WO2016058608A1

WO2016058608A1 - Elektroantrieb für ein fahrzeug sowie fahrzeug mit dem elektroantrieb

Info

Publication number: WO2016058608A1
Application number: PCT/DE2015/200476
Authority: WO
Inventors: Thorsten Biermann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2017-04-17
Also published as: DE102014221127B4; DE102014221127A1

Abstract

Bei der Realisierung von Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen haben sich neue Gestaltungsmöglichkeiten für die Integration der Elektromotoren ergeben. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welcher kompakt und zuverlässig ausgebildet ist. Hierzu wird ein Elektroantrieb (1) für ein Fahrzeug (2), mit einem Getriebeabschnitt (6) zur Überleitung des Antriebsdrehmoments von einem Elektromotor (5) auf zwei Ausgänge (7a, b) des Elektroantriebs (1), wobei der Getriebeabschnitt (6) eine Differenzialeinrichtung (10) mit einem ersten und ein zweiten Sonnenrad (11, 12), sowie einen Satz mit ersten und zweiten Planetenrädern (15, 16) aufweist, wobei die Sonnenräder (11, 12) mit den Ausgängen (7a, b) wirkverbunden sind, wobei die ersten Planetenräder (15) mit dem ersten Sonnenrad (11) und die zweiten Planetenräder (16) mit dem zweiten Sonnenrad (12) kämmen, wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (15, 16) und wobei das erste und das zweite Sonnenrad (11, 12) jeweils die gleiche Zähnezahl aufweisen, vorgeschlagen, wobei die ersten Planetenräder (15) als lange Planetenräder ausgebildet sind, welche sich in axialer Richtung zumindest abschnittsweise über das zweite Sonnenrad (12) erstrecken, wobei das zweite Sonnenrad (12) im Vergleich zu dem ersten Sonnenrad (11) einen kleineren Kopfkreisdurchmesser aufweist.

Description

Elektroantrieb für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit dem Elektroantrieb

Die Erfindung betrifft einen_Elektroantrieb für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor, mit zwei Ausgängen zur Ausgabe eines Antriebsdrehmoments, mit einem Getriebeabschnitt zur Überleitung des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor auf die zwei Ausgänge des Elektroantriebs, wobei der Getriebeabschnitt eine Differenzialeinrichtung aufweist, wobei die Differenzialeinrichtung ein erstes und ein zweites Sonnenrad sowie einen Satz mit ersten Planetenrädern und einen Satz mit zweiten Planetenrädern aufweist, wobei die Sonnenräder eine Hauptdrehachse des Getriebeabschnitts definieren, wobei die Sonnenräder mit den Ausgängen wirkverbunden sind, wobei die ersten Planetenräder mit dem ersten Sonnenrad und die zweiten Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad kämmen, wobei ein erstes Planetenrad mit jeweils zwei zweiten Planetenrädern und ein zweites Planetenrad mit jeweils zwei ersten Planetenrädern kämmen, so dass sich ein in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse durchgehender Zahnkranz von ersten und zweiten Planetenrädern bildet, und wobei die ersten und die zweiten Planetenräder jeweils die gleiche Zähnezahl aufweisen und wobei das erste und das zweite Sonnenrad jeweils die gleiche Zähnezahl aufweisen. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit diesem Elektroantrieb.

Bei der Realisierung von Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen haben sich neue Gestaltungsmöglichkeiten für die Integration der Elektromotoren ergeben. Die Randbedingungen zu den Gestaltungsmöglichkeiten bilden jedoch die üblichen Anforderungen an einen Antrieb, nämlich eine robuste Ausgestaltung und eine bauraumangepasste Realisierung.

Die Druckschrift DE 1555887 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, betrifft ein Drehbegrenzungsdifferenzial, welches gemäß der Figur 8 und der zugehörigen Beschreibung als Antrieb einen Elektromotor aufweisen kann. Das Differenzial weist in einer Ausgestaltung au en verzahnte Stirnzahnräder als Abtriebselemente auf. Ferner weist das Differenzial zwei Sätze von Planetenrädern auf, die als Ausgleichsräder arbeiten, wobei die Planetenräder in ihrer Gesamtheit einen durchgehenden Zahnkranz um eine Hauptdrehachse des Drehbegrenzungsdifferenzials bilden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welcher kompakt und zuverlässig ausgebildet ist. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Fahrzeug vorzuschlagen. Diese Aufgaben werden durch einen Elektroantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist damit ein Elektroantrieb, welcher für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich besonders bevorzugt um einen Personenkraftwagen, es kann sich alternativ hierzu auch um einen Lastkraftwagen, einen Bus oder ein anderes Mobil handeln. Der Elektroantrieb ist insbesondere ausgebildet, das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von größer als 50 Kilometer pro Stunde zu beschleunigen.

Der Elektroantrieb umfasst einen Elektromotor, welcher zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments dient. In möglichen Ausgestaltungen der Erfindung bildet der Elektromotor den einzigen Antriebsdrehmomenterzeuger des Fahrzeugs. In dieser Ausgestaltung ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Bei alternativen Ausgestaltungen der Erfindung kann der Elektromotor auch ein Antriebsteildrehmoment zur Verfügung stellen, wobei das Fahrzeug bevorzugt als ein Hybridfahrzeug oder als ein Elektrofahrzeug mit mehreren Elektromotoren ausgebildet ist.

Der Elektroantrieb weist zwei Ausgänge zur Ausgabe des Antriebsdrehmoments beziehungsweise des umgesetzten Antriebsdrehmoments des Elektromotors auf. Besonders bevorzugt sind die zwei Ausgänge den Rädern einer gemeinsamen Achse des Fahrzeugs zugeordnet oder treiben diese an. Damit bildet der Elektroantrieb bevorzugt eine elektrische Achse für das Fahrzeug. Die Ausgänge können unmittelbar und/oder drehfest mit den Rädern gekoppelt sein. Alternativ hierzu können Zwischengetriebestufen vorgesehen sein.

Der Elektroantrieb weist einen Getriebeabschnitt auf, welcher zur Überleitung des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor auf die zwei Ausgänge des Elektroantriebs ausgebildet ist. Somit ergibt sich im Betrieb ein Drehmomentpfad, welcher von dem Elektromotor über den Getriebeabschnitt zu den zwei Ausgängen führt. Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Getriebeabschnitt eine Umsetzung, insbesondere eine Übersetzung oder Untersetzung - nachfolgend zusammenfassend als Übersetzung bezeichnet - aufweist. Die Übersetzung ist insbesondere ausgebildet, die Drehzahl des höher drehenden Elektromotors auf eine niedrigere Drehzahl der langsamer drehenden Ausgänge des Elektroantriebs zu reduzieren. Vorzugsweise liegt die Gesamtübersetzung des Getriebeabschnitts vom Elektromotor zu den Ausgängen zwischen 8 und 15, vorzugsweise bei 10.

Der Getriebeabschnitt weist eine Differenzialeinrichtung auf, welche besonders bevorzugt als ein Querdifferenzial ausgebildet ist. Die Differenzialeinrichtung dient zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die zwei Ausgänge. Es ist insbesondere vorgesehen, dass bei einer Geradeausfahrt auf einheitlichem Untergrund des Fahrzeugs das Antriebsdrehmoment hälftig oder gleich auf die zwei Ausgänge verteilt wird. Bei Kurvenfahrten oder bei unterschiedlichem Untergrund kann die Differenzialeinrichtung das Drehmoment auch in einem anderen Verhältnis verteilen und/oder eine Relativdrehung zwischen den zwei Ausgängen umsetzen. Insbesondere ist die Differenzialeinrichtung als eine selbstsperrende Differenzialeinrichtung ausgebildet. Die Differenzialeinrichtung weist ein erstes und ein zweites Sonnenrad auf. Insbesondere ist das erste und das zweite Sonnenrad als ein außenverzahntes Stirnzahnrad ausgebildet. Die Sonnenräder sind mit den Ausgängen wirkverbunden, insbesondere drehfest gekoppelt. Insbesondere bilden die Sonnenräder die Abtriebsräder der Differenzialeinrichtung. Für die Beschreibung wird definiert, dass mindestens eines, vorzugsweise beide Sonnenräder, eine Hauptdrehachse des Getriebeabschnitts definieren. Insbesondere definieren die Rotationsachse des oder der Sonnenräder die Hauptdrehachse.

Ferner umfasst die Differenzialeinrichtung einen Satz mit ersten Planeten rädern und einen Satz mit zweiten Planetenrädern, wobei die ersten Planetenräder mit dem ersten Sonnenrad und die zweiten Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad kämmen. Dagegen sind die ersten Planetenräder zu dem zweiten Sonnenrad eingriffsfrei angeordnet und die zweiten Planetenräder zu dem ersten Sonnenrad eingriffsfrei angeordnet. Es ist jedoch vorgesehen, dass eines, insbesondere jedes der ersten Planetenräder jeweils mit zwei zweiten Planeten rädern und insbesondere jedes der zweiten Planetenräder jeweils mit zwei ersten Planetenrädern kämmt. Insbesondere sind die ersten und die zweiten Planetenräder in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse abwechselnd angeordnet und/oder abwechselnd wirkverbunden. Dadurch ergibt sich ein in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse durchgehender Zahnkranz - vorzugsweise auch Vollkreiseingriff zu nennen - von ersten und zweiten Planetenrädern. Die Planetenräder bilden Ausgleichsräder in der Differenzialeinrichtung. Die Drehachsen der Planetenräder sind parallel zu der Hauptdrehachse ausgerichtet und versetzt zu dieser angeordnet.

Die ersten und die zweiten Planetenräder weisen jeweils die gleiche Anzahl von Zähnen und optional ergänzend das gleiche Modul auf. Ferner weisen das erste und zweite Sonnen rad jeweils die gleiche Zähnezahl und optional ergänzend das gleiche Modul auf. Dadurch wird erreicht, dass die Übersetzungen in der Differenzialeinrichtung für beide Ausgänge gleich sind. Die ersten und zweiten Planetenräder sind auf einem gemeinsamen Planetenträger angeordnet und/oder gelagert, wobei der Planetenträger den Eingang in die Differenzialeinrichtung bildet.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die ersten Planetenräder als lange Planetenräder ausgebildet sind, welche sich in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse zumindest abschnittsweise über das zweite Sonnenrad, insbesondere über die Verzahnung des zweiten Sonnenrads, erstrecken. Damit das zweite Sonnenrad eingriffsfrei zu den ersten Planetenrädern angeordnet ist, weist das zweite Sonnenrad im Vergleich zu dem ersten Sonnenrad einen kleineren Kopfkreisdurchmesser, insbesondere Außendurchmesser auf. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das erste Planetenrad in dem Überdeckungsbereich zu dem zweiten Sonnenrad mit den jeweiligen zweiten Planetenrädern kämmt.

Im Rahmen der Erfindung wird damit ein Elektroantrieb mit einer Differenzialeinrichtung geschaffen, wobei sich der Elektroantrieb durch eine hohe Belastbarkeit bei zugleich geringem Bauraum auszeichnet. Durch den in Umfangrichtung geschlossenen Zahnkranz können insbesondere bei einer Ersteinleitung des Antriebsdrehmoments (z.B. Anfahren), jedoch auch im Betrieb des Elektroantriebs, die Planetenräder, insbesondere die ersten und zweiten Planetenräder, in Umlaufrichtung an dem jeweils benachbarten Ausgleichsrad abstützen. Das beidseitige Abstützen führt bei einer Beaufschlagung der Differenzialeinrichtung mit dem Antriebsdrehmoment dazu, dass für die Planetenräder eine jeweilige Kraftresultierende erzeugt wird, die das jeweilige Planetenrad radial nach außen und nicht in die Verzahnung der Sonnenräder drückt. Insbesondere wird ein Verkippen der Planetenräder um deren Drehachse durch den durchgehenden Zahnkranz vermieden. Um zu erreichen, dass trotz der höheren Belastbarkeit der Elektroantrieb einen geringen Bauraum aufweist, ist die Anzahl der Verzahnungsebenen, welche senkrecht zu der Hauptdrehachse angeordnet sind, zwischen den Planetenrädern untereinander und zwischen den Planeten rädern und den Sonnenrädern auf zwei Verzahnungsebenen beschränkt. Insbesondere erstrecken sich die ersten Planetenräder als die langen Planetenräder in axialer Richtung über das zweite Sonnenrad, wobei der kämmende Kontakt zwischen den ersten Planetenrädern und den zweiten Planetenrädern in der gleichen Verzahnungsebene liegt, wie die Verzahnung zwischen den zweiten Planetenrädern und dem zweiten Sonnenrad. Auf diese Weise wird der axiale Bauraum deutlich gegenüber Konstruktionen mit drei Verzahnungsebenen verringert. Insbesondere können die Verzahnungen der zwei Sonnenrädern unmittelbar angrenzend zueinander angeordnet werden, da keine weitere Verzahnungsebene benötigt wird, die exklusiv für die Verzahnung der Planetenräder untereinander reserviert sein muss.

Wie bereits erläutert, bilden die ersten und zweiten Planetenräder einen in Umfangsrichtung um die Hauptdrehachse des Elektroantriebs angeordneten Zahnkranz. Die ersten und zweiten Planetenräder sind dabei derartig miteinander wirkverbunden, dass immer ein erstes Planetenrad jeweils zur einen Seite hin und zur anderen Seite hin jeweils mit einem zweiten Planetenrad formschlüssig in einem ersten Zahneingriff steht. In Folge dessen steht das jeweilige zweite Planetenrad jeweils zur einen Seite und zur anderen Seite hin mit jeweils einem ersten Planetenrad formschlüssig in dem ersten Zahneingriff. Daraus folgt, dass in Umfangsrichtung um die Hauptdrehachse betrachtet jedes erste Planetenrad mit einem zweiten Planetenrad und dieses wiederum mit einem ersten Planetenrad in Zahneingriff steht. Als erster Zahneingriff ist demnach der Eingriff der Zähne einer Verzahnung des ersten Planetenrads in die Verzahnung eines zweiten Planetenrads und umgekehrt zu verstehen, sodass die Verzahnung des ersten und zweiten Planetenrads während der Differenzialwirkung miteinander kämmen und einen Zahnkranz aus Planetenrädern als Ausgleichsräder bilden. Folglich ist der Zahnkranz durch die sich einander abwechselnden und dabei mit dem Nachbarn im Zahneingriff stehenden ersten und zweiten Planetenräder umfangsseitig formschlüssig geschlossen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Verzahnungen des ersten und des zweiten Sonnenrads zueinander profilverschoben. Das Zahnprofil eines Stirnrades ist durch ein Bezugsprofil, durch die Lage der Bezugsprofillinie und der Erzeugungswälzbahn, und seine Lage zum Teilkreis der Verzahnung definiert. Wird bei der Herstellung des Zahnprofils der Verzahnung die Profilbezugslinie zur Rotationsachse des Zahnrades hin oder von dieser weg verschoben, fallen Profilbezugs linie und Erzeugungswälzkreis durch die sogenannte Profilverschiebung nicht mehr zusammen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass nur das erste und das zweite Sonnenrad eine Profilverschiebung zueinander aufweisen. Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung können zudem die ersten und die zweiten Planetenräder ebenfalls eine Profilverschiebung zueinander aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad eine negative Profilverschiebung im Vergleich zu dem ersten Sonnenrad aufweist, sodass der Kopfkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads im Vergleich zu dem ersten Sonnenrad kleiner ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das erste Sonnenrad eine (absolute) positive Profilverschiebung und das zweite Sonnenrad eine (absolute) negative Profilverschiebung aufweist.

Optional ergänzend weisen die ersten Planetenräder eine negative Profilverschiebung relativ zu den zweiten Planeten rädern auf. Der Kopfkreisdurchmesser der ersten Planetenräder ist somit kleiner als der Kopfkreisdurchmesser, insbesondere Außendurchmesser, der zweiten Planetenräder. Es kann auch vorgesehen sein, dass das erste Planetenrad eine (absolute) negative Profilverschiebung und das zweite Sonnenrad eine (absolute) positive Profilverschiebung aufweist. Alternativ oder ergänzend zu der Profilverschiebung bei den Planetenrädern kann auch vorgesehen sein, dass der Teilkreisdurchmesser der Drehachsen der zweiten Planetenräder kleiner ausgebildet ist als der Teilkreisdurchmesser der Drehachsen der ersten Planetenräder. Sämtliche zuvor genannten Maßnahmen der Profilverschiebung und der Teilkreisdurchmesseränderung, wahlweise gemeinsam oder einzeln, führen zu dem Ergebnis, dass die ersten Planetenräder als lange Planetenräder kontaktlos zu dem zweiten Sonnenrad angeordnet sind, jedoch das Übersetzungsverhältnis zwischen den ersten Planetenrädern und dem ersten Sonnenrad und das Übersetzungsverhältnis zwischen den zweiten Planetenrädern und dem zweiten Sonnenrad identisch ist. Somit sind gleiche Übersetzungen in den Leistungsflüssen vom Antrieb der Differenzialeinrichtung in Richtung der beiden Ausgänge oder in entgegengesetzter Richtung von den Ausgängen zu dem Eingang möglich. Somit ist eine gleichmäßige Verteilung des Antriebsdrehmoments über eine hochbelastbare Differenzialeinrichtung bei einem geringen Bauraum umgesetzt. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten Planetenräder, die zweiten Planetenräder, das erste Sonnenrad und/oder das zweite Sonnenrad eine Geradverzahnung auf. Die Geradverzahnung hat den Vorteil, dass keine axialen Kräfte entstehen, sodass eine hohe Tragfähigkeit der Differenzialeinrichtung bei zugleich kleinem Bauraum erreicht wird. Bei weniger bevorzugten Ausführungsformen kann statt der Geradverzahnung auch eine Schrägverzahnung, jedoch mit einem Schrägungswinkel von kleiner als 20 Grad eingesetzt werden. Eine derartige Schrägverzahnung hat den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung im Betrieb der Differenzialeinrichtung geringer ist. Da die Differenzialeinrichtung jedoch nur Ausgleichsbewegungen durch die Relativbewegung zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern der Differenzialeinrichtung umsetzen muss, ist die tatsächliche Bewegung der Differenzialeinrichtung im Betrieb gering, sodass es mehr bevorzugt ist, eine besonders tragfähige und damit bauraumsparende Geradverzahnung zu verwenden.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Planeteneingangsgetriebestufe und die Planetenlastgetriebestufe jeweils mit einer Schrägverzahnung ausgebildet sind. Bei den genannten Planetenstufen wälzen im Betrieb ständig die Sonnenräder, Planetenräder und Hohlradabschnitte gegeneinander ab. Durch die Schrägverzahnung wird zwar - wie zuvor beschrieben - eine Axialkraft erzeugt, jedoch ist die Laufruhe bei der Schrägverzahnung deutlich höher, sodass für die Planetenstufen die Schrägverzahnung bevorzugt ist. Vorzugsweise ist ein Schrägungswinkel größer als 20 Grad, insbesondere größer als 30 Grad ausgebildet. Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind die ersten und/oder die zweiten Planetenräder kopfkreisgeführt. Somit wird die radiale Position und optional ergänzend die Position der Planetenräder in Umlaufrichtung durch Führungsflächen des Planetenträgers vorgegeben, welche die Planetenräder am Kopfkreis führen. Beispielsweise weist der Planetenträger als Führungsflächen Zylinderwände, insbesondere Zylinderwandteilabschnitte auf, welche sich parallel zu der Hauptdrehachse erstrecken. Insbesondere sind die ersten und/oder die zweiten Planetenräder drehachsenfrei ausgebildet und/oder weisen damit keine mechanische Drehachse auf. Diese Realisierung hat den Vorteil, dass die Planetenräder bei gleicher Tragfähigkeit im Durchmesser kleiner dimensioniert werden können, da keine Schwächung durch eine durchgreifende Drehachse oder einen Drehbolzen in die Planetenräder eingebracht werden muss.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Summe der ersten und der zweiten Planetenräder als Gesamtsumme größer oder gleich 10 ist. Durch die große Anzahl der ersten und zweiten Planetenräder können die Abstände in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse auch mit Planetenrädern mit kleinem Durchmesser überbrückt werden, sodass der radiale Bauraum des Elektroantriebs klein bleibt.

Bei einer bevorzugten Wetterbildung der Erfindung ist der Elektromotor koaxial zu der Hauptachse angeordnet. Dadurch wird der Elektroantrieb besonders kompakt, da sich die Baugruppen des Elektroantriebs um die Hauptachse positionieren, sodass der Elektroantrieb zum Beispiel in einer zylinderförmigen Form gebaut werden kann.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Getriebeabschnitt eine Planeten lastgetriebestufe aufweist, welche zwischen dem Elektromotor und der Differenzialeinrichtung angeordnet ist. Einer der Ausgänge der Differenzialeinrichtung ist koaxial durch die mindestens eine Planeten lastgetriebestufe und den Elektromotor geführt. Insbesondere ist der Ausgang als eine Welle oder ein Wellenabschnitt ausgebildet, der koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet ist. Diese Ausgestaltung unterstützt das Bestreben, den Elektroantrieb in radialer und axialer Richtung kompakt zu halten.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Differenzialeinrichtung und die Planetenlastgetriebestufe eine gemeinsame Planetenträgereinrichtung aufweisen. Insbesondere bildet der Planetenträger der Differenzialeinrichtung einen Teil der Planetenträgereinrichtung. Durch die Integration der Funktion der Planetenträger von der Differenzialeinrichtung und der Planetenlastgetriebestufe in die Planetenträgereinrichtung kann weiterer Bauraum eingespart werden. Die Planetenlastgetriebestufe ist insbesondere als eine Stirnradplanetengetriebestufe ausgebildet, wobei die Räder der Stirnradplanetengetriebestufe als Stirnzahnräder ausgebildet sind.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist der Getriebeabschnitt eine Planeteneingangsgetriebestufe auf, wobei die Planeteneingangsgetriebestufe im Antriebsdrehmomentenfluss oder in dem Drehmomentenpfad zwischen der Planeten lastgetriebestufe und dem Elektromotor angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist ein Ausgang des Elektromotors drehfest mit einem Eingang der Planeteneingangsgetriebestufe verbunden. Ferner ist es bevorzugt, dass ein Ausgang der Planeteneingangsgetriebestufe mit einem Eingang der Planetenlastgetriebestufe drehfest verbunden ist. Ferner ist es bevorzugt, dass ein Ausgang der Planetenlastgetriebestufe drehfest mit dem Eingang der Differenzialeinrichtung verbunden ist. Insbesondere ist der Drehmomentpfad zwischen Elektromotor und Differenzialeinrichtung als ein ununterbrechbarer Drehmomentenpfad ausgebildet, sodass der Elektromotor mit der Differenzialeinrichtung stets und/oder in allen Betriebszuständen des Elektroantriebs wirkverbunden ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft das Fahrzeug mit dem Elektroantrieb, wie dieser zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Besonders bevorzugt bildet der Elektroantrieb eine Elektroachse zum Antrieb der Räder einer Achse des Fahrzeugs.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Elektroantriebs als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Differenzialeinrichtung des Elektroantriebs in der Figur 1 ; Figur 3 eine Explosionsdarstellung einer möglichen konstruktiven Realisierung des Elektroantriebs in der Figur 1 ;

Figur 4a, b zwei dreidimensionale Darstellungen einer Planetenträgereinrichtung des Elektroantriebs der vorhergehenden Figuren;

Figur 5 eine Längsschnittansicht auf eine konstruktive Ausgestaltung eines Getriebeabschnitts des Elektroantriebs der vorhergehenden Figuren. Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen Elektroantrieb 1 für ein nur als Rahmen dargestelltes Fahrzeug 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 2 ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen ausgebildet und weist eine angetriebene Achse 3 auf, welche als eine Vorderachse oder als eine Hinterachse ausgebildet sein kann. Die angetriebene Achse 3 ist in deren Endbereichen mit Rädern 4 als Antriebsräder gekoppelt. Eine weitere Achse des Fahrzeugs 2 ist nicht dargestellt.

Der Elektroantrieb 1 weist einen Elektromotor 5 auf, welcher mit einem Getriebeabschnitt 6 wirkverbunden ist. Der Elektroantrieb 1 beziehungsweise der Getriebeabschnitt 6 weist zwei Ausgänge 7a, b auf, die mit den Rädern 4 wahlweise unmittelbar drehfest verbunden sind oder über ein weiteres Zwischengetriebe wirkverbunden sind. Der Getriebeabschnitt 6 kann - ausgehend von dem Elektromotor 5 - weiter in eine Planeteneingangsgetriebestufe 8, eine Planetenlastgetriebestufe 9 sowie eine Differenzialeinrichtung 10 unterteilt werden. Die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und/oder die Planetenlastgetriebestufe 9 ist eine optionale Komponente des Elektroantriebs .

Die Planeteneingangsgetriebestufe 8, die Planetenlastgetriebestufe 9 sowie die Differenzialeinrichtung 10 sind jeweils als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet, wobei die Zahnräder des Stirnradplanetengetriebes jeweils als Stirnzahnräder realisiert sind. Die Differenzialeinrichtung 10 weist ein erstes und ein zweites Sonnenrad 11 , 12 auf, wobei das erste Sonnenrad 1 1 mit einem ersten Ausgang 7a und das zweite Sonnenrad 12 mit dem zweiten Ausgang 7b drehfest verbunden ist. Beispielsweise sitzt das erste Sonnenrad 11 auf einer ersten Ausgangswelle 13, welche den ersten Ausgang 7a bildet und das zweite Sonnenrad 12 auf einer zweiten Ausgangswelle 14, welche den zweiten Ausgang 7b bildet. Die Sonnenräder 1 1 , 12 und/oder die Ausgangswellen 13. 14 definieren eine Hauptdrehachse H des Elektroantriebs 1. Der Abtrieb der Differenzialeinrichtung 10 erfolgt koaxial zu der Differenzialeinrichtung 10, zu dem Elektroantrieb 1 oder zu der Hauptachse H, wobei ein Abtrieb in Form der Ausgangswelle 13 koaxial durch die als Hohlwellen ausgebildeten Sonnenräder, nämlich Eingangssonnenrad 18 und Lastsonnenrad 22 durchgeführt ist.

Die Differenzialeinrichtung 10 weist erste Planetenräder 15 sowie zweite Planetenräder 16 auf. Die Drehachsen der ersten Planetenräder 15 befinden sich auf einem ersten Teilkreisdurchmesser D1 , die Drehachsen der zweiten Planetenräder 16 befinden sich auf einem zweiten, kleineren Teilkreisdurchmesser D2. Die ersten Planetenräder 15 kämmen mit dem ersten Sonnenrad 11 in einer ersten Verzahnungsebene VZ1. Die zweiten Planetenräder 16 kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 12 in einer zweiten Verzahnungsebene VZ2, wobei erste Verzahnungsebene und zweite Verzahnungsebene VZ1 , VZ2 Radialebenen zu der Hauptdrehachse H bilden. Es ist zudem vorgesehen, dass sich die erste Verzahnung zwischen den ersten Planetenrädern 15 und dem ersten Sonnenrad 1 1 über eine erste axiale Verzahnungsbreite VB1 und die zweite Verzahnung der zweiten Planetenräder 16 mit dem zweiten Sonnenrad 12 über eine zweite Verzahnungsbreite VB2 in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse H erstreckt. Die ersten Planetenräder 15 kämmen mit den zweiten Planetenrädem 16 in einer dritten Verzahnungsbreite VB3, welche zumindest überlappend zu der zweiten Verzahnungsbreite VB2 und in diesem Ausführungsbeispiel sogar deckungsgleich zu dieser angeordnet ist. Die axiale Breite der zweiten Planetenräder 16 ist auf die zweite Verzahnungsbreite VB2 und/oder auf die dritte Verzahnungsbreite VB3 beschränkt. Die axiale Breite der ersten Planetenräder 15 erstreckt sich dagegen über die erste Verzahnungsbreite VB1 und überlappt mit der zweiten und/oder dritten Verzahnungsbreite VB2 bzw. VB3. Somit sind die ersten Planetenräder 15 als lange Planetenräder ausgebildet, welche sich zumindest abschnittsweise über das zweite Sonnenrad 12 in axialer Richtung erstrecken. Um eine funktionierende Differenzialeinrichtung 10 umzusetzen, dürfen die ersten Planetenräder 15 jedoch nicht mit dem zweiten Sonnenrad 12 kämmen. Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass die ersten Planetenräder 15 kontaktlos zu dem zweiten Sonnenrad 12 angeordnet sind. Als weitere Randbedingung ist vorgesehen, dass die Übersetzung zwischen erstem Planetenrad 15 und erstem Sonnenrad 11 gleich zu der Übersetzung des zweiten Planetenrads 16 und dem zweiten Sonnenrad 12 sein soll. Insbesondere ist die Anzahl der Zähne der Sonnenräder 11 und 12 jeweils gleich. Ferner ist die Anzahl der Zähne der Planetenräder 15 und 16 jeweils gleich. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Modul der Planetenräder 15, 16 jeweils gleich sind und das Modul der Sonnenräder 1 1 , 12 jeweils gleich sind.

Wie in der Figur 1 angedeutet ist, ist jedoch der Kopfkreisdurchmesser, insbesondere der Außendurchmesser des zweiten Sonnenrads 12 kleiner als der Kopfkreisdurchmesser, insbesondere Außendurchmesser des ersten Sonnenrads 1 1 ausgebildet. Dies wird durch eine Profilverschiebung erreicht, wobei das zweite Sonnenrad 12 gegenüber dem ersten Sonnenrad 11 eine negative Profilverschiebung aufweist. Besonders bevorzugt weist das erste Sonnenrad 11 eine positive Profilverschiebung und das zweite Sonnenrad 12 eine negative Profilverschiebung auf. Bei einem Ausführungsbeispiel - wie es in der Figur 1 dargestellt ist - ist der Teilkreisdurchmesser D1 der ersten Planetenräder 15 größer ausgebildet als der Teilkreisdurchmesser D2 der zweiten Planetenräder 16. Statt oder ergänzend zu den unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern D1 , D2 können die beiden Teilkreisdurchmesser D1 , D2 auch gleich ausgebildet sein und die ersten Planetenräder 15 gegenüber den zweiten Planetenrädern 16 eine negative Profilverschiebung aufweisen. Insbesondere weist das erste Planetenrad 15 eine negative Profilverschiebung und das zweite Planetenrad 16 eine positive Profilverschiebung auf.

Durch die Profilverschiebung wird erreicht, dass die zweite Verzahnungsbreite VB2 und die dritte Verzahnungsbreite VB3 überlappend zueinander angeordnet werden können. Durch die Nutzung von zwei statt drei Verzahnungsebenen wird erheblich axialer Bauraum bei dem Elektroantrieb 1 eingespart.

Der weitere Getriebeabschnitt 6 ist wie folgt aufgebaut: Der Elektromotor 5 ist koaxial zu der Hauptachse H und damit sehr platzsparend angeordnet. Eine Rotorwelle 17 als Ausgang aus dem Elektromotor 5 ist drehfest mit einem Eingangssonnenrad 18 der Planeteneingangsgetriebestufe 8 verbunden. Insbesondere ist die Rotorwelle 17 mit dem Eingangssonnenrad 18 untrennbar verbunden. Das Eingangssonnenrad 18 kämmt mit Eingangsplanetenrädern 19, welche mit ihren Drehachsen in einem dritten Teilkreisdurchmesser D3 auf einem Eingangsplanetenträger 20 drehbar angeordnet sind. Die Eingangsplanetenräder 19 kämmen mit einem verzahnten Eingangshohlradabschnitt 21 , welche stationär angeordnet sind. Der Eingangsplanetenträger 20 bildet den Ausgang aus der Planeteneingangsgetriebestufe 8.

Der Eingangsplanetenträger 20 ist mit einem Lastsonnenrad 22 drehfest, insbesondere untrennbar, verbunden. Das Lastsonnenrad 22 als Teil der Planetenlastgetriebestufe 9 kämmt mit Lastplanetenrädern 23, welche auf einer Planetenträgereinrichtung 24 auf einem vierten Teilkreisdurchmesser D4 drehbar angeordnet sind. Die Lastplanetenräder 23 kämmen mit einem Lasthohlradabschnitt 25. Die Planetenträgereinrichtung 24 bildet den Ausgang aus der Planetenlastgetriebestufe 9 und bildet zugleich den Planetenträger für die ersten und zweiten Planetenräder 15, 16, sodass die Planetenträgereinrichtung 24 als gemeinsamer Planetenträger oder Steg für die Lastplanetenräder 23, die ersten Planetenräder 15 und die zweiten Planetenräder 16 ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Planetenträgereinrichtung 24 als gemeinsamer Planetenträger können Komponenten und damit Bauraum in dem Elektroeintrieb 1 eingespart werden. Die Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Differenzialeinrichtung 10, wobei zu erkennen ist, dass die ersten und zweiten Planetenräder 15. 16 in einem in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H durchgehend verlaufenden Zahnkranz 26 angeordnet sind. In Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H reihen sich in den Zahnkranz 26 abwechselnd erste und zweite Planetenräder 15, 16 auf, wobei jeder der Planetenräder 15, 16 mit beiden seiner angrenzenden Nachbarn in Zahneingriff steht. Somit kämmt einer der ersten Planetenräder 15 in Umlaufrichtung mit beiden als zweite Planetenräder 16 ausgebildeten Nachbarn. In gleicher Weise kämmt jedes der zweiten Planetenräder 16 mit den zwei benachbart angeordneten ersten Planetenrädern 15.

Deutlich ist auch der kleinere Kopfkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrads 12 im Vergleich zu dem größeren Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrads 1 1 zu erkennen und die unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser D1 und D2 zu erkennen, so dass die ersten Planetenräder 15 kontaktlos zu dem zweiten Sonnenrad 12 angeordnet sind.

Durch den durchgehenden Zahnkranz 26 werden eingeleitete Antriebsdrehmomente besser verteilt, wobei bei einer Durchleitung des Antriebsdrehmoments durch die Differenzialeinrichtung 10 die Planetenräder 15, 16 radial nach außen belastet werden und insbesondere die Zahneingriffe zwischen Planetenrädern 15, 16 und Sonnenrädern 1 1 , 12 entlasten. Damit bildet die Differenzialeinrichtung 10 ein Heavy Duty Differential (HDD).

Die Planetenträgereinrichtung 24 weist Führungsflächen 32 auf, welche in der gezeigten Draufsicht kreisbogenabschnittsförmig ausgebildet sind, wobei die Planetenräder 15, 16 durch die Führungsflächen 32 in radialer Richtung geführt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Führungsflächen 32 so angeordnet sind, dass die Planetenräder 15, 16 kopfkreisgeführt sind und mit ihrer umlaufenden Außenseite in radialer Richtung zu der eigenen Drehachse an den Führungsflächen 32 anliegen. Dadurch kann auch erreicht werden, dass eine gewisse Reibung erzeugt wird, sodass die Differenzialeinrichtung 10 als ein selbstsperrendes Differenzial ausgebildet ist. Zudem kann aufgrund der Kopfkreisführung der Planetenräder 15, 16 durch die Führungsflächen 32 auf eine zentrale Bohrung in den Planetenrädern 15, 16 oder durch einen durchgeführten Bolzen etc. verzichtet werden, sodass die Planetenräder 15, 16 dadurch nicht geschwächt werden, was wiederum der Belastbarkeit der Differenzialeinrichtung 10 und damit des Elektroantriebs 1 bei kompakter Bauweise vorteilhaft zuträgt.

Die Figur 3 zeigt in einer schematischen Explosionsdarstellung den Elektroantrieb 1 als eine mögliche konstruktive Ausgestaltung. In der Figur 3 ist auf der rechten Seite die Differenzialeinrichtung 10 und ausgehend von der linken Seite die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und die Planetenlastgetriebestufe 9 dargestellt. Der Elektroantrieb 1 weist ein Gehäuse 27 auf, welches die Differenzialeinrichtung 10, die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und die Planetenlastgetriebestufe 9 aufnimmt. Insbesondere sind diese Baugruppen in axialer Richtung mindestens bündig in dem Gehäuse 27 aufgenommen. Das Gehäuse 27 weist eine gerade Zylinderform auf, welche koaxial zu der Hauptdrehachse H angeordnet ist. Das Gehäuse 27 umfasst einen Gehäusegrundkörper 28 und eine rohrabschnittsförmige Gehäusehülse 29, die auf den Gehäusegrundkörper 28 in axialer Richtung aufgesetzt ist. An das Gehäuse 27, insbesondere an die Gehäusehülse 29, kann der Elektromotor 5 angeflanscht werden Der Gehäusegrundkörper 28 dreht sich im Betrieb relativ zu der stationären Gehäusehülse 29

Optional kann an dem Gehäusegrundkörper 28 eine zusätzliche Verzahnung für eine Parksperre vorgesehen sein.

Ausgehend von der Seite des Elektromotors 5 weist der Elektroantrieb 1 einen optionalen Abschlussdeckel 30 auf. An diesen schließt sich das Eingangssonnenrad 18 an, welches mit den Eingangsplanetenräder 19 kämmt. Die Eingangsplanetenräder 19 sind in dem Eingangsplanetenträger 20 drehbar angeordnet, wobei Bolzen 31 vorgesehen sind, welche sich in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse H erstrecken, welche an dem Eingangsplanetenträger 20 festgelegt sind und auf denen die Eingangsplanetenräder 19 drehbar angeordnet sind.

Das Eingangssonnenrad 18 und die Eingangsplanetenräder 19 weisen jeweils eine Schrägverzahnung auf, sodass diese im Dauerbetrieb bei der Übertragung des Antriebsdrehmoments nur wenige Vibrationen oder Laufgeräusche produzieren.

Das Eingangssonnenrad 18 ist mit der nicht dargestellten Rotorwelle 17 drehfest verbunden, weist jedoch - wie alle anderen Komponenten bis zu dem ersten Sonnenrad 11 eine zentrale Durchlassöffnung auf, die koaxial zu der Hauptdrehachse H liegt, wobei durch die Durchlassöffnung die erste Ausgangswelle 13 durchgeführt ist.

Auf den Eingangsplanetenträger 20 ist drehfest das Lastsonnenrad 22 angeordnet. Die Lastplaneten räder 23 sind auf Bolzen 33 drehbar gelagert und kämmen mit dem Lastsonnenrad 22. Lastsonnenrad 22 und Lastplanetenräder 23 weisen ebenfalls jeweils eine Schrägverzahnung auf. Über den Momentenpfad und die Planeteneingangsgetriebestufe 8 sowie die Planetentastgetriebestufe 9 wird ausgehend von einer hohen Drehzahl des Elektromotors 5 die Drehzahl heruntergesetzt. Vor diesem Hintergrund muss die Planeteneingangsgetriebestufe 8 eine höhere Drehzahl aber ein geringeres Drehmoment übertragen und die Planetenlastgetriebestufe 9 dagegen ein höheres Drehmoment, jedoch eine geringere Drehgeschwindigkeit. Aus diesem Grund ist das Eingangssonnenrad 18 und die dazugehörigen Eingangsplanetenräder 19 in axialer Breite schmaler ausgeführt als das Lastsonnenrad 22 bzw. die Lastplanetenräder 23. Beispielsweise ist die axiale Breite des Eingangssonnenrads 18 halb so groß oder kleiner im Vergleich zu dem Lastsonnenrad 22.

Wie sich insbesondere aus den Figuren 4a, b ergibt, die den Gehäusegrundkörper 28 zeigen, ist dieser einstückig ausgebildet und weist eine Vielzahl von Einzelfunktionen auf. Der Gehäusegrundkörper 28 ist in der gezeigten Ausführungsform aus Stahl gefertigt und als ein Sandgussteil realisiert. Er bildet die Planetenträgereinrichtung 24, welche zum einen die Lastplanetenräder 23 bzw. die Bolzen 33 trägt und zum anderen eine formschlüssige Aufnahme für die ersten und zweiten Planetenräder 15,16 bildet. Hierfür weist der Gehäusegrundkörper 28 einen Laststegabschnitt 34 und einen Differenzialstegabschnitt 35 auf. Der Laststegabschnitt 34 weist an seinem freien Ende einen Ringabschnitt 36 auf, welcher koaxial und konzentrisch zu der Hauptdrehachse H angeordnet ist. Von dem Ringabschnitt 36 erstrecken sich in axialer Richtung Stege 37, welche in Umlaufrichtung zwischen sich Fenster 38 aufweisen, wobei in jedem Fenster 38 einer der Lastplanetenräder 23 angeordnet ist. Zur Festlegung der Bolzen 33 weist der Ringabschnitt 36 auf der einen Seite und der Differenzialstegabschnitt 35 auf der dazu gegenüberliegenden Seite jeweils eine Bolzenaufnahme 39 auf.

Der Eingangshohlradabschnitt 21 und der Lasthohlradabschnitt 25 werden dagegen an der Innenfläche der rohrabschnittsförmigen Gehäusehülse 29 als eine durchgehende Innenverzahnung 40 (vgl. Figur 5) ausgebildet.

Die Figur 5 zeigt eine Längsschnittansicht des Elektroantriebs 1 im Bereich des Getriebeabschnitts 6, wobei auf der linken Seite die Differenzialeinrichtung 10, daran anschließend die Planetenlastgetriebestufe 9 und die Planeteneingangsgetriebestufe 8 dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass der Gehäusegrundkörper 28, welcher wieder in den Differenzialstegabschnitt 35 und den Laststegabschnitt 34 unterteilt werden kann, von der rohrabschnittsförmigen Gehäusehülse 29 im Bereich des Laststegabschnitts 34 übergriffen wird, sodass der Laststegabschnitt 34 in der rohrabschnittsförmigen Gehäusehülse 29 angeordnet ist. Die durchgehende Innenverzahnung 40 ist als eine Schrägverzahnung ausgebildet, welche sich durchgehend von den Lastplanetenrädern 23 bis zu den Eingangsplanetenrädern 19 erstreckt.

Diese besondere Ausführung zeigt, dass die Planeteneingangsgetriebestufe 8 und die Planetenlastgetriebestufe 9 die gleiche Verzahnung aufweisen, da diese beide die gleiche durchgehende Innenverzahnung 40 nutzen. Dadurch ist es möglich, das Lastsonnenrad 22 und das Eingangssonnenrad 18 aus dem gleichen, verzahnten Halbzeug herzustellen. Ferner ist es möglich, die Lastplanetenräder 23 und die Eingangsplanetenräder 19 ebenfalls aus dem gleichen verzahnten Halbzeug zu produzieren, sodass auf diese Weise Fertigungskosten eingespart werden können. Zudem hat die durchgehende Innenverzahnung 40 den Vorteil, dass der Elektroantrieb 1 sehr kompakt aufgebaut werden kann.

Es ist beispielhaft vorgesehen, dass die Gesamtübersetzung des Getriebeabschnitts 6 vom Eingang der Rotorwelle 17 bis zu den Ausgängen 7a, b zwischen 8 und 15 beträgt und hier 10 (+/-10%) beträgt.

Durch den Gehäusegrundkörper 28 wird somit eine gemeinsame Planetenträgereinrichtung 24 gebildet, welche aus der dem Elektromotor 5 zugewandten Seite die Lastplanetenräder 23 und auf der davon abgewandten Seite die ersten und zweiten Planetenräder 15,16 trägt.

Wie sich insbesondere aus der Figur 4a ergibt, weist der Differenzialstegabschnitt 35 für jedes der ersten Planetenräder 15 eine erste Planetenradaufnahme 41 und für jedes zweite Planetenrad 16 eine zweite Planetenradaufnahme 42 auf. Die Planeten radaufnahmen 41 ,42 sind als gerade, zylinderförmige Freiräume in dem Gehäusegrundkörper 28, insbesondere in dem Differenzialstegabschnitt 35 ausgebildet und erstrecken sich parallel zu der Hauptdrehachse H. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Umschlingungswinkel in Umlaufrichtung um die Drehachse der ersten Planetenräder 15 in den ersten Planetenradaufnahmen 41 größer als 180 Grad, insbesondere größer als 200 Grad ausgebildet ist, sodass die ersten Planetenräder 15 in radialer Richtung formschlüssig gesichert sind. Dagegen beträgt ein Umschlingungswinkel der zweiten Planetenradaufnahmen 42 für die zweiten Planetenräder 16 in Umlaufrichtung um deren Drehachsen weniger als 180 Grad, in diesem Beispiel ca. 120 Grad. Wie bereits eingangs erläutert wurde, stellen die geringen Umschlingungswinkel insbesondere für die zweiten Planetenräder 16 keine Schwierigkeit dar, da bei einer Belastung der Differenzialeinrichtung 10 die Planetenräder 15, 16 radial nach außen gedrückt werden, sodass diese an Führungsflächen 32 anliegen, die durch die ersten und zweiten Planetenradaufnahmen 41 ,42 gebildet sind, und kopfkreisgeführt sind.

Wie sich insbesondere aus der Figur 3 ergibt, sind die ersten und zweiten Planetenräder 15,16 sowie das erste und das zweite Sonnenrad 11 ,12 mit einer Geradverzahnung ausgestattet, wobei sich die Zahnpaare zu der Hauptdrehachse H erstrecken.

Die ersten und zweiten Sonnenräder 1 1 ,12 weisen jeweils eine Steckachsenaufnahme 45,46 auf, in die die erste und zweite Ausgangswelle 13,14 eingesteckt werden können.

In der Figur 5 ist der kompakte Aufbau des Getriebeabschnitts 6 nochmals zu erkennen, wobei ergänzend zu sehen ist, dass sich die ersten Planetenräder 15 mit ihrer Verzahnungsbreite sowohl über die Verzahnungsbreite des ersten Sonnenrads 1 1 , mit dem sie in Eingriff stehen, und über die Verzahnungsbreite der zweiten Planetenräder 16 sowie des zweiten Sonnenrads 12 in axiale Richtung erstrecken. Somit ist die Differenzialeinrichtung 10 in axialer Richtung besonders schmal ausgeführt.

Die Eingangsplanetenräder 19, insbesondere deren Verzahnungen, sind in der axialen Breite deutlich schmaler ausgeführt als die Lastplanetenräder 23 bzw. deren Verzahnungen. Die Eingangsplanetenräder 19 sowie die Lastplanetenräder 23 tragen die gleiche Schrägverzahnung in der gleichen Orientierung. Die Sprungüberdeckung der Eingangsplanetenräder 19, der Lastplanetenräder 23, des Eingangssonnenrads 18 und des Lastsonnenrads 22 sind jeweils ganzzahlig ausgeführt. Die Sprungüberdeckungen zwischen der Planeteneingangsgetriebestufe 8 und der Planetenlastgetriebestufe 9 weisen jedoch eine Differenz von genau oder mindestens 1 auf. Der Getriebeabschnitt 6 ist in der geschilderten Weise derart kompakt ausgebildet, dass dieser in der gezeigten Schnittansicht innerhalb eines DIN A4 Blattes verbleibt. Bezugszeichenliste

1 Elektroantrieb

2 Fahrzeug

3 Achse

4 Räder

5 Elektromotor

6 Getriebeabschnitt

7a, b Ausgänge

8 Planeteneingangsgetriebestufe

9 Planetenlastgetriebestufe

10 Differenzialeinrichtung

1 1 erstes Sonnenrad

12 zweites Sonnenrad

13 erste Ausgangswelle

14 zweite Ausgangswelle

15 erste Planetenräder

16 zweite Planetenräder

17 Rotorwelle

18 Eingangssonnenrad

19 Eingangsplanetenräder

20 Eingangsplanetenträger

21 Eingangshohlradabschnitt

22 Lastsonnenrad

23 Lastplanetenräder

24 Planetenträgereinrichtung

25 Lasthohlradabschnitt

26 Zahnkranz

27 Gehäuse 28 Gehäusegrundkörper

29 Rohrabschnittsförmige Gehäusehülse

30 Optionaler Abschlussdeckel

31 Bolzen

32 Führungsflächen

33 Bolzen

34 Laststegabschnitt

35 Differenzialstegabschnitt

36 Ringabschnitt

37 Steg

38 Fenster

39 Bolzenaufnahme

40 Durchgehende Innenverzahnung

41 Erste Planetenradaufnahme

42 Zweite Planetenradaufnahme

43 Erstes Führungsblech

44 Zweites Führungsblech

45 Erste Steckachsenaufnahme

46 Zweite Steckachsenaufnahme D1 erster Teilkreisdurchmesser

D2 zweiter Teilkreisdurchmesser

D3 dritter Teilkreisdurchmesser

D4 vierter Teilkreisdurchmesser

H Hauptdrehachse

VB1 erste Verzahnungsbreite

VB2 zweite Verzahnungsbreite

VB3 dritte Verzahnungsbreite

VZ1 erste Verzahnungsebene

VZ2 zweite Verzahnungsebene

Claims

Patentansprüche

1. Elektroantrieb (1) für ein Fahrzeug (2) mit einem Elektromotor (5), mit zwei Ausgängen (7a, b) zur Ausgabe eines Antriebsdrehmoments, mit einem Getriebeabschnitt (6) zur Überleitung des Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor (5) auf die zwei Ausgänge (7a, b) des Elektroantriebs (1 ), wobei der Getriebeabschnitt (6) eine Differenzialeinrichtung (10) aufweist, wobei die Differenzialeinrichtung (10) ein erstes und ein zweites Sonnenrad (11 ,12) sowie einen Satz mit ersten Planetenrädern (15) und einen Satz mit zweiten Planetenrädern (16) aufweist, wobei die Sonnenräder (11.12) eine Hauptdrehachse (H) des Getriebeabschnitts (6) definieren, wobei die Sonnenräder (1 1 ,12) mit den Ausgängen (7a, b) wirkverbunden sind, wobei die ersten Planetenräder (15) mit dem ersten Sonnenrad (1 1) und die zweiten Planetenräder (16) mit dem zweiten Sonnenrad (12) kämmen, wobei ein erstes Planetenrad (15) mit jeweils zwei zweiten Planetenrädern (16) und ein zweites Planetenrad (16) mit jeweils zwei ersten Planetenrädern (15) kämmen, so dass sich ein in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse (H) durchgehender Zahnkranz (26) von ersten und zweiten Planetenrädern (15,16) bildet, wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (15,16) jeweils die gleiche Zähnezahl aufweisen und wobei das erste und das zweite Sonnenrad (1 1 , 12) jeweils die gleiche Zähnezahl aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Planetenräder (15) als lange Planetenräder ausgebildet sind, welche sich in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse (H) zumindest abschnittsweise über das zweite Sonnenrad (12) erstrecken, wobei das zweite Sonnenrad (12) im Vergleich zu dem ersten Sonnenrad (1 1) einen kleineren Kopfkreisdurchmesser aufweist.

2. Elektroantrieb (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen des ersten und des zweiten Sonnenrads (11 ,12) zueinander profilverschoben sind.

3. Elektroantrieb (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Planetenräder (15), die zweiten Planetenräder (16), das erste Sonnenrad (11 ) und/oder das zweite Sonnenrad (12) eine Geradverzahnung aufweist.

4. Elektroantrieb (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten Planetenräder (15,16) kopfkreisgeführt sind.

5. Elektroantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der ersten und der zweiten Planetenräder (15,16) größer oder gleich zehn ist.

6. Elektroantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (5) koaxial zu der Hauptachse (H) angeordnet ist.

7. Elektroantrieb (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeabschnitt (6) eine Planeten lastgetriebestufe (9) aufweist, wobei die Planetenlastgetriebestufe (9) zwischen dem Elektromotor (5) und der Differenzialeinrichtung (10) angeordnet ist, wobei einer der Ausgänge (7a, b) koaxial durch die mindestens eine Planetenlastgetriebestufe (9) und den Elektromotor (5) geführt ist.

8. Elektroantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzialeinrichtung (10) und die Planetenlastgetriebestufe (9) eine gemeinsame Planetenträgereinrichtung (24) aufweisen.

9. Elektroantrieb (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeabschnitt (6) eine Planeteneingangsgetriebestufe (8) aufweist, wobei die Planeteneingangsgetriebestufe (8) zwischen der Planetenlastgetriebestufe (9) und dem Elektromotor (5) angeordnet ist.

10. Fahrzeug (2) mit dem Elektroantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.