Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DRIVE DEVICE FOR ELECTRICALLY DRIVING A MOTOR VEHICLE, IN PARTICULAR A PASSENGER VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/016947
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive device (10) for electrically driving wheels of a motor vehicle, comprising a housing (12); an electric machine (14), which has a rotor (22) with a rotor shaft; a first output shaft (26), via which at least a first wheel of the wheels can be driven by the electric machine (14); a first planetary gear set (30), via which the first output shaft (26) can be driven by the rotor shaft (23); a second output shaft (28), via which at least a second wheel of the wheels can be driven by the electric machine (14); a second planetary gear set (32), via which the second output shaft (28) can be driven by the rotor shaft; and a differential transmission (34), which has an input element (36) rotationally fixed to the rotor shaft and via which the planetary gear sets (30, 32) can be driven by the rotor shaft.

Inventors:
OGRIZOVIC GORAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/072154
Publication Date:
February 16, 2023
Filing Date:
August 05, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MERCEDES BENZ GROUP AG (DE)
International Classes:
H02K7/116; B60K17/16; H02K7/00; B60K1/00
Domestic Patent References:
WO2019154402A12019-08-15
Foreign References:
US20180299000A12018-10-18
GB2421989A2006-07-12
DE102017211881A12019-01-17
EP1469232A22004-10-20
DE69617337T22002-07-18
Attorney, Agent or Firm:
SCHEIDLE, Thorsten (DE)
Download PDF:
Claims:
Mercedes-Benz Group AG

Patentansprüche

1. Antriebsvorrichtung (10) zum elektrischen Antreiben von Rädern einer Achse eines Kraftwagens, mit einem Gehäuse (12), mit einer elektrischen Maschine (14), welche einen in dem Gehäuse (12) angeordneten und an dem Gehäuse (12) festgelegten Stator (16) und einen in dem Gehäuse (12) angeordneten, mittels des Stators (16) antreibbaren und dadurch um eine Drehachse (24) relativ zu dem Gehäuse (12) und relativ zu dem Stator (16) drehbaren Rotor (22) mit einer Rotorwelle aufweist, mit einer ersten Abtriebswelle (26), über welche wenigstens ein erstes der Räder von der elektrischen Maschine (14) antreibbar ist, mit einem ersten Planetenradsatz (30), über weichen die erste Abtriebswelle (26) von der Rotorwelle (23) antreibbar ist, mit einer zweiten Abtriebswelle (28), über welche wenigstens ein zweites der Räder von der elektrischen Maschine (14) antreibbar ist, mit einem zweiten Planetenradsatz (32), über welchen die zweite Abtriebswelle (28) von der Rotorwelle antreibbar ist, und mit einem ein drehfest mit der Rotorwelle verbundenes Eingangselement (36) aufweisenden Differentialgetriebe (34), über welches die Planetenradsätze (30, 32) von der Rotorwelle antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehfest mit einem ersten Sonnenrad (48) des ersten Planetenradsatzes (30) verbundene, erste Differentialwelle (40) des Differentialgetriebes (34) und eine drehfest mit einem zweiten Sonnenrad (50) des zweiten Planetenradsatzes (32) verbundene, zweite Differentialwelle (42) des Differentialgetriebes (34) innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle (23) angeordnet und in innerhalb der Hohlwelle angeordneten Lagern (44, 46) gelagert sind, wobei die Rotorwelle (23) über das Eingangselement (36) und über die Lager (44, 46) drehbar auf den Differentialwellen (40, 42) gelagert ist. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Differentialwellen (40 ,42) und innerhalb der Hohlwelle angeordneten Lager (44, 46) jeweils als Gleitlager oder als jeweils mehrere über eine Länge verteilte Einzelwälzlager oder Gleitlager ausgeführt sind. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Lager (60, 62) für eine Lagerung der jeweiligen Differentialwelle (40, 42) im Gehäuse (12) vorgesehen sind. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der jeweiligen Differentialwelle (40, 42) ein jeweiliges Sicherungselement (68, 70) verbunden ist, welches zwischen einem Lagerinnenring des jeweiligen, weiteren Lagers (60, 62) und einem jeweiligen Axiallager (64, 66) auf der jeweiligen Differentialwelle (40, 42) angeordnet ist und die jeweilige Differentialwelle (40, 42) axial gegen Verschieben sichert und Axialkräfte aufnimmt. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Axiallager (64, 66) zwischen dem jeweiligen Sicherungselement (68, 70) und dem Rotor (22) Axialkräfte, welche auf die jeweilige Differentialwelle (40, 42) in Richtung des Rotors (22) wirken, aufnimmt. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (72) für eine Vorspannung des Rotors (22) und der weiteren Lager (60, 62) vorgesehen ist. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Innendurchmesser der weiteren Lager (60, 62) kleiner als jeweilige Kopfkreisdurchmesser jeweiliger Verzahnungen der Sonnenräder (48, 50) des ersten und des zweiten Planetenradsatzes (30, 32) sind. 18 Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (34) als Stirnradgetriebe ausgeführt ist, wobei das Stirnradgetriebe ein erstes und ein zweites Sonnenrad (39, 41) aufweist. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Kopfreisdurchmesser einer jeweiligen Verzahnung des ersten und zweiten Sonnenrads (39, 41) des Differentialgetriebes (34) jeweils kleiner als die Innendurchmesser der weiteren Lager (60, 62) ist.

Description:
Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Antriebsvorrichtung zum, insbesondere rein, elektrischen Antrieben von Rädern einer Achse eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, ist beispielsweise bereits der DE 10 2017 211 881 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Antriebsvorrichtung umfasst ein Gehäuse und eine elektrische Maschine, welche einen in dem Gehäuse angeordneten und an dem Gehäuse festgelegten Stator und einen in dem Gehäuse angeordneten Rotor aufweist, welcher mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse und relativ zu dem Stator drehbar ist. Außerdem umfasst der Rotor eine Rotorwelle. Die Antriebsvorrichtung umfasst eine erste Abtriebswelle, über welche wenigstens ein erstes der Räder von der elektrischen Maschine antreibbar ist. Außerdem umfasst die Antriebsvorrichtung einen ersten Planetenradsatz, über welchen die erste Abtriebswelle von der Rotorwelle antreibbar ist. Die Antriebsvorrichtung umfasst außerdem eine zweite Abtriebswelle, über welche wenigstens ein zweites der Räder von der elektrischen Maschine antreibbar ist. Die Antriebsvorrichtung umfasst außerdem einen zweiten Planetenradsatz, über welchen die zweite Abtriebswelle von der Rotorwelle antreibbar ist. Die Antriebsvorrichtung weist des Weiteren ein Differentialgetriebe mit einem drehfest mit der Rotorwelle verbundenen Eingangselement auf, wobei die Planetenradsätze über das Differentialgetriebe von der Rotorwelle antreibbar sind. Des Weiteren offenbart die EP 1 469 232 A2 ein Differentialgetriebe. Darüber hinaus ist aus der DE 696 17 337 T2 ein Antriebszusammenbau mit einem elektrischen Motor bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um eine Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine drehfest mit einem ersten Sonnenrad eines ersten der Planetenradsätze verbundene, erste Differentialwelle des Differentialgetriebes und eine drehfest mit einem zweiten Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbundene, zweite Differentialwelle des Differentialgetriebes innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle angeordnet und in innerhalb der Hohlwelle angeordneten Lagern, insbesondere knickfest, gelagert sind, wobei die Rotorwelle über das Eingangselement und über die Lager drehbar auf den Differentialwellen gelagert ist, insbesondere derart, dass das Eingangselement über die Lager drehbar auf den Differentialwellen gelagert ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in radialer Richtung der jeweiligen Differentialwelle das jeweilige Lager zwischen der jeweiligen Differentialwelle und dem Eingangselement angeordnet ist, welches in radialer Richtung der jeweiligen Differentialwelle zwischen der jeweiligen Differentialwelle und der Rotorwelle angeordnet ist. Es ist denkbar, dass die Rotorwelle und das Eingangselement als separat voneinander ausgebildete und drehfest miteinander verbundene Komponenten ausgebildet sind, oder die Rotorwelle ist einstückig mit dem Eingangselement ausgebildet und dadurch drehfest mit dem Eingangselement verbunden. Durch die Lager werden die Differentialwellen innerhalb der Rotorwelle und somit innerhalb des Rotors knickfest geführt beziehungsweise gelagert, wodurch eine besonders vorteilhafte und insbesondere verlustarme Lagerung darstellbar ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die auf den Differentialwellen und innerhalb der Hohlwelle (Rotorwelle) angeordneten Lager in axialer Richtung der Differentialwellen so weit auseinander angeordnet sind, um eine stabile und knickfeste Lagerung der Differentialwellen zur Rotorwelle zu ermöglichen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass ein in axialer Richtung der Differentialwellen verlaufender Abstand zwischen den Lagern mindestens das Zweifache des mittleren Lagerdurchmessers beträgt.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Differentialgetriebe als ein Stirnraddifferential oder als ein Kegelraddifferential ausgebildet ist.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn sich beide Planetenradsätze in axialer Richtung der elektrischen Maschine vollständig an den Rotor anschließen und dadurch vollständig außerhalb des Rotors angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die auf den Differentialwellen und innerhalb der Hohlwelle angeordneten Lager jeweils als Gleitlager oder als jeweils mehrere über eine Länge verteilte Einzelwälzlager oder Gleitlager ausgeführt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass weitere Lager für eine Lagerung der jeweiligen Differentialwelle im Gehäuse vorgesehen sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mit der jeweiligen Differentialwelle ein jeweiliges Sicherungselement verbunden ist, welches zwischen einem Lagerinnenring eines jeweiligen, weiteren Lagers und einem jeweiligen Axiallager auf der jeweiligen Differentialwelle angeordnet ist und die jeweilige Differentialwelle axial gegen Verschieben sichert und Axialkräfte aufnimmt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das jeweilige Axiallager zwischen dem jeweiligen Sicherungselement und dem Rotor Axialkräfte, welche auf die jeweilige Differentialwelle in Richtung des Rotors wirken, aufnimmt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Federelement für eine Vorspannung des Rotors und der weiteren Lager vorgesehen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass jeweilige Innendurchmesser der weiteren Lager kleiner als jeweilige Kopfkreisdurchmesser jeweiliger Verzahnungen der Sonnenräder des ersten und des zweiten Planetenradsatzes sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Differentialgetriebe als Stirnradgetriebe ausgeführt ist, wobei das Differentialgetriebe ein erstes und ein zweites Sonnenrad aufweist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass jeweilige Kopfreisdurchmesser jeweiliger Verzahnungen der ersten und der zweiten Sonnenräder des Differentialgetriebes kleiner als jeweilige Innendurchmesser der weiteren Lager sind.

Die Antriebsvorrichtung wird auch als elektrischer Antriebsstrang bezeichnet, da mittels der Antriebsvorrichtung der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Durch die Erfindung können im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen kleinere und dadurch verlustärmere Lager für die Lagerung der Rotorwelle verwendet werden. Die jeweilige Differentialwelle ist dabei durch ein, insbesondere jeweiliges, Lager beziehungsweise durch eine Lageranordnung axial fixiert und kann nicht verrutschen, sodass die Differenzdrehzahl bei Kurvenfahrt nur an einer definierten Kontaktfläche anliegt. Es werden weniger, insbesondere mit Rotordrehzahl drehende, Lager benötigt, um den Rotor und die Differentialwellen zu lagern. Die Verzahnungskräfte an den auch als Differentialabtriebswellen bezeichneten Differentialwellen werden bei entsprechender Gestaltung der Schrägverzahnungen in den Sonnen des Differentialgetriebes und des jeweiligen Planetenradsatzes vollständig oder zumindest teilweise kompensiert. Es wirken keine durch Verzahnungskräfte an der Sonne erzeugten Kräfte auf mit Rotordrehzahl drehende oder stehende Lager oder auf Kontaktflächen, welche einer Differenzdrehzahl ausgesetzt sind. Insbesondere ist je Differentialwelle und somit je Seite des Differentialgetriebes nur eine Axial-Lagerung, das heißt nur ein Axiallager erforderlich. Verzahnungskräfte können vorteilhaft kompensiert werden. Insbesondere können durch die Erfindung die folgenden Vorteile realisiert werden:

Erhöhung des Wirkungsgrads durch die Möglichkeit, kleinere Lager zu verwenden.

Erhöhung des Wirkungsgrads durch die Möglichkeit, axiale Verzahnungskräfte zu kompensieren und somit die lastabhängigen Verluste zu reduzieren.

Die Differentialwellen können einfach in den vormontierten Rotor gesteckt werden, wobei der vormontierte Rotor den Rotor und das Differentialgetriebe umfasst, welches einfach auch als Differential bezeichnet wird. Die Differentialwellen können einteilig ausgeführt werden, insbesondere mit zwei Laufverzahnungen.

Eine Rotorlagerung und eine Lagerung der jeweiligen Differentialwelle inklusive Sonnenrad können durch nur zwei mit Rotordrehzahl drehende Lager dargestellt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antreiben von Rädern einer Achse eines Kraftwagens.

Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine Antriebsvorrichtung 10 zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben von auch als Fahrzeugräder bezeichneten Rädern einer Achse eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Dies bedeutet, dass der vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildete Kraftwagen die genannte Achse umfasst, welche vorzugsweise genau zwei Räder in Form der zuvor genannten Räder aufweist. Dabei können die Räder und somit der Kraftwagen insgesamt mittels der Antriebsvorrichtung 10, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Hierzu umfasst die Antriebsvorrichtung 10 ein Gehäuse 12 und eine elektrische Maschine 14, welche einen in dem Gehäuse 12 angeordneten und an dem Gehäuse 12 festgelegten Stator 16 umfasst. Dies bedeutet, dass der Stator 16 zumindest drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Der Stator 16 weist auch wenigstens eine Wicklung auf, welche jeweilige Wickelköpfe 18 und 20 bildet. Der Wickelkopf 18 ist auf einer ersten Seite S1 des Stators 16 angeordnet, während der Wickelkopf 20 auf einer zweiten Seite S2 des Stators 16 angeordnet ist. Dabei ist die zweite Seite S2 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 14 von der ersten Seite S1 abgewandt beziehungsweise umgekehrt. Der jeweilige Wickelkopf 18 beziehungsweise 20 ist insbesondere dadurch gebildet, dass die Wicklung auf der jeweiligen Seite S1 beziehungsweise S2 in axialer Richtung von einem beispielsweise als Blechpaket ausgebildeten Träger des Stators 16 absteht.

Die elektrische Maschine 14 weist einen Rotor 22 auf, welcher mittels des Stators 16 antreibbar und dadurch um eine Drehachse 24 relativ zu dem Stator 16 und relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar ist. Über den Rotor 22 kann die elektrische Maschine 14 Drehmomente bereitstellen, mittels welchen die Räder und somit der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden können. Dabei umfasst der Rotor 22 eine Rotorwelle 23, über welche der Rotor 22 beziehungsweise die elektrische Maschine 14 die Drehmomente bereitstellen kann. Es ist erkennbar, dass der Rotor 22 und der Stator 16 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Gehäuse 12 angeordnet sind.

Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine auch als erste Seitenwelle bezeichnete oder als eine erste Seitenwelle ausgebildete, in der Fig. besonders schematisch dargestellte, erste Abtriebswelle 26 und eine auch als zweite Seitenwelle bezeichnete oder als zweite Seitenwelle ausgebildete und in der Fig. besonders schematisch dargestellte, zweite Abtriebswelle 28 auf. Die Abtriebswellen 26 und 28 sind koaxial zueinander angeordnet und um die Drehachse 24 relativ zueinander, relativ zu dem Gehäuse 12 und relativ zu dem Stator 16 drehbar und können - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - von der Rotorwelle 23 und somit von dem Rotor 22, das heißt von der elektrischen Maschine 14, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Dabei ist ein erstes der Räder der Achse von der Abtriebswelle 26 antreibbar, und ein zweites der Räder der Achse ist von der Abtriebswelle 28 antreibbar. Somit kann das erste Rad über die Abtriebswelle 26 elektrisch von der elektrischen Maschine 14 angetrieben werden, und das zweite Rad kann über die Abtriebswelle 28 elektrisch von der elektrischen Maschine 14 angetrieben werden. Beispielsweise ist das erste Rad koaxial zu der Abtriebswelle 26 angeordnet und/oder drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Abtriebswelle 26 verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Rad koaxial zu der Abtriebswelle 28 angeordnet und/oder drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Abtriebswelle 28 verbunden. Die Räder sind dabei in Fahrzeugquerrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens angeordnet, sodass beispielsweise das erste Rad auf der in Vorwärtsfahrtrichtung linken Seite des Kraftwagens und das zweite Rad auf der in Vorwärtsfahrtrichtung rechten Seite des Kraftwagens angeordnet ist.

Je Abtriebswelle 26 beziehungsweise 28 ist wenigstens oder genau ein, einfach auch als Planetensatz bezeichneter, Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 der Antriebsvorrichtung 10 vorgesehen. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Abtriebswelle 26 über den zugehörigen Planetenradsatz 30 von der Rotorwelle 23 und somit von dem Rotor 22 antreibbar, und die Abtriebswelle 28 ist über den zugehörigen Planetenradsatz 32 von der Rotorwelle 23 und somit von dem Rotor 22 antreibbar. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst außerdem ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 34, über welches die Planetenradsätze 30 und 32 von der Rotorwelle 23 und somit von dem Rotor 22 antreibbar sind. Dabei weist das Differentialgetriebe 34 ein Eingangselement 36 auf, welches vorliegend beispielsweise als ein Differentialgehäuse des Differentialgetriebes 34 ausgebildet ist. Das Differentialgetriebe 34 ist beispielsweise als Stirnraddifferential oder als Kegelraddifferential ausgebildet. Das Eingangselement 36 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Rotorwelle 23 und somit mit dem Rotor 22 verbunden. Das Eingangselement 36 ist beispielsweise ein Träger, insbesondere ein Planetenträger, auf oder an welchem jeweilige, separat voneinander ausgebildete Ausgleichsräder 38 des Differentialgetriebes 34 drehbar gelagert sind. In der Fig. ist eines der Ausgleichsräder 38 bezogen auf die Bildebene der Fig. hinter dem anderen Ausgleichsrad 38 angeordnet und daher durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht. Die Ausgleichsräder 38, welche vorliegend beispielsweise als Planetenräder ausgebildet sind, sind Zahnräder, insbesondere vorliegend Stirnräder. Die Ausgleichsräder 38 sind separat voneinander ausgebildet und können sich um eine jeweilige, zweite Drehachse 43 relativ zu dem Eingangselement 36 und relativ zueinander drehen. Die jeweilige Drehachse 43 verläuft parallel zur Drehachse 24, wobei die Drehachsen 43 parallel zueinander verlaufen. Insbesondere ist es denkbar, dass das Eingangselement 36 und die Rotorwelle 23 separat voneinander ausgebildete und, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbundene Komponenten sind.

Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Ausgleichsräder 38, welche bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel als Planetenräder ausgebildet sind, einen Stirnraddifferential-Radsatz des Differentialgetriebes 34, welches somit einen weiteren Planetenradsatz umfassen kann. Dabei kämmt beispielsweise das eine, in der Fig. durch gestrichelte Linien dargestellte Ausgleichsrad 38, insbesondere direkt, mit einem ersten Sonnenrad 39 des Differentialgetriebes 34, insbesondere des Stirnraddifferential-Radsatzes des Differentialgetriebes 34, und das andere Ausgleichsrad 38 kämmt, insbesondere direkt, mit einem zweiten Sonnenrad 41 des Differentialgetriebes 34, insbesondere des Stirnraddifferential-Radsatzes des Differentialgetriebes 34. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass ein Kämmen der Ausgleichsräder 38 miteinander unterbleibt. Das Differentialgetriebe 34, insbesondere der Stirnraddifferential-Radsatz des Differentialgetriebes 34, kann gegebenenfalls, das heißt optional, ein in der Fig. nicht dargestelltes Hohlrad aufweisen, mit welchem die Ausgleichsräder 38, insbesondere direkt und/oder gleichzeitig, kämmen.

Aus der Fig. ist erkennbar, dass das Sonnenrad 41 koaxial zu einer ersten, einfach auch als erste Welle bezeichneten Differentialwelle 40 des Differentialgetriebes 34 angeordnet ist, und das Sonnenrad 39 ist koaxial zu einer einfach auch als zweite Welle bezeichneten, zweiten Differentialwelle 42 des Differentialgetriebes 34 angeordnet. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Sonnenrad 41 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Differentialwelle 40 verbunden ist, wobei es ferner vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Sonnenrad 39 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Differentialwelle 42 verbunden ist. Somit sind die Differentialwellen 40 und 42, welche auch als Ausgleichswellen bezeichnet werden, über die Sonnenräder 39 und 40 und über die Ausgleichsräder 38 von dem Eingangselement 36 antreibbar, insbesondere derart, dass die Sonnenräder 39 und 41 über die Ausgleichsräder 38 von dem Eingangselement 36 antreibbar sind, welches wiederum von der Rotorwelle 23 und somit von der elektrischen Maschine 14, insbesondere elektrisch, antreibbar ist.

Um nun eine besonders vorteilhafte und insbesondere verlustarme Lagerung realisieren zu können, ist es bei der Antriebsvorrichtung 10 vorgesehen, dass die Rotorwelle 23 als eine Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher das Eingangselement 36 zumindest teilweise angeordnet ist. Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass das Eingangselement 36 die Hohlwelle in axialer Richtung der Rotorwelle 23 vollständig durchdringt. Außerdem sind jeweilige Längenbereiche L1 und L2 der Differentialwellen 40 und 42 innerhalb der Hohlwelle (Rotorwelle 23) angeordnet, wobei ein jeweiliger, weiterer Längenbereich der jeweiligen Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 außerhalb der Hohlwelle angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die teilweise innerhalb der Hohlwelle angeordneten Differentialwellen 40 und 42 aus der Hohlwelle herausgeführt sind. Außerdem sind die Differentialwellen 40 und 42 jeweils teilweise in dem Eingangselement 36 angeordnet und aus dem Eingangselement herausgeführt.

Auf den jeweiligen Längenbereich L1 beziehungsweise L2 ist ein jeweiliges, vorliegend als Radiallager ausgebildetes Lager 44 beziehungsweise 46 angeordnet, sodass das jeweilige Lager 44 beziehungsweise 46 zumindest teilweise in der Hohlwelle angeordnet ist. Die innerhalb der Hohlwelle angeordneten Differentialwellen 40 und 42 sind in den innerhalb der Hohlwelle angeordneten Lagern 44 und 46 knickfest gelagert beziehungsweise geführt. Außerdem ist die Rotorwelle 23 über das Eingangselement 36 und über die Lager 44 und 46 drehbar auf den Differentialwellen 40 und 42 gelagert, derart, dass das Eingangselement 36 über die Lager 44 und 46 drehbar auf den Differentialwellen 40 und 42 gelagert ist.

Die Sonnenräder 39 und 41 sind Abtriebsräder des Differentialgetriebes 34, wobei eines der Abtriebsräder, insbesondere das Sonnenrad 39, direkt mit dem einen, gestrichelt dargestellten Ausgleichsrad 38, insbesondere direkt, kämmt, während ein Kämmen des Sonnenrads 39 mit dem anderen Ausgleichsrad 38 unterbleibt, und das andere, in der Fig. durch durchgezogene Linien dargestellte Ausgleichsrad 38 kämmt direkt mit dem anderen Ausgleichsrad in Form des Sonnenrads 41 , welches nicht direkt mit dem einen Ausgleichsrad 38 und auch nicht direkt mit dem Sonnenrad 39 kämmt. Die Abtriebsräder (Sonnenräder 39 und 41) sind jeweilige Zahnräder, welche vorzugsweise als Stirnräder ausgebildet sind. Die Abtriebsräder sind um die Drehachse 24 relativ zueinander und relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar. Insgesamt ist erkennbar, dass das Sonnenrad 39 über das eine Ausgleichsrad 38 von dem Eingangselement 36 antreibbar ist, und das Sonnenrad 41 ist über das andere Ausgleichsrad 38 von dem Eingangselement 36 antreibbar. Die Differentialwellen 40 und 42 sind sogenannte Ausgangswellen des Differentialgetriebes 34 und beispielsweise um die Drehachse 24 relativ zueinander und relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar. Dabei ist der Planetenradsatz 30 von der Differentialwelle 40 und somit über die Differentialwelle 40 von der Rotorwelle 23 antreibbar, und der Planetenradsatz 32 ist von der Differentialwelle 42 und somit über die Differentialwelle 42 von der Rotorwelle 23 beziehungsweise dem Rotor 22 antreibbar.

Der jeweilige Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 weist ein jeweiliges Sonnenrad 48 beziehungsweise 50, ein jeweiliges Hohlrad 52 beziehungsweise 54 und jeweilige Planetenräder auf. Eines der Planetenräder des Planetenradsatzes 30 ist in der Fig. mit 56 bezeichnet, und eines der Planetenräder des Planetenradsatzes 32 ist in der Fig. mit 58 bezeichnet. Der jeweilige Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 kann auch einen in der Fig. nicht dargestellten, jeweiligen Planetenträger aufweisen, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Planetenräder des Planetenradsatzes 30 drehbar an oder auf dem Planetenträger des Planetenradsatzes 30 gelagert sind, und vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Planetenräder des Planetenradsatzes 32 drehbar an oder auf dem Planetenträger des Planetenradsatzes 32 gelagert sind. In der Fig. sind die Planetenradsätze 30 und 32 bewusst ohne ihre Planetenträger und Lagerungen dargestellt. Es ist erkennbar, dass das Planetenrad 56 einerseits mit dem Hohlrad 52 und andererseits mit dem Sonnenrad 48 kämmt, und das Planetenrad 58 kämmt einerseits mit dem Hohlrad 54 und andererseits mit dem Sonnenrad 50. Außerdem ist es vorgesehen, dass die Differentialwelle 40, insbesondere permanent, drehfest mit dem Sonnenrad 48 verbunden ist, und die Differentialwelle 42 ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem Sonnenrad 50 verbunden. Beispielsweise sind die Hohlräder 52 und 54, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 12 verbunden. Es ist erkennbar, dass das jeweilige Sonnenrad 48 beziehungsweise 50 ein jeweiliger Eingang des jeweiligen Planetenradsatzes 30 beziehungsweise 32 ist, über dessen Eingang von der jeweiligen Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 bereitgestellte Drehmomente in den jeweiligen Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 einleitbar sind beziehungsweise eingeleitet werden. Es ist denkbar, dass der jeweilige Planetenträger des jeweiligen Planetenradsatzes 30 beziehungsweise 32 ein jeweiliger Ausgang des jeweiligen Planetenradsatzes 30 beziehungsweise 32 ist, über dessen Ausgang der jeweilige Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 Drehmomente zum Antreiben des jeweiligen Rads bereitstellen kann. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Planetenträger des Planetenradsatzes 30, insbesondere permanent, drehfest mit der Abtriebswelle 26 verbunden ist, sodass die Abtriebswelle 26 über den Planetenträger des Planetenradsatzes 30 von dem Planetenradsatz 30 antreibbar ist. Ferner ist es denkbar, dass der Planetenträger des Planetenradsatzes 32, insbesondere permanent, drehfest mit der Abtriebswelle 28 verbunden ist, sodass die Abtriebswelle 28 über den Planetenträger des Planetenradsatzes 32 von dem Planetenradsatz 32 antreibbar ist.

Es ist vorgesehen, dass sich der jeweilige Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 14 zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, an den Rotor 22 anschließt und dadurch zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, außerhalb des Rotors 22 angeordnet ist. Dabei sind die Planetenradsätze 30 und 32 auf den in axialer Richtung der elektrischen Maschine 14 einander gegenüberliegenden Seiten S1 und S2 des Stators 16 beziehungsweise des Rotors 22 angeordnet. Insbesondere sind die auf den Seiten S1 und S2 angeordneten Hohlräder 52 und 54 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 14 zumindest überwiegen, insbesondere vollständig, außerhalb des Rotors 22 angeordnet.

Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst weitere Lager 60 und 62, welche auch als Hauptlager bezeichnet werden. Die ersten Lager 44 und 46 sind Radiallager, über welche das Eingangselement 36 beziehungsweise die Rotorwelle 23 in radialer Richtung der Rotorwelle 23 nach innen hin an den Differentialwellen 40 und 42 drehbar gelagert sind. Über die auch als Hauptlager bezeichneten Lager 60 und 62 sind die Differentialwellen 40 und insbesondere über diese das Eingangselement 36 und der Rotor 22 in radialer Richtung der elektrischen Maschine 14, insbesondere nach außen hin, an dem Gehäuse 12 drehbar gelagert.

Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst dritte Lager 64 und 66, welche als Axiallager ausgebildet sind. Des Weiteren sind Sicherungselemente 68 und 70 vorgesehen, welche als axiale Anschläge ausgebildet sind beziehungsweise fungieren. Es ist erkennbar, dass die Differentialwellen 40 und 42 über die Sicherungselemente 68 und 70 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 14 beziehungsweise der Differentialwellen 40 und 42 an den Lagern 60 und 62 und/oder an den Axiallagern (an den Lagern 64 und 66) und über diese beispielsweise an dem Eingangselement 36 abgestützt oder abstützbar sind.

Dem Lager 62 ist ein Federelement 72 zugeordnet, welches vorliegend als Tellerfeder ausgebildet ist. Über das Federelement 72 ist das Lager 62 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 14 und somit der Differentialwellen 40 und 42 an dem Gehäuse 12 abstützbar oder abgestützt. Insbesondere ist bei der Antriebsvorrichtung 10 Folgendes vorgesehen: Die zwei Differentialwellen 40 und 42, insbesondere mindestens auf einer Seite, werden oder sind innerhalb des Rotors 22 gelagert, insbesondere knickfest gelagert oder geführt. Alternativ oder zusätzlich sind oder werden die zwei Differentialwellen 40 und 42 in dem Differentialgehäuse, insbesondere knickfest, geführt beziehungsweise gelagert. Letzteres kann mittels der Lager 44 und 46 realisiert sein, welche bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel als Gleitlager ausgebildet sind, jedoch alternativ als Wälzlager ausgebildet sein könnten. Das jeweilige Lager 44 beziehungsweise 46 ist an einer jeweiligen Lagerstelle vorgesehen oder Bestandteil einer jeweiligen Lagerstelle, an welcher die jeweilige Differentialwelle 40 beziehungsweise 42, insbesondere drehbar, an dem Eingangselement 36 gelagert ist beziehungsweise umgekehrt. Die jeweilige Lagerstelle kann mehrere, über eine in axialer Richtung der jeweiligen Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 verteilte Einzellager, welche als Gleitoder Wälzlager ausgebildet sein können, umfassen. Alternativ oder zusätzlich befindet sich das auch als Stirnraddifferential-Gehäuse bezeichnete oder ausgebildete Differentialgehäuse innerhalb des Rotors 22. Das Differentialgehäuse kann Teil des Rotors 22, insbesondere der auch als Rotor-Hohlwelle bezeichneten Hohlwelle, sein. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass es denkbar ist, dass das Eingangselement 36 einstückig mit der Rotorwelle 23 ausgebildet ist. Der Stirnraddifferential-Radsatz des Differentialgetriebes 34 ist ein Radsatz des Differentialgetriebes 34, dessen Radsatz bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel als Stirnraddifferential-Radsatz ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Radsatz des Differentialgetriebes 34 innerhalb des Rotors 22 angeordnet ist. Dies ist auch denkbar, wenn der Radsatz des Differentialgetriebes 34 als ein Kegelraddifferential-Radsatz ausgebildet wäre. Die Hauptlager können beispielsweise durch ein Lagerschild mit dem beispielsweise als Statorgehäuse oder Getriebegehäuse ausgebildeten Gehäuse 12 verbunden sein. Der Rotor 22 und das einfach auch als Differential bezeichnete Differentialgetriebe 34 bilden eine Gesamtanordnung, die über die Differentialwellen 40 und 42, insbesondere drehbar und/oder an dem Gehäuse 12, gelagert ist. Dabei ist es denkbar, dass, insbesondere für die Gesamtanordnung, nur ein axialer Anschlag für einen Lageraußenring, insbesondere eines der Hauptlager, vorgesehen ist. Die Hauptlager können die Differentialwellen 40 und 42 und den Rotor 22 insbesondere in der vollständigen Gesamtanordnung axial fixieren, sodass sie eine Axialbewegung unterbinden. Ein insbesondere als axialer Anschlag fungierendes Sicherungselement wie beispielsweise das jeweilige Sicherungselement 68 beziehungsweise 70, das sich auf der jeweiligen, einfach auch als Welle bezeichneten Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 befindet und mit dieser verbunden ist, fixiert die jeweilige Welle axial. Hierbei befindet sich das Sicherungselement 68 beziehungsweise 70 zwischen einem jeweiligen Lagerinnenring des jeweiligen Hauptlagers und dem Eingangselement 36 beziehungsweise dem jeweiligen Axiallager. Das jeweilige, beispielsweise als Wälzlager oder Gleitlager ausgebildete Axiallager befindet sich zwischen dem jeweiligen Sicherungselement 68 beziehungsweise 70 (Anschlag) und dem Eingangselement 36 beziehungsweise der Hohlwelle und kann Vorspannkräfte und sonstige Axialkräfte aufnehmen. Die Hauptlager und der Rotor 22 werden durch das Federelement 72 vorgespannt, wodurch auch gleichzeitig die Rotorwelle 23 axial spielfrei fixiert wird. Das Federelement 72 kann sich an einer beliebigen Stelle in einem Axialkräftepfad befinden, vorliegend einem Lageraußenring des Lagers 62. Die axiale Vorspannung wird vorzugsweise über den Lageraußenring oder an einer geeigneten Stelle im Kräftepfad aufgebracht. Die Differentialwellen 40 und 42 haben an beiden Enden eine Schräg- oder Geradverzahnung oder kombiniert, wodurch das jeweilige, einfach auch als Sonne bezeichnete Sonnenrad 48 beziehungsweise 50 gebildet sein kann. Im kombinierten Fall können die Verzahnungskräfte gegebenenfalls nicht kompensiert werden. Die Verzahnung in dem Differential kann als Schrägverzahnung ausgeführt sein, um Axialkräfte aus der schräg verzahnten Sonne im jeweiligen Planetenradsatz 30 beziehungsweise 32 kompensieren zu können. Axialkräfte an der jeweiligen Welle werden kompensiert, zumindest teilweise oder vollständig, durch Ausgestaltung der Schrägverzahnung, falls keine Geradverzahnung vorgesehen ist. Die Axialkräfte an der Laufverzahnung der Sonne des jeweiligen Planetenradsatzes 30 beziehungsweise 32 kann kompensiert werden durch die Laufverzahnung der jeweiligen Sonne des Differentialgetriebes 34. Denkbar ist eine Anpassung der Schrägungswinkel abhängig vom Teilkreisdurchmesser (Verzahnungsgeometrie). Innerhalb des Differentials können sich Axialkräfte an den Planeten aufheben (axialkraftfrei). Die Hauptlager übertragen nur geringe Axialkräfte resultierend aus der Lagervorspannkraft, nicht vollständig kompensierten Verzahnungskräften, Beschleunigungskräften, dadurch sind Lager mit geringer Tragzahl beziehungsweise kleine Lager möglich, woraus geringe Lagerverluste (drehzahlabhängige durch kleine Dimension und lastabhängig durch Minimierung Axialkräfte) resultieren. Die Größe der Hauptlager wird durch den Durchmesser der Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 bestimmt, wodurch ein kleinerer Durchmesser gewählt werden kann, als wenn die Rotorwelle 23 (Hohlwelle) direkt gelagert würde (Rotor-Abtriebswellendurchmesser zuzüglich radiale Luft zuzüglich Materialdicke Hohlrad). Der Durchmesser der Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 wird bestimmt durch Festigkeits- und Steifigkeitsanforderung (Drehmomentanforderung, Knicksteifigkeitsanforderung), woraus geringe Lagerverluste (drehzahlabhängige durch kleine Dimensionen) resultieren. Die Differentialwellen 40 und 42 sind axial in der Rotorwelle 23 frei montierbar beziehungsweise frei steckbar, da der Kopfreisdurchmesser der Sonne des Differentials kleiner als der Bohrungsdurchmesser im Differentialgehäuse ist. Die Differentialwellen 40 und 42 sind einteilig (Verzahnung, Wellenabschnitt, Verzahnung), insbesondere die Verzahnung der Sonne des Differentialgetriebes 34 ist integriert. Der Innendurchmesser des Hauptlagers kann kleiner als der Kopfkreisdurchmeser der Verzahnung der Sonne des jeweiligen Planetenradsatzes 30 beziehungsweise 32 sein. Der Kopfreisdurchmesser der Verzahnung der Sonne des Differentialgetriebes 34 kann kleiner als der Innendurchmesser des Hauptlagers sein. Bei einer Geradeausfahrt entstehen keine Differenzdrehzahlen zwischen der Hohlwelle und der jeweiligen Differentialwelle 40 beziehungsweise 42. Bei einer Kurvenfahrt liegt eine Differenzdrehzahl zwischen der Hohlwelle und der jeweiligen Differentialwelle 40 beziehungsweise 42 an. Insbesondere können bei der Antriebsvorrichtung 10 Lagerverluste besonders gering gehalten werden, insbesondere können drehzahlabhängige Verluste minimiert werden durch eine kleine Dimensionierung der Lager beziehungsweise der Tragzahl. Lastabhängige Verluste werden minimiert durch weitestgehend Eliminierung der axialen Verzahnungskräfte, insbesondere unter Last. Bezugszeichenliste

10 Antriebsvorrichtung

12 Gehäuse

14 elektrische Maschine

16 Stator

18 Wickelkopf

20 Wickelkopf

22 Rotor

23 Rotorwelle

24 Drehachse

26 Abtriebswelle

28 Antriebswelle

30 Planetenradsatz

32 Planetenradsatz

34 Differentialgetriebe

36 Eingangselement

38 Ausgleichsrad

39 Sonnenrad

40 Differentialwelle

41 Sonnenrad

42 Differentialwelle

43 Drehachse

44 Lager

46 Lager

48 Sonnenrad

50 Sonnenrad

52 Hohlrad

54 Hohlrad

56 Planetenrad

58 Planetenrad

60 Lager

62 Lager

64 Lager

66 Lager

68 Sicherungselement

70 Sicherungselement 72 Federelement

L1 Längenbereich

L2 Längenbereich

S1 erste Seite

S2 zweite Seite