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Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, umfassend ein Gehäuse mit einem darin aufgenommenen Planetengetriebe, das mit einer einem Elektromotor zugeordneten Antriebswelle koppelbar ist, und das eine Abtriebswelle aufweist.
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In modernen Kraftfahrzeugen kommen zunehmend Elektromotoren als eigentliche Antriebsmotoren zum Einsatz, mittels denen ein teil- oder ein vollelektrischer Fahrbetrieb möglich ist. Dem Elektromotor ist regelmäßig eine Getriebeanordnung nachgeschaltet, über die das vom Elektromotor gelieferte Drehmoment aufgenommen, umgesetzt und über eine Abtriebswelle wieder abgegeben wird. Hierzu ist die Getriebeanordnung mit einer Antriebswelle des Elektromotors entsprechend zu koppeln, während die Abtriebswelle der Getriebeanordnung mit der anzutreibenden Radperipherie zu verbinden ist. Die Getriebeanordnung selbst umfasst ein Gehäuse, in dem regelmäßig ein Planetengetriebe aufgenommen ist, das die eigentliche Getriebeeinheit darstellt. Ein solches Planetengetriebe umfasst eine zentrale Sonnenwelle sitzt, die mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden ist. Die Sonnenwelle kämmt mit den an einem Planetenträger drehgelagerten Planetenrädern, die ihrerseits in einem positionsfesten Hohlrad angeordnet und mit dessen Innenverzahnung kämmen. Über den Planetenträger erfolgt der Abtrieb, er ist also mit der Abtriebswelle verbunden oder weist diese auf. Der Antrieb eines solchen Kraftfahrzeugs kann derart sein, dass jedem angetriebenen Rad ein separater Elektromotor mit einer separaten Getriebeanordnung zugeordnet ist.
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Neben dem radindividuellen Antrieb ist natürlich auch eine entsprechende Bremseinrichtung vorzusehen, um das Rad aktiv verzögern zu können. Eine solche Bremseinrichtung ist üblicherweise eine Reibbremse, deren Funktionsprinzip darauf beruht, dass positionsfeste Bremselemente gegen rotierende, mit dem Rad gekoppelte Elemente drücken und hierüber die Verzögerung erfolgt. Dabei kommt es reibungsbedingt zu einem Abrieb, der regelmäßig an die Umwelt abgegeben wird. Die Bremseinrichtung selbst ist eine eigenständige Baugruppe, die der Getriebeanordnung nachgeschaltet ist.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Verbesserung im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit einer solchen Antriebs- und Bremsanordnung sowie auch hinsichtlich der Kompaktheit anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Getriebeanordung vorgesehen, umfassend ein Gehäuse mit einem darin aufgenommenen Planetengetriebe, das mit einer einem Elektromotor zugeordneten Antriebswelle koppelbar ist, und das eine Abtriebswelle aufweist, wobei eine mit der Abtriebswelle gekoppelte Bremseinrichtung in Form einer Lamellenbremseinrichtung vorgesehen ist, umfassend einen verdrehfest angeordneten Außenlamellenträger, an dem axial verschiebbare Außenlamellen angeordnet sind, einen relativ zum Außenlamellenträger drehbaren Innenlamellenträger, an dem axial verschiebbare Innenlamellen angeordnet sind, und eine Aktuatoreinrichtung zum reversiblen Zusammendrücken der ein Lamellenpaket bildenden Außen- und Innenlamellen, wobei die Bremseinrichtung im Gehäuse angeordnet ist und der Außenlamellenträger an einer Axialseite das Lamellenpaket und an der anderen Axialseite die ringförmige Aktuatoreinrichtung über jeweils einen sich radial nach innen erstreckenden Stützflansch axial abstützt.
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Die Erfindung schlägt eine kompakte Getriebeanordnung vor, in deren Gehäuse sowohl das Planetengetriebe als auch die Bremseinrichtung aufgenommen und gekapselt ist. Die Bremseinrichtung ist als Lamellenbremseinrichtung ausgeführt, also wiederum als Reibbremse. Sie umfasst einen verdrehfest angeordneten, sich also nicht um die Drehachse verdrehenden Außenlamellenträger, an dem axial verschiebbare Außenlamellen angeordnet sind. Zwischen diese Außenlamellen greifen Innenlamellen, die axial verschiebbar an einem Innenlamellenträger angeordnet sind, der seinerseits aber verdrehbar ist, und der mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Eine ebenfalls einen Teil der Bremseinrichtung bildende Aktuatoreinrichtung drückt das aus Außen- und Innenlamellen bestehende Lamellenpaket zum Bremsen axial zusammen, so dass es zu einem Reibschluss zwischen positionsfesten Außenlamellen und sich, da mit dem angetriebenen Planetengetriebe gekoppelten, drehenden Innenlamellen kommt, deren Rotation dann reibungsbedingt verzögert wird, was wiederum zu einer Verzögerung der Rotation der Abtriebswelle und damit zu einem Bremsen führt.
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Diese rotationssymmetrische oder ringförmige Bremseinrichtung ist nun im Getriebegehäuse integriert, wobei sie bevorzugt das Planetengetriebe radial umgreift. Es ergibt sich demzufolge ein sehr kompakter Aufbau, da eine sehr enge, kleinbauende Schachtelung möglich ist, so dass diese multifunktionale Getriebeanordnung, die einerseits als Getriebe, andererseits aber auch als Bremseinrichtung fungiert, axial gesehen sehr kompakt aufgebaut werden kann.
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Darüber hinaus wird durch die Integration der Bremseinrichtung in das Getriebegehäuse und damit die Kapselung der Bremseinrichtung im Getriebegehäuse erreicht, dass der anfallende Abrieb, also der Bremsstaub, nicht an die Umwelt abgegeben wird, sondern ausschließlich gehäuseinnenseitig anfällt, wo er bei Bedarf abgeführt werden kann. Da, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, die Bremseinrichtung, aber auch das Planetengetriebe selbst, mit einem zirkulierenden Kühl- oder Schmiermedium beaufschlagt werden, kann sich der Bremsabrieb in diesem Kühl- oder Schmiermedium anreichern und bei einem Mediumswechsel mit entsorgt werden.
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Vorgesehen ist erfindungsgemäß ferner, dass der Außenlamellenträger an beiden Axialseiten die relevanten Bremsenkomponenten axial abstützt, nämlich über einen sich radial nach innen erstreckenden ersten Stützflansch das Lamellenpaket und über einen sich radial nach innen erstreckenden zweiten Stützflansch die ringförmige Aktuatoreinrichtung. Das heißt, dass am Außenlamellenträger nicht nur wie bisher üblich das Lamellenpaket axial abgestützt wird, sondern auch, an der gegenüberliegenden Seite, die ringförmige Aktuatoreinrichtung, über die wie beschrieben das Lamellenpaket axial zusammengedrückt werden kann. Hierzu weißt der Außenlamellenträger zwei axiale Stützflansche auf, die die Stützlager bilden. Der Lamellenträger fasst letztlich die Bremseinrichtung axial zu einer Einheit zusammen und stellt sicher, dass eine bestmögliche Abstützung in Axialrichtung gegeben ist. Dies ist von besonderem Vorteil, als die Lamellenbremse axial sehr steif gelagert sein muss, da die Aktuatoreinrichtung nur eine sehr geringe Gesamtverformung kompensieren kann. Da regelmäßig das Gehäuse aus Aluminium ist, mithin also relativ weich ist, kann eine axiale Abstützung am Gehäuse mangels erforderlicher Steifigkeit des Gehäuses nicht erfolgen. Wird jedoch der aus Stahl gefertigte Außenlamellenträger mit seinen beiden Stützflanschen als axiales Abstützelement genutzt, so ist eine hinreichend steife Abstützung möglich. Der Außenlamellenträger nimmt die axialen Betätigungskräfte auf und die Gesamtverformung, die die Aktuatoreinrichtung respektive die Aktuatorik kompensieren muss, ist minimal. Der aus Stahl gefertigte Außenlamellenträger wirkt also quasi als äußere Klammer, über die die Bremseinrichtung zu einer Einheit zusammengefasst wird.
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Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung ist demzufolge eine äußerst kompakte Einheit, die sowohl die Getriebe- als auch die Bremsfunktion zur Verfügung stellt und gleichzeitig Sicherheit dafür bietet, dass ein anfallender Bremsabrieb nicht in die Umwelt gelangt. Gleichzeitig kann durch Ausbildung der Bremseinrichtung als Lamellenbremse eine äußerst effiziente Verzögerung erreicht werden.
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Zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Außenlamellenträger aus einem ersten Außenlamellenträgerteil, das einen zylindrischen Mittelabschnitt und den einen Stützflansch aufweist, und einem zweiten Außenlamellenträgerteil, an dem der andere Stützflansch vorgesehen ist, besteht, wobei beide Außenlamellenträgerteile über eine Gewindeverbindung lösbar miteinander verbunden sind. Der Außenlamellenträger ist demzufolge zweiteilig, bestehend aus einem ersten Trägerteil, an dem das eine axiale Stützlager für das Lamellenpaket über einen radialen Stützflansch gebildet ist, an den sich ein zylindrischer Mittelabschnitt, also ein Axialflansch anschließt, an dem die Außenlamellen axial verschiebbar geführt sind. Der Außenlamellenträger umfasst weiterhin ein zweites Trägerteil, das am ersten über eine Gewindeverbindung befestigt werden kann und das den zweiten axialen Stützflansch aufweist bzw. diesen bildet. Nachdem alle Elemente in das erste Trägerteil eingesetzt sind, kann die Einheit durch Aufschrauben des zweiten Trägerteils geschlossen werden. Die Gewindeverbindung ist natürlich entsprechend gesichert, so dass es im Betrieb nicht zu einer Lockerung kommt.
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In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung eine vormontierte Einheit ist, die als solche lösbar einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit dem Planetenträger, insbesondere durch Zusammenführen der jeweiligen Axialverzahnungen, verbunden ist. Das heißt, dass die gesamte Bremseinrichtung eine separat vormontierbare und auch entsprechend handhabbare Einheit ist, die als solche im Rahmen der Montage der Getriebeanordnung montiert wird. Insbesondere, wenn Axialverzahnungen, über die der Innenlamellenträger mit dem Planetenträger und der Außenlamellenträger mit dem Gehäuse verbunden wird, vorgesehen sind und worauf nachfolgend noch eingegangen wird, kann die Montage durch einfaches axiales Einschieben respektive Ineinanderschieben und axiales Sichern erreicht werden. Die Lamellen und die Aktuatoreinrichtung müssen sehr genau in ihrem Abstand zueinander eingestellt werden, um eine bestmögliche Funktion der Bremseinrichtung zu gewährleisten. Dies kann durch die Vormontage erfolgen, im Rahmen welcher die entsprechenden Teile optimal zueinander angeordnet werden können. Vorteilhaft resultierend aus der Ausbildung als vormontierte Einheit ist ferner, dass vermieden wird, dass beim Öffnen des Getriebes versehentlich der Abstand einzelner Bremseinrichtungsbauteile zueinander verändert werden kann, da eben alle zu einer vormontierten Einheit zusammengefasst sind, die auch als solche bei Bedarf der Getriebeanordnung entnommen respektive auch wieder eingesetzt werden kann.
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Ferner kann, wie bereits angesprochen, vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung das Planetengetriebe radial umgreifend angeordnet ist und mit dem Innenlamellenträger mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Es ergibt sich ein sehr kompakter, axial kleinbauender Aufbau, der das vorhandene Raumangebot bestmöglich ausnutzt.
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In Weiterbildung der Erfindung kann der sich mit einem Verbindungsflansch radial nach innen erstreckende Innenlamellenträger drehfest mit einem Planetenträger des Planetengetriebes, der mit der Abtriebswelle verbunden ist oder diese aufweist, verbunden sein. Der ringförmige Innenlamellenträger, an dem radial außen die Innenlamellen geführt sind, erstreckt sich mit einem entsprechenden Verbindungsflansch radial zum Planetenträger, mit dem er drehfest verbunden ist, so dass ein seitens der Bremseinrichtung erzeugtes Bremsmoment unmittelbar an den Planetenträger übertragen werden kann. Der Planetenträger seinerseits ist mit der Abtriebswelle verbunden oder weist diese selbst auf, so dass eine unmittelbare Verzögerung möglich ist.
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Um den Innenlamellenträger drehfest mit dem Planetenträger zu verbinden, ist zweckmäßigerweise eine Verzahnungsverbindung vorgesehen. Hierzu weist der Innenlamellenträger an einem Ringabschnitt des Verbindungsflanschs eine Axialinnenverzahnung auf, mit der er in eine Axialaußenverzahnung des Planetenträgers eingreift. Die ineinandergreifenden Verzahnungen bilden eine einfache axiale Steckverzahnung, die einerseits den Momentenübertrag ermöglicht, andererseits aber auch durch einfaches axiales Ineinanderschieben gebildet werden kann. Dies ist aus Montagegründen zweckmäßig.
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Der Außenlamellenträger ist, wie beschrieben, verdrehfest angeordnet, da über ihn die Abstützung des Dreh- oder Bremsmoments zur Umgebung erfolgt. Zweckmäßigerweise ist hierzu der Außenlamellenträger verdrehfest mit dem Gehäuse verbunden. Das heißt, dass eine unmittelbare verdrehfeste Verbindung zwischen Außenlamellenträger und Gehäuse vorgesehen ist und demzufolge der Außenlamellenträger direkt am Gehäuse abgestützt ist.
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Auch hier wird zweckmäßigerweise eine Verzahnungsverbindung bevorzugt, wozu der Außenlamellenträger eine Axialaußenverzahnung aufweist, mit der er in eine Axialinnenverzahnung am Gehäuse eingreift. Auch hier kommt also zweckmäßigerweise eine axiale Steckverzahnung zum Einsatz, die wiederum durch einfaches axiales Ineinanderschieben hergestellt werden kann.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass ein im Gehäuse zirkulierendes Kühl- oder Schmiermedium sowohl dem Planetengetriebe als auch der Bremseinrichtung zuführbar ist. Wie beschrieben zirkuliert im Gehäuse ein Kühl- oder Schmiermedium, üblicherweise ein Öl, das der Kühlung und Schmierung des Planetengetriebes dient, das aber auch gleichzeitig der Bremseinrichtung zugeführt werden kann. Über dieses Kühl- oder Schmiermedium kann der anfallende Bremsabrieb aufgenommen werden. Zugleich ergibt sich der Vorteil, dass sowohl das Planetengetriebe als auch die Bremseinrichtung über dasselbe Kühl- oder Schmiermedium beaufschlagt werden, das heißt, dass nur ein Kreislauf auszubilden ist, der beide Baugruppen bedient, so dass sich eine insgesamt weniger komplexe Ausgestaltung ergibt. Dabei können gehäuseseitig natürlich separate Zugänge für das Kühl- oder Schmiermedium vorgesehen sein. Während das Planetengetriebe beispielsweise von der Nabenseite her, also von der Sonnenwelle her mit dem Kühl- oder Schmiermedium versorgt werden kann, das dann radial nach außen strömt, ist es denkbar, der radial weiter außenliegenden Bremseinrichtung über einen separaten Zugang das Kühl- oder Schmiermedium zuzuführen, beispielsweise durch Integration eines radial innerhalb respektive benachbart zum Innenlamellenträger angeordneten Rings, oft auch „spray bar“ genannt, der positionsfest ist, also nicht rotiert, und dem das Kühl- oder Schmiermedium zugeführt wird, das von dem Ring dann radial nach außen zur Bremseinrichtung abgegeben wird.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Außenlamellenträger für eine Bremseinrichtung einer Getriebeanordnung der vorstehend beschriebenen Art, der im Querschnitt U-förmig ist und einen zylindrischen Mittelabschnitt aufweist, an den sich an einem axialen Ende ein radial nach innen ragender erster Stützflansch, an dem das Lamellenpaket der Bremseinrichtung abstützbar ist, und an den sich am anderen Ende ein radial nach innen ragender zweiter Stützflansch, an dem die ringförmige Aktuatoreinrichtung abgestützt ist, anschließt.
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Der Außenlamellenträger weist in Weiterbildung der Erfindung ein erstes Außenlamellenträgerteil, das den zylindrischen Mittelabschnitt und den ersten Stützflansch aufweist, und ein zweites Außenlamellenträgerteil das den zweiten Stützflansch aufweist, auf, wobei beide Außenlamellenträgerteile über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, und
- 2 eine detailliertere Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung 1, umfassend ein Gehäuse 2 mit einem darin aufgenommenen Planetengetriebe 3, das mit einer Antriebswelle 4 eines Elektromotors 5 gekoppelt wird.
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Vorgesehen ist des weiteren eine Bremseinrichtung 6 in Form einer Lamellenbremseinrichtung 7, die im Gehäuse 2 angeordnet ist und die mit einer Abtriebswelle 8 der Getriebeeinrichtung 1, die das Planetengetriebe 3 treibt, gekoppelt ist. Die Bremseinrichtung 6 ist im Gehäuse 2 derart angeordnet, dass sie das Planetengetriebe 3 radial umgreift, das heißt, dass das Planetengetriebe 3 innerhalb der Bremseinrichtung 6 konzentrisch angeordnet ist.
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2 zeigt in einer vergrößerten, prinzipiellen Detailansicht die Getriebeanordnung 1 aus 1. Dargestellt ist das Gehäuse 2, mit einem Gehäusebasisteil 9 sowie einem Gehäusedeckel 10. Wie beschrieben ist im Gehäuse 2 das Planetengetriebe 3 aufgenommen. Dieses umfasst zum einen eine Sonnenwelle 11, die in der Montagesituation gemäß 1 mit der Antriebswelle 4 des Elektromotors 5 gekoppelt wird. Vorgesehen ist des Weiteren ein Planetenträger 12, an dem entsprechende Planetenbolzen 13 vorgesehen sind, auf denen Planetenlager 14, beispielsweise Nadellager, angeordnet sind, die wiederum die außenverzahnten Planetenräder 15 tragen und drehlagern. Beispielsweise sind um den Umfang äquidistant verteilt drei Planetenbolzen 13 und damit drei drehgelagerte Planetenräder 15 vorgesehen.
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Die Planetenräder 15 weisen eine Außenverzahnung 16 auf, mit der sie mit einer Au-ßenverzahnung 17 der Sonnenwelle 11 kämmen. Darüber hinaus weist das ein Hohlrad 18 auf, in dem die Planetenräder 15 aufgenommen sind, und das Planetengetriebe 3 eine Innenverzahnung 19 aufweist, mit der die Planetenräder 15 mit ihrer Außenverzahnung 16 ebenfalls kämmen. Das Hohlrad 18 ist positionsfest im Gehäuse 2 aufgenommen, beispielsweise ist es eingepresst oder ebenfalls über eine nicht näher gezeigte axiale Steckverzahnungsverbindung daran fixiert.
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Im Betrieb rotiert die Sonnenwelle 11, der Planetenträger 12 sowie die Planetenräder 15. Um dies zu ermöglichen, sind Wälzlager 20, 21 vorgesehen, über die die Sonnenwelle 11 relativ zum Planetenträger 12 drehgelagert ist. Der Planetenträger 12 seinerseits ist über Wälzlager 22, 23 am Gehäuse 2 drehgelagert. Entsprechende Dichtelemente 24, 25, beispielsweise Radialwellendichtringe, stellen sicher, dass das Gehäuse 2 abgedichtet ist, so dass es ohne Leckage mit einem Kühl- und/oder Schmiermedium versorgt werden kann.
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Dargestellt ist des Weiteren die Bremseinrichtung 6, also die Lamellenbremseinrichtung 7. Diese weist einen Außenlamellenträger 26 auf, der ein erstes Außenlamellenträgerteil 27 aufweist, das mit einer Axialaußenverzahnung 28 versehen ist, die in eine Axialinnenverzahnung 29 des Gehäuses 2 eingreift, so dass der Außenlamellenträger 26 insgesamt verdrehfest, also rotativ gesehen positionsfest im Gehäuse 2 aufgenommen ist. Der erste Außenlamellenträgerteil 27 weist des Weiteren an seinem zylindrischen Mittelabschnitt einen radial nach innen ragenden ersten Stützflansch 30 auf, der der Abstützung eines nachfolgend noch beschriebenen Lamellenpakets dient.
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Vorgesehen ist des Weiteren ein zweites Außenlamellenträgerteil 31, das als auf das erste Außenlamellenträgerteil 27 bzw. dessen mit einem Außengewinde versehenen Mittelabschnitt aufschraubbarer Ring ausgeführt ist und das sich, abgesehen von dem zylindrischen, mit dem Gewinde versehenen Ansatz, ebenfalls radial nach innen erstreckt und einen Stützflansch 32 bildet, an dem eine nachfolgend beschriebene Aktuatoreinrichtung axial abgestützt ist. Beide Außenlamellenträgerteile sind also über eine Gewindeverbindung 43 miteinander verbunden. Ersichtlich ist folglich der zweiteilige Außenlamellenträger 26 quasi klammerartig ausgeführt, er bietet über die axialen Stützflansche 30 und 32 eine beidseitige axiale Abstützung, gleichzeitig haust er die in ihm aufgenommenen Bremseinrichtungsteile radial ein.
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Am Außenlamellenträger 26 sind eine Mehrzahl von Außenlamellen 33 axial verschiebbar angeordnet, wozu am Außenlamellenträger 26 eine entsprechende Längs- oder Axialverzahnung vorgesehen ist, in die die Außenlamellen 33 mit einer entsprechenden Außenverzahnung eingreifen, wie bekannt.
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Vorgesehen ist des Weiteren ein Innenlamellenträger 34, der radial innerhalb des Außenlamellenträgers 26 liegt, und der ebenfalls eine Längs- oder Axialverzahnung aufweist, in der Innenlamellen 35 axial beweglich über entsprechende eingreifende Innenverzahnungen axial beweglich geführt sind, wie bekannt. Die Außenlamellen 33 und die Innenlamellen 34, die einander abwechselnd angeordnet sind, bilden demzufolge ein Lamellenpaket, das axial gegen den Stützflansch 30 gedrückt werden kann.
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Um dies zu ermöglichen, ist eine ringförmige Aktuatoreinrichtung 36 vorgesehen, die beispielsweise hydraulisch betätigt wird. Die Aktuatoreinrichtung 36 ist axial am Axialstützring 32, also am Außenlamellenträger 26, abgestützt.
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Sie umfasst ein axial bewegliches Aktuatorelement 37, das beispielsweise durch Hydraulikdruck beaufschlagt werden und axial verschoben werden kann, wobei diese Verschiebung gegen die Rückstellkraft eines Federelements 38, hier exemplarisch einer Tellerfeder, erfolgt, so dass das Aktuatorelement 37 bei Reduzierung des Drucks wieder zurückgeführt wird. Das Aktuatorelement 37 läuft gegen das Lamellenpaket, wie 2 zeigt und drückt dieses axial zusammen. Dies führt dazu, dass die Außen- und Innenlamellen 33, 35 in Reibschluss gelangen, so dass grundsätzlich eine Momentenübertragung möglich ist.
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Der Innenlamellenträger 34 ist im gezeigten Beispiel quasi C-förmig ausgestaltet und weist einen inneren radial nach innen geführten Verbindungsflansch 39 auf, der eine Axialinnenverzahnung 40 aufweist, die in eine Axialaußenverzahnung 41 des Planetenträgers 12 eingreift. Hierüber wird eine drehfeste Verbindung des Planetenträgers 12 mit dem Innenlamellenträger 34 und damit mit den Innenlamellen 35 erwirkt, so dass eine Rotation des Planetenträgers 12, erwirkt durch den Antrieb des Motors 5, zwangsweise auch auf den Innenlamellenträger 34 und die Innenlamellen 35 übertragen wird. Im normalen Antriebsbetrieb rotiert demzufolge diese Einheit, das heißt, dass die Innenlamellen 35 relativ zu den positionsfesten Außenlamellen 33 rotieren.
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Soll nun das über die Getriebeeinrichtung 1 angetriebene Rad bei Anwendung in einem Kraftfahrzeug gebremst werden, so erfolgt dies über die Bremseinrichtung 6, indem über die Aktuatoreinrichtung 36 das Aktuatorelement 37 axial verschoben und das Lamellenpaket zusammengedrückt wird, so dass die Außenlamellen 33 in Reibschluss mit den Innenlamellen 35 gelangen. Da die Außenlamellen 33 positionsfest sind, werden demzufolge mit zunehmendem Reibschluss die Innenlamellen 35 immer stärker verzögert, wobei diese Verzögerung unmittelbar auf den Planetenträger 12 gegeben wird, der gleichzeitig auch die Abtriebswelle 8 umfasst respektiv einen entsprechenden Verbindungsabschnitt aufweist, um ihn mit der Abtriebswelle 8, sofern diese nicht unmittelbar an ihm ausgebildet ist, zu verbinden. Das heißt, dass durch die entsprechende Ansteuerung der Bremseinrichtung 6 eine direkte Verzögerung respektive ein Bremsen des Rades möglich ist. Wird das Aktuatorelement 37 wieder entlastet, so stellt das Federelement 38 das Aktuatorelement 37 wieder zurück, das Lamellenpaket wird entlastet und gelüftet, so dass sich die Außen- und Innenlamellen 33, 35 wieder voneinander trennen.
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Wie beschrieben ist der Außenlamellenträger 26 mit einer Axialaußenverzahnung 28 versehen, über die er mit dem Gehäuse verdrehfest verbunden ist. Gleichzeitig ist auch der Innenlamellenträger 35 respektive der Verbindungsflansch 39 mit einer Axialinnenverzahnung 40 versehen, die mit einer Axialaußenverzahnung 41 des Planetenträgers 12 kämmt. Über diese ineinandergreifenden Axialverzahnungen ist eine einfache Montage möglich, gleichzeitig kann auch die gesamte Bremseinrichtung 6 als vormontierte Baueinheit ausgeführt werden. Denn zu ihrer Montage ist es lediglich erforderlich, die Bremseinrichtung 6 in das Gehäuse 2 einzuschieben, in dem entweder das Planetengetriebe 3 bereits angeordnet ist, oder das nachfolgend eingesetzt wird. Zum Verbinden der Axialverzahnungen werden diese auf einfache Weise axial ineinandergeschoben, so dass der entsprechende Formschluss gegeben ist. Die entsprechenden Axialverzahnungsverbindungen sind, soweit erforderlich, in geeigneter Weise über einen Sicherungsring oder Ähnliches auch axial gesichert.
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Die Bremseinrichtung 6 kann ohne Weiteres als vormontierte Einheit ausgebildet werden, sie ist über den klammerartigen Außenlamellenträger 26 zu einer festen Baueinheit geschlossen. Im Rahmen der Montage werden zunächst in das erste Außenlamellenträgerteil 27 die Außenlamellen 33 sowie die Innenlamellen 35 und natürlich auch der Innenlamellenträger 34 eingesetzt, wonach das Federelement 38 und anschließend die Aktuatoreinrichtung 36 eingesetzt wird. Zuletzt wird das zweite Außenlamellenträgerteil 31 mit seinem Innengewinde auf das Außengewinde des ersten Außenlamellenträgerteils 27 aufgeschraubt und die Einheit geschlossen. Durch diese Möglichkeit zur Vormontage ist es möglich, die axial hintereinander angeordneten Teile (Außenlamellen 33, Innenlamellen 35, Aktuatoreinrichtung 36) ideal zueinander zu positionieren, also die benötigten Abstände im lastfreien Zustand entsprechend einzustellen, so dass sich, wenn die Bremseinrichtung 6 betätigt wird, die entsprechende Bremswirkung in vorgegebener, definierter Weise erreichen lässt. Irgendeine Abstandsvariation tritt im Betrieb nicht auf, da der Außenlamellenträger 26 als gehäuseartiges Bauteil die darin befindlichen Bauteile axial festlegt, so dass ein konstanter, gleichbleibender Bremsbetrieb für lange Zeit sichergestellt werden kann.
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Wie beschrieben ist sowohl das Planetengetriebe 3 als auch die Bremseinrichtung 6 im Gehäuse 2 aufgenommen. Das Gehäuse 2 selbst ist wie ausgeführt geschlossen. In ihm zirkuliert ein Kühl- und/oder Schmiermedium, üblicherweise ein Öl, das sowohl der Kühlung bzw. Schmierung des Planetengetriebes 3 dient, als auch der Kühlung bzw. der Schmierung der Bremseinrichtung 6 respektive des Lamellenpakets. Das Kühl- oder Schmiermedium wird zum einen zumeist von radial innen durch entsprechende Kanäle durch die Sonnenwelle 11 zugeführt, so dass es sich im Gehäuse radial in dem eigentlichen Planetengetriebebereich verteilen kann. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, das Kühl- oder Schmiermedium über einen Ring 42, der an den Kühl- und/oder Schmiermediumkreislauf angeschlossen ist und dem dieses zugeführt wird, in das Gehäuse 2 einzubringen. Dieser Ring 42, der mitunter auch als „spray bar“ bezeichnet wird, ist unterhalb des Innenlamellenträgers 34 angeordnet. Das Kühl- oder Schmiermedium wird über den Ring 42 direkt in den Bereich der Bremseinrichtung 6 abgegeben, wobei der Innenlamellenträger 34, wie auch der Außenlamellenträger 26, radial gesehen perforiert sind, so dass ein radialer Kühl- und/oder Schmiermediumdurchtritt möglich ist. Das heißt, dass über diesen Ring 42 ein zusätzliches Kühl- oder Schmiermittelvolumen in den unmittelbaren Bremseinrichtungsbereich geführt wird, so dass auch dort eine bestmögliche Versorgung gegeben ist. Das Kühl- und/oder Schmiermedium wird also über verschiedene Kanäle respektive an verschiedenen Positionen in das Gehäuse 2 eingebracht, um eine optimale Versorgung der relevanten Teile zu ermöglichen. Gleichzeitig hängt die Getriebeeinrichtung 1 mit allen ihren Komponenten nur an einem Kühl- und/oder Schmiermediumkreislauf, so dass keine separaten Kreisläufe zur Versorgung des Planetengetriebes 3 und der Bremseinrichtung 6 zu realisieren sind. Das heißt, dass auf eine komplizierte Trennung der Kühl- und/oder Schmiermediumräume verzichtet werden kann, was auch die Komplexität der Gehäuseteile respektive des Gehäuses 2 reduziert und eine sehr effiziente Raumausnutzung ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebeanordnung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Planetengetriebe
- 4
- Antriebswelle
- 5
- Elektromotor
- 6
- Bremseinrichtung
- 7
- Lamellenbremseinrichtung
- 8
- Abtriebswelle
- 9
- Gehäusebasisteil
- 10
- Gehäusedeckel
- 11
- Sonnenwelle
- 12
- Planetenträger
- 13
- Planetenbolzen
- 14
- Planetenlager
- 15
- Planetenrad
- 16
- Außenverzahnung
- 17
- Außenverzahnung
- 18
- Hohlrad
- 19
- Innenverzahnung
- 20
- Wälzlager
- 21
- Wälzlager
- 22
- Wälzlager
- 23
- Wälzlager
- 24
- Dichtelement
- 25
- Dichtelement
- 26
- Außenlamellenträger
- 27
- Außenlamellenträgerteil
- 28
- Axialaußenverzahnung
- 29
- Axialinnenverzahnung
- 30
- Stützflansch
- 31
- Außenlamellenträgerteil
- 32
- Stützflansch
- 33
- Außenlamelle
- 34
- Innenlamellenträger
- 35
- Innenlamelle
- 36
- Aktuatoreinrichtung
- 37
- Aktuatorelement
- 38
- Federelement
- 39
- Koppelring
- 40
- Axialinnenverzahnung
- 41
- Axialaußenverzahnung
- 42
- Ring
- 43
- Gewindeverbindung