebes (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Planetengetriebe (3) auf einer ersten Seite der elektrischen Maschine (5) angeordnet ist und ein auf einer zweiten Seite der elektrischen Maschine (5) angeordnetes zweites Planetengetriebe (4) antreibt, welches wiederum das ebenfalls auf der zweiten Seite der elektrischen Maschine (5) angeordnete Differentialgetriebe (2) antreibt.Axle drive (1), with- a differential gear (2) which has a left and a right output shaft (15, 16) coaxial thereto, and- an electric machine (5) which drives the differential gear (2), the electric machine (5) is coupled via at least one planetary gear (3, 4) to a differential carrier of the differential gear (2), characterized in that a first planetary gear (3) is arranged on a first side of the electrical machine (5) and a second on a second Side of the electric machine (5) arranged second planetary gear (4) drives, which in turn also on the second side of the electric machine (5) arranged differential gear (2) drives.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Achsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to an axle drive according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiges Achsgetriebe ist aus der DE 10 2004 058 984 A1 bekannt.Such an axle drive is from DE 10 2004 058 984 A1 known.

Insbesondere bei Elektrofahrzeugen kommt es darauf an, dass das Achsgetriebe möglichst kompakt aufgebaut ist. Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche Konzepte bekannt, bei denen das Achsgetriebe „elektrifiziert“, d.h. mit einem als Fahrantrieb fungierenden Elektromotor ausgestattet ist.In electric vehicles in particular, it is important for the axle drive to be as compact as possible. Numerous concepts are already known from the prior art in which the axle drive is “electrified”, i.e. equipped with an electric motor acting as a traction drive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrifiziertes Achsgetriebe zu schaffen, das einen besonders kompakten Aufbau aufweist.The object of the invention is to create an electrified axle drive that has a particularly compact structure.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This problem is solved by the features of patent claim 1. Advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Achsgetriebe mit einem Differentialgetriebe, das eine linke und eine dazu koaxiale rechte Abtriebswelle aufweist, und mit einer elektrischen Maschine, welche das Achsgetriebe oder, genauer gesagt, einen Differentialkorb des Achsgetriebes antreibt.The starting point of the invention is an axle drive with a differential gear, which has a left and a right output shaft coaxial thereto, and with an electric machine which drives the axle drive or, more precisely, a differential carrier of the axle drive.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die elektrische Maschine über mindestens ein Planetengetriebe mit dem Differentialkorb des Differentialgetriebes gekoppelt ist. Das Planetengetriebe ist dazu vorgesehen, die Drehzahl der elektrischen Maschine auf eine für einen Fahrzeugantrieb geeignete Antriebsdrehzahl zu reduzieren.The essence of the invention is that the electric machine is coupled to the differential carrier of the differential gear via at least one planetary gear. The planetary gear is intended to reduce the speed of the electric machine to a drive speed suitable for a vehicle drive.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die elektrische Maschine über zwei „hintereinander geschaltete“ Planetengetriebe mit dem Differentialkorb des Differentialgetriebes gekoppelt.According to a further development of the invention, the electric machine is coupled to the differential carrier of the differential gear via two planetary gears "connected in series".

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die elektrische Maschine eine als Hohlwelle ausgebildete Läuferwelle auf, welche unmittelbar das mindestens eine Planetengetriebe antreibt.According to a development of the invention, the electrical machine has a rotor shaft designed as a hollow shaft, which directly drives the at least one planetary gear.

Gemäß der Erfindung ist ein erstes Planetengetriebe auf einer Seite der elektrischen Maschine angeordnet, welches über eine Hohlwelle, die sich durch die elektrische Maschine hindurch erstreckt, mit einem auf der anderen Seite der elektrischen Maschine angeordneten Planetengetriebe gekoppelt ist, welches wiederum das Differentialgetriebe antreibt.According to the invention, a first planetary gear is arranged on one side of the electric machine, which is coupled via a hollow shaft that extends through the electric machine to a planetary gear arranged on the other side of the electric machine, which in turn drives the differential gear.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Anordnung (nicht zur Erfindung gehörend) zwei hintereinander geschalteten Planetengetrieben, die beide auf einer gemeinsamen Seite der elektrischen Maschine angeordnet sind;
  • 2 eine Anordnung (nicht zur Erfindung gehörend) mit einem Planetengetriebe und einer an der elektrischen Maschine vorbeilaufenden Querwelle; und
  • 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit zwei Planetengetrieben, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der elektrischen Maschine angeordnet sind.
The invention is explained in more detail below in connection with the drawing. Show it:
  • 1 an arrangement (not belonging to the invention) of two planetary gears connected in series, both of which are arranged on a common side of the electric machine;
  • 2 an arrangement (not belonging to the invention) with a planetary gear and a transverse shaft running past the electric machine; and
  • 3 an embodiment according to the invention with two planetary gears, which are arranged on opposite sides of the electric machine.

1 zeigt ein Achsgetriebe 1 mit einem Differentialgetriebe 2, das von zwei „hintereinander geschalteten“ Planetengetrieben 3, 4 angetrieben wird. Als Antrieb für das Achsgetriebe ist eine elektrische Maschine 5 vorgesehen, die eine als Hohlwelle ausgebildete Läuferwelle 6 aufweist. Die Läuferwelle 6 treibt ein Sonnenrad 7 des ersten Planetengetriebes 3 an. Auf dem Sonnenrad 7 wälzen Planetenräder 8 ab, welche wiederum in einem gehäusefest angeordneten Hohlrad 9 des ersten Planetengetriebes 3 abwälzen. Die Planetenräder 8 sind auf einem Steg 10 des ersten Planetengetriebes 3 gelagert. Der Steg 10 des ersten Planetengetriebes 3 treibt ein Sonnenrad 11 des zweiten Planetengetriebes 4 an. Auf dem Sonnenrad 11 wälzen Planetenräder 12 des zweiten Planetengetriebes ab. 1 shows an axle drive 1 with a differential gear 2, which is driven by two planetary gears 3, 4 “connected in series”. An electric machine 5, which has a rotor shaft 6 designed as a hollow shaft, is provided as the drive for the axle drive. The rotor shaft 6 drives a sun wheel 7 of the first planetary gear 3 . Planet gears 8 roll on the sun gear 7 , which in turn roll in a ring gear 9 of the first planetary gear 3 fixed to the housing. The planet gears 8 are mounted on a web 10 of the first planetary gear 3 . The carrier 10 of the first planetary gear 3 drives a sun wheel 11 of the second planetary gear 4 . Planet gears 12 of the second planetary gear roll on the sun gear 11 .

Die Planetenräder 12 wälzen ferner auf einem ebenfalls gehäusefest angeordneten Hohlrad 13 des zweiten Planetengetriebes 4 ab. Die Planetenräder 12 des zweiten Planetengetriebes 4 sind auf einem Steg 14 drehbar gelagert, welcher einen hier nicht näher dargestellten Differentialkorb des Differentialgetriebes 2 antreibt. Das Differentialgetriebe 2 weist eine linke Abtriebswelle 15 und eine koaxial dazu angeordnete rechte Abtriebswelle 16 auf, die sich bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch die beiden Planetengetriebe 3, 4 sowie durch die als Hohlwelle ausgebildete Läuferwelle der elektrischen Maschine 5 hindurch erstreckt.The planet gears 12 also roll on a ring gear 13 of the second planetary gear 4 which is also fixed to the housing. The planet gears 12 of the second planetary gear 4 are rotatably mounted on a web 14, which drives a differential carrier of the differential gear 2, not shown in detail here. The differential gear 2 has a left output shaft 15 and a right output shaft 16 arranged coaxially thereto, which in the exemplary embodiment shown here extends through the two planetary gears 3, 4 and through the rotor shaft of the electric machine 5, which is designed as a hollow shaft.

Beim Ausführungsbeispiel der 2 ist nur ein einziges Planetengetriebe 3 vorgesehen, das im Wesentlichen identisch wie beim Ausführungsbeispiel der 1 mit der elektrischen Maschine 5 gekoppelt ist. Der Steg 10 des Planetengetriebes 3 ist über eine Stirnradstufe 17, 18 mit einer Querwelle 19 gekoppelt, die sich im Wesentlichen parallel zu den beiden Abtriebswellen 15, 16 außen vorbei an der elektrischen Maschine 5 von der linken Seite der elektrischen Maschine zur rechten Seite der elektrischen Maschine 5 erstreckt. Auf der rechten Seite der elektrischen Maschine 5 ist die Querwelle 19 über eine weitere Stirnradstufe 20, 21 mit einem hier nicht näher dargestellten Differentialkorb des Differentialgetriebes 2 gekoppelt. Auch mit dieser Anordnung ist eine sehr kompakte Bauweise möglich.In the embodiment of 2 only a single planetary gear 3 is provided, which is essentially identical to the exemplary embodiment of FIG 1 is coupled to the electric machine 5 . The carrier 10 of the planetary gear 3 is coupled via a spur gear stage 17, 18 to a transverse shaft 19, which extends essentially parallel to the two output shafts 15, 16 on the outside past the electric machine 5 from the left side of the electric machine to the right side of the electric Machine 5 extends. On the right On the side of the electrical machine 5, the transverse shaft 19 is coupled via a further spur gear stage 20, 21 to a differential carrier of the differential gear 2, which is not shown in detail here. A very compact design is also possible with this arrangement.

Prinzipiell könnte die elektrische Maschine 5 auch über eine Stirnradstufe mit der Querwelle 19 gekoppelt sein.In principle, the electrical machine 5 could also be coupled to the transverse shaft 19 via a spur gear stage.

Beim Ausführungsbeispiel der 3 sind wiederum zwei Planetengetriebe 3, 4 vorgesehen, die jedoch im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1 auf einander gegenüberliegenden Seiten der elektrischen Maschine 5 angeordnet sind. Das Planetengetriebe 3 ist im Wesentlichen in gleicher Weise mit der elektrischen Maschine 5 gekoppelt, wie dies beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 der Fall ist. Der Steg 10 des ersten Planetengetriebes 3 jedoch ist über eine Hohlwelle 22, die sich durch die als Hohlwelle ausgebildete Läuferwelle 6 der elektrischen Maschine 5 hindurch zur gegenüberliegenden Seite der elektrischen Maschine 5 erstreckt, verbunden.In the embodiment of 3 are in turn two planetary gears 3, 4 are provided, but in contrast to the embodiment of 1 are arranged on opposite sides of the electrical machine 5 . The planetary gear 3 is coupled to the electric machine 5 in essentially the same way as in the embodiment of FIG 1 and 2 the case is. The carrier 10 of the first planetary gear 3, however, is connected via a hollow shaft 22, which extends through the rotor shaft 6, which is designed as a hollow shaft, of the electrical machine 5 to the opposite side of the electrical machine 5.

Die „innere Hohlwelle“ 22 treibt dort das Sonnenrad 11 des Planetengetriebes 4 an. Auf dem Sonnenrad 11 wälzen die Planetenräder 12 des Planetengetriebes 4 ab. Die Planetenräder 12 wälzen zusätzlich auf dem Hohlrad 13 des Planetengetriebes 4 ab. Die beiden Hohlräder 9, 13 der beiden Planetengetriebe 3, 4 sind auch hier gehäusefest angeordnet. Die Planetenräder 12 sind drehbar auf dem Steg 14 des Planetengetriebes 4 gelagert. Der Steg 14 wiederum treibt analog zum Ausführungsbeispiel der 1 den Differentialkorb des Differentialgetriebes 2 an.The "inner hollow shaft" 22 drives the sun gear 11 of the planetary gear 4 there. The planet gears 12 of the planetary gear 4 roll on the sun gear 11 . The planet gears 12 also roll on the ring gear 13 of the planetary gear 4 . The two ring gears 9, 13 of the two planetary gears 3, 4 are also fixed to the housing here. The planet gears 12 are rotatably mounted on the web 14 of the planetary gear 4 . The web 14 in turn drives analogous to the embodiment of 1 the differential carrier of the differential gear 2.

Die linke Abtriebswelle 15 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel der 3 durch die innere Hohlwelle 22 hindurch von der rechten Seite der elektrischen Maschine 5 zur linken Seite der elektrischen Maschine 5.The left output shaft 15 extends in the embodiment of 3 through the inner hollow shaft 22 from the right side of the electrical machine 5 to the left side of the electrical machine 5.

Prinzipiell könnte die innere Hohlwelle 22 auch über eine Stirnradstufe mit dem Differentialkorb des Differentialgetriebes 2 gekoppelt sein.In principle, the inner hollow shaft 22 could also be coupled to the differential carrier of the differential gear 2 via a spur gear stage.

Claims (6)

Achsgetriebe (1), mit - einem Differentialgetriebe (2), das eine linke und eine dazu koaxiale rechte Abtriebswelle (15, 16) aufweist, und - einer elektrischen Maschine (5), welche das Differentialgetriebe (2) antreibt, wobei die elektrische Maschine (5) über mindestens ein Planetengetriebe (3, 4) mit einem Differentialkorb des Differentialgetriebes (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Planetengetriebe (3) auf einer ersten Seite der elektrischen Maschine (5) angeordnet ist und ein auf einer zweiten Seite der elektrischen Maschine (5) angeordnetes zweites Planetengetriebe (4) antreibt, welches wiederum das ebenfalls auf der zweiten Seite der elektrischen Maschine (5) angeordnete Differentialgetriebe (2) antreibt.Axle drive (1), with - a differential gear (2) which has a left and a right output shaft (15, 16) coaxial thereto, and - an electric machine (5) which drives the differential gear (2), the electric machine (5) is coupled via at least one planetary gear (3, 4) to a differential carrier of the differential gear (2), characterized in that a first planetary gear (3) is arranged on a first side of the electrical machine (5) and a second on a second Side of the electric machine (5) arranged second planetary gear (4) drives, which in turn also on the second side of the electric machine (5) arranged differential gear (2) drives. Achsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (5) ein Sonnenrad (7) des ersten Planetengetriebes (3) antreibt und ein Steg (10) des ersten Planetengetriebes (3) ein Sonnenrad (11) des zweiten Planetengetriebes (4) antreibt und ein Steg (14) des zweiten Planetengetriebes (4) den Differentialkorb des Differentialgetriebes (2) antreibt, wobei Hohlräder (9, 13) der beiden Planetengetriebe (3, 4) getriebegehäusefest angeordnet sind.axle drive after claim 1 , characterized in that the electric machine (5) drives a sun gear (7) of the first planetary gear (3) and a carrier (10) of the first planetary gear (3) drives a sun gear (11) of the second planetary gear (4) and a carrier (14) of the second planetary gear (4) drives the differential carrier of the differential gear (2), the ring gears (9, 13) of the two planetary gears (3, 4) being fixed to the gear housing. Achsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (5) eine Läuferwelle (6) aufweist, die als Hohlwelle ausgebildet ist.Axle gear (1) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the electrical machine (5) has a rotor shaft (6) which is designed as a hollow shaft. Achsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steg (10) des ersten Planetengetriebes (3) mit einer zweiten Hohlwelle (22) verbunden ist, die sich durch die Läuferwelle (6) der elektrischen Maschine (5) hindurch zur zweiten Seite der elektrischen Maschine (5) erstreckt.axle drive after claim 3 , characterized in that a web (10) of the first planetary gear (3) is connected to a second hollow shaft (22) which extends through the rotor shaft (6) of the electrical machine (5) to the second side of the electrical machine (5) extends. Achsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hohlwelle (22) auf der zweiten Seite der elektrischen Maschine (5) ein Sonnenrad (11) des zweiten Planetengetriebes (4) antreibt.axle drive after claim 4 , characterized in that the second hollow shaft (22) on the second side of the electrical machine (5) drives a sun wheel (11) of the second planetary gear (4). Achsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hohlwelle (22) über mindestens eine Stirnradstufe mit einem Differentialkorb des Differentialgetriebes (2) gekoppelt ist.axle drive after claim 4 , characterized in that the second hollow shaft (22) is coupled via at least one spur gear with a differential carrier of the differential gear (2).
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