Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Planeten-Differentialgetriebe mit Hohlrädern und eine Antrieb svorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem solchen Planeten-Differentialgetriebe.

Planeten-Differentialgetriebe mit Hohlrädern ist beispielsweise aus der DE 103 15 181 Al bekannt. Bei diesem Planeten-Differentialgetriebe ist ein Planetenträger vorgesehen. Auf einer Seite des Planetenträgers sind mehrere erste Planeten gelagert, die mit einem ersten Hohlrad kämmen. Auf der anderen Seite des Planetenträgers sind mehrere zweite Planeten gelagert, die mit einem zweiten Hohlrad kämmen. Weiterhin sind in dem Planetenträger Durchbrüche vorgesehen, über die paarweise einer der ersten Planeten mit einem der zweiten Planeten kämmt. Die Konstruktion ist dabei so, dass jeder Planet mit einem ersten axialen Abschnitt der Verzahnung mit dem jeweiligen Hohlrad und mit einem zweiten axialen Abschnitt der Verzahnung mit dem jeweils zugeordneten anderen Planeten kämmt.

Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein verbessertes Planeten-Differentialgetriebe und eine verbesserte Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge anzugeben. Insbesondere soll die Verbesserung in einer kompakteren Bauweise, insbesondere in Axialrichtung kürzerer Bauweise, und einer erhöhten oder verbesserten Kraftübertragung bei kompakter Bauweise liegen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Planeten-Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 21 oder 26 und einer Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 27. Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das Planeten-Differentialgetriebe weist bevorzugt ein Eingangsrad auf, das bevorzugt als Stirnrad oder Kegelrad mit Gerad- oder Schrägverzahnung ausgebildet ist. Das Eingangsrad ist bevorzugt an oder in einem Gehäuse gelagert und wird bevorzugt von einer Antriebsmaschine, wie beispielsweise einem Elektromotor oder einer Brennkraftmaschine angetrieben.

Das Planeten-Differentialgetriebe weist bevorzugt einem Planetenträger auf. Der Planetenträger ist bevorzugt als Teil des Eingangsrads ausgebildet. Bevorzugt ist der Planetenträger der radial in Bezug auf die Drehachse innerhalb der Verzahnung des Eingangsrads liegende Teil des Eingangsrads. Der Planetenträger kann aber auch als separates Bauteil vorgesehen sein, das derart gelagert und vorgesehen ist, dass es sich gemeinsam mit dem Eingangsrad um die Drehachse dreht. Drehmoment wird über das Eingangsrad in das Differentialgetriebe eingeleitet und auf den Planetenträger übertragen.

Das Planeten-Differentialgetriebe weist mindestens einen ersten und einen zweiten Planeten auf. Bevorzugt ist immer ein Paar aus erstem Planeten und zweitem Planeten vorgesehen. Jeder Planet ist bevorzugt als ein Stirnrad mit beispielsweise Gerad- oder Schrägverzahnung ausgebildet. Bevorzugt weist das Planeten-Differentialgetriebe mehrere erste Planeten und mehrere zweite Planeten auf, die bevorzugt gleichmäßig über den Umfang verteilt an dem Planetenträger um eine jeweilige Planetendrehachse, die parallel zu der Drehachse des Eingangsrads ist, drehbar gelagert sind. Bevorzugt erfolgt die Lagerung mittels Wälzlager (beispielsweise Kugel- oder Rollenlager) oder Gleitlager. Je nach Anforderung sind die ersten und/oder zweiten Planeten bevorzugt jeweils mittels eines Lagerbolzens (erster-Planet-Lager- bolzen, zweiter-Planet-Lagerbolzen) an dem Planetenträger gelagert. Alternativ erfolgt die Lagerung der Planeten, insbesondere des zweiten Planeten unmittelbar an dem Planetenträger.

Ein solches Planeten-Differentialgetriebe kann als Stimraddifferentialgetriebe bezeichnet werden.

Der Lagerbolzen ist je nach Anforderung beispielsweise integral mit dem Planetenträger ausgebildet. Alternativ (bevorzugt) kann der Lagerbolzen separat vorgesehen und an dem Planetenträger befestigt sein. Jeder erste Planet ist je nach Anforderung bevorzugt über ein Lager an dem jeweiligen Lagerbolzen um die Planetendrehachse drehbar gelagert. Alternativ kann der Planet keinen Lagerbolzen aufweisen oder integral mit dem Lagerbolzen ausgebildet sein oder starr an ihm befestigt sein und kann, in diesem Fall, der Lagerbolzen zusammen mit dem Planeten an dem Planetenträger um die Drehachse drehbar gelagert sein.

Bei Drehung des Planetenträgers um die Drehachse des Eingangsrads laufen die Planetendrehachsen um die Drehachse des Eingangsrads um.

Das Planeten-Differentialgetriebe weist bevorzugt ein erstes Hohlrad auf, das um die Drehachse des Eingangsrads drehbar vorgehsehen ist. Das erste Hohlrad und die ersten Planeten oder der erste Planet sind bevorzugt so angeordnet und ausgebildet, dass eine Innenverzahnung des ersten Hohlrads mit der Verzahnung des ersten Planeten kämmt bzw. im Eingriff steht. Soweit hier und im Folgenden die Ausdrücke Kämmen oder im Eingriff stehen bezüglich zweier Zahnräder (Planet, Hohlrad, Eingangsrad) verwendet werden, so ist darunter der Zahneingriff in der jeweiligen Zahnradpaarung zur Ausbildung eines Zahnradgetriebes zu verstehen.

Der erste Planet ist also bevorzugt dazu ausgebildet, das erste Hohlrad anzutreiben. Bevorzugt sind die Verzahnungen aufeinander abgestimmt, das erste Hohlrad weist also dieselbe Verzahnungsart wie der erste Planet (also beispielsweise Gerad- oder Schrägverzahnungen) auf. Bevorzugt ist eine Verzahnungsbreite des ersten Planeten parallel zu der Drehachse (also in der Axialrichtung) im Wesentlichen gleich der oder größer als die Verzahnungsbreite des ersten Hohlrads. Das erste Hohlrad ist bevorzugt als topfförmiges Hohlrad ausgebildet, weist also bevorzugt einen Boden auf. Der Boden ist auf der zu dem Planetenträger entgegengesetzten Seite des ersten Hohlrads vorgesehen.

Das Planeten-Differentialgetriebe weist bevorzugt ein zweites Hohlrad auf, das um die Drehachse des Eingangsrads drehbar vorgesehen ist. Das zweite Hohlrad ist bevorzugt auf der in Bezug auf das erste Hohlrad entgegengesetzten axialen Seite des Planetenträgers angeordnet. Das zweite Hohlrad und die zweiten Planeten (oder der zweite Planet) sind bevorzugt so angeordnet und ausgebildet, dass eine Innenverzahnung des zweiten Hohlrads mit der Verzahnung des zweiten Planeten kämmt bzw. im Eingriff steht. Der zweite Planet ist also bevorzugt dazu ausgebildet, das zweite Hohlrad anzutreiben. Bevorzugt sind die Verzahnungen aufeinander abgestimmt, das zweite Hohlrad weist also Gerad- oder Schrägverzahnungen auf. Das zweite Hohlrad ist bevorzugt als topfförmiges Hohlrad ausgebildet, weist also einen Boden auf. Der Boden ist bevorzugt auf der zu dem Planetenträger entgegengesetzten Seite vorgesehen.

Eine (Gesamt-) Verzahnungsbreite des zweiten Planeten parallel zu der Drehachse (also in der Axialrichtung) ist bevorzugt größer als die des zweiten Hohlrads. Bevorzugt ist der zweite Planet derart ausgebildet und angeordnet, dass er mit dem zweiten Hohlrad und dem ersten Planeten kämmt. Bevorzugt kämmt der zweite Planet mit dem zweiten Hohlrad in einem axialen Bereich, der sich von dem axialen Bereich, in dem der zweite Planet mit dem ersten Planeten kämmt, unterscheidet. Bevorzugt kämmt der zweite Planet mit dem ersten Planeten ra- dial innerhalb des ersten Hohlrads, ohne mit dem ersten Hohlrad im Eingriff zu stehen. Bevorzugt kämmt der zweite Planet mit dem zweiten Hohlrad radial innerhalb des zweiten Hohlrads.

Der zweite Planet weist entlang der zweiten Planetendrehachse bevorzugt mindestens einen außenverzahnten Bereich (Verzahnungsbereich) auf, der dazu ausgebildet ist, mit dem ersten Planeten in Eingriff zu kommen. Bevorzugt überlappt dieser außenverzahnte Bereich gesehen ausgehend von der Drehachse in einer Radialrichtung der Drehachse mit der Innenverzahnung des ersten Hohlrads.

Soweit hier und im Folgenden der Begriff Verzahnungsbereich verwendet wird, so meint er bevorzugt einen axialen (Teil-)Bereich eines Zahnrads, in dem eine Verzahnung vorhanden ist.

Der zweite Planet ist mit dem ersten Planeten im Eingriff und bevorzugt liegen der Eingriff des zweiten Planeten mit dem ersten Planeten und der Eingriff des ersten Planeten mit dem ersten Hohlrad beide in einer gemeinsamen Eingriffsebene, die senkrecht zu der Drehachse ist. Eine zweite Eingriffsebene senkrecht zu der Drehachse ergibt sich aus dem Eingriff des zweiten Planeten mit dem zweiten Hohlrad. Insgesamt sind bevorzugt somit nur zwei Eingriffsebenen vorgesehen. Die Eingriffsebenen sind bevorzugt senkrecht zu der Drehachse.

Durch die bevorzugte Anordnung und Ausbildung des zweiten Planeten und den Ort des Eingriffs des zweiten Planeten mit dem ersten Planeten wird ein in der Axialrichtung kompakt ausgebildetes Planeten-Differentialgetriebe ausgebildet. Insbesondere wird dies dadurch erreicht, dass der Eingriff zwischen zweitem Planeten und erstem Planeten und der Eingriff zwischen erstem Planten und erstem Hohlrad in einer gemeinsamen ersten Eingriffsebene senkrecht zu der Drehachse stattfinden.

Das angegebene Planeten-Differentialgetriebe ermöglicht aufgrund der Anordnung der Komponenten bevorzugt einen optimierten Kraftfluss, insbesondere für Fahrzeuge mit quer eingebauten Motor. Aufgrund der für den Kraftfluss optimierten Bauweise kann es bevorzugt leicht und kompakt ausgebildet sein. Bevorzugt weisen der erste Planet und der zweite Planet die gleiche Verzahnungsgeometrie auf. Unter gleicher Verzahnungsgeometrie soll hier und im Folgenden bevorzugt verstanden werden, dass mindestens die Zähnezahl und der Kopfkreis der verschiedenen Zahnräder (des ersten Planeten und des zweiten Planeten) gleich sind. Die Breiten der Verzahnungen können (auch bei gleicher Verzahnungsgeometrie) unterschiedlich sein. Alternativ oder zusätzlich sind bevorzugt der Fußkreis und der Kopfkreis beider Planeten gleich. Alternativ oder zusätzlich wird die Verzahnung des zweiten Planeten durch Anwenden einer Profilverschiebung auf die Verzahnung des ersten Planeten erhalten.

Bevorzugt unterscheiden sich die Planeten in ihrer axialen Länge (parallel zu der Drehachse). Bevorzugt ist der zweite Planet länger als der erste Planet. Hierdurch kann bevorzugt erreicht werden, dass der zweite Planet an einer ersten axialen Position (einem ersten axialen Ende) in Eingriff mit dem zweiten Hohlrad und an einer zweiten axialen Position (bevorzugt radial innerhalb des ersten Hohlrads) in Eingriff mit dem ersten Planeten kommen kann. Der zweite Planet erstreckt sich also bevorzugt von radial innerhalb des ersten Hohlrads bis radial innerhalb des zweiten Hohlrads.

Die Hohlräder weisen bevorzugt zueinander unterschiedliche Kopfkreisdurchmesser auf. Der Kopfkreisdurchmesser definiert den minimalen Innendurchmesser der Verzahnung. Bevorzugt ist der Kopfkreisdurchmesser des ersten Hohlrads größer als der Kopfkreisdurchmesser des zweiten Hohlrads. Der Kopfkreisdurchmesser des ersten Hohlrads ist bevorzugt derart größer, dass der zweite Planet, der im Eingriff mit dem zweiten Hohlrad steht, nicht in Eingriff mit dem ersten Hohlrad kommt. Vorteilhaft hat der Verzahnungsbereich des zweiten Planeten, der mit dem ersten Planeten im Eingriff steht, die gleiche Verzahnungsgeometrie, wie der Verzahnungsbereich, der mit dem zweiten Hohlrad im Eingreift steht. Vorzugsweise haben die Planeten zueinander gleiche Verzahnungsgeometrien (ggfs. mit Ausnahme der Breite), insbesondere gleiche Kopfkreisdurchmesser.

In einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zu der Drehachse schneidet der Kopfkreis eines Verzahnungsbereichs des zweiten Planeten, der mit dem ersten Planeten im Eingriff steht, also bevorzugt nicht den Kopfkreis des ersten Hohlrads oder liegt bevorzugt radial innerhalb des Kopfkreises des ersten Hohlrads. In einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zu der Drehachse schneidet der Kopfkreis eines Verzahnungsbereichs des zweiten Planeten, der mit dem zweiten Hohlrad im Eingriff steht, bevorzugt den Kopfkreis des zweiten Hohlrads ^Eingriff).

In einer möglichen Ausführungsform kann der Fußkreis des zweiten Hohlrads größer als der Kopfkreis des ersten Hohlrads sein.

Weiterhin haben die Hohlräder trotz ungleicher Kopfkreise bevorzugt die gleiche Zähnezahl. Dies wird bevorzugt durch eine entsprechende Profilverschiebung erreicht. Hierdurch wird bei beispielsweise gleicher Verzahnungsgeometrie der Planeten bzw. gleichem Kopfkreisdurchmesser der Planeten und/oder gleicher Zähnezahl der Planeten bevorzugt erreicht, dass die sich aus dem Eingriff zwischen erstem Planeten und erstem Hohlrad ergebende Übersetzung gleich der sich aus dem Eingriff zwischen zweitem Planeten und zweitem Hohlrad ergebenden Übersetzung ist. Dies fuhrt zu einer gleichmäßige Drehmomentverteilung auf die Hohlräder.

Der Kopfkreis des ersten Planeten hingegen kann so ausgebildet sein, dass er in einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zu der Drehachse den Kopfkreis des ersten Hohlrads und den Kopfkreis des zweiten Hohlrads schneidet.

Der radiale Abstand der ersten Planetendrehachse des ersten Planeten von der Drehachse des Planetenträgers ist also bevorzugt größer als der radiale Abstand der zweiten Planetendrehachse des zweiten Planeten von der Drehachse des Planetenträgers.

Der zweite Planet weist bevorzugt eine durchgehende Verzahnung, wobei ein Bereich der durchgehenden Verzahnung mit dem ersten Planeten kämmt und ein axial anderer Bereich der Verzahnung mit dem zweiten Hohlrad kämmt, auf. Dies erlaubt eine einfache Fertigung. Bevorzugt ist der zweite Planet in diesem Fall über den zweiter-Planet-Lagerbolzen an dem Planetenträger gelagert. Bevorzugt ist hier eine erste Endseite des zweiter-Planet-Lagerbolzens an dem Planetenträger gelagert. Als Lager kommt beispielsweise ein Gleit- oder Wälzlager zum Einsatz, das zwischen dem Planeten und dem zweiter-Planet-Lagerbolzen vorgesehen ist. Alternativ kann auch der zweiter-Planet-Lagerbolzen an dem Planetenträger drehbar gelagert sein. In diesem Fall ist die Verzahnung beispielsweise starr auf dem Lagerbolzen vorgesehen. Bevorzugt sind bei einem zweiten Planeten mit durchgehender Verzahnung beide Lagerbolzen (für den ersten Planeten und für den zweiten Planeten) bezüglich des Planetenträgers auf der(selben) Seite des ersten Hohlrads angeordnet. Bevorzugt sind die Endseiten beider Lagerbolzen, die dem zweiten Hohlrad zugewandt sind, an dem Planetenträger befestigt, gelagert oder integral mit diesem ausgebildet. Bevorzugt ist weiter eine Lagerscheibe vorgesehen, in der die dem ersten Hohlrad zugewandten Enden der Lagerbolzen gelagert/abgestützt sind.

Der Planetenträger weist bei einer solchen Ausgestaltung bevorzugt einen zweiter-Planet-Auf- nahmebereich auf, der als eine topfförmige Vertiefung in dem Planetenträger ausgebildet ist, die sich in der Richtung zu dem zweiten Hohlrad hin vertieft. Dabei ist bevorzugt der radial nach außen gerichtete Teil der Topfseitenwand geöffnet und im Bodenbereich der Vertiefung die Befestigung des zweiter-Planet-Lagerbolzens bevorzugt in Form eines Durchgangslochs vorgesehen. Im montierten Zustand des zweiter-Planet-Lagerbolzens mit zweitem Planeten kann ein erster Verzahnungsbereich des zweiten Planeten, der mit dem ersten Hohlrad kämmt, durch den geöffneten Topfseitenwandbereich hindurch mit dem zweiten Hohlrad kämmen. Die Tiefe der topfförmigen Vertiefung in der Axialrichtung entspricht bevorzugt im Wesentlichen der Verzahnungsbreite des ersten Verzahnungsbereichs.

Durch Lagerung der Lagerbolzen mittels der Lagerscheibe und dem Planetenträger werden die Lagerbolzen je von beiden Endseiten her gelagert. Dies ermöglicht bevorzugt eine verwindungssteife Abstützung der Planeten.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Planet mindestens einen ersten Verzahnungsbereich (axialer Bereich, in dem eine Verzahnung vorgesehen ist) zum Eingriff mit dem zweiten Hohlrad und einen zweiten Verzahnungsbereich zum Eingriff mit dem ersten Planeten auf. Zwischen den Verzahnungsbereichen ist bevorzugt ein Lagerbereich vorgesehen, der bevorzugt nicht verzahnt ist. Der Lagerbereich ist bevorzugt um die Planetendrehachse drehbar an dem Planetenträger gelagert. Bevorzugt kommt beispielsweise ein Gleitoder Wälzlager zum Einsatz. Bevorzugt sind die Verzahnungsbereiche über den Lagerbereich drehstarr miteinander verbunden, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann. Bevorzugt ist der erste Verzahnungsbereich integral mit einem zweiter-Planet-Lagerbolzen ausgebildet oder drehstarr auf einem zweiter-Planet-Lagerbolzen befestigt. Alternativ ist der zweite Verzahnungsbereich bevorzugt integral mit dem zweiter-Planet-Lagerbolzen ausgebildet oder drehstarr auf einem Lagerbolzen befestigt. Der Lagerbereich ist bevorzugt zylindrisch ausgebildet.

Ist ein Lagerbereich im zweiten Planeten (zwischen den Verzahnungsbereichen) vorgesehen, ist dieser bevorzugt mittels eines Lagerbauteils an dem Planetenträger befestigt/gelagert, das an dem Planetenträger montierbar ist. Der Planetenträger bildet mit dem montierten Lagerbauteil eine Lageraufnahme, in der der Lagerbereich des zweiten Planeten gelagert ist.

Möglicher Vorteil einer solchen Ausgestaltung ist beispielsweise die zentrale Lagerung des zweiten Planeten an dem Planetenträger und die einfache Montierbarkeit des zweiten Planeten bei gleichzeitig einfacher und kostengünstiger Ausbildung des zweiten Planeten.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Lagerbereich des zweiten Planeten bevorzugt in einem Durchgangsloch in dem Planetenträger gehalten. In diesem Fall wird der erste oder zweite Verzahnungsbereich des zweiten Planeten bevorzugt nach dem Einfuhren des Lagerbereichs in das Durchgangsloch an dem zweiter-Planet-Lagerbolzen drehstarr befestigt. Hier können alle bekannten Welle-Nabe-Verbindungen verwendet werden, beispielsweise eine Passfeder oder ein Pressverband.

Möglicher Vorteil einer solchen Ausgestaltung ist die einfache Ausgestaltung des Planetenträgers bei zentraler Lagerung des zweiten Planeten an dem Planetenträger.

In beiden letztgenannten Ausgestaltungen kann bevorzugt eine Lagerscheibe vorgesehen sein, in der das dem ersten Hohlrad zugewandte Ende des erster-Planet-Lagerbolzens und des zwei- ter-Planet-Lagerbolzens gelagert/befestigt sind.

Bevorzugt sind betreffend alle Ausgestaltungen die Verzahnungsbreiten des ersten Verzahnungsbereichs des zweiten Planeten und des zweiten Hohlrads aufeinander abgestimmt, ebenso die Verzahnungsbreiten des ersten Planeten und des ersten Hohlrads, sowie die Verzahnungsbreiten des zweiten Verzahnungsbereichs des zweiten Planeten und des ersten Planeten. Hierdurch kann bevorzugt eine kompakte Bauweise bei maximaler Drehmomentübertragung erreicht werden. Insbesondere ergibt sich aus der paarweisen Abstimmung der Verzahnungsbreiten des ersten Hohlrads mit dem ersten Planeten, dass bevorzugt keine oder nur geringe Kippmomente am ersten Planeten wirken. Der lange zweite Planet wiederum ist bevorzugt über seine axiale Länge und Abstützung an dem zweiten Hohlrad, dem ersten Planeten und der Lagerung am Planetenträger ebenfalls vorteilhaft abgestützt.

In einer weiteren Alternativen Ausgestaltung können der erste Verzahnungsbereich des zweiten Planeten und der zweite Verzahnungsbereich des zweiten Planeten unterschiedliche Verzahnungsgeometrien und/oder Zähnezahlen und/oder Kopfkreisdurchmesser aufweisen. Auch die Hohlräder können in diesem Fall je nach Anforderung unterschiedliche Zähnezahlen und oder gleiche oder unterschiedliche Kopfkreise aufweisen. Eine solche Ausgestaltung ist lediglich dadurch beschränkt, dass der zweite Planet und der erste Planet radial innerhalb des ersten Hohlrads miteinander kämmen, der zweite Planet nicht mit dem ersten Hohlrad kämmt, der erste Planet mit dem ersten Hohlrad kämmt und der zweite Planet mit dem zweiten Hohl- rad kämmt und die Planeten auf einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind. Bevorzugt ist auch hier, dass die Übersetzungen erster Planet zu erstes Hohlrad gleich zweiter Planet zu zweites Hohlrad sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die alle obigen Ausgestaltungen betrifft, ist das Eingangsrad bevorzugt mittels zweier Lager (Gleit- oder Wälzlager) in O-Anordnung abgestützt. Bevorzugt ist ein Zahnkranzbereich, auf dem außenseitig die Verzahnung vorgesehen ist, von radial innen her von den beidseitig des Planetenträgers vorgesehenen Lagern abgestützt. Die Lager können separat oder integral als Gleitflächen des Gehäuses vorgesehen sein. Eine Krafteinleitung in ein Gehäuse erfolgt entsprechend bevorzugt über radial innenseitig des Zahnkranzbereichs vorgesehene (Lager-)Abstützflansche. Eine solche Lageranordnung ermöglicht bevorzugt eine kompakte Bauweise bei Abstützung hoher Kräfte durch die Lager, insbesondere aufgrund der geometrisch vorteilhaften Anordnung und vorteilhaften Größe der Lager. Hierdurch ergibt sich bevorzugt eine hohe vorteilhafte Verwindungssteifigkeit, weil die rechnerische Lagerungsbreite größer ist als der reale Lagerabstand der Wälzlager (näheres siehe Wälzlagerkatalog Schaeffler).

Bei der bevorzugten Antrieb svorrichtung für Kraftfahrzeuge sind die Achswellen (Gelenkwellen) bevorzugt unmittelbar an den Hohlrädern über entsprechende Verschraubungen angebracht was eine vorteilhafte einfache und kompakte Bauweise bedeutet. Auf den Einsatz sonst verwendeter Steckachsen kann so bevorzugt verzichtet werden, weil die herkömmliche Schnittstelle, d.h. der bisher verwendete Flansch der Achswellen aus der Serie übernommen werden kann.

Insgesamt wird so eine leichte und kompakte Antriebs Vorrichtung angegeben.

Bevorzugt sind die Hohlräder an den Lagerabstützflanschen (bevorzugt von einer radialen Innenseite her) abgedichtet, geführt und/oder gelagert. Hierdurch wird bevorzugt eine gekapselte Ausführung geschaffen, bei der das Differential mindestens teilweise mit Fett gefüllt werden kann.

Der Verzahnungsbereich des ersten Planeten ist bevorzugt breiter als der erste Verzahnungsbereich des zweiten Planeten. Der Breitenunterschied bzw. die Breite kann bevorzugt unter Berücksichtigung eines Wechsellastfaktors berechnet werden, der sich aus den bei dem ersten Planeten in derselben Verzahnung vorliegenden zwei Eingriffen (an der Vor- und Rückflanke der Verzahnung des ersten Planeten) mit einerseits dem ersten Hohlrad und andererseits dem zweiten Planeten ergibt.

Die Zähnezahlen, Breiten und Durchmesser werden wie üblich aus vorgegebenen Parametern wie Belastungen und geforderte Übersetzungen errechnet. Bevorzugt ergeben sich die Zähnezahlen der Planeten aus einer für die Überdeckung von 8 _a > 1 (für den Zahneingriff zwischen dem ersten und dem zweiten Planeten 16, 18) erforderlichen Mindestzähnezahl.

Die Offenbarung umfasst insbesondere auch folgende Aspekte:

1. Planeten-Differentialgetriebe (10), mit einem Eingangsrad (12), das um eine Drehachse (R) drehbar vorgesehen ist, einem Planetenträger (14; 14a; 14b), der als Teil des Eingangsrads (12) ausgebildet ist oder drehstarr um die Drehachse (Yl) mit dem Eingangsrad (12) verbunden ist, einem ersten Planeten (16; 16a), der an dem Planetenträger (14; 14a; 14b) derart gelagert ist, dass er um eine erste Planetendrehachse (PI) drehbar ist, die parallel zu der Drehachse (R) verläuft und mit der Drehung des Eingangsrads (12) um die Drehachse (Yl) umläuft, einem zweiten Planeten (18; 18a; 18b), der an dem Planetenträger (14; 14a; 14b) derart gelagert ist, dass er um eine zweite Planetendrehachse (P2) drehbar ist, die parallel zu der Drehachse (Yl) verläuft und mit der Drehung des Eingangsrads (12) um die Drehachse (Yl) umläuft, einem ersten Hohlrad (20) mit einer Innenverzahnung (22), das in der Richtung der Drehachse (Yl) auf einer Seite des Planetenträgers (14; 14a; 14b) und um die Drehachse (Yl) drehbar vorgesehen ist und mittels seiner Innenverzahnung (22) mit dem ersten Planeten (16; 16a) im Eingriff ist, und einem zweiten Hohlrad (24) mit einer Innenverzahnung (26), das in der Richtung der Drehachse (Yl) auf der zu dem ersten Hohlrad (20) entgegengesetzten Seite des Planetenträgers (14; 14a; 14b) und um die Drehachse (Yl) drehbar vorgesehen ist und mittels seiner Innenverzahnung (26) mit dem zweiten Planeten (18; 18a; 18b) im Eingriff ist, bei dem der zweite Planet (18; 18a; 18b) in Bezug auf die Drehachse (Yl) radial innerhalb der Innenverzahnung (26) des ersten Hohlrads (20) mit dem ersten Planeten (16; 16a) im Eingriff ist und die Eingriffe zwischen dem ersten Planeten (16; 16a) und dem zweiten Planeten (18; 18a; 18b) und zwischen dem ersten Planeten (16; 16a) und dem ersten Hohlrad (20) in einer gemeinsamen Eingriffsebene liegen.

2. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 1, bei dem der Kopfkreisdurchmesser des ersten Hohlrads (20) größer als der Kopfkreisdurchmesser des zweiten Hohlrads (24) ist, und/oder die Zähnezahl des ersten Hohlrads (20) gleich der Zähnezahl des zweiten Hohlrads (24) ist, und/oder die Verzahnungsgeometrie des zweiten Hohlrads (24) durch Profilverschiebung der Verzahnungsgeometrie des ersten Hohlrads (20) erhalten wird.

3. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 1 oder 2, bei dem der zweite Planet (18; 18b) einen ersten Verzahnungsbereich (28; 28b) aufweist, der zum Eingriff in die Innenverzahnung (26) des zweiten Hohlrads (24) ausgebildet ist, und einen zweiten Verzahnungsbereich (30; 30b) aufweist, der zum Eingriff in den ersten Planeten (16) ausgebildet ist.

4. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 3, bei dem der erste Verzahnungsbereich (28; 28b) des zweiten Planeten (18) und der zweite Verzahnungsbereich (30; 30b) des zweiten Planeten (18) die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen.

5. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 3 oder 4, bei dem der erste Verzahnungsbereich (28; 28b) des zweiten Planeten (18; 18b) eine Verzahnungsbreite aufweist, die einer Verzahnungsbreite der Innenverzahnung (26) des zweiten Hohlrads (24) entspricht, und/oder der zweite Verzahnungsbereich (30; 30b) des zweiten Planeten (18; 18b) eine Verzahnungsbreite aufweist, die einer Verzahnungsbreite des ersten Planeten (16) entspricht, und/oder der erste Planet (16; 16a) einen Verzahnungsbereich (32; 32a) mit einer Verzahnungsbreite aufweist, die der Verzahnungsbreite der Innenverzahnung (22) des ersten Hohlrads (20) entspricht und/oder der Verzahnungsbereich (32a) des ersten Planeten (16a) bevorzugt über seine gesamte Breite mit der Verzahnung des ersten Hohlrads (20) im Eingriff ist.

6. Planeten-Differentialgetriebe nach einem der Aspekte 3 bis 5, bei dem der zweite Planet (18; 18b) einen Lagerbereich (34; 34b) aufweist, der in der Richtung der zweiten Planetendrehachse (P2) zwischen dem ersten Verzahnungsbereich (28; 28b) des zweiten Planeten (18; 18b) und dem zweiten Verzahnungsbereich (30; 30b) des zweiten Planeten (18; 18b) ausgebildet ist, und der zweite Planet (18; 18b) mittels des Lagerbereichs (34; 34b) an dem Planetenträger (14; 14b) gelagert ist.

7. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 6, bei dem der Planetenträger (14) eine offene erste Lagerschale (36) ausbildet, in die der Lagerbereich (34) des zweiten Planeten (18) eingesetzt ist, und ein an dem Planetenträger (14) montiertes Lagerbauteil (38) vorgesehen ist, mittels dem der Lagerbereich (34) des zweiten Planeten (18) in der ersten Lagerschale (36) gelagert ist.

8. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 6, bei dem der zweite Planet (18b) eine Planetenwelle (40) aufweist, die den Lagerbereich (34b) ausbildet, der Planetenträger (14b) ein erstes Durchgangsloch (42) zur Lagerung des Lagerbereichs (34b) des zweiten Planeten (18b) aufweist, und mindestens einer der Verzahnungsbereiche (28b, 30b) des zweiten Planeten (18b) nach dem Einsetzen des Lagerbereichs (34b) des zweiten Planeten (18b) in das erste Durchgangsloch (42) auf der Planetenwelle (40) befestigt ist.

9. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 4, bei dem der zweite Planet (18a) eine durchgehende Verzahnung (44) in der Richtung der zweiten Planetendrehachse (P2) aufweist, die den ersten Verzahnungsbereich des zweiten Planeten (18a) und den zweite Verzahnungsbereich des zweiten Planeten (18a) ausgebildet.

10. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 9, bei dem der erste Planet (16a) einen Verzahnungsbereich (32a) mit einer Verzahnungsbreite aufweist, die der Verzahnungsbreite der Innenverzahnung (22) des ersten Hohlrads (20) entspricht, und/oder der Verzahnungsbereich (32a) des ersten Planeten (16a) bevorzugt über seine gesamte Breite mit der Verzahnung des ersten Hohlrads (20) im Eingriff ist.

11. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 9 oder 10, das weiter aufweist einen zweiter-Planet-Lagerbolzen (46) zum Lagern des zweiten Planeten (18a), bei dem der zweiter-Planet-Lagerbolzen (46) an dem Planetenträger (14a) so vorgesehen ist, dass er zu der Seite des ersten Hohlrads (20) vorsteht und/oder der Planetenträger (14a) sich mindestens bereichsweise axial zwischen einem dem zweiten Hohlrad (24) zugewandten Ende des zweiten Planeten (18a) und dem zweiten Hohlrad (24) erstreckt.

12. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 11, bei dem der Planetenträger (14a) einen zweiter-Planet-Aufnahmebereich (48) aufweist, der axial in Richtung zu dem zweiten Hohlrad (24) hin vorsteht und an dem ein zu dem ersten Hohlrad (20) entgegengesetzte Ende des zweiter-Planet-Lagerbolzens (46) gehalten wird. 13. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 11 oder 12, das weiter aufweist eine Lagerscheibe (50) mit mindestens einem Durchgangsloch (52), und ein dem ersten Hohlrad (20) zugewandtes Ende des zweiter-Planet-Lagerbolzens (46) in dem mindestens einen Durchgangsloch (52) gehalten wird.

14. Planeten-Differentialgetriebe nach einem der Aspekte 1 bis 13, das weiter aufweist einen erster-Planet-Lagerbolzen (54; 54a), der an dem Planetenträger (14; 14a; 14b) vorgesehen ist, bei dem der erste Planet (16; 16a) an dem erster-Planet-Lagerbolzen (54; 54a) gelagert ist und/oder ein dem zweiten Hohlrad (24) zugewandtes Ende des erster-Planet-Lagerbolzens (54; 54a) an dem Planetenträger (14; 14a; 14b) vorgesehen ist.

15. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 14, soweit auf Aspekt 13 rückbezogen, bei dem ein dem ersten Hohlrad (20) zugewandtes Ende des erster-Planet-Lagerbolzens (54) in einem weiteren Durchgangsloch (56) der Lagerscheibe (50) gehalten wird.

16. Planeten-Differentialgetriebe nach einem der Aspekte 1 bis 15, bei dem der zweite Planet (18; 18a; 18b) nicht mit dem ersten Hohlrad (20) im Eingriff ist und/oder der zweite Planet (18; 18a; 18b) nur mit dem zweiten Hohlrad (24) und dem ersten Planeten (16; 16a) im Eingriff ist, und/oder der erste Planet (16; 16a) nur mit dem ersten Hohlrad (20) und dem zweiten Planeten (18; 18a; 18b) im Eingriff ist.

17. Planeten-Differentialgetriebe nach einem der Aspekte 1 bis 16, das weiter aufweist ein erstes Lager (58) zur Lagerung, insbesondere zur radialen Lagerung, des Eingangs- rads (12), bei dem das Eingangsrad (12) einen zylindrischen Zahnkranzbereich (60), auf dessen Außenumfang eine Verzahnung (62) vorgesehen ist, und einen Planetenträgerbereich (64), der den Planetenträger (14; 14a; 14b) ausbildet und radial innenseitig des Zahnkranzbereichs (60) ausgebildet ist, aufweist, und das erste Lager (58) auf einer ersten axialen Seite des Planetenträgerbereichs (64) den zylindrischen Zahnkranzbereich (60) von einer radialen Innenseite her abstützt.

18. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 17, das weiter aufweist ein Gehäuse (66), bei dem das erste Lager (58) ein Kugel- oder Rollenlager ist, das Gehäuse (66) einen ersten Lagerabstützflansch (68) ausbildet, der das erste Lager (58) von einer radialen Innenseite her abstützt, und der zylindrische Zahnkranzbereich (60) auf seiner radialen Innenseite an dem ersten Lager (58) abgestützt ist.

19. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 17 oder 18, das weiter aufweist ein zweites Lager (70) zur Lagerung, insbesondere zur radialen Lagerung, des Ein- gangsrads (12), bei dem das zweite Lager (70) auf der bezüglich des ersten Lagers (58) entgegengesetzten axialen Seite des Planetenträgerbereichs (64) den zylindrischen Zahnkranzbereich (60) von der radialen Innenseite her abstützt.

20. Planeten-Differentialgetriebe nach Aspekt 19, soweit auf Aspekt 18 rückbezogen, bei dem das zweite Lager (70) ein Kugel- oder Rollenlager ist, das Gehäuse (66) einen zweiten Lagerabstützflansch (72) ausbildet, der das zweite Lager (70) von einer radialen Innenseite her abstützt, und der zylindrische Zahnkranzbereich (60) auf seiner radialen Innenseite an dem zweiten Lager (70) abgestützt ist.

21. Antrieb svorri chtung für Kraftfahrzeuge mit einem Planeten-Differentialgetriebe nach einem der Aspekte 1 bis 20, bei dem das Eingangsrad (12) dazu ausgebildet ist, von einer Antriebsmaschine angetrieben zu werden, und jedes der Hohlräder (20, 24) als Ausgangsrad dazu ausgebildet sind, drehstarr mit einer Achswelle verbunden zu sein.

Unter „Eingriffsebene“ eines (Zahn-)Eingriffs (Verzahnung) zweier Zahnräder ist bevorzugt eine Ebene senkrecht zu den Drehachsen der Zahnräder zu verstehen. Die Zähne der Zahnräder greifen in der Eingriffsebene ineinander. Da die Verzahnungen der Zahnräder jeweils eine bestimmte Breite aufweisen (Zahnbreite) und die Zähne der Zahnräder sich für den Eingriff mindestens teilweise (in der Radialrichtung der jeweiligen Zahnräder) überlappen, findet der Zahneingriff üblicherweise nicht in nur einer einzigen Ebene senkrecht zu den Drehachsen statt, sondern in allen (parallelen) Ebenen, die den Zahneingriff schneiden (also in einer Eingriffsebenenschar). Die Ebenen werden durch die Überlappungsbreite der Verzahnungen (Breite des Zahneingriffs) definiert. Die beanspruchte „gemeinsame Eingriffsebene“ ist eine einzelne Ebene der üblicherweise vielen Ebenen, die beide Eingriffe (zwischen erstem Planet und zweitem Planet und zwischen ersten Planet und erstem Hohlrad) schneiden. Dies bedeutet bevorzugt nicht zwangsweise, dass alle Eingriffsebenen des Eingriffs zwischen erstem Planet und zweitem Planet identisch zu denen zwischen erstem Planet und erstem Hohlrad sind. Die beanspruchte „gemeinsame Eingriffsebene“ ist stattdessen bereits bei Vorliegen einer einzelnen Ebene, in der die beiden Zahneingriffe stattfinden, vorhanden ist. Bevorzugt sind die Eingriffsebenen beider Zahneingriffe im Wesentlichen identisch, d.h. der Zahnbereich (im Bezug auf die Zahnbreite) des ersten Planeten, der mit dem zweiten Planeten in Eingriff kommt, ist im Wesentlichen derselbe Zahnbereich, der in der weiteren Drehung des ersten Planeten mit dem ersten Hohlrad in Eingriff kommt.

Zur Erreichung der Ab Stützung des Eingangsrads in angestellter Lagerung (bevorzugt O-An- ordnung, aber auch X-Anordnung), sind die Lager zur Abstützung des Eingangsrads bevorzugt als Schräglager (z.B. Schrägkugellager, Kegelrollenlager) ausgebildet.

Eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung werden im Folgenden anhand der Figuren beschrieben, von denen zeigen

Fig. 1 eine schematische teilweise Explosionsansicht eines Planeten-Differentialge- triebes gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine seitliche Aufsicht auf das Planeten-Differentialgetriebe gemäß der ersten Au sführung sf orm,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht des Planeten-Differentialgetriebes gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische vergrößerte teilweise Querschnittsansicht des Planeten-Differentialgetriebes gemäß der ersten Ausführungsform in Richtung einer Y- Achse,

Fig. 5 eine schematische teilweise Explosionsansicht eines Planeten-Differentialgetriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine seitliche Aufsicht auf das Planeten-Differentialgetriebe gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht des Planeten-Differentialgetriebes gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 6,

Fig. 8 eine schematische teilweise Explosionsansicht eines Planeten-Differentialgetriebes gemäß einer dritten Ausführungsform,

Fig. 9 eine seitliche Aufsicht auf das Planeten-Differentialgetriebe gemäß der dritten Ausführungsform, und

Fig. 10 eine schematische Querschnittsansicht des Planeten-Differentialgetriebes gemäß der dritten Ausführungsform entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 9.

Eine erste Ausführungsform des Planeten-Differentialgetriebes 10 wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschrieben. Es wird hierbei auf das in den Figuren gezeigte Koordinatensystem (X-Y-Z-Richtungen) Bezug genommen.

Das Planeten-Differentialgetriebe 10 weist ein Eingangsrad 12 auf, dessen Drehachse Y1 parallel zu der Y-Achse verläuft. Das Eingangsrad 12 ist integral aus einem Planetenträgerbereich 64 und einem Zahnkranzbereich 60 ausgebildet. Der Planetenträgerbereich 64 bildet den Planetenträger 14 aus und ist als eine mit Aussparungen versehene (Kreis-) Scheibe ausgebildet. Das Eingangsrad 12 ist als Stirnrad ausgebildet. Die Verzahnung 62 liegt radial außenseitig, ist (üblicherweise aus Geräuschgründen) als Schrägverzahnung ausgebildet und ist auf dem zylindrischen Zahnkranzbereich 60 vorgesehen. Die Zylinderachse des Zahnkranzbereichs 60 entspricht der Drehachse Yl. Der Zahnkranzbereich 60 ist radial innseitig und axial mittig mit dem Planetenträgerbereich 64 verbunden. Die (hier drei) Aussparungen in dem Pia- netenträgerbereich 64 sind im Wesentlichen V-förmig, wobei in dem Boden der V-Form jeweils eine halb offene erste Lagerschale 36 zur Aufnahme eines unten beschriebenen Lagerbereichs 34 eines zweiten Planeten 18 ausgebildet ist.

In der Y-Richtung auf einer Seite des Planetenträgers 14 (auf der Seite in positiver Y-Rich- tung) sind drei erste Planeten 16 vorgesehen. Die ersten Planeten 16 sind an dem Planetenträger 14 um jeweilige erste Planetendrehachsen PI drehbar auf je einem erster-Planet-Lagerbol- zen 54 gelagert. Die Lagerung erfolgt auf bekannte Weise beispielsweise über bevorzugt Gleitlager oder alternativ Wälzlager und ist daher nicht näher beschrieben oder gezeigt. Jeder erster-Planet-Lagerbolzen 54 ist an seinem dem Planetenträger zugewandten Ende (Ende in negativer Y-Richtung) an dem Planetenträger 14 starr befestigt, beispielsweise in einem entsprechenden Durchgangsloch 74. Die Befestigung erfolgt auf bekannte Weise, beispielsweise durch Einpressen. Die ersten Planetendrehachsen PI bzw. die Achse des erster-Planet-La- gerbolzens 54 aller drei ersten Planeten 16 verlaufen parallel zu der Y-Achse und liegen auf einem gemeinsamen ersten Radius RI in Bezug die Drehachse Yl. Mit einer Drehung des Planetenträgers 14 um die Drehachse Yl laufen die ersten Planetendrehachsen PI um die Drehachse Yl um.

Jeder erste Planet 16 weist einen Verzahnungsbereich 32 auf und bildet so beispielsweise, wie dargestellt, ein Stirnrad mit Geradverzahnung aus.

Weiterhin sind drei zweite Planeten 18 vorgesehen. Die zweiten Planeten 18 sind an dem Planetenträger 14 um jeweilige zweite Planetendrehachsen P2 drehbar gelagert. Jeder zweite Planet 18 erstreckt sich in dieser Ausführungsform in der Y-Richtung auf beiden Seiten des Planetenträgers 14 (also von einer Seite zur anderen Seite). Die zweiten Planetendrehachsen P2 verlaufen parallel zu der Y-Achse und liegen alle auf einem gemeinsamen zweiten Radius R2 in Bezug die Drehachse Y 1. Der Radius R2 ist kleiner als der Radius RI . Mit einer Drehung des Planetenträgers 14 um die Drehachse Yl laufen die zweiten Planetendrehachsen P2 um die Drehachse Y 1 um.

Die zweiten Planeten 18 sind in dieser Ausführungsform jeweils bevorzugt wie folgt aufgebaut: jeder zweite Planet weist entlang seiner zweiten Planetendrehachse P2 einen ersten Verzahnungsbereich 28 und einen zweiten Verzahnungsbereich 30 auf. Zwischen den Verzahnungsbereichen 28, 30 ist der oben genannte Lagerbereich 34 vorgesehen. Bevorzugt weist der Lagerbereich 34 einen kleineren Außendurchmesser auf als die Fußkreise der Verzahnungsbereiche 28, 30.

Die Verzahnungsbereiche weisen die gleiche Verzahnungsgeometrie auf. Bevorzugt wird der gesamte zweite Planet 18 aus einem Stück spanend gefertigt. Der erste Verzahnungsbereich 28 ist hier aufgrund der einteiligen Fertigung drehstarr mit dem zweiten Verzahnungsbereich 30 verbunden.

Zur Lagerung der zweiten Planeten 18 an dem Planetenträger 14 werden die Lagerbereiche 34 der zweiten Planeten 18 in die ersten Lagerschalen 36 eingesetzt. Weiterhin sind Lagerbauteile 38 vorgesehen, mittels derer die Lagerbereiche 34 in den Lagerschalen 36 gehalten werden können. Bevorzugt bilden die Lagerbereiche 34 und Lagerschalen 36 und Lagerbauteile 38 Gleitlager aus, so dass die zweiten Planeten 18 um die zweite Planetendrehachse P2 drehbar an dem Planetenträger 14 gelagert sind. Alternativ sind zusätzliche Lager, beispielsweise ein Wälzlager, zwischen dem Lagerbereich 34 und den Lagerschalen 36 und dem Lagerbauteil 38 vorgesehen. Die Lagerbauteile 38 sind bevorzugt über Schrauben an dem Planetenträger 14 befestigt.

In dem Zustand, in dem der zweite Planet 18 an dem Planetenträger 14 montiert ist, ist der erste Verzahnungsbereich 28 auf der Seite des Planetenträgers 14, auf der der erste Planet 16 nicht angeordnet ist, und ist der zweite Verzahnungsbereich 30 auf der Seite des Planetenträgers 14, auf der der erste Planet 16 angeordnet ist, angeordnet.

Auf der Seite der ersten Planeten 16 des Planetenträgers 14 (Seite in positiver Y-Richtung) ist ein erstes Hohlrad 20 vorgesehen. Das erste Hohlrad 20 ist hier einseitig, auf der Seite entgegengesetzt zu dem Planetenträger geschlossen. Das erste Hohlrad 20 weist einen Außenumfang auf, der kleiner als der in den Umfang des Zahnkranzbereichs 60 des Eingangsrads 12 ist.

Das erste Hohlrad 20 ist so ausgebildet und eingebaut, dass es mit seiner Innenverzahnung 22 mit den ersten Planeten 16 kämmt. Das erste Hohlrad 20 kann also durch die ersten Planeten 16 angetrieben werden, sowohl durch Drehung der ersten Planeten 16 um die erste Planetendrehachse PI also auch durch Drehung des Planetenträgers 14 um die Drehachse Y 1 bei bezüglich des Planetenträgers 14 still stehenden ersten Planeten 16. Im letzteren Fall bewegt sich das erste Hohlrad mit den umlaufenden ersten Planeten 16 mit. Weiterhin kommt selbstverständlich auch eine Kombination der Bewegungen in Betracht. Aufgrund der umfangsmäßig gleichmäßigen Verteilung der ersten Planeten 16 wird das Hohlrad 20 bevorzugt mit geringem Spiel durch die ersten Planeten 16 radial gelagert.

Die zweiten Planeten 18 wiederum sind so angeordnet und ausgebildet, dass jeder zweite Planet 18 paarweise mit je einem ersten Planeten 16 angeordnet ist und (auf der Seite des Planetenträgers 14, auf der die ersten Planeten 16 angeordnet sind) mit je einem ersten Planeten 16 kämmt, ohne gleichzeitig mit der Innenverzahnung 22 des ersten Hohlrad 20 zu kämmen bzw. mit dieser in Eingriff zu kommen. Der Verzahnungsbereich 32 jedes ersten Planeten 16 ist also im Eingriff mit je einem zweiten Verzahnungsbereich 30 eines zweiten Planeten 18 und im Eingriff mit der Innenverzahnung 22 des ersten Hohlrads 20. Wie gut in Figur 4 zu erkennen ist, erfolgt der Eingriff des ersten Planeten 16 mit dem ersten Hohlrad 22 an einer Position, die einen in Bezug auf die Drehachse Y1 möglichst großen Radius aufweist. Der Eingriff mit dem zweiten Planeten 18 erfolgt radial weiter innen mit einem kleineren Radius, so dass der zweite Verzahnungsbereich 30 der zweiten Planeten 18 nicht im der Innenverzahnung 22 des ersten Hohlrads 20 in Eingriff kommt.

Das zweite Hohlrad 24 ist so ausgebildet und eingebaut, dass es mit seiner Innenverzahnung 26 mit dem ersten Verzahnungsbereich 28 des zweiten Planeten 18 kämmt. Das zweite Hohlrad 24 kann also durch die zweiten Planeten 18 angetrieben werden, sowohl durch Drehung der zweiten Planeten 18 um die zweite Planetendrehachse P2 also auch durch Drehung des Planetenträgers 14 um die Drehachse Y1 bei bezüglich des Planetenträgers 14 still stehenden zweiten Planeten 18. Im letzteren Fall bewegt sich das Hohlrad mit den umlaufenden zweiten Planeten 18 mit. Weiterhin kommt selbstverständlich auch eine Kombination der Bewegungen in Betracht. Aufgrund der umfangsmäßigen Verteilung der zweiten Planeten 18 wird das zweite Hohlrad 24 bevorzugt mit geringem Spiel durch die zweiten Planeten 18 radial gelagert.

Da die Verzahnungsbereiche 28, 30 des zweiten Planeten 18, wie oben angegeben, in dieser Ausfuhrungsform mit derselben/gleichen Verzahnungsgeometrie ausgebildet sind und (auch aufgrund der integralen Ausbildung) auf einer gemeinsamen zweiten Planetendrehachse P2 liegen, die radial weiter innen als die erste Planetendrehachse PI liegt, muss das zweite Hohlrad 24 einen kleineren Kopfkreisdurchmesser (Innendurchmesser) haben, um mit dem ersten Verzahnungsbereich 28 des zweiten Planeten 18 in Eingriff kommen zu können. Zur Realisierung, dass eine Übersetzung zwischen dem zweiten Planeten 18 und dem zweiten Hohlrad 24 gleich der Übersetzung zwischen dem ersten Planeten 16 und ersten Hohlrad 20 ist, müssen die Zähnezahlverhältnisse der Eingriffe entsprechend gleich ausgebildet sein.

In der vorliegenden Ausführungsform weist auch der Verzahnungsbereich 32 des ersten Planeten 16 bevorzugt die gleiche Verzahnungsgeometrie wie die Verzahnungsbereiche 28, 30 des zweiten Planet 18 auf. Um die oben genannten gleichen Übersetzungen zu realisieren, weist daher das zweite Hohlrad 24 die gleiche Zähnezahl wie das erste Hohlrad 20 aber einen verringerten Kopfkreisdurchmesser auf. Dies wird durch Profilverschiebung erreicht, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.

Wie sich insbesondere auch gut aus Fig. 4 ersehen lässt, ist die Konstruktion des Planeten- Differentialgetriebe bevorzugt so, dass bei gleichen Verzahnungsgeometrien der Verzahnungsbereiche 28, 30, 32 der Planeten 16, 18, die zweiten Planetendrehachsen P2 der zweiten Planeten auf einem kleineren Radius R2 bezüglich der Drehachse Y 1 angeordnet sind. Der kleinere Radius R2 ergibt sich beispielsweise aus der Formel

R2 = 0,5 x DKHI - 0,5 x DKP2 - s (Formel 1) wobei

DKHI der Kopfkreisdurchmesser des ersten Hohlrads 20,

DKP2 der Kopfkreisdurchmesser des zweiten Verzahnungsbereichs 32 des zweiten Planeten 18, und s ein gewünschter Ab stand zwischen dem Kopfkreis des ersten Hohlrads 20 und dem

Kopfkreis des zweiten Verzahnungsbereichs 32 des zweiten Planeten 18 ist. s liegt beispielsweise bevorzugt im Bereich von 0,01 mm bis 5 mm, bevorzugter zwischen 0,1 mm und 3 mm, wie beispielsweise 0,2 mm oder 1 mm.

Der gemeinsame Radius R2 ist kleiner als der gemeinsame Radius RI.

Die notwendige Profilverschiebung beim zweiten Hohlrad 24 ergibt sich dann wiederum aus R2 in Verbindung mit der Verzahnungsgeometrie des ersten Verzahnungsbereichs 28 des zweiten Planeten 18. Zur gleichmäßigen Drehmomentübertragung, wie es bei Differentialgetrieben, insbesondere Achsdifferentialgetrieben, gewünscht ist, ist es von Vorteil, wenn einerseits der Eingriff zwischen den Planeten mit einer Übersetzung mit dem Wert 1 realisiert wird und andererseits die Übersetzungen zwischen den Planeten und den Hohlrädern jeweils den gleichen Wert haben. Ersteres wird beispielsweise dadurch realisiert, dass zumindest der Verzahnungsbereich 32 des ersten Planeten 16 und der zweite Verzahnungsbereich des zweiten Planeten 18 die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen. Letzteres wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Zähnezahlverhältnisse des Eingriffs zwischen dem Verzahnungsbereich 32 des ersten Planeten 16 und dem ersten Hohlrad 20 und des Eingriffs des ersten Verzahnungsbereichs 28 des zweiten Planeten 18 und dem zweiten Hohlrad 24 den gleichen Wert haben.

Besonders vorteilhaft lässt sich dies erreichen, indem alle Verzahnungsbereiche der Planeten die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen und die Innenverzahnungen der Hohlräder sich lediglich durch Profilverschiebung unterscheiden.

Zu beachten ist, dass bei in einer möglichen Ausgestaltung der Verzahnungsbereich 32 des ersten Planeten 16 aufgrund seiner Wechselbelastung bzw. der zwei Eingriffe eine größere Breite als die Innenverzahnung 22 des ersten Hohlrads 20 und/oder als die Breite des zweiten Verzahnungsbereichs 30 des zweiten Planeten 18 haben kann. In vorteilhaften Ausgestaltungen wird die Breite des Verzahnungsbereichs 32 des ersten Planeten 16 mit Wechsellastfaktor ausgelegt und weisen die Innenverzahnung 22 des ersten Hohlrads 20 und/oder der zweite Verzahnungsbereich 30 des zweiten Planeten 18 dieselben Breiten auf, wie die Breite des Verzahnungsbereichs 32 des ersten Planeten 16, sind also dann überdimensioniert. Bevorzugt weisen auch der erste Verzahnungsbereich 28 des zweiten Planeten 18 und die Innenverzahnung 26 des zweiten Hohlrads 24 dieselbe Breite wie der Verzahnungsbereich 32 des ersten Planeten 16 auf.

Das Planeten-Differentialgetriebe 10 weist weiter ein Gehäuse 66 auf. Das Gehäuse dient zur Lagerung der Komponenten in dem Gehäuse und zur Befestigung des Planeten-Differential- getriebes 12 an weiteren Aggregaten beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Das Gehäuse 66 ist aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, die das Eingangsrad 12 mindestens teilweise umschließen. Das Gehäuse 66 bildet radial innenseitig des Zahnkranzbereichs 60 des Eingangs- rads 12 beidseitig des Planetenträgers 14 je einen sich axial in Richtung zu dem Planetenträger 14 hin erstreckenden Lagerabstützflansch 68, 72 auf. Das Eingangsrad 12 ist an dem Gehäuse 66 über ein erstes Lager 58 und ein zweites Lager 70, die hier beispielhaft beide als Kugellager ausgeführt sind, gelagert. Die Lagerachsen liegen in der Drehachse Yl. Insbesondere ist ein Innenring des ersten Lagers 58 radial innenseitig auf der radialen Außenseite des ersten Lagerabstützflanschs 68 vorgesehen. Der Innenring des ersten Lagers 58 liegt axial an dem Gehäuse 66 an. Ein Außenring des ersten Lagers 58 stützt eine axiale Seite des Zahnkranzbereichs 60 radial von innen her ab. Der Außenring des ersten Lagers 58 liegt axial an dem Planetenträgerbereich 64 an. Auf der anderen axialen Seite des Planetenträgers 14 ist das zweite Lager 70 entsprechend vorgesehen. Beide Lager 58, 70 zusammen stützen des Eingangsrad 12 im Wesentlichen in einer O- Anordnung ab. Dadurch wird die rechnerische Lagerungsbreite größer als der reale Lagerabstand der Wälzlager, die Lagerung wird dadurch „steifer“. Die Lageranordnung ist vorteilhaft so, dass neben einer radialen Abstützung auch eine axiale Abstützung erfolgt.

In der vorliegenden Ausführungsform sind die Hohlräder 20, 24 radial außenseitig an den radialen Innenseiten der Lagerabstützflansche 68, 72 radial und/oder axial abgestützt und/oder gedichtet. Der so ausgebildete Getriebeinnenraum für das Planeten-Differentialgetriebe kann mindestens teilweise mit einem speziellen Schmierstoff, wie beispielsweise Fett gefüllt sein.

In einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug wird das Eingangsrad 12 von einer Antrieb smaschine angetrieben und ist jedes der Hohlräder 20, 24 mit einer Achswelle, mit der jeweils ein Rad angetrieben wird, verbunden. Bevorzugt sind die Achswellen über entsprechende Endflansche unmittelbar an den Hohlrädern 20, 24 befestigt, beispielsweise durch Verschraubung mit den vorgesehenen Gewindelöchem 78.

Im Weiteren werden mit Bezug auf die Figuren 5 bis 10 weitere Ausführungsformen beschrieben. Die Planeten-Differentialgetriebe bzw. Antrieb svorrichtung der weiteren Ausführungsformen entsprechen denen der ersten Ausführungsform soweit nicht anders beschrieben oder in den Figuren gezeigt. Für gleiche oder ähnliche Bauteile oder Bauteilgruppen werden gleiche Bezugszeichen oder Bezugszeichen, die teilweise zur besseren Unterscheidung mit einem zusätzlichen Buchstaben versehen sind, verwendet. Einzelne Merkmale der weiteren Ausführungsformen können mit anderen einzelnen Merkmalen der oben beschriebenen ersten Ausführungsformen oder den weiteren anderen Ausführungsformen kombiniert werden, soweit dies technisch nicht ausgeschlossen oder nicht sinnvoll ist. Obige Formel 1 und/oder die Darstellung von Fig. 4 gilt dem Prinzip nach bevorzugt auch für die weiteren Ausführungsformen.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen ein Planeten-Differentialgetriebe 10a gemäß einer zweiten Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass die Ansicht aus Fig. 5 gegenüber der Ansicht von Fig. 1 um 180 Grad um die Z- Achse verdreht ist, so dass daher das erste Hohlrad 20 in Fig. 5 das rechte Hohlrad ist. In den Figuren sind teilweise Bezugszeichen angegeben, die in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsform nicht gesondert erläutert werden. Zur Erläuterungen dieser Bezugszeichen wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.

Das Planeten-Differentialgetriebe 10a gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Planeten-Differentialgetriebe 10 gemäß der ersten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass der Aufbau bzw. die Konstruktion des zweiten Planeten und des Planetenträgers abgeändert ist.

Der erste Planet 16a ist wie in der ersten Ausführungsform bezüglich des Planetenträgers 14a auf der Seite des ersten Hohlrads 20 angeordnet und mit diesem im Eingriff. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist der erste Planet 16a mittels eines erster-Planet-Lagerbolzens 54a, der in einem Durchgangsloch 74a in dem Planetenträger 14a gehalten ist, gelagert.

Das Planeten-Differentialgetriebe 10a gemäß der zweiten Ausführungsform weist einen zweiten Planeten 18a auf, der als ein Stirnrad mit einer durchgehenden Verzahnung 44 ausgebildet ist. Der zweite Planet 18a weist also nicht den in der ersten Ausführungsform vorhandenen Lagerbereich 34, der zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 28 und dem zweiten Verzahnungsbereich 30 vorgesehen ist, auf. Der zweite Planet 18a gemäß der zweiten Ausführungsform weist wie auch in der ersten Ausführungsform einen ersten Verzahnungsbereich für den Eingriff mit dem zweiten Hohlrad 24 und einen zweiten Verzahnungsbereich für den Eingriff mit dem ersten Planeten 16a. Da die Verzahnung 44 des zweiten Planeten 18a durchgehend ausgebildet ist, geht der erste Verzahnungsbereich hier integral in den zweiten Verzahnungsbereich über. Der zweite Planet 18b ist daher als langgestrecktes Stirnrad einfach zu fertigen. Die Lagerung des zweiten Planeten 18a an dem Planetenträger 14a erfolgt über einen zweiter- Planet-Lagerbolzen 46, auf dem der zweite Planet 18a (oder seine Verzahnung 44) um die zweite Planetendrehachse P2 drehbar gelagert ist, beispielsweise über Gleitlagerung oder Wälzlager.

Der zweiter-Planet-Lagerbolzen 46 ist an dem Planetenträger 14a auf ähnliche Weise wie der erster-Planet-Lagerbolzen 54 in der ersten Ausführungsform befestigt, also beispielsweise in ein entsprechendes Durchgangsloch 80 in dem Planetenträger 14a eingepresst.

Das Durchgangsloch 80 ist in dem Boden einer topfförmigen Vertiefung, die in dem Planetenträger 14a ausgebildet ist und sich in Richtung zu dem zweiten Hohlrad 24 erstreckt, ausgebildet. Ein radial in Bezug auf die Drehachse Y1 außen liegender Seitenwandbereich der topfförmigen Vertiefung ist ausgespart (oder derart geöffnet), so dass die Verzahnung 44 (oder ein erster Verzahnungsbereich) des zweiten Planeten 18a im eingebauten Zustand des zweiten Planeten 18a radial nach außen freiliegt und durch die Aussparung mit der Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 24 im Eingriff steht.

Durch die beschriebene Ausbildung der topfförmigen Vertiefung wird in dem Planetenträger 14a ein zweiter-Planet-Aufnahmebereich 48 ausgebildet. In diesem ist zumindest derjenige Teil des zweiten Planeten 18a teilweise aufgenommen, der mit dem zweiten Hohlrad 24 in Eingriff steht. Durch diese Konstruktion können sowohl der erste-Planet-Lagerbolzen 54a als auch der zweite-Planet-Lagerbolzen 46 von der Seite des ersten Hohlrads 20 her an dem Planetenträger 14a angebracht werden, was den Zusammenbau erleichtern kann.

Auf der Endseite des zweiter-Planet-Lagerbolzens 46, die dem zweiten Hohlrad 24 entgegengesetzt ist (die dem ersten Hohlrad 20 zugewandte Endseite), ist eine Lagerscheibe 50 vorgesehen. Die Lagerscheibe 50 weist erste Durchgangslöcher 52 zur Aufnahme entsprechender Endseiten von erster-Planet-Lagerbolzen 54a und zweite Durchgangslöcher 56 zur Aufnahme der zweiter-Planet-Lagerbolzens 46 auf. Beispielsweise sind die Lagerbolzen auch hier eingepresst. Die Lagerscheibe 50 ist, wie beispielsweise aus Fig. 7 ersichtlich ist, als Kreisscheibe mit einen Außenumfang ausgebildet, der kleiner als der Kopfkreisdurchmesser der Innenverzahnung des ersten Hohlrads 20 ist. Die Lagerscheibe 50 ist im eingebauten Zustand radial innerhalb der Innenverzahnung des ersten Hohlrads 20 vorgesehen.

Die Lagerscheibe 50 dient in dieser Ausführungsform nicht nur zur Lagerung der zweiter-Pla- net-Lagerbolzen 46 sondern auch zur Lagerung der dem ersten Hohlrad 20 zugewandten Enden der erster-Planet-Lagerbolzen 54a.

Die Planeten können drehbar an den Lagerbolzen gelagert sein. Alternativ können die Lagerbolzen an der Lagerscheibe und dem Planetenträger drehbar gelagert und starr mit den Planeten verbunden oder ausgebildet sein.

Durch das Lagern der Lagerbolzen von beiden Endseiten her wird eine besonders verwindungssteife Konstruktion geschaffen.

Die Zahneingriffe und übrigen Konstruktionen sind ansonsten gleich zu der ersten Ausführungsform. Insbesondere kämmen auch in dieser Ausführungsform der erste Planet und der zweite Planet radial innerhalb der Innenverzahnung des ersten Hohlrads.

Die Figuren 8 bis 10 zeigen ein Planeten-Differentialgetriebe 10b gemäß einer dritten Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass die Ansicht aus Fig. 8 gegenüber der Ansicht von Fig. 1 um 180 Grad um die Z- Achse verdreht ist, so dass daher das erste Hohlrad 20 in Fig. 5 das rechte Hohlrad ist. In den Figuren sind teilweise Bezugszeichen angegeben, die in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsform nicht gesondert erläutert werden. Zur Erläuterungen dieser Bezugszeichen wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.

Das Planeten-Differentialgetriebe 10b gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Planeten-Differentialgetriebe 10 gemäß der ersten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass der Aufbau bzw. die Konstruktion des zweiten Planeten und des Planetenträgers abgeändert ist. Der Planetenträger 14b gemäß der zweiten Ausführungsform weist statt der Aussparungen, mit denen die ersten Lagerschalen 36 ausgebildet werden, weitere Durchgangslöcher 42 auf, in denen Lagerbereiche 34b der zweiten Planeten 18b gelagert werden. Weiterhin vorhanden sind die aus der ersten Ausführungsform bekannten Durchgangslöcher 74 zur Aufnahme der erster-Planet-Lagerbolzen 54 für die ersten Planeten 16.

In der vorliegenden Ausführungsform werden die zweiten Planeten 18b bevorzugt nicht nur radial, sondern auch axial in den Durchgangslöchern 42 gelagert. Hierfür weisen die zweiten Planeten 18b wie auch die zweiten Planeten 18 der ersten Ausführungsform Lagerbereiche 34b auf, deren Außenumfang kleiner als der Fußkreis der Verzahnungsbereiche 28b und 30b der zweiten Planeten 18b ist. Um eine Montage der zweiten Planeten 18b in den Durchgangslöchern 42 zu ermöglichen, sind die zweiten Planeten 18b jeweils mindestens zweiteilig gefertigt und werden diese mindestens zwei Teile zur Montage des jeweiligen zweiten Planeten 18b an dem Planetenträger 14b miteinander verbunden.

Jeder zweite Planet 18b ist also grundsätzlich wie der zweite Planet 18 gemäß der ersten Ausführungsform aufgebaut, weist also einen ersten Verzahnungsbereich 28b zum Eingriff mit dem zweiten Hohlrad 24, einen zweiten Verzahnungsbereich 30b zum Eingriff mit dem ersten Planeten 16 radial innerhalb des ersten Hohlrads 20 und einen axial zwischen ihnen angeordneten Lagerbereich 34b zur Lagerung an dem Planetenträger 14b auf. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist der zweite Planet 18b aber nicht einteilig ausgebildet, sondern ist zumindest der erste oder der zweite Verzahnungsbereich 28b, 30b auf einem entsprechend ausgebildeten Befestigungsabschnitt 84 einer Planetenwelle 40 nach dem Durchführen der Planetenwelle 40 durch das Durchgangsloch 42 befestigt.

Die Befestigung erfolgt auf bekannte Weise beispielsweise durch Aufpressen, Welle-Nabe- Verbindung etc.

Eine solche Konstruktion bietet einen einfachen Aufbau des Planetenträgers bei kompakter Konstruktion, insbesondere fällt das Lagerbauteil 38 und seine Befestigung weg.

Auch eine Kombination der Ausführungsformen ist dahingehend möglich, dass beispielsweise auch der zweite Planet der dritten Ausführungsform in der ersten Ausführungsform eingesetzt wird. Auch ist es möglich, dass der Lagerbereich des zweiten Planeten gemäß der dritten Ausführungsform einen größeren Außendurchmesser als der Kopfkreis seines ersten und/ zweiten Verzahnungsbereichs aufweist. In diesem Fall kann die axiale Führung durch die Hohlräder erfolgen oder über axiale Lagerung im Durchgangsloch ermöglicht werden.

Die Antriebsvorrichtung und/oder das Planeten-Differential sind aus bekannten und üblichen verwendeten Materialen hergestellt, beispielsweise Metall und/oder Kunstoffen.

Bevorzugter Einsatz ist in Kraftfahrzeugen. Das Planeten-Differentialgetriebe kann aber auch andere Anwendungen verwendet werden, wie beispielsweise in Antrieben von Maschinen o- der Vorrichtungen.

Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.

Bezugszeichenliste

10 Planeten-Differentialgetnebe

12 Eingangsrad

14 Planetenträger

16 erster Planet

18 zweite Planet

20 erstes Hohlrad

22 Innenverzahnung des ersten Hohlrades

24 zweites Hohlrad

26 Innenverzahnung des zweiten Hohlrads

28 erster Verzahnungsbereich des zweiten Planeten

30 zweiter Verzahnungsbereich des zweiten Planeten

32 Verzahnungsbereich des ersten Planeten

34 Lagerbereich

36 erste Lagerschale

38 Lagerbauteil

40 Planetenwelle

42 Durchgangsloch

44 Verzahnung

46 zweiter-Planet-Lagerbolzen

48 Zweiter-Planet- Aufnahmebereich

50 Lager scheibe

52 Durchgangsloch

54 erster-Planet-Lagerbolzen

56 Durchgangsloch

58 erstes Lager

60 Z ahnkranzb er ei ch

62 Verzahnung

64 Planetenträgerb er ei ch

66 Gehäuse

68 erster Lagerabstützflansch

70 zweites Lager

72 zweiter Lagerabstützflansch Durchgangsloch Gewindeloch Durchgangsloch Befestigungsabschnitt