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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMISSION, DRIVE TRAIN AND VEHICLE COMPRISING TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/078892
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission (G) comprising an input shaft (10), a first output shaft (11), a second output shaft (12), a first planetary gear set (P1) and a second planetary gear set (P2) connected to the first planetary gear set, each planetary gear set (P1, P2) comprising multiple elements (E11, E21, E31, E12, E22, E32). The input shaft (10), the two output shafts (11, 12), the planetary gear sets (P1, P2) and their elements are designed and arranged such that torque introduced via the input shaft (10) is converted and is distributed onto the two output shafts (11, 12) in a defined ratio, and a total torque is prevented from forming, at least a third element (E31) of the first planetary gear set (P1) being connected to a first element (E12) of the second planetary gear set (P2) for conjoint rotation by means of a shaft (3) and a second element (E22) of the planetary gear set (P2) being fixed to a rotationally fixed component (GG). The shaft (3) is axially positioned on at least one planetary gear (PR1, PR2) of one of the planetary gear sets (P1, P2).

Inventors:
REISCH MATTHIAS (DE)
BECK STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/079808
Publication Date:
April 29, 2021
Filing Date:
October 22, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H48/10; B60K1/00; F16H57/02; F16H3/54
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Claims:
Patentansprüche

1. Getriebe (G), umfassend eine Eingangswelle (10), eine erste Ausgangswelle (11), eine zweite Ausgangswelle (12), einen ersten Planetenradsatz (P1) sowie einen mit dem ersten Planetenradsatz verbundenen zweiten Planetenradsatz (P2), wobei die Planetenradsätze (P1 , P2) jeweils mehrere Elemente (E11 , E21 , E31 , E12, E22,

E32) umfassen, wobei die Eingangswelle (10), die zwei Ausgangswellen (11 , 12), die Planetenradsätze (P1 , P2) sowie deren Elemente derart angeordnet und ausgebildet sind, dass

- ein über die Eingangswelle (10) eingeleitetes Drehmoment gewandelt und in einem definierten Verhältnis auf die zwei Ausgangswellen (11 , 12) aufgeteilt wird, und

- die Entstehung eines Summendrehmoments verhindert wird,

- wobei zumindest ein drittes Element (E31 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit einem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) mittels einer Welle (3) drehfest verbunden ist und

- ein zweites Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) an einem drehfesten Bauelement (GG) festgesetzt ist, wobei die Welle (3) axial an zumindest einem Planetenrad (PR1 , PR2) eines der bei den Planetenradsätze (P1 , P2) positioniert ist.

2. Getriebe (G) nach Anspruch 1 , wobei die Eingangswelle (10) mit einem ersten Element (E11) des ersten Planetenrad satzes (P1) drehfest verbunden ist; die erste Ausgangswelle (11) mit einem zweiten Element (E21) des ersten Plane tenradsatzes (P1) drehfest verbunden ist; wobei ein drittes Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest mit einem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbunden ist; wobei ein zweites Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) an einem drehfesten Bauelement (GG) des Getriebes (G) festgesetzt ist; die zweite Ausgangswelle (12) mit einem dritten Element (E32) des zweiten Pla netenradsatzes (P2) drehfest verbunden ist.

3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steigung der Verzahnung des dritten Elementes (E31) des ersten Planeten radsatzes (P1) und die Steigung der Verzahnung des ersten Elementes (E12) des zweiten Planeten radsatzes (P2) eine zumindest ähnliche Größe, vorzugsweise dieselbe Größe, und dasselbe Vorzeichen aufweisen.

4. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (3) axi al ausschließlich an zumindest einem Planetenrad (PR1, PR2) positioniert ist.

5. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die axiale Positi onierung der Welle (3) mittels zumindest einem Anlaufelement (31) bewirkt ist, vor zugsweise mittels eines Druckkammes, einer Anlaufscheibe oder eines Sprengrin ges.

6. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine radiale La gerung der Welle (3) ausschließlich mittels zumindest einem Planetenrad (PR1 , PR2) eines der beiden Planetenradsätze (P1 , P2) bewirkt ist.

7. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei keine weitere Wellenanbindung an die Welle (3) vorgesehen ist, sodass ein von einer ersten An zahl an Planetenrädern (PR1) des ersten Planetenradsatzes (P1) in das dritte Ele ment (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) eingeleitetes Drehmoment in jeder Betriebssituation über das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) an die zweite Anzahl von Planetenrädern (PR2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) weitergeleitet wird.

8. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei das An laufelement (31)

- am dritten Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) oder

- am ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) oder

- an zumindest einem Planetenrad (PR1) des ersten Planetenradsatzes (P1) oder - an zumindest einem Planetenrad (PR2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) angeordnet ist.

9. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, wobei das An laufelement (31)

- an einer Innenverzahnung eines der dritten Elemente (E31 , E32) eines der beiden Planetenradsätze (P1 , P2) oder

- an einer Außenverzahnung o des ersten Elements (E11 , E12) eines der beiden Planetenradsätze (P1, P2) oder o eines Planetenrades (PR1 , PR2) eines der beiden Planetenradsätze (P1, P2) angeordnet ist.

10. Getriebe (G) nach Anspruch 9, wobei das dritte Element (E31, E32) ein Hohlrad (H01 , H02) und das erste Element (E11 , E12) ein Sonnenrad (S01 , S02) ist.

11. Getriebe (G) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Anlaufelement (31 ) eine Ver zahnung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass es sich über oder hindurch eine korrespondierende Verzahnung schieben lässt.

12. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 11 , wobei das Anlaufelement (31) in einer Betriebssituation relativ zur korrespondierenden Verzah nung und bezogen auf eine Montagelage in einer Nut um einen definierten Winkel, vorzugsweise um eine halbe Zahnbreite verdreht angeordnet ist.

13. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12, wobei ein Rückdrehen des Anlaufelements (31) durch ein in eine Nut des Anlaufelements kra gendes Bauteil verhindert ist.

14. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 13, wobei das Anlaufelement (31) mittels eines Sicherungsrings oder Sprengrings axial gesichert ist.

15. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 14, wobei das Anlaufelement (31) an der der zugehörigen Verzahnung angeordneten Seite zylind risch ausgebildet ist.

16. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 15, wobei das Anlaufelement (31) in der zugehörigen Verzahnung gegen Verdrehung gesichert ist.

17. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 16, wobei das Anlaufelement (31)

- an zumindest einer Seite, vorzugsweise an beiden Seiten eine konische An lauffläche oder

- an zumindest einer Seite, vorzugsweise an beiden Seiten eine ebene Anlauf fläche aufweist.

18. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 17, wobei das Anlaufelement (31) als ein Sprengring ausgeführt ist.

19. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 18, wobei dasje nige Element, welches ausgebildet ist, am Anlaufelement (31) anzulaufen an der An lauffläche konisch und/oder ballig ausgeführt ist.

20. Antriebsstrang mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19.

21. Fahrzeug mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 20 oder einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19.

Description:
Getriebe, Antriebsstranq und Fahrzeug mit Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft zudem einen Antriebsstrang sowie ein Fahrzeug.

Aus dem Stand der Technik sind Getriebe bekannt, bspw. aus der DE 102011 079 975 A1 , die eine Drehmomentwandlung als Verhältnis eines Ausgangsdrehmomen tes zu einem Eingangsdrehmoment sowie eine Übersetzung als Verhältnis einer Ein gangsdrehzahl zu einer Ausgangsdrehzahl bereitstellen.

Aus der DE 102018 112880 A1 ist ein Elektrofahrzeug mit einem integrierten Diffe rential bekannt. Das Elektrofahrzeug-Antriebssystem enthält einen Elektromotor, ers te und zweite Planetengetriebe einschließlich Sonnenrad, Planetenträger und Hohl rad-Elementen, erste und zweite Ausgangswellen und ein Gehäuse. Die Elemente des ersten Planetengetriebes sind mit dem Elektromotor, der ersten Abtriebswelle und einem Element des zweiten Planetengetriebes verbunden. Die Elemente des zweiten Planetengetriebes sind mit dem ersten Planetengetriebe, dem Gehäuse und der zweiten Abtriebswelle verbunden. Das erste Planetengetriebe stellt eine Differen tial-Reduktionsvorrichtung und das zweite Planetengetriebe stellt eine Umkehr- und Reduktionsvorrichtung bereit. Optionale Kupplungen können die Funktion eines Schlupfbegrenzungsdifferentials bereitstellen und Drehmoment zu einer Abtriebswel le oder der anderen verteilen.

Ein solches Getriebe, das auch wälzendes Differential genannt wird, bildet kein Summendrehmoment (bspw. an einem Differentialkorb), wie es sonst im Stand der Technik üblich ist. Die Verhinderung der Entstehung eines Summendrehmoments bedeutet, dass an keinem rotierenden Bauelement, wie der Eingangswelle, Aus gangswelle, Elemente der Planetenradsätze die Summe der an den beiden Aus gangswellen anliegenden Einzeldrehmomente anliegt.

Zudem sind Getriebe mit Planetenradsätzen bekannt. Die Sonnen- und Hohlräder dieser Planetenradsätze erzeugen bei Schrägverzahnungen Axialkräfte, welche nach außen hin abgestützt werden müssen. Um diese Axialkräfte abzustützen, werden koaxial zum Planetenradsatz angeordnete Wälzlager oder Druckkämme verwendet. Ein Druckkamm ist ein direkt an der Verzahnung angebrachter Ring, mit dem sich Zahnrad und Ritzel axial aufeinander abstützen. Der Kraftfluss wird dadurch sehr viel kürzer geschlossen als bei einer konventionellen Lagerung. Dadurch können Räder, Wellen und vor allen Dingen die Lager leichter ausgelegt werden, wodurch die Leis tungsverluste minimiert werden. Zusätzlich können extern auftretende Axialkräfte von der schnell laufenden auf die langsam laufende Welle übertragen werden, wo sie mit weniger Verlusten über ein Axiallager abgeleitet werden können. Der Druckkamm gemäß dem Stand der Technik ist üblicherweise ein gehärtetes und geschliffenes Präzisionsbauteil.

In Fig. 2 der DE 10323254 A1 ist ein Hohlrad gezeigt, welches axial mittels Druck kämmen an den Planetenrädern positioniert ist. Die Druckkämme übertragen die vollständigen Axialkräfte die in der Schrägverzahnung zwischen Planetenrädern und Hohlrad entstehen und schließen damit den Kraftfluss ohne die Axialkräfte über ein Gehäuse zu leiten. Das Sonnenrad ist in sinngemäßer Weise wie das Hohlrad an einem Druckkamm gelagert.

Fig. 1 der DE 102008041 209 A1 zeigt zwei ineinander geschachtelte Minusplane tenradsätze. Das zentrale Verbindungselement, welches das dritte Element in Form eines Hohlrades des einen und das erste Element in Form eines Sonnenrads des anderen Minusplanetenradsatzes miteinander verbindet, weist weitere Drehmoment einleitungsstellen auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein Getriebe bereitzustellen, insbesondere in der Form eines integrierten oder wälzenden Differentials, das eine verbesserte Lagerung derjenigen Welle ermöglicht, die ein Element des einen Plane tenradsatzes mit einem anderen Element des anderen Planetenradsatzes verbindet. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung einen Antriebsstrang mit einem solchen Getrie be sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevor zugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Erfindung geht aus von einem Getriebe umfassend eine Eingangswelle, eine ers te Ausgangswelle, eine zweite Ausgangswelle, einen ersten Planetenradsatz sowie einen mit dem ersten Planetenradsatz verbundenen zweiten Planetenradsatz wobei die Planetenradsätze jeweils mehrere Elemente umfassen, wobei ein an der Ein gangswelle eingeleitetes Drehmoment gewandelt und in einem definierten Verhältnis auf die zwei Ausgangswellen aufgeteilt wird, und die Entstehung eines Summen drehmoments verhindert wird, wobei zumindest ein drittes Element des ersten Plane tenradsatzes mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes mittels einer Welle drehfest verbunden ist und ein zweites Element des zweiten Planetenradsat zes an einem drehfesten Bauelement festgesetzt ist.

Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass die Welle, welche das dritte Elemente des ersten mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, axial an zumindest einem Planetenrad eines der beiden Planetenradsätze positioniert ist.

Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest mit einander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über wel ches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.

Die Elemente liegen insbesondere in der Form Sonnenrad, Planetenträger sowie Hohlrad vor.

Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittel achse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt. Ist ein Element festgesetzt, so ist es an einer Drehbewegung gehindert. Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes, kann es sich vorzugsweise um eine perma nent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauele ment.

Die axiale Positionierung der Welle kann sowohl an dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes als auch am zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes er folgen. Bevorzugt ist jedoch die Positionierung am ersten Planetenradsatz. Die Posi tionierung kann entweder an einem oder mehreren Planetenrädern des ersten oder des zweiten Planetenradsatzes erfolgen.

Durch die axiale Positionierung der Welle an zumindest einem Planetenrad kann er reicht werden, dass insbesondere akustische Schwingungsanregungen weniger stark in das drehfeste Bauelement eingeleitet werden, da sich schwingungsanregende Kräfte bspw. direkt an der Anlauffläche eines Anlaufelements kompensieren und zu dem keine direkte Ankopplung der Welle an das drehfeste Bauelement vorliegt.

Zudem wird durch den Wegfall einer separaten Lagerung für die Welle Kosten und Bauraum eingespart und Wirkungsgradverluste reduziert. Darüber hinaus ermöglich der radiale Freiheitsgrad durch Wegfall der Lagerung eine günstigere Lastaufteilung zwischen den einzelnen Zahneingriffen der Planetenräder. Zudem fallen akustische Anregungen geringer aus.

Das Getriebe kann bspw. derart ausgeführt sein, dass die Eingangswelle mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes dreh fest verbunden ist; die erste Ausgangswelle mit einem zweiten Element des ersten Planetenradsat zes drehfest verbunden ist; wobei ein drittes Element des ersten Planetenradsatzes drehfest mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; wobei ein zweites Element des zweiten Planetenradsatzes an einem drehfesten Bauelement des Getriebes festgesetzt ist; die zweite Ausgangswelle mit einem dritten Element des zweiten Planetenradsat zes drehtest verbunden ist.

So wird ein Getriebe bereitgestellt, dass die beiden Funktionen Drehmomentwand lung und Drehmomentverteilung, welche bisher durch zwei separate Baugruppen gelöst wurde, durch eine einzige integrale Baugruppe darstellen kann. Bei der Erfin dung handelt es sich somit um ein kombiniertes Übersetzungs- und Differentialge triebe, das einerseits eine Drehmomentwandlung unter Zuhilfenahme einer Gehäu- seabstützung und andererseits die Drehmomentverteilung auf die Ausgangswellen realisieren kann. In diesem Zusammenhang kann man auch von einem integrierten Differential sprechen. Zudem kann die Welle, welche den ersten und zweiten Plane tenradsatz verbindet kostengünstig, bauraumoptimiert und verlustarm gelagert wer den.

Die Angabe der Drehmomentwandlung ist wie folgt zu verstehen:

Das Getriebe hat zwei Ausgangswellen deren Drehmomentsumme bezogen auf das Eingangsdrehmoment die Wandlung des Getriebes beschreibt. Die Übersetzung der jeweiligen Ausgangswelle ist zunächst nicht definiert. Erst die Kopplung der beiden Ausgangswellen, bspw. über Räder des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn, erzeugt defi nierte Drehzahlen. Drehen beide Ausgangswellen mit gleicher Drehzahl, wie bspw. bei einer Geradeausfahrt, so kann, wie beim Stand der Technik, die Übersetzung als Drehzahlverhältnis zwischen Eingangsdrehzahl und einer der beiden identischen Ausgangsdrehzahlen gebildet werden. In allen anderen Fällen ist es nicht möglich mit der gängigen Definition der Übersetzung eine Übersetzung des Getriebes zu be nennen.

Die zwei Planetenradsätze können axial benachbart zueinander angeordnet sein.

Der erste Planetenradsatz kann aber auch radial innerhalb des zweiten Planetenrad satzes angeordnet sein. Man spricht bei letzterer Ausführung auch von einer ge schachtelten Anordnung der Planetenradsätze. Es ist bevorzugt, wenn Verzahnungen der zwei miteinander verbundenen Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes, also drittes Element des ersten Plane tensatzes und erstes Element des zweiten Planetensatzes, an demselben Bauteil ausgebildet sind.

Es ist bevorzugt, wenn eine Steigung der Verzahnung am dritten Element des ersten Planetensatzes und am ersten Element des zweiten Planetensatzes identisch ist. Die identische Steigung ermöglich eine Axialkraftfreiheit des Verbindungsbauteils oder der Koppelwelle, sodass sich auf eine aufwändige Axiallagerung verzichten lässt.

Unter Steigung oder Ganghöhe einer Schrägverzahnung wird der entlang einer zu gehörigen Drehachse gemessene Axialweg verstanden, der bei einer gedanklichen Fortführung eines Zahnes über die eigentliche Breite des Zahnrades hinaus benötigt wird um eine 360°-Umschlingung des Zahnes um die Achse zu bewirken. Bei Ge winden ist in analoger Weise der Begriff Gewindesteigung gebräuchlich. Ein schräg- verzahntes Zahnrad mit mehreren Zähnen ist somit mit einem mehrgängigen Gewin de vergleichbar. Bei Spindeln ist für die entsprechende Größe auch das Wort Gang höhe gebräuchlich.

Es ist bevorzugt, wenn die Eingangswelle zur Einleitung eines Drehmoments in das Getriebe mit einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Elektromaschine oder einer Verbrennungskraftmaschine, verbunden ist. Im Falle der Elektromaschine ist es be vorzugt, wenn der Rotor der Elektromaschine drehfest mit der Eingangswelle ver bunden ist. Es ist bevorzugt, wenn der Rotor über mindestens eine Übersetzungsstu fe mit der Eingangswelle in Verbindung steht.

Die Elektromaschine kann entweder koaxial zu den Planetenradsätzen oder achspa- rallel zu diesen liegend angeordnet sein. Im erstgenannten Fall kann der Rotor der Elektromaschine dabei entweder unmittelbar drehfest mit der Eingangswelle verbun den oder aber über eine oder auch mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen mit dieser gekoppelt sein, wobei Letzteres eine günstigere Auslegung der Elektroma schine mit höheren Drehzahlen und geringeren Drehmoment ermöglicht. Die mindes- tens eine Übersetzungsstufe kann dabei als Stirnradstufe und/oder als Planetenstufe ausgeführt sein.

Ist die Elektromaschine hingegen achsversetzt zu den Planetenradsätzen vorgese hen, so erfolgt eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Überset zungsstufen und/oder einen Zugmitteltrieb. Die eine oder die mehreren Überset zungsstufen können hierbei auch im Einzelnen entweder als Stirnradstufe oder als Planetenstufe realisiert sein. Bei einem Zugmitteltrieb kann es sich entweder um ei nen Riemen- oder einen Kettentrieb handeln.

Bei koaxialer Anordnung der Elektromaschine ist es bevorzugt, wenn die erste Aus gangswelle hindurch den Rotor der Elektromaschine geführt ist. Dadurch ist das Ge triebe mit Elektromaschine besonders kompakt.

Es ist bevorzugt, wenn sich die Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetensat zes zumindest annähernd aus dem Kehrwert der Standgetriebeübersetzung des ers ten Planetensatzes minus 1 berechnet, also: i 02 = — l - 1. 01

Für den Fall, dass die beiden Planetensätze als Minus-Planetensätze ausgeführt sind, bewirkt diese Rechenvorschrift unter Vernachlässigung von Getriebeverlusten eine jeweils hälftige Aufteilung des Abtriebsdrehmoments auf die beiden Ausgangs wellen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Erfindung zur Aufteilung des Drehmomentes auf zwei Räder derselben Achse verwendet wird.

Wird eine andere Drehmomentaufteilung gewünscht oder sind die Planetenradsätze anders ausgeführt (bspw. Fig. 4 bis 9), so kann in sinngemäßer Weise eine Rechen vorschrift definiert werden (Figur 19). Da im Betrieb unter realen Bedingungen die unsymmetrischen Getriebeverluste hin zu den beiden Ausgangswellen dazu führen können, dass ein geringfügiges Abweichen von der Rechenvorschrift vorteilhaft ist um gleiche Abtriebsdrehmomente an beiden Wellen zu erhalten erfolgt die Wortwahl „zumindest annähernd“. Diese Formulierung erfolgt auch deswegen, da eine exakte Einhaltung der Rechenvorschrift unter Einhaltung von ganzzahligen Zähnezahlen und günstigen Zähnezahlkombinationen, z.B. hinsichtlich akustischer Anforderungen, manchmal nicht möglich ist.

Es ist bevorzugt, wenn die Anzahl der Planeten des zweiten Planetenradsatzes grö ßer ist als die Anzahl der Planeten des ersten Planetenradsatzes. Mittels dieser Kon figuration lässt sich trotz Anwendung der vorstehend genannten Rechenvorschrift eine große Getriebeübersetzung realisieren, was wiederum eine besonders kompakt bauende und kostengünstige Elektromaschine ermöglicht.

Bevorzugt ist es, wenn der zweite Planetenradsatz fünf, sechs, sieben oder acht Pla neten aufweist. Bevorzugt ist es, wenn der erste Planetenradsatz drei oder vier Pla neten aufweist.

Ein weiterer positiver Effekt der großen bzw. größeren Planetenzahl am zweiten Pla netenradsatz ist, dass hierdurch das Sonnenrad oder/und Hohlrad des zweiten Pla netenradsatzes sehr dünnwandig und somit leicht, kostengünstig und bauraumgüns tig ausgeführt werden kann.

Die große bzw. größere Anzahl der Planeten ermöglicht darüber hinaus eine gleich mäßigere Einleitung der Verzahnungskräfte in das Sonnenrad oder/und das Hohlrad. Hierdurch wird eine geringere elastische Verformung des Sonnenrads bzw. des Hohl rad s bewirkt.

Zudem kann durch eine hohe Anzahl der Planeten am zweiten Planetenradsatz die Lagerung derjenigen Welle verbessert werden, die den ersten und zweiten Planeten radsatz verbindet. Dies ist deswegen möglich, da die Planetenräder des zweiten Pla netenradsatzes gehäusefest gelagert sind und die besagte Welle in diesen zentriert ist. Gehäusefest gelagerter Planetenräder können lediglich um ihre eigene Drehach se drehen - sie können nicht umlaufen.

Selbstverständlich kann auch ohne Anwendung der Rechen Vorschrift die Anzahl der Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes größer sein als diejenige des ersten Planetenradsatzes. Es ist bevorzugt, wenn die Antriebsmaschine quer zu einer Fahrtrichtung eingebaut ist. Es ist bevorzugt, wenn die zwei Ausgangswellen drehfest mit Rädern eines Fahr zeuges verbunden sind.

Es ist bevorzugt, wenn die zwei Ausgangswellen das eingeleitete Drehmoment auf unterschiedliche Achsen eines Fahrzeuges aufteilen. So lässt sich eine Anordnung als Längsverteilergetriebe (auch Längsverteiler genannt) realisieren, also ein Getrie be, das das eingeleitete Drehmoment bspw. auf mehrere Achsen, insbesondere auf eine Vorderachse und auf eine Hinterachse eines Fahrzeugs aufteilt.

Die Drehmomentaufteilung des Getriebes muss nicht gleichmäßig auf die Aus gangswellen erfolgen. Insbesondere bei der Ausführungsform als Längsverteilerge triebe kann eine nicht gleichmäßige Aufteilung zwischen der einen und der anderen Achse erfolgen. Bspw. kann die Aufteilung des von der Eingangswelle bereitgestell ten Drehmoments derart erfolgen, dass 60% auf die Hinterachse und 40% auf die Vorderachse geleitet werden.

Die zwei Planetenradsätze können sowohl als ein Minus- oder ein Plus- Planetenradsatz ausgeführt sein. Auch eine Kombination von Minus- und Plusplane tenradsatz ist möglich.

Ein Minus-Planetensatz setzt sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetenträger und Hohlrad zusammen, wo bei der Planetenträger mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder dreh bar gelagert führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.

Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetenträger vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das an dere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Pla netenräder untereinander kämmen. Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetenträgeranbindung miteinander zu tauschen, sowie der Betrag einer Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetenträgeranbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestand übersetzung um eins zu reduzieren und das Vorzeichen zu wechseln. Im Rahmen der Erfindung sind die zwei Planetenradsätze jedoch bevorzugt jeweils als Minus- Planetensatz ausgeführt.

Es ist bevorzugt, wenn beide Planetenradsätze als Minus-Planetenradsätze ausge führt sind. Diese haben einen guten Wirkungsgrad und lassen sich axial nebenei nander anordnen und radial schachteln.

Bei einer Kombination von Minus- und Plusplanetenradsatz in einer geschachtelten Anordnung ist es bevorzugt, wenn der radial innere Planetenradsatz ein Minus- Planetenradsatz und der radial äußere Planetenradsatz ein Plus-Planetenradsatz ist. Hierbei bleibt einerseits eine einfach zu realisierende Schachtelbarkeit erhalten. Au ßerdem bietet in diesem Zusammenhang das festgesetzte Hohlrad noch den Vorteil, dass der durch den Plus-Planetenradsatz bewirkte (üblicherweise) schlechtere Wir kungsgrad sich lediglich auf eine einzige Ausgangswelle auswirkt.

Im Rahmen der Erfindung kann dem Getriebe zusätzlich ein Übersetzungsgetriebe oder ein mehrgängiges Getriebe, vorzugsweise ein 2-Gang-Getriebe vorgeschaltet sein. Dieses Übersetzungsgetriebe oder mehrgängige Getriebe kann dann auch Be standteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung einer zusätzlichen Überset zung indem bspw, die Drehzahl der Antriebsmaschine übersetzt wird und die Ein gangswelle mit dieser übersetzten Drehzahl angetrieben wird. Das mehrgängige Ge triebe oder Übersetzungsgetriebe kann insbesondere in der Form eines Planetenge triebes vorliegen. Die Elemente des Getriebes können bevorzugt wie folgt ausgeführt sein: a) Getriebe mit zwei Minus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planeten träger und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planeten träger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Hohlrad han delt.

Dieses Getriebe könnte als ein erstes Konzept mit zwei Minus-Planetenradsätzen bezeichnet werden. b) Getriebe mit zwei Minus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad han delt und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträ ger handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Hohlrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Planetenträ ger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad handelt.

Dieses Getriebe könnte als ein zweites Konzept mit zwei Minus-Planetenradsätzen bezeichnet werden. c) Getriebe mit zwei Minus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planeten träger und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planeten träger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Hohlrad han delt.

Dieses Getriebe könnte als ein fünftes Konzept mit zwei Minus-Planetenradsätzen bezeichnet werden. d) Getriebe mit einem Plus- und einem Minus-Planetenradsatz, wobei der zweite Planetenradsatz der Minus-Planetenradsatz ist, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträ ger handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planeten träger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Hohlrad handelt.

Bei diesem Getriebe handelt es sich quasi um das erste Konzept mit einem Plus- Planetenradsatz. e) Getriebe mit einem Plus- und einem Minus-Planetenradsatz, wobei der erste Pla netenradsatz der Minus-Planetenradsatz ist, wobei es sich bei - dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planeten träger und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (P2) um ein Hohlrad und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planeten träger handelt.

Bei diesem Getriebe handelt es sich quasi um das erste Konzept mit einem Plus- Planetenradsatz. f) Getriebe mit zwei Plus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträ ger handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Hohlrad und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planeten träger handelt.

Bei diesem Getriebe handelt es sich quasi um das erste Konzept mit zwei Plus- Planetenradsätzen.

Bevorzugt ist es, wenn die Steigung der Verzahnung des dritten Elementes des ers ten Planetenradsatzes und die Steigung der Verzahnung des ersten Elementes des zweiten Planetenradsatzes eine zumindest ähnliche Größe, vorzugsweise dieselbe Größe, und dasselbe Vorzeichen aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass die Verbin dungswelle der Planeten radsätze axial ausgeglichen ist. Außerdem wird dadurch erreicht, dass die Axialkraft aus der Verzahnung des ersten Elementes des ersten Planetenradsatzes und die Axialkraft aus der Verzahnung des dritten Elementes des zweiten Planetensatzes betragsmäßig gleich sind.

Bevorzugt ist es, wenn die Welle axial ausschließlich an Planetenrädern eines der beiden Planetenradsätze positioniert ist. Die Positionierung kann entweder an einem oder mehreren Planetenrädern des ersten oder des zweiten Planetenradsatzes er folgen.

Bevorzugt ist es, wenn die axiale Positionierung der Welle mittels zumindest einem Anlaufelement bewirkt ist, vorzugsweise mittels eines Druckkammes, einer Anlauf scheibe oder eines Sprengringes. Anders ausgedrückt erfolgt die axiale Lagerung durch Anlaufen an ein oder mehrere Planetenräder, vorzugsweise des inneren Pla netenradsatzes.

Bevorzugt ist es, wenn die radiale Lagerung der Welle ausschließlich mittels der Pla netenräder bewirkt ist. Durch die Zentrierung in das Planetenrad oder in die Plane tenräder des äußeren Planetenradsatzes kann auf eine konventionelle Lagerung der Welle - und damit auch des dritten Elements des ersten Planetenradsatzes und des ersten Elementes des zweiten Planetenradsatzes - verzichtet werden.

Bevorzugt ist es, wenn keine weitere Wellenanbindung an die Welle vorgesehen ist, sodass ein von einer ersten Anzahl an Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes in das dritte Element des ersten Planetenradsatzes eingeleitetes Drehmoment in je der Betriebssituation über das erste Element des zweiten Planetenradsatzes an die zweite Anzahl von Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes weitergeleitet wird.

Das Anlaufelement kann entweder am dritten Element des ersten Planetenradsatzes, am ersten Element des zweiten Planetenradsatzes, an zumindest einem Planetenrad des ersten Planetenradsatzes oder an zumindest einem Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes angeordnet sein. Das Anlaufelement kann insbesondere an einer Innenverzahnung eines dritten Ele ments eines der beiden Planetenradsätze angeordnet sein. Dies hat zum einen den Vorteil, dass ohne besondere Fliehkraftsicherung Sprengringe oder Sicherungsringe zum Einsatz kommen können. Anders ausgedrückt, sind die Fliehkräfte bei dieser Anordnung unkritisch. Außerdem ist bei der bevorzugten Ausführungsform der ver schachtelten Planetenradsatzanordnung (also einer Anordnung mit einem radial in neren Planetenradsatz und einem radial äußeren Planetenradsatz) der radial innere Planetenraddurchmesser der größere von beiden, sodass eine größere Kontaktflä che ermöglicht werden kann. Außerdem kann trotz radialer Beabstandung zwischen Kontaktfläche und Wälzpunkt eine geringe Differenzgeschwindigkeit in der Kontakt fläche bewirkt werden.

Die Kontaktfläche ist diejenige Fläche am Anlaufelement, über die sich die beiden korrespondierenden Zahnräder beim Auftreten einer Axialkraft gegeneinander ab stützen. Da in der Regel eine Laufbahn kegelförmig und die andere Laufbahn kegel förmig mit überlagerter Balligkeit ausgeführt wird, erhält man, an der Berührstelle (ideal steif betrachtet) einen Kontaktpunkt. Für die Verluste sind die einzelnen Gleit geschwindigkeiten in der Kontaktfläche (vereinfacht die Gleitgeschwindigkeit im Kon taktpunkt) ausschlaggebend.

Der Wälzpunkt zweier Zahnräder eines Zahnradpaares ist der Punkt, an dem die Ge schwindigkeitsvektoren der beiden Zahnräder identisch sind. Räumlich betrachtet handelt es sich hierbei um eine Gerade.

Das Anlaufelement kann aber auch an einer Außenverzahnung eines ersten Ele ments oder eines Planetenrades von einem der beiden Planetenradsätze angeordnet sein.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement eine Verzahnung aufweist, die derart aus gebildet ist, dass es sich über oder hindurch eine zugehörige oder korrespondieren de Verzahnung schieben lässt, also der zuvor genannten Außen- oder Innenverzah nung, an welcher das Anlaufelement angeordnet ist. Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement in einer Betriebssituation relativ zur kor respondierenden Verzahnung und bezogen auf eine Montagelage in einer Nut um einen definierten Winkel, vorzugsweise um eine halbe Zahnbreite verdreht angeord net ist.

Bevorzugt ist es, wenn ein Rückdrehen des Anlaufelements durch ein in eine Lücke des Anlaufelements umgeformtes Bauteil verhindert ist. Das Bauteil kann bspw. ein in die Lücke eingelegtes Sicherungsblech sein.

Durch das Verdrehen des Ringes in der Nut ist dies eine äußerst robuste Lösung. Diese Lösung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn relativ hohe Axialkräfte über das Anlaufelement übertragen werden sollen. Dies kann z.B. dann der Fall sein, wenn es bei sehr hoch belasteten Getrieben nicht möglich ist, die Verzahnungen so auszulegen, dass die Axialkräfte ausgeglichen sind, wobei unter ausgeglichen Axial kräften ein Kräftegleichgewicht zwischen der am dritten Element des ersten Plane tenradsatzes und der am ersten Element des zweiten Rasatzes eingeleiteten axialen Verzahnungskraft in die Welle 3 zu verstehen ist, in anderen Worten ist es bei aus geglichenen Axialkräften nicht erforderlich Axialkräfte aus den Verzahnungen der Welle 3 in ein Gehäuse oder eine andere Welle abzustützen. Dies kann auch dann der Fall sein, wenn ein weiteres Drehmoment an der Welle, z.B. durch eine ange bundenen Torque-Vectoring-Einheit, eingeleitet wird.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement mittels eines Sicherungsrings oder Spren grings axial gesichert ist.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement an der der zugehörigen Verzahnung an geordneten Seite zylindrisch ausgebildet ist.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement, in der zugehörigen Verzahnung gegen Verdrehung gesichert ist.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement an zumindest einer Seite, vorzugsweise an beiden Seiten eine konische und/oder ballige Anlauffläche aufweist. Dadurch kann das Anlaufelement, bspw. in der Form eines Ringes, mit einer beliebigen seiner zwei Seiten eingelegt werden.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement an zumindest einer Seite, vorzugsweise an beiden Seiten eine ebene Anlauffläche aufweist.

Bevorzugt ist es, wenn das Anlaufelement als ein Sprengring ausgeführt ist.

Bevorzugt ist es, wenn das Zahnrad, welches ausgebildet ist am Anlaufelement an zulaufen an der Anlauffläche konisch und/oder ballig ausgeführt ist.

Das Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges für ein Hyb rid- oder Elektrofahrzeug und ist dann zwischen einer als Verbrennungskraftmaschi ne oder als Elektromaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Eingangswelle des Getriebes bevorzugt mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine oder der Rotorwelle der Elektromaschine gekoppelt. Das Getriebe kann auch Teil eines An triebsstrangs für ein konventionelles Kraftfahrzeug sein, also ein Fahrzeug, das ledig lich durch eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird.

Dass zwei Bauelemente des Getriebes drehfest „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine perma nente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bau element des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind fest miteinander gekoppelt. Auch eine drehelasti sche Verbindung zwischen zwei Bauteilen wird als drehfest verstanden. Insbesonde re kann eine drehfeste Verbindung auch Gelenke beinhalten, z.B. um eine Lenkbe wegung oder eine Einfederung eines Rades zu ermöglichen. Nach einem anderen Aspekt wird ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein Getriebe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist. Die Vortei le des Getriebes wirken sich auch auf einen Antriebsstrang mit einem solchen Ge triebe aus.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen Antriebs strang mit einem Getriebe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist. Die Vorteile des Getriebes wirken sich auch auf ein Fahrzeug mit einem solchen Ge triebe aus.

Insgesamt lässt sich durch die Erfindung ein Getriebe und ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe bereitstellen, das eine integrale Bauweise, also Drehmomentwand lung und Drehmomentverteilung sowie eine kompakte und axial kurz bauende (ins besondere bei geschachtelter Anordnung) Bauweise aufweist. Zudem zeichnet sich das Getriebe durch einen guten Wirkungsgrad und geringe Kosten durch geringe Komplexität auf. Es treten deutlich geringere Verzahnungskräfte auf. Zudem lässt sich das Problem der Fressproblematik verringern. Weiterhin ist ein extrem niedriger Sperrwert darstellbar.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Flauptan- spruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich dar über hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung o- der unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugs zeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1a - 1 e eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges; Fig. 2 - 5 eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus Fig. 1 zur Anwendung kommen kann, in je einer bevorzugten Ausführung;

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Getriebes, wie es bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus Fig. 1 zur Anwendung kommen kann, in einer weiteren bevorzugten Ausführung;

Fig. 7 - 9 eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus Fig. 1 zur Anwendung kommen kann, in je einer weiteren bevorzugten Ausführung;

Fig. 10-13 eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus Fig. 1 zur Anwendung kommen kann, in je einer weiteren bevorzugten Ausführung;

Fig. 14 die Ausführung gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht;

Fig. 15-18 eine Schematische Darstellung des Funktionsprinzips der Erfin dung;

Fig. 19 eine Übersicht der Standgetriebeübersetzungen der einzelnen Ausführungsformen;

Fig. 20a-20d eine Übersicht über die verschiedenen Möglichkeiten die Welle an den Planetenrädern des Getriebes (G) zu lagern; und

Fig. 21-26 die aus Fig. 20a-20d bekannten Ausführungsformen in jeweils vergrößertem Ausschnitt.

Fig. 1a bis 1e zeigen jeweils eine schematische Ansicht eines Getriebes G eines Kraftfahrzeugantriebsstranges 100 eines Fahrzeugs 1000, in Form eines PKW. Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1a zeigt einen elektrischen Antrieb der die hinte re Achse A des Fahrzeugs 1000 antreibt. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Elektromaschine EM auf zwei Ausgangswellen 11 und 12 aufteilt. Das Getriebe G sowie die Elektromaschine sind in einem gemeinsa men Gehäuse angeordnet. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 darge stellt. Wie zudem in Fig. 1a zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Elektroma schine EM quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1b zeigt einen verbrennungsmotorischen Antrieb der die hintere Achse A des Fahrzeugs 1000 antreibt. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine VM auf zwei Ausgangswellen 11 und 12 aufteilt, wobei zwischen Getriebe G und Verbren nungskraftmaschine VM ein weiteres Getriebe, bspw. ein Automatikgetriebe des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 darge stellt. Wie zudem in Fig. 1b zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Verbren nungskraftmaschine VM längs zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1c zeigt einen verbrennungsmotorischen Antrieb der die hintere Achse A und die vorderer Achse B des Fahrzeugs 1000 antreibt. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Verbren nungskraftmaschine VM auf die Achsen A und B aufteilt, wobei zwischen Getriebe G und Verbrennungskraftmaschine VM ein weiteres Getriebe, bspw. ein Automatikge triebe, des Fahrzeugs angeordnet ist. Das Getriebe G kann dann über eine Aus gangswelle 11 mit einem Achsdifferential der Hinterradachse A und über eine Aus gangswelle 12 mit einem Achsdifferential der Vorderachse B verbunden sein. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1c zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Verbrennungskraftmaschine VM längs zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1d zeigt einen elektrischen Antrieb der die vorde re Achse B des Fahrzeugs 1000 antreibt, also einen elektrischen Fron-Quer-Antrieb. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Elekt romaschine EM auf zwei Ausgangswellen 11 und 12 aufteilt. Das Getriebe G sowie die Elektromaschine sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Fahrt richtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1d zu erken nen ist, sind das Getriebe G und die Elektromaschine EM quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1e zeigt einen elektrischen Allrad-Antrieb der die hintere Achse A sowie die vordere Achse B des Fahrzeugs 1000 antreibt. Hierbei handelt es sich um ein als Längsverteiler ausgeführtes Getriebe. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Elektromaschine EM auf zwei Ausgangswellen 11 und 12 aufteilt. Die Ausgangswelle 11 überträgt das Dreh moment auf die vordere Achse B, während die Ausgangswelle 12 das Drehmoment auf die hintere Achse A überträgt. Die jeweiligen Drehmomente werden dann wiede rum in jeweilige Achsdifferentiale eingeleitet. Das Getriebe G sowie die Elektroma schine sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1e zu erkennen ist, sind das Ge triebe G und die Elektromaschine EM quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Fig. 2 zeigt ein Getriebe G in einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Das Ge triebe G umfasst eine Eingangswelle 10, eine erste Ausgangswelle 11, eine zweite Ausgangswelle 12, einen ersten Planetenradsatz P1 sowie einen mit dem ersten Planetenradsatz P1 verbundenen zweiten Planetenradsatz P2. Die Planetenradsätze P1 und P2 sind vorliegend jeweils als ein Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Die Planetenradsätze P1 , P2 umfassen jeweils mehrere Elemente E 11 , E21 , E31, E12, E22, E32, wobei es sich bei dem ersten Element E11 um ein Sonnenrad SOI , bei dem zweiten Element E21 um einen Planetenträger PT1 und bei dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 um ein Hohlrad H01 handelt. Bei dem zweiten Planetenradsatz P2 handelt es sich bei dem ersten Element E12 um ein Sonnenrad S02, bei dem zweiten Element E22 um einen Planetenradträger PT 2 sowie bei dem dritten Element E32 um ein Hohlrad H02. Die Planetenradträger PT1, PT2 lagern jeweils mehrere Planetenräder, die dargestellt, aber nicht bezeichnet sind. Die Plane tenräder kämmen einerseits mit dem jeweiligen, radial innen liegenden Sonnenrad als auch mit dem jeweiligen, umliegenden Hohlrad. Die Eingangswelle 10, die erste Ausgangswelle 11 sowie die zweite Ausgangswelle 12 sind koaxial zueinander an geordnet. Ebenso sind die zwei Planetenradsätze P1 , P2 koaxial zueinander ange ordnet.

Die Eingangswelle 10 ist vorliegend mit dem ersten Element E11 drehfest verbun den. Die erste Ausgangswelle 11 ist drehfest mit dem zweiten Element E21 des ers ten Planetenradsatzes drehfest verbunden. Die zweite Ausgangswelle 12 ist drehfest mit dem dritten Element E32 des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden.

Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 ist drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, während das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Bei dem drehfesten Bauelement GG handelt es sich um ein Ge triebegehäuse des Getriebes G.

Das dritte Element E31 , also das Hohlrad H01 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12, also das Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes bilden ein gemeinsames Bauteil, das vorliegend als eine Welle 3 vorliegt.

Das erfindungsgemäße Merkmal, wonach die Welle 3 axial an zumindest einem Pla netenrad PR1, PR2 eines der beiden Planetenradsätze P1 , P2 positioniert ist, ist vorhanden - jedoch nicht dargestellt. Die erfindungsgemäße Axiallagerung der Welle 3 wird nachfolgend in den Figuren 20(a-d) bis 26 näher erläutert.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Eingangswelle 10, die erste Ausgangswelle 11 sowie die zweite Ausgangswelle 12 koaxial zueinander angeordnet. Ebenso sind die zwei Planetenradsätze P1 , P2 koaxial zueinander angeordnet. Die zwei Planeten radsätze P1 , P2 sind gemäß dieser Ausführungsform axial beabstandet zueinander angeordnet.

Die Eingangswelle 10 kann mit einer Antriebsmaschine verbunden sein und so ein Eingangsdrehmoment in das Getriebe G einleiten. Das heißt, Eingangswelle und Ausgangswellen drehen in die gleiche Richtung. Durch die Verbindung der zwei Pla netenradsätze P1 , P2 miteinander sowie der Abstützung des zweiten Elements E22 am Gehäuse GG kann das eingeleitete Eingangsdrehmoment auf die zwei Aus gangswellen 11 , 12 aufgeteilt werden. Hierbei übernimmt das Getriebe nicht nur die Funktion eines Übersetzungsgetriebes, sondern zusätzlich auch eines Differentialge triebes. Das heißt, das eingeleitete Drehmoment wird nicht nur übersetzt, sondern auch auf verschiedene Ausgangswellen aufgeteilt. Bei dieser Ausführungsform er folgt keine Drehrichtungsumkehr.

Fig. 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Getriebes G. Im Unter schied zur Ausführung gemäß Fig. 2 zeigt die Ausführung gemäß Fig. 3 eine radial verschachtelte Anordnung der zwei Planetenradsätze P1 , P2. Während die Ausfüh rung gemäß Fig. 2 eine äußerst radial kompakt bauende Lösung vorschlägt, ermög licht die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ein äußerst axial kompakt bauendes Getrie be G. Der erste Planetenradsatz P1 bildet hierbei den radial innen liegenden Plane tenradsatz. Der zweite Planetenradsatz P2 bildet den radial außen liegenden Plane tenradsatz. Der erste Planetenradsatz P1 liegt demnach radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes P2. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Verbindung des ers ten Hohlrades H01 des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes als ein einziges Bauteil ausgebildet, das vorliegend eben falls als eine Welle 3 vorliegt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt ebenfalls keine Drehrichtungsumkehr.

Fig. 4 zeigt ein Getriebe G in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Im Un terschied zu Fig. 2 ist der erste Planetenradsatz P1 nun als ein Plus-Planetenradsatz ausgebildet. Das heißt, das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes ist als ein Planetenradträger ausgebildet, der drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes, also dem Sonnenrad S02 verbunden ist. Das zweite Element E21 ist nunmehr als ein Hohlrad H01 ausgebildet und drehfest mit der ers ten Ausgangswelle 11 verbunden. Das dritte Element E31 des ersten Planetenrad satzes und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes sind wiederum an demselben Bauteil ausgebildet, das vorliegend als eine Welle 3 vorliegt. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen. Fig. 5 zeigt eine weiter bevorzugte Ausführungsform des Getriebes G. Im Unter schied zur Ausführung gemäß Fig. 2 sind nun beide Planetenradsätze P1 , P2 als Plus-Planetenradsätze ausgebildet. So ist das zweite Element E21 als ein Hohlrad H01 ausgebildet und mit der ersten Ausgangswelle 11 drehfest verbunden. Das drit te Element E31 ist nunmehr als ein Planetenträger PT1 ausgebildet und drehfest mit dem ersten Element E12, also dem Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden. Das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist nun mehr als das Hohlrad H02 ausgebildet und an dem drehfesten Bauelement GG fest gesetzt. Das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 hingegen ist als Planetenträger PT2 ausgebildet und drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 12 ver bunden.

Es wurde also bei beiden Planetenradsätzen P1 , P2 die Planetenträger- und Hohl radanbindung vertauscht. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.

Fig. 6 zeigt ein Getriebe in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Im Unter schied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist nunmehr der zweite Planetenrad satz P2 als ein Plus-Planetenradsatz ausgebildet, während hingegen der erste Pla netenradsatz P1 unverändert bleibt. Somit ist also das Hohlrad H02 des zweiten Planetenradsatzes P2 an dem Gehäuse GG festgesetzt. Zudem ist der Planetenträ ger PT2 mit der zweiten Ausgangswelle 12 drehfest verbunden. Es wurden also die Planetenträger- und Hohlradanbindung des zweiten Planetenradsatzes vertauscht. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.

Fig. 7 zeigt eine weiter bevorzugte Ausführungsform des Getriebes G. Im Unter schied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sieht die Ausführungsform gemäß Fig. 7 radial verschachtelte Planetenradsätze P1 , P2 vor. Der radial innen liegende Pla netenradsatz ist der erste Planetenradsatz P1. Der radial außen liegende Planeten radsatz ist der zweite Planetenradsatz P2. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 6 bzw. 2 verwiesen.

Fig. 8 zeigt das Getriebe G in einerweiteren bevorzugten Ausführungsform. Diese Ausführungsform weist im Vergleich zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 folgende Unterschiede auf. Zum einen ist eine Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschi- ne EM vorgesehen. Die Elektromaschine EM umfasst einen gehäusefesten Stator S sowie einen Rotor R. Der Rotor R der Elektromaschine EM ist drehfest mit dem ers ten Element E11 , also dem Sonnenrad S01 des ersten Planetenradsatzes verbun den. Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes als ein Hohlrad H01 ausgebildet ist und drehfest mit der ersten Ausgangswelle 11 verbunden ist. Zudem ist das dritte Element E31 des ersten Pla netenradsatzes P1 als ein Planetenträger PT1 ausgebildet und drehfest mit dem ers ten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, das vorliegend als ein Hohlrad H02 ausgebildet ist. Das zweite Element E22 des zweiten Planetenrad satzes ist weiterhin als ein Planetenträger PT2 ausgebildet und an dem Gehäuse GG festgesetzt. Demnach ist das dritte Element E32 als ein Sonnenrad S02 ausgebildet und mit der zweiten Ausgangswelle drehfest verbunden. Bei dieser bevorzugten Aus führungsform erfolgt eine Drehrichtungsumkehr der Eingangsdrehzahl. Eine Ver schachtelung der Planetenradsätze P1 , P2 ist bei dieser Ausführungsform nicht mög lich.

Mit anderen Worten erfolgt die Einleitung des Drehmoments weiterhin über das Son nenrad S01 des ersten Planetenradsatzes P1, während hingegen der Abtrieb über das Hohlrad H01 gewährleistet wird. Anders als bei Fig. 2 ist nunmehr der Planeten träger des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest mit dem Hohlrad H02 des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Im Unterschied zur Ausführung gemäß Fig. 2 erfolgt der Abtrieb des zweiten Planetenradsatzes demnach über das Sonnenrad S02.

Fig. 9 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Getriebes G. Die Ausfüh- rungsform weist folgende Unterschiede zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 auf. Zum einen ist eine Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschine EM vorgesehen, die einen gehäusefesten Stator S und einen Rotor R aufweist. Der Rotor R ist mit der Eingangswelle 10 drehfest verbunden, welche wiederum mit dem ersten Element E11 , das vorliegend als ein Hohlrad H01 ausgebildet ist, des ersten Planetenradsat zes P1 verbunden. Die erste Ausgangswelle 11 ist vorliegend mit dem zweiten Ele ment E21 , das vorliegend als ein Planetenträger PT2 vorliegt, des ersten Planeten radsatzes P1 verbunden. Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 , das vorliegend als ein Sonnenrad S01 ausgebildet ist, ist drehfest mit dem ersten Element E12, also dem Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes P2, verbun den. Die übrigen Elemente des zweiten Planetenradsatzes bleiben unverändert.

Anders als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erfolgt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 die Einleitung des Drehmoments über das Hohlrad H01 des ersten Planetenradsatzes P1, während der Abtrieb des ersten Planetenradsatzes P1 wei terhin über den Planetenträger PT1 erfolgt. Im Unterschied zur Fig. 2 erfolgt die Ver bindung der beiden Planetenradsätze P1 , P2 über ein gemeinsames Sonnenrad, das vorliegend als eine Welle 3 vorliegt.

Fig. 9a zeigt eine konkrete Ausführungsform des Getriebes G für den Antriebsstrang aus Fig. 1c. Abtrieb 12 überträgt das Drehmoment auf die Hinterachse A. Abtriebe 11 überträgt das Drehmoment auf die Vorderachse B. Wie gut zu erkennen ist, sind die Ausgangswellen 11 ,

12 achsparallel zueinander - und nicht koaxial zueinander - angeordnet. Die zweite Aus gangswelle 12 des zweiten Planetenradsatzes P2 kämmt mit einem Zwischenzahnrad ZZ, welches wiederum mit einer Welle verbunden ist, welche das Drehmoment wiederum in eine nicht dargestelltes Hinterachsdifferential einleitet.

Fig. 10 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei dem Getriebe G zusätzlich ein Übersetzungs getriebe in Form eines Planetengetriebes P3 vorgeschaltet ist.

Bei dem Getriebe G handelt es sich um die Ausführungsform gemäß Fig. 3, auf wel che hiermit verwiesen wird. Der Planetenradsatz P3 ist als ein Minus- Planetenradsatz ausgebildet und weist ein erstes Element E13, das als ein Sonnen rad ausgebildet ist, ein zweites Element E23, das als ein Planetenträger ausgebildet ist sowie ein drittes Element E33, das vorliegend als ein Hohlrad H03 ausgebildet ist, auf. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes ist drehfest mit der Ein gangswelle 10 des Getriebes G verbunden.

Des Weiteren ist dem Planetengetriebe P3 ein Schaltelement SE zugeordnet. Das Schaltelement SE ist dazu eingerichtet, das dritte Element E33 an dem drehfesten Bauelement GG festzusetzen. Ferner ist das Schaltelement SE dazu eingerichtet, in einer zweiten Schaltposition das dritte Element E33 mit dem ersten Element E13 des dritten Planetenradsatzes zu verbinden, also zu verblocken. Ist ein Planetenradsatz verblockt, so ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl stets 1. Anders ausgedrückt läuft der Planetenradsatz als Block um. In einer dritten Schaltposition ist das dritte Element E33 weder am Gehäuse festgesetzt, noch ist der Planetenradsatz P3 verblockt. Das Schaltelement SE liegt in diesem Fall in einer neutralen Schaltstel lung vor. Die erste Schaltstellung des Schaltelements SE ist mit Bezugszeichen G1 gekennzeichnet, welche zugleich eine erste Gangstufe repräsentiert. Die zweite Schaltstellung ist mit dem Bezugszeichen G2 gekennzeichnet, welche zugleich eine zweite Gangstufe repräsentiert. Das erste Element E13 des Planetenradsatzes P3 ist über eine Eingangswelle 14 mit einer nicht dargestellten Antriebsmaschine verbun den. Ist das Schaltelement SE in seiner Neutralstellung, so wird das in das Überset zungsgetriebe P3 eingeleitete Antriebsmoment nicht auf die Eingangswelle 10 des Getriebes G übertragen.

Wie zudem gut aus Fig. 10 zu entnehmen ist, ist das Übersetzungsgetriebe P3 koa xial zur Eingangswelle 10 und zu den Ausgangswellen 11, 12 angeordnet. Zudem ist gut zu erkennen, wie die erste Ausgangswelle 11 durch die als Hohlwelle ausgeführ te Eingangswelle 10 und im weiteren Verlauf durch die als Hohlwelle ausgeführte weitere Welle 14 geführt ist. Die beiden Ausgangswellen 11, 12 sind jeweils mit ei nem Antriebsrad 20 verbunden. Gleichlaufgelenke 15 sind vorgesehen, um Radbe wegungen wie Lenkbewegung und/oder Einfederung zu ermöglichen. Das Schalt element SE ist hier als formschlüssiges Doppelschaltelement dargestellt. Es sind auch Einzelschaltelemente insbesondere Lastschaltelemente vorstellbar.

Fig. 11 zeigt einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Bei dem Getriebe G han delt es sich um die bevorzugte Ausführung gemäß Fig. 2, worauf verwiesen wird. Anders als in Fig. 10 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 kein Übersetzungs getriebe vorgeschaltet. Die Antriebsmaschine ist als eine Elektromaschine EM aus gebildet. Die Elektromaschine EM weist einen gehäusefesten Stator S sowie einen Rotor R auf. Der Rotor R ist drehfest mit der Eingangswelle 10 verbunden. Die Elekt romaschine EM ist, wie gut zu erkennen ist, koaxial zur Eingangswelle 10 und zu den Ausgangswellen 11, 12 angeordnet. Zudem ist sie damit koaxial zu den Planeten radsätzen P1 , P2 angeordnet. Die Eingangswelle 10 ist als eine Hohlwelle ausge führt, durch welche hindurch die erste Ausgangswelle 11 geführt ist. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 10 verwiesen.

Fig. 12 zeigt einen weiteren Antriebsstrang 100 mit einem Getriebe G in einer bevor zugten Ausführungsform. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 11 sind die Planetenradsätze P1 , P2 nicht axial nebeneinander, sondern radial übereinander, also geschachtelt, angeordnet. Bei dem Getriebe G handelt es sich somit um die be vorzugte Ausführungsform aus Fig. 3. Im Übrigen wird auf die Ausführungen gemäß Fig. 11 und Fig. 3 verwiesen.

Fig. 13 zeigt einen Antriebsstrang 100 in einerweiteren bevorzugten Ausführungs form. Diese Ausführungsform ähnelt der Ausführungsform gemäß Fig. 11 , wobei im Unterschied zu dieser die Elektromaschine EM nicht koaxial, sondern achsparallel zum Getriebe G angeordnet ist. Eine Anbindung erfolgt dabei über eine Stirnrad stufe SRS, die sich aus einem ersten Stirnrad SR1 und einem zweiten Stirnrad SR2 zu sammensetzt. Das erste Stirnrad SR1 ist dabei drehfest an der Eingangswelle 10 angebunden. Das Stirnrad SR1 steht dann mit dem Stirnrad SR2 im Zahneingriff, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM platziert ist, die innerhalb der Elektromaschine EM die Anbindung an den - vorliegend nicht wei ter dargestellten - Rotor der Elektromaschine EM herstellt.

Ansonsten entspricht die Ausführung nach Fig. 13 der Ausführungsform nach Fig. 11 , sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 14 zeigt die bevorzugte Ausführungsform des Getriebes G gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht. Die im Zentrum liegende Welle ist die Ausgangswelle 11. Die Ein gangswelle 10 fällt in dieser Zeichnung mit dem Sonnenrad von P1 zusammen, d.h. anders ausgedrückt, die Eingangswelle 10 ist mit einem Sonnenrad des ersten Pla netenradsatzes P1 verbunden. Das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 wiederum steht im Zahneingriff mit Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes P1. Die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes P1 wiederum kämmen mit dem um- liegenden Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 , wobei das Hohlrad zugleich das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 bildet. Das Sonnenrad des zwei ten Planetenradsatzes P2 wiederum steht im Zahneingriff mit Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes P2. Die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes P2 wiederum stehen im Zahneingriff des die Planetenräder umgebenden Hohlrads des zweiten Planetenradsatzes P2.

Wie gut zu erkennen ist, ist die Anzahl der Planeten des zweiten Planetenradsatzes größer als die Anzahl der Planeten des ersten Planetenradsatzes. Gemäß dieser Ausführung weist der zweite Planetenradsatz P2 sechs während der erste Planeten radsatz P1 hingegen vier Planeten aufweist.

Mittels dieser Konfiguration lässt sich eine große Getriebeübersetzung realisieren, was wiederum eine besonders kompakt bauende und kostengünstige Elektroma- schine ermöglicht.

Eine große Getriebeübersetzung führt jedoch gemäß der Rechenvorschrift zu einer betragsmäßig kleineren Standgetriebeübersetzung am zweiten Planeten radsatz P2. Eine kleinere Standgetriebeübersetzung führt wiederum zu einem kleinen Planetendurchmesser. Ein kleiner Planetendurchmesser wiederum verschlechtert den Zahneingriff und reduziert den Einbauraum für die Planetenlager.

Es hat sich herausgestellt, dass eine höhere Planetenanzahl des zweiten Planeten radsatzes im Vergleich zum ersten Planetenradsatz diesem Effekt entgegenwirkt.

Die nachfolgenden Figuren 15 bis 17 zeigen die Krafteinleitung und Kraftabstützun- gen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik wie bspw. DE 102011 079 975 A1. Dem Stand der Technik wird die bevorzugte Ausführungsform mit zwei Mi nus-Planetengetrieben gegenübergestellt, wie sie u.a. in Fig. 2 und 3 beschrieben wurden. Jedoch gilt diese Betrachtung sinngemäß auch für die übrigen Ausführungs formen.

Für die Figuren 15 bis 17 gilt allgemein:

Am ersten Planetenradsatz P1 wird das Drehmoment der Eingangswelle 10 in das Abtriebsmoment für den ersten Abtrieb 11 gewandelt. Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 (welches zugleich das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist) wird durch dessen Reaktionsmoment rückwärts angetrie ben. Die Rückwärtsbewegung des dritten Elementes E31 wird zugelassen, sodass ein Teil der mechanischen Antriebsleistung (vorzugsweise 50% beim Querdifferential und Geradeausfahrt) durch den ersten Planetensatz P1 hindurch in den zweiten Pla netensatz geleitet wird.

Des Weiteren wird durch das Rückwärtsdrehen die Übersetzung zum ersten Abtrieb 11 vergrößert (Standgetriebeübersetzung iO = -3 würde bei festgesetztem Hohlrad nur eine Übersetzung von i = 4 ermöglichen).

Im zweiten Planetensatz P2 wird die am ersten Element (E12) eingebrachte Dreh richtung (rückwärts) unter Zuhilfenahme einer Gehäuseabstützung (E22) in die Ab triebsbewegung des zweiten Abtriebs (12) umgekehrt (vorwärts). Hierbei summieren sich das in den zweiten Planetensatz P2 eingeleitete Drehmoment und das zum zweiten Abtrieb (12) ausgeleitete Drehmoment zum Gehäusestützmoment auf. Der zweite Planetensatz P2 überträgt hierbei nur den Teil der mechanischen Leistung, der zum zweiten Abtrieb (12) geleitet wird (typischerweise 50%). Der zweite Plane tensatz P2 wird nur mit einem Teil der Leistung beaufschlagt, sodass der Gesamtwir kungsgrad positiv beeinflusst wird.

Beim Stand der Technik erfolgt gewöhnlich eine Drehmomentwandlung unter Zuhil fenahme einer Gehäuseabstützung. Das Reaktionsmoment des Übersetzungsgetrie bes wird dabei direkt ins Gehäuse geleitet und dient nicht der Erzeugung des zweiten Abtriebsmomentes. Das Ergebnis ist, dass man zuerst ein Getriebe für das Sum menmoment der beiden Abtriebswellen auslegen muß (in der Regel doppeltes Drehmoment). Anschließend wird ein separates Differenzialgetriebe benötigt um die ses Summenmoment, welches in dieser Form nirgends benötigt wird, wieder in zwei Abtriebsmomente aufzuteilen.

Die einzelnen Figuren 15 bis 18 zeigen konkret:

Fig. 15 zeigt schematisch den ersten Planetenradsatz P1 des Getriebes G (rechts) und eine erste Stufe des Stirnraddifferentials aus dem Stand der Technik (links). Die Krafteinleitung von den Planetenrädern auf das Sonnenrad erfolgt parallel über 3 stehende, d.h. festgesetzte Zahneingriffe. Der Abtrieb zur ersten Ausgangswelle er folgt über das Sonnenrad.

Die Krafteinleitung gemäß der bevorzugten Ausführungsform erfolgt im Gegensatz dazu parallel über acht bewegte, d.h. drehende Zahneingriffe. Vier Zahneingriffe be stehen zwischen Sonnenrad S01 und vier Planetenrädern. Vier weitere Zahneingriffe wirken zwischen einem jeweiligen Planetenrad und dem nicht dargestellten Hohlrad H01 . Der Abtrieb auf die erste Ausgangswelle 11 erfolgt über den Planetenradträger PT1. Der technische Effekt liegt in den deutlich geringeren Zahnkräften, die am ers ten Planetenradsatz wirken.

Fig. 16 zeigt schematisch den zweiten Planetenradsatz P2 des Getriebes G (rechts) und eine zweite Stufe des Stufenplaneten aus dem Stand der Technik (links). Die Krafteinleitung von den Planetenrädern auf das Sonnenrad erfolgt parallel über 3 stehende, d.h. festgesetzte Zahneingriffe. Der Abtrieb zur zweiten Ausgangswelle erfolgt über das Sonnenrad.

Die Krafteinleitung in den zweiten Planetenradsatz P2 gemäß der bevorzugten Aus führungsform erfolgt im Gegensatz dazu parallel über 6 bewegte, d.h. drehende Zahneingriffe. Die sechs Zahneingriffe wirken jeweils zwischen einem der sechs Pla netenräder und dem Hohlrad H02. Der festgesetzte Planetenträger PT2, der die sechs Planetenräder trägt sowie das Sonnenrad S02 sind nicht dargestellt. Der Ab trieb auf die zweite Ausgangswelle 12 erfolgt über das Hohlrad H02. Der technische Effekt liegt in den deutlich geringeren Zahnkräften, die wegen des größeren Wirk- durchmessers und wegen der größeren möglichen Planetenanzahl am zweiten Pla netenradsatz wirken.

Fig. 17 zeigt schematisch die Einleitung des Stützmoments in das Gehäuse. Die Krafteinleitung beim Stufenplaneten nach dem Stand der Technik (links) erfolgt über 3 parallele Zahneingriffe in ein festgesetztes Hohlrad.

Die Krafteinleitung gemäß der bevorzugten Ausführung erfolgt über 12 parallele Zahneingriffe in den festgesetzten Planetenträger PT2. Sechs Zahneingriffe wirken zwischen dem Sonnenrad S02 und den sechs Planetenrädern des zweiten Plane tenradsatzes. Die sechs anderen Zahneingriffe wirken zwischen einem jeden Plane tenrad des zweiten Planetenradsatzes und dem Hohlrad H02. Der technische Effekt liegt in den deutlich geringeren Zahnkräften, die am zweiten Planetenträger PT2 wir ken.

Fig. 18 zeigt das in den Fig. 15 bis 17 näher dargestellte Prinzip in einer weiteren Ansicht.

Das größte Drehmoment im Radsatz gemäß der Erfindung (rechts) entspricht dem Abtriebsmoment eines einzigen Rades. Einzig die Gehäuseabstützung hat physikali schen Gesetzmäßigkeiten folgend einen hohen Drehmomentfaktor.

Der Stufenplanetensatz nach dem Stand der Technik (links) erzeugt aus einem Ein gangsdrehmoment Man das volle Abtriebsdrehmoment, also das Summendrehmo ment beider Räder. Das Differential teilt dieses hohe Moment in zwei hälftige Rad momente Man1 und Man2.

In der Abbildung sind die betragsmäßigen Drehmomente auf ihrem Weg durchs Ge triebe symbolisch dargestellt. Drehrichtungen gehen daraus nicht hervor.

Fig. 19 gibt eine Übersicht der Rechenvorschrift der Standgetriebeübersetzung der einzelnen Ausführungsformen. Diese bewirken jeweils unter Vernachlässigung von Getriebeverlusten ein Abtriebsdrehmoment in gleicher Höhe und mit gleichem Vor- Zeichen an beiden Ausgangswellen 11, 12. ioi bezeichnet die Standgetriebeüberset zung des ersten Planetenradsatzes P1. 102 bezeichnet die Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetenradsatzes P2. Je nach Verwendung des Getriebes kann eine der Planetenradsatz-Konfigurationen mit entsprechender Standgetriebeübersetzung gewählt werden.

Fig. 20a-20d zeigen Ausführungsformen der Axiallagerung 30 der Welle 3 in einer schematischen Ansicht.

Die in den Figuren 20(a-d) bis 26 verwendeten Getrieberadsätze entsprechen dem jenigen Getrieberadsatz, welcher aus Fig. 3 und 12 bekannt ist. Also derjenigen Aus führungsform bei welcher der erste und zweite Planetenradsatz radial übereinander angeordnet sind. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsge mäße Axiallagerung der Welle 3 bei einer jeden Ausführungsform der Figuren 2 bis 13 zur Anwendung kommen kann.

Hinsichtlich der konstruktiven Ausführung des in Fig. 20 dargestellten Getriebes G wird auf das zu Fig. 3 Beschriebene verwiesen. Zur Anbindung der Elektromaschine EM an die Eingangswelle 10 wird auf die Ausführung zu Fig. 12 verwiesen.

In Fig. 20a ist eine bevorzugte Lagerung 30, angeordnet an der Innenradverzahnung des Hohlrads H01 , dargestellt. An der radial inneren Seite des Hohlrades H01 des ersten Planetenradsatzes P1 sind die Anlaufelemente 31 angeordnet. Dies hat zum einen den Vorteil, dass ohne besondere Fliehkraftsicherung Sprengringe oder Siche rungsringe zum Einsatz kommen können. Außerdem ist bei der hier dargestellten Planetenradsatzvariante der radial innere Planeten radsatzdurchmesser der größere von beiden. Dadurch ist es möglich, trotz radialer Beabstandung zwischen Kontakt fläche und Wälzpunkt eine geringe Differenzgeschwindigkeit in der Kontaktfläche zu erhalten.

Die Kontaktfläche ist die Fläche am Anlaufelement 31 , über die sich die beiden kor respondierenden Zahnräder beim Auftreten einer Axialkraft gegeneinander abstüt zen. Da in der Regel eine Laufbahn kegelförmig und die andere Laufbahn kegelför- mig mit überlagerter Balligkeit ausgeführt wird, erhält man, an der Berührstelle (ideal steif betrachtet) einen Kontaktpunkt. Für die Verluste sind die einzelnen Gleitge schwindigkeiten in der Kontaktfläche (vereinfacht die Gleitgeschwindigkeit im Kon taktpunkt) ausschlaggebend.

Der Wälzpunkt zweier Zahnräder eines Zahnradpaares ist der Punkt, an dem die Ge schwindigkeitsvektoren der beiden Zahnräder identisch sind. Räumlich betrachtet handelt es sich hierbei um eine Gerade.

In Fig. 20b sind die Anlaufelemente 31 an der radialen Außenseite des Sonnenrads S02 angeordnet.

In Fig. 20c sind die Anlaufelemente 31 an zumindest einem Planetenrad PR1 des ersten Planetenradsatzes P1 angeordnet.

In Fig. 20d sind die Anlaufelemente 31 an zumindest einem Planetenrad PR2 des zweiten Planetenradsatzes P2 angeordnet.

Wenn die Anlaufflächen an den Planetenrädern PR1 und PR2 angeordnet sind, wie in Fig. 20c bzw. 20d gezeigt, ist es außerdem möglich Axialkräfte des Sonnenrads SOI und des Hohlrads H02 zu stützen. Die Breiten der Verzahnungen können auch so gewählt werden, dass eine solche Stützwirkung nicht zustande kommt.

Fig. 21 zeigt die bevorzugte Hohlradlagerung 30 aus Fig. 20a. Wie zu erkennen ist, sind die als ein einziges Bauteil ausgeführten Elemente Hohlrad H01 , Welle 3, Son nenrad S02 an keiner Stelle bezüglich des Gehäuses oder einer koaxialen Welle gelagert. Vielmehr erfolgt die Lagerung in radialer Richtung durch Zentrierung in den Planetenrädern PR2 des äußeren Planetenradsatzes P2. Anders ausgedrückt zent rieren die Planetenräder PR2 des festgesetzten Planetenträgers PT2 die Welle 3. Die axiale Lagerung der Welle 3 erfolgt durch Anlaufen eines als Anlaufscheibe ausge bildeten und mit der Welle 3 verbundenen Anlaufelements 31 , an den Planeten rä dern PR1 des inneren Planetenradsatzes P1. Die Anlaufscheibe 31 ist mittels eines Sicherungsringes 32 gesichert. Die Fig. 22 bis 25 zeigen mögliche Ausführungsformen der Anlaufelemente.

Fig. 22 zeigt ein als ein Druckkamm ausgeführtes Anlaufelement 31 , welches eine Verzahnung 31a aufweist mittels derer der Druckkamm bis zu einer Nut 33 durch die Verzahnung H01a des Hohlrads H01 geschoben ist. Die Nut 33 ist radial umlaufend in der Verzahnung H01a des Hohlrads H01 angeordnet. In dieser Nut 33 wird der Druckkamm um einen bestimmten Winkel verdreht, der vorliegend eine halbe Zahn breite entspricht. Zudem ist ein Sicherungselement 34 in Form eines Bleches vorge sehen, das verhindert, dass sich der Druckkamm verdreht und herausfällt.

Das Sicherungsblech 34 wird mit in die Nut 33 eingelegt und bei der Montage derart verformt, dass der Druckkamm in seiner Winkellage verriegelt oder fixiert bleibt. Die Verformung wird während des Montageprozesses durch ein geeignetes Montage werkzeug bewirkt. Diese Ausführungsform stellt eine besonders robuste Lösung dar und ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn hohe Axialkräfte über das Anlaufelement

31 übertragen werden sollen. Dies kann z.B. dann der Fall sein, wenn es bei sehr hoch belasteten Getrieben nicht möglich ist, die Verzahnungen so auszulegen, dass die Axialkräfte ausgeglichen sind. Dies kann auch dann der Fall sein, wenn ein weite res Drehmoment an Welle 3, beispielsweise durch eine angebundenen Torque- Vectoring-Einheit, eingeleitet wird. Anstelle des Sicherungsbleches 34 sind auch wei tere Ausführungen vorstellbar, um ein Rückdrehen des Anlaufelementes 31 in der Nut zu verhindern. Dies können z.B. Bolzen, Stifte oder sonstige Sperrelemente sein.

Die Anlauffläche ist leicht konisch ausgeführt und bei einem der Anlaufpartner, d.h. am Anlaufelement 31 oder am Planetenrad PR1 zusätzlich zur ebenfalls konischen Ausführung ballig ausgeführt. Dadurch wird eine gute Schmierfilmausbildung und eine Axialkraftübertragung mit nur geringen Schleppmomenten ermöglicht.

Die in Fig. 23 dargestellte Ausführungsform weist wie in Fig. 22 ein Anlaufelement 31 mit einer Verzahnung 31a auf, welches bis zu einem Absatz durch die Verzahnung H01a geschoben ist. Bei dieser Ausführung ist also lediglich das Sicherungselement

32 in der Nut angeordnet. Im Unterschied zur Fig. 22 ist kein Verdrehen des Anlaufelements 31 möglich. Viel mehrwird hinter der Anlauffläche ein Sicherungsring 32 oder Sprengring platziert.

Der Vorteil dieser Ausführung ist, dass der Druckkamm immer in der Verzahnung zentriert und gegen Mitdrehen gesichert ist.

Bei dieser Ausführungsform sind beide Seiten des Anlaufelements 31 konisch ausge führt. Der Vorteil liegt darin, dass die Konizität mit bloßem Auge nur schwer erkenn bar ist und dadurch Fehler bei der Montage verhindert werden können. So kann der Anlaufring 31 von jeder seiner zwei Seiten eingelegt werden.

Bei der Ausführungsform gern. Fig. 24 ist das Anlaufelement 31 als ein Blechumform- teil ausgeführt. Ein Sicherungsring 32 oder Sprengring sichert das Anlaufelement 31 in axialer Richtung. Diese Ausführungsform ist bevorzugt für geringere Axialkräfte ausgelegt, sodass auf eine Sicherung gegen Verdrehen verzichtet werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann demnach ein leichtes Mitdrehen, also ein leichtes Mit bewegen des Anlaufelements 31 toleriert werden. Anders ausgedrückt kann auf eine Verzahnung am Anlaufelement verzichtet werden.

Fig. 25 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform mit Druckkamm 31 und Si cherungsring 32. Der besondere Vorteil liegt darin, dass für den Druckkamm 31 ge ringere T oleranzanforderungen erforderlich sind. Der Druckkamm 31 , also der Ring ist mittels Umformverfahrens hergestellt. Ein bspw. bei der Wärmebehandlung ent stehender geometrischer Verzug des Bauteils kann toleriert werden, da der Druck kamm sehr dünnwandig gestaltet ist und im montierten Zustand durch den äußeren Sitz in dem Hohlrad H01 wieder rund gedrückt und durch den Konussprengring 32 stirnseitig an der axialen Anlagefläche am Hohlrad H01 spielfrei plangedrückt wird. Auf eine präzise Nachbearbeitung wie einen Schleifprozess, zum Beispiel nach einer Wärmebehandlung, kann verzichtet werden. Beide Ringe, also sowohl der Druck kamm 31 als auch der Sicherungsring 32 haben zwei symmetrische, konusförmige Konturen, wodurch die Ringe nicht verkehrt herum montiert werden können. Bei der Ausführungsform gern. Fig. 26 ist der Sprengring 32 selbst das Anlaufele ment 31. Diese Ausführungsform ist besonders gut geeignet für sehr geringe Axial kräfte. Die Anlaufflächen am Anlaufelement 31 sind eben. Die Stirnseiten des Plane tenrades PR1 sind konisch ausgeführt. Dies ist eine äußerst kostengünstige Lösung. Im Vergleich zu den vorstehend genannten ist es die kostengünstigste Lösung. Die Ausführungsform kann beispielsweise mit einem einseitig (Fig. 22, 24) oder beidseitig (Fig. 23, 25) konischen Ring und Balligkeit an einem Anlaufpartner fortgebildet wer den.

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend be schrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungs formen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer ge nauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentan sprüche.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vor handensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der Undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprü chen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft ver wendet werden kann.

Bezuqszeichen

G Getriebe

GG drehfestes Bauelement, Gehäuse

E11 erstes Element erster Planetenradsatz

E21 zweites Element erster Planetenradsatz

E31 drittes Element erster Planetenradsatz

E12 erstes Element zweiter Planetenradsatz

E22 zweites Element zweiter Planetenradsatz

E32 drittes Element zweiter Planetenradsatz

E13 erstes Element dritter Planetenradsatz

E23 zweites Element dritter Planetenradsatz

E33 drittes Element dritter Planetenradsatz

P1 erster Planetenradsatz

P2 zweiter Planetenradsatz

P3 dritter Planetenradsatz

PR1 Planetenrad des ersten Planetenradsatz

PR2 Planetenrad des zweiten Planetenradsatz

SO Sonnenrad

PT Planetenträger

HO Hohlrad

EM Elektromaschine

S Stator

R Rotor

EW Eingangswelle Elektromaschine

SRS Stirnradstufe

SR1 erstes Stirnrad

SR2 zweites Stirnrad

SE Schaltelement

G1 erste Schaltstellung, erste Gangstufe

G2 zweite Schaltstellung, zweite Gangstufe

N neutrale Position

VM Verbrennungskraftmaschine A Achse des Fahrzeugs, hinten

B Achse des Fahrzeugs, vorne

3 Welle

10 Eingangswelle

11 erste Ausgangswelle

12 zweite Ausgangswelle

15 Gelenk

20 Räder

30 Lagerung, Axiallagerung

31 Anlaufelement, Druckkamm

32 Sicherungsring, Sprengring

33 Nut

34 Sicherungsblech

99 Fahrtrichtung, vorwärts

10 Antriebsstrang Fahrzeug ioi Standgetriebeübersetzung des ersten Planetenradsatzes

Ϊ02 Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetenradsatzes