CN109153321B - 电驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于驱动机动车辆的驱动车轴的电驱动装置，包括：壳体组件（11）；具有中空轴（10）的电机（3），所述中空轴围绕旋转轴线（A）被旋转地支撑；具有变速器轴（15）的变速器单元（4），所述变速器轴能够由马达轴（10）围绕平行于旋转轴线（A）的旋转轴线（B）旋转地驱动；双离合器单元（5），所述双离合器单元具有能够由所述变速器轴（4）围绕旋转轴线（A）旋转地驱动的离合器载具（22）以及两个板组（25,26）；其中，所述离合器载具（22）包括外壳部分（31）以及两个盖部分（32,33）；被设置在离合器载具（22）外部的两个促动器（8）；用于将由促动器产生的力传递到所述板组（25,26）的两个力传递构件（36,37），其中，所述盖部分（32,33）均包括多个周向分布的通孔（40,41），力传递构件（36,37）的凸块（38,39）延伸通过所述通孔；以及用于控制所述促动器（8,9）的控制单元。

Description

电驱动装置

技术领域

本发明涉及用于驱动机动车辆的电驱动装置。用于机动车辆的电驱动装置可用作唯一的驱动装置，或者其可用作与内燃机一起使用的附加驱动装置，其中，所述电驱动装置和内燃机均可独自驱动机动车辆或者可通过被叠加而共同地驱动车辆。这种驱动装置概念也被称为混合驱动装置。

背景技术

从US 2015/0119181公知用于驱动机动车辆的后车轴的电驱动装置。该电驱动装置包括电机、下游的减速传动装置、以及在减速传动装置下游的差速传动装置，所述减速传动装置将所引入的旋转运动从高速转换为低速，所述差速传动装置将所引入的扭矩分配到用于驱动车辆车轮的两个半轴。电机和差速传动装置相对于彼此同轴地设置。

AT 007 740 U1提出了用于机动车辆车轴的电辅助驱动装置，其在正常驱动条件下不被驱动。辅助驱动装置包括电动马达、减速传动装置以及两个可控制的离合器，所述离合器均驱动地连接到相关联的驱动车轴。电动马达被设置成与可控制的离合器具有径向距离。

从DE 102 25 873 A1公知用于混合动力车辆的类似的驱动力分配装置。该装置在一个实施例中包括电动马达，所述电动马达被设置成与两个离合器具有径向距离。两个离合器是可电磁控制的。减速传动装置的轴平行于电动马达的马达轴和离合器的旋转轴线延伸并且在电动马达的马达轴和离合器的旋转轴线之间延伸。

JP 2010-241178示出了电驱动装置，其具有以类似方式设置的电动马达、减速传动装置和离合器。

从EP 1 281 560 A2公知具有两个分离摩擦板离合器的车轴模块。为了引入扭矩，提供了旋转地驱动中空轴的角度驱动装置。摩擦板离合器被设置成与中空轴的端部具有距离。

从US 4 950 214公知可控制的锁定差速器。锁定差速器包括摩擦板离合器，其可由斜坡组件来操作并且被设置在差速器载具与差速器的半轴齿轮之间。斜坡组件被设置在差速器载具外部。由斜坡组件产生并且要被传递到设置在差速器载具内部的多板组的轴向力的传递通过挺杆来实现，该挺杆穿过差速器载具。

由于电动马达的最大允许旋转速度和所应用的传动比，公知的电车轴系统必须以高驱动速度脱离接合，但是其中，在车轴处可能会留有不期望的剩余拖拽惯量。这可能会导致对于驱动系统的总体效率来说的负面效应，特别是在高速下。

由于必要单元（例如，电池、电动马达和逆变器）的高系统重量，与常规驱动（四个车轮的）车辆相比，混合动力车辆的驱动动力学性能显然被不利地影响，这首先会导致更大程度的转向不足。此外，如果使用开放式差速器，车辆牵引可能会受到限制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出电驱动装置，能够通过所述电驱动装置来避免上述缺陷，并且该电驱动装置相应地允许扭矩到两个车轴的受控分配，并且该电驱动装置与此同时具有设计简单且紧凑的特征。

通过用于驱动机动车辆的驱动车轴的电驱动装置来实现技术方案，所述电驱动装置包括：壳体组件；具有马达轴的电机，所述马达轴被构造为中空轴，并且所述马达轴被支撑在所述壳体组件中以便能够围绕旋转轴线旋转；具有变速器轴的变速器单元，所述变速器轴能够由所述马达轴旋转地驱动，并且被支撑在所述壳体组件中以便能够围绕平行于旋转轴线延伸的旋转轴线旋转；双离合器单元，所述双离合器单元具有能够由所述变速器轴旋转地驱动的离合器载具（Kupplungskorb）、用于驱动第一输出轴的第一离合器毂和第一板组、以及用于驱动第二输出轴的第二离合器毂和第二板组，其中，所述两个输出轴中的一者延伸通过所述电机的中空轴；其中，所述离合器载具相对于所述马达轴的旋转轴线同轴地旋转地支撑在所述壳体组件中，并且包括外壳部分以及第一盖部分和第二盖部分，所述外壳部分形成用于所述第一和第二板组的接收腔，所述第一盖部分和第二盖部分横向地界定所述离合器载具的接收腔并且均包括用于支撑所述壳体组件中的离合器载具的套筒凸起部；用于加载所述第一板组的第一促动器，其中，所述第一促动器被设置在所述离合器载具外部并且沿第一方向被轴向地支撑在壳体组件处，其中，提供第一力传递构件以用于将由所述促动器产生的轴向力传递到设置在所述离合器载具中的第一板组，其中，所述第一盖部分包括多个周向分布的第一通孔，所述第一力传递构件的凸块延伸通过所述第一通孔；用于加载所述第二板组的第二促动器，其中，所述第二促动器被设置在所述离合器载具外部并且沿第二方向被轴向地支撑在壳体组件处，其中，提供第二力传递构件以用于将由所述促动器产生的轴向力传递到设置在所述离合器载具中的第二板组，其中，所述第二盖部分包括多个周向分布的第二通孔，所述第二力传递构件的凸块延伸通过所述第二通孔；其中，所述第一促动器和所述第二促动器能够通过控制单元来彼此独立地控制，使得能够彼此独立地可变地设置能够从所述第一板组传递到第一离合器毂的第一扭矩和能够从所述第二板组传递到第二离合器毂的第二扭矩。

电驱动装置的优点在于，双离合器组件允许到两个输出轴的可变扭矩分配。不需要用于将扭矩分配到两个输出轴的差速传动装置。取决于驱动条件，可分别在曲线内侧车轮和曲线外侧车轮处单独地设置扭矩，其总体上导致改善的驱动动力学性能和驱动稳定性。该转向原理还被称为主动扭矩分配或“扭矩矢量控制（Torque Vectoring）”。另一优点指代电驱动装置的紧凑构造。

由于扭矩在车辆车轮之间的特别可控制的分配，电驱动装置提供在电驱动的驱动车轴、特别是在后车轴处的主动扭矩矢量控制的可能性。当协调曲线时，外车轮比内车轮经受更大的扭矩。在机动车辆的驱动动力学调节的上下文中，这可特别地用于减少由于正偏航惯量引起的车辆的不想要的转向不足的趋势。此外，能够由于前车轴与电控制的后车轴之间的受控制的旋转速度差异而正面地影响车辆动力学性能。作为另一功能，电驱动装置使得有可能锁定驱动车轴。类似于锁定差速器，两个车辆车轮可通过同步地控制离合器来连接到彼此。这导致显著改善的牵引，并且在较高速度范围中其可用于偏航阻尼。

根据一个可能的实施例，所述离合器载具在其外周表面上包括环形齿轮，该环形齿轮接合所述变速器轴的输出齿轮。所述环形齿轮优选地固定到离合器载具，并且更特别地可以与所述离合器载具整体地形成。在优选的实施例中，环形齿轮和与环形齿轮接合的所述输出齿轮包括螺旋齿。通过构造具有侧盖部的离合器载具，从螺旋齿作用在离合器载具上的轴向力能够特别良好地被传送并且能够抵靠壳体被轴向地支撑。

根据对于实现紧凑设计来说特别有利的实施例，所述变速器单元包括恰好一个变速器轴和特别是两个齿轮对。在该情况下，所述马达轴的输入齿轮和与其接合的所述变速器轴的输入齿轮形成第一齿轮对。此外，所述变速器轴的输出齿轮和与其接合的环形齿轮形成第二齿轮对。特别地提出的是，所述变速器单元的总传动比在8与10之间的范围内。例如，更特别地，所述第一齿轮对的第一传动比可以在3.0与4.0之间，并且所述第二齿轮对的第二传动比可以在2.5与3.5之间。减速传动装置被构造成具有降低速度的传动比的特征。因此，双离合器单元的输入部以比电动马达的马达轴慢许多倍的速度旋转。双离合器单元将所引入的扭矩分配到两个输出轴，所述输出轴用于驱动相关联的车辆车轮。

为了实现紧凑的设计，可以特别地提出的是，形成于所述变速器轴的旋转轴线与所述马达轴的旋转轴线之间的径向间隙小于所述电机的最大半径的0.9倍、特别是小于所述半径的0.8倍。在该构造中，在轴向视图中，变速器轴清楚地位于电机的包络线内，使得总体上实现电驱动装置的径向紧凑的设计。

在优选的实施例中，提供用于支撑所述离合器载具的第一盖部分的第一离合器轴承、以及用于支撑所述离合器载具的第二盖部分的第二离合器轴承，其中，所述第一离合器轴承的外直径小于所述第一促动器的内直径，和/或其中，所述第二离合器轴承的外直径小于所述第二促动器的内直径。换句话说，两个离合器轴承中的至少一者被定位在与该侧相关联的促动器的径向内侧。这继而使得有可能的是，离合器轴承和促动器能够可选地设置成具有轴向重叠，其在轴向空间方面具有有利效应。优选地，所述第一离合器轴承与所述第一促动器至少部分地轴向重叠，和/或所述第二离合器轴承与所述第二促动器至少部分地轴向重叠。

就促动器的构造而言，存在各种技术可能性，例如，液压操作的、电动操作的、或电磁操作的促动器。优选地，用于操作第一和第二离合器的第一和第二促动器在其结构和功能方面被相同地构造。如果在本公开的上下文内仅描述了一个促动器，则这样的特征还自动地还适用于另一促动器。当然，这还适用于提供了两个的其他技术部件。

如果第一和/或第二促动器以液压操作的促动器的形式被提供，则其可包括环形活塞，所述环形活塞被可移位地设置在壳体组件的环形筒腔中，其中，轴向轴承可被设置在环形活塞与第一操作构件之间。

根据替代性实施例，第一和/或第二促动器可以被构造成可电促动的斜坡组件的形式，并且可包括轴向支撑的支撑环以及可轴向移动的设置环。在该情况下特别提出的是，所述两个环中的一者以旋转地固定的方式被保持在所述壳体组件中，其中，所述两个环中的另一者能够被旋转地驱动。所述两个环经由斜坡表面相对于彼此被轴向地支撑，可选地在它们之间设置有滚动构件，其中，所述斜坡表面被构造成使得一个环相对于另一环的旋转导致所述设置环相对于所述支撑环的轴向移位。轴向轴承优选地被设置在所述设置环与离合器组的相关联的促动构件之间，所述轴向轴承例如可以被构造成轴向滚针轴承的形式。

电驱动装置的壳体组件可具有由单独的壳体部构成的多件式设计，这些壳体部可通过例如凸缘连接来连接到彼此。更特别地，所述壳体组件可包括：第一壳体部分，其至少部分地形成用于所述电机的第一接收腔；第二壳体部分，其至少部分地形成用于所述双离合器单元的第二接收腔；以及设置在所述第一壳体部分与所述第二壳体部分之间的至少一个中间壁。措辞“至少部分地形成接收腔”意味着，相应单元可被部分地、在很大程度上、或完全地接收在相应接收腔中。所述中间壁可包括用于接收用于所述马达轴的第一轴轴承的第一轴承接收表面、以及用于接收用于所述变速器轴的第二轴轴承的第二轴承接收表面，其中，特别提出的是，在所述第一轴承接收表面与所述第二轴承接收表面之间的径向距离小于所述第一轴轴承和/或第二轴轴承的径向延伸程度的2.0倍，特别是小于该径向延伸程度的1.0倍。

此外，壳体组件可包括中间板，所述中间板被设置在所述中间壁与第二壳体部分之间。优选地，所述两个离合器轴承中的一者以及所述两个促动器中的一者被接收在所述中间板中和/或被轴向地支撑抵靠所述中间板。由于该构造，由变速器轴与离合器载具之间的啮合接合所引入的轴向力能够被良好地支撑并引入到壳体中。

更特别地，所提出的是，在所述中间壁与所述中间板（其也可被称为第二中间壁）之间形成有接收腔。所述变速器轴优选地被可旋转地支撑在所述中间壁的轴承部分中，其中，变速器轴的输入齿轮被设置成以便在接收腔中与其轴向地毗邻。根据可能的实施例，所述中空轴包括与所述电机的转子连接的轴部分、被可旋转地支撑在所述中间壁中的轴承部分、以及输入齿轮。所述输入齿轮可以形成于中空轴的自由端处或者以不同的方式牢固地连接到中空轴，并且可以自由地突出到形成于所述中间壁与所述中间板之间的接收腔中。

关于紧凑布置的特别的挑战在于电驱动装置的注油。

根据实施例，环形通道可以形成在所述中空轴与延伸通过所述中空轴的输出轴之间，其中第一口部面向所述变速器单元并且第二口部远离所述变速器单元。所述壳体组件的中间板优选地包括通孔，所述输出轴延伸通过所述通孔，其中，在所述输出轴与所述中间板之间形成有环形间隙。润滑剂能够从所述双离合器单元的接收腔流动到所述环形通道中，以便从所述环形通道到达电驱动装置的遥远地设置的旋转部件。

所述中间壁可以包括套筒凸起部，该套筒凸起部相对于旋转轴线同轴并且沿轴向方向延伸，并且以轴向重叠接合所述中空轴的端部凹部。套筒凸起部和中空轴当形成小间隙时可以沿轴向方向重叠。由于套筒凸起部与中空轴的端部凹部的轴向重叠，形成了迷宫式密封，其防止朝向环形通道流动通过形成于静止的套筒凸起部与旋转的中空轴之间的间隙的润滑剂在到达环形通道之前径向向外溢出。

延伸通过中空轴的所述输出轴包括第二端部部分，所述第二端部部分远离所述变速器单元，并且借助于轴轴承被支撑在所述壳体组件的轴承接收部中以便能够围绕旋转轴线旋转。所述中空轴优选地轴向地延伸直至所述轴承接收部并且进入所述轴承接收部中，即，中空轴的端部部分与轴承接收部轴向地重叠。能够旋转地驱动的中空轴由旋转密封件相对于静止的轴承接收部密封，所述旋转密封件可被构造为径向轴密封件。在优选的实施例中，中空轴的前端（stirnseitige Ende）（即，所述环形通道的出口端）被轴向地设置在所述旋转密封件与所述输出轴的轴轴承之间，使得所述部件被良好地润滑。轴轴承可由另一旋转密封件横向地毗邻，所述另一旋转密封件密封在所述输出轴与轴承接收部之间的环形空间。

附图说明

在下文将参考附图来解释优选的实施例，其中：

图1以纵向截面示意性地示出了根据本发明的电驱动装置；

图2是以放大视图示出的图1的电驱动装置的细节图；并且

图3以放大视图示出了呈细节图的形式示出了图2的口部区域。

具体实施方式

在下文将共同地描述图1至图3。图1示出了根据本发明的电驱动装置2，其具有电机3、能够由电机3旋转地驱动的变速器单元4、以及能够由变速器单元4旋转地驱动的双离合器单元5，所述双离合器单元具有两个可单独控制的摩擦离合器6、7，每个摩擦离合器能够由相关联的促动器6、7来操作。

电驱动装置2被构造成驱动机动车辆的驱动车轴，作为所述驱动车轴的唯一驱动装置。机动车辆的另一驱动车轴可由具有分离的驱动源的另一驱动单元来驱动，所述驱动源例如是内燃机。但是，在这两个驱动系统之间不存在机械驱动连接。

电机3包括定子和可相对于定子旋转的转子，当电机被供应以电流时所述转子旋转地驱动马达轴10。马达轴10的旋转运动经由设置在动力路径的下游的变速器单元4被传递到双离合器单元5。电机3通过电池（未示出）被供应以电流。电机3可以以马达模式操作，其中电能被转换为机械能以用于驱动驱动车轴；或者可以以发电机模式操作，其中，反之亦然，机械能被转换为电能，然后该电能被存储在电池中。此外，电驱动装置2包括壳体组件11，电机3、变速器单元4和双离合器单元5被设置在该壳体组件中。

变速器单元4被构造成减速传动装置的形式，该减速传动装置将由马达轴10引入的旋转运动从高速转换为低速。因此，双离合器单元5的输入部的旋转比电机3的马达轴10的旋转慢多倍。双离合器单元4将所引入的扭矩在两个半轴27、28之间划分，所述半轴用于驱动相关联的车辆车轮。马达轴10被构造成中空轴并且由轴承12、13支撑以便能够在电驱动装置2的壳体组件11中围绕旋转轴线A旋转。输入齿轮14（第一齿轮）以旋转地固定的方式连接到驱动轴10，特别是以便与其形成整体。

减速传动装置4包括变速器轴15，变速器轴15围绕平行于第一旋转轴线A延伸的第二旋转轴线B旋转地支撑在壳体组件11中，并且也可被称为中间轴。变速器轴15包括输入齿轮18（第二齿轮）和输出齿轮19（第三齿轮），所述输入齿轮和输出齿轮以旋转地固定的方式连接到变速器轴15，特别是与其整体地形成。输出齿轮19接合用于驱动双离合器单元5的环形齿轮20（第四齿轮）。该环形齿轮20被连接到双离合器单元5的输入部22，并且例如可与其整体地形成，其中，其他连接也是可能的，所述连接例如是通过焊接实现的材料锁合连接和/或通过螺钉实现的力锁合连接。所提出的是，轴15的输出齿轮19以及离合器输入部的环形齿轮20包括螺旋齿。

可以看出的是，减速传动装置4包括恰好一个变速器轴15和两个齿轮对。马达轴10的输入齿轮14和与其啮合的变速器轴15的输入齿轮18形成变速器5的第一齿轮对，该第一齿轮对具有第一传动比i1。变速器轴15的输出齿轮19和与其接合的环形齿轮20形成第二齿轮对i2。马达轴输入齿轮14包括比变速器轴输入齿轮18的直径和/或齿数量小得多的直径和/或小得多的齿数量。因此，实现了从高速到低速的传动。同样地，变速器轴输出齿轮19比环形齿轮20包括更小的直径和/或更小数量的齿，使得实现进一步减慢的传动。减速传动装置4特别地被构造成使得在马达轴10与离合器输入部22之间的总传动比在8.0与10.0之间的范围内。例如，在特定实施例中，第一齿轮对14、18的第一传动比i1在3.0与4.0之间，且第二齿轮对19、20的第二传动比i2在2.5与3.5之间。

从构造的角度来看，中间轴15被设置成相对靠近马达轴10。更特别地，所提出的是，形成于变速器轴15的旋转轴线B与马达轴10的旋转轴线A之间的径向距离R15小于电机3的最大半径R3的0.9倍、特别是小于半径R3的0.8倍。在该实施例中，变速器轴15（排除输入齿轮18）在轴向视图中清楚地位于电机的包络线内，使得总体上实现电驱动装置的径向紧凑的设计。

双离合器单元5包括：作为输入部的离合器载具22，其能够由变速器轴15旋转地驱动；以及作为离合器输出部的两个离合器毂23、24，经由相应的板组25、26，扭矩能够从离合器载具22传递到相应的离合器毂23、24。离合器板组25、26均包括设置成以便轴向交替的外板以及内板，所述外板以旋转地固定且轴向可移动的方式连接到离合器载具22，所述内板以旋转地固定且轴向可移动的方式连接到离合器毂23、24。在设计方面，更特别地在诸如外毂直径、内毂直径、外板和内板的直径的几何尺寸方面，两个离合器被相同地构造。第一离合器毂23被驱动地连接到第一输出轴27，并且第二离合器毂24驱动地连接到第二输出轴28。在图2中可以看到，第二输出部28延伸通过电机3的中空轴10。双离合器单元5相对于电机3同轴地设置。特别地，离合器载具22由壳体组件11中的两个离合器轴承29、30相对于马达轴9的旋转轴线A同轴地可旋转地支撑。

离合器载具22包括：外壳部分31，其也被称为套筒部分或筒形部分；以及两个盖部分32、33，所述盖部分被连接到外壳部分并且横向地界定所述外壳部分。根据本发明，离合器载具被构造成三个部分，其中，外壳部分31以及盖部分32、33被制造为单独的部分并且随后牢固地连接到彼此，特别是通过焊接来牢固地连接到彼此。在这个意义上，外壳部分31也被称为外壳部，并且盖部分32、33也被称为盖部。盖部分32、33均包括整体地形成在其上的套筒凸起部34、35，以用于接收相关联的离合器轴承29、30，借助于所述离合器轴承，离合器载具被可旋转地支撑在壳体11中。

两个离合器6、7中的每个可由相关联的促动器8、9来单独地操作。为此目的，两个促动器8、9可由控制单元（未示出）独立地控制，使得能够彼此独立地可变地设置能够由第一板组26传递到第一离合器毂23的第一扭矩以及能够由第二板组26传递的第二扭矩。在其设计和运行模式方面，两个促动器8、9是相同的，这是为什么它们将在下文被共同地描述的原因。针对一个促动器描述的全部特征相应地也适用于另一促动器。两个促动器8、9均被设置在离合器载具22外部，并且沿相对的轴向方向被轴向地支撑在壳体装置11上。

为每个离合器6、7提供力传递构件36、37，以用于将由促动器产生的轴向力传递到设置在离合器载具22中的相关联的板组25、26。力传递构件36、37包括盘形基部构件，多个凸块38、39从所述盘形基部构件沿轴向方向突出，所述凸块也可被称为凸起部。两个盖部分32、33均包括多个周向分布的轴向通孔40、41，相关联的力传递构件36、37的凸块38、39延伸通过所述轴向通孔。凸块38、39均牢固地连接到相应盘形基部构件，特别是被构造成与其整体地形成，例如借助于成型方法。力传递构件36、37经由接合盖部的孔的凸块38、39以旋转地固定的方式连接到离合器载具，使得所述力传递构件与所述离合器载具围绕旋转轴线A共同地旋转。与此同时，力传递构件36、37能够相对于离合器载具22轴向移动，以将定位在离合器载具22外部的促动器的轴向设置力传递到设置在离合器载具22中的板组25、26。凸块38、39均作用在设置在离合器载具22中的压力板65、66上，所述压力板将力传递到相应板组25、26。在轴向内侧上，板组25、26均经由支撑板67、68被轴向地支撑抵靠紧固环，所述紧固环被连接到离合器载具22。

在本实施例中，促动器8、9被构造成可液压操作的促动器并且均包括环形活塞42、43，所述环形活塞可轴向移位地定位在壳体组件11的相关联的环形筒腔44、45中。可由液压腔中的液压泵经由油通道（未示出）产生液压压力，使得定位在其中的活塞42、43朝向离合器载具22轴向地移动。轴向力经由轴向轴承46、47传递到相应的力传递构件36、37。轴向轴承46、47用于将与离合器载具22一起旋转的力传递构件36、37相对于固定地设置在壳体11中的促动器和相应的活塞42、43旋转地脱离接合。为了使得促动器8、9返回，可以提供在此未示出的返回弹簧。例如，返回弹簧可设置在离合器载具22与相关联的力传递构件36、37之间，以当促动器不操作时轴向地远离相关联的力传递构件36、37地加载离合器载具22。

促动器8、9被设置在两个离合器轴承29、30的径向外部，即，第一离合器轴承和相应的第二离合器轴承29、30的外直径小于第一促动器和相应的第二促动器8、9的内直径。与轴承29、30相比，板组25、26被定位在相对大的直径上。特别地，所提出的是，第一和/或第二板组25、26的最小内直径大于第一和/或第二离合器轴承29、30的内轴承环的最大外直径。此外，板组25、26的平均直径大于第一和/或第二轴承29、30的最大直径。特别地，两个轴承29、30被构造为锥形滚子轴承，使得它们能够非常好地支撑轴向力并且将轴向力引入到壳体11中。作用在板组25、26上的力传递构件38、39被定位成至少很大程度上位于板组25、26的平均直径的径向外部。此外，所提出的是，第一离合器轴承29至少部分地与第一促动器8轴向地重叠，并且相应地第二离合器轴承30至少部分地与第二促动器9轴向地重叠。

第一离合器毂23以旋转地固定的方式连接到第一输出轴27，其能够经由恒速接头将所引入的扭矩传递到第一半轴（未示出）。第二离合器毂24以旋转地固定的方式连接到第二输出轴。两个离合器毂23、24被轴向地支撑抵靠彼此并且相对于离合器载具22被轴向地支撑。输出轴28具有变速器侧的第一端部部分37，其以旋转地固定的方式连接到离合器毂24。离合器毂23、24由轴承48、50相对于离合器载具22支撑，以便围绕旋转轴线A旋转。为此，离合器毂23、24均包括轴向向外地突出的套筒凸起部。在套筒凸起部的外表面与相应盖部32、33的内表面之间定位有相应轴承48、50。此外，输出轴28包括远离变速器的端部部分，该端部部分经由轴承围绕旋转轴线A被可旋转地支撑在壳体组件11中。恒速接头可连接到外端部部分，该恒速接头用于将扭矩传递到机动车辆的第二半轴（未示出）同时执行角运动。

在图1中可以看到的是，壳体组件11包括多个单独的壳体部分。更特别地，壳体组件11包括：第一壳体部分53，其接收电动马达3；以及第二壳体部分54，其接收变速单元4；以及第一中间壁55和第二中间壁52，所述第一中间壁和第二中间壁被设置在第一和第二壳体部分53、54之间并且牢固地连接到其上。第一中间壁55包括第一轴承接收部分56以及第二轴承接收部分57，中空轴10由轴承13围绕旋转轴线A旋转地支撑在所述第一轴承接收部分中，变速器轴15由轴承16围绕旋转轴线B旋转地支撑在所述第二轴承接收部分中。特别地提出的是，在第一轴承接收表面与第二轴承接收表面之间的径向距离E小于第一轴轴承和相应第二轴轴承13、16的径向延伸程度E13、E16的2.0倍。这有助于实现电驱动装置的径向紧凑的设计。

接收腔49被轴向地接收成在第一中间壁55与第二中间壁52之间，其容纳输入齿轮14、18。第二中间壁52特别地比第一中间壁55更窄并且在该意义上也能够被称为中间板，该第二中间壁包括轴承接收部分61以及通孔51，轴承30被接收在所述轴承接收部分中以用于可旋转地支撑离合器载具22，变速器轴延伸通过所述通孔。通孔51包括比齿轮19的外直径更大的内直径，使得具有齿轮19的变速器轴15能够通过孔51被安装。

在其远离变速器单元4的端部处，壳体组件11包括盖部58以及与其连接的轴承接收部59，用于中空轴10的轴承12被接收在该盖部中，用于输出轴28的轴承40被接收在该轴承接收部中。中空轴10包括：第一端部部分60，其通过轴轴承12被可旋转地支撑在壳体部58中；以旋转地固定的方式连接到转子的轴部分；被可旋转地支撑在第一中间壁55的轴承接收部分56中的部分；以及输入齿轮14，所述输入齿轮突出到形成于两个中间壁52、55之间的接收腔49中。

如特别地在图2和3中可看到的，环形通道62形成于中空轴10与输出轴28之间，所述环形通道62包括面向变速器单元4的第一口部63和远离变速器单元的第二口部54。壳体组件11可包括润滑剂引导几何结构，该润滑剂引导几何结构被构造成将润滑剂从变速器单元4引导到第一口部63的口部区域中。因此，润滑剂可流动通过形成于中空轴10与输出轴28之间的孔并且沿环形通道62流动到第二口部64。以这种方式，有可能润滑被定位成远离变速器单元4的驱动组件2的部分。

在其面向离合器载具22的端部处，中间壁52可包括润滑剂腔，润滑剂可暂时地被接收在该润滑剂腔中。在径向内侧上设置有贯通通道71，其第一端连接到该腔并且第二端通向中间壁52的径向内环形部分69。润滑剂的流动方向由图3中的箭头示出。

中间壁52包括通孔70，输出轴28延伸通过所述通孔。通孔70的内直径大于轴28在该部分中的外直径，使得在所述轴与中间壁之间形成环形孔72，润滑剂能够通过该环形孔分别朝向中空轴10和环形通道62流动。特别地在图3中可以看到的是，中间壁52在其径向内侧包括相对于旋转轴线A同轴的套筒凸起部73，其沿轴向方向延伸到中空轴10的端部凹部74中。套筒凸起部73包括外直径，该外直径小于端部凹部74的内直径。在安装状态下，套筒凸起部73和中空轴10沿轴向方向重叠，其中，在这两个部件之间在半纵向截面中形成L形间隙。形成于中间壁52与中空轴10之间的间隙75可具有例如在0.1与0.5毫米之间的宽度。由于套筒凸起部73和中空轴10彼此轴向地接合，因此形成迷宫式密封，使得移动通过在套筒凸起部73与中空轴10之间的间隙的润滑剂流保持是小的。就此而言，由间隙75产生的节流效应随着套筒凸起部73与中空轴10之间的轴向重叠的长度的增加而增加。例如，轴向重叠可在2.0毫米与10毫米之间的范围内。由于该轴向重叠以及相应地以这种方式产生的流体节流效应，更大的润滑剂流沿轴向方向传送通过间隙75，以便到达形成于中空轴10与输出轴28之间的环形间隙63并且从该处到达要被润滑的遥远部件。

在其面向中间壁52的端部部分处，中空轴10包括径向向内突出的轴环76，该轴环分别轴向地界定端部凹部和间隙75。轴环76包括内部直径，该内部直径小于凹部74的内直径并且小于中空轴10的朝向第二口部64轴向地延伸的部分的内直径。为了确保令人满意地供应润滑剂，特别地提出的是，轴环76的内直径在很大程度上对应于套筒凸起部73的内直径，和/或在套筒凸起部73和轴10之间的环形间隙与轴环76和轴10之间的环形间隙具有大致相同的尺寸。所述环形间隙例如可以大于0.5 mm和/或小于1.5 mm。轴向地毗邻轴环76的部分包括比轴环76的内直径更大的内直径。由于离心力，轴向流动经过轴环76的润滑剂在环形通道62中到达更大的直径。形成于中空轴10的内壁77处的润滑剂柱可被轴向地支撑在轴环76上，使得由于润滑剂持续流动经过轴环76，产生了通过环形通道62到达中空轴10的远端的润滑剂流，在中空轴10的远端处，润滑剂从口部64离开并且到达轴承40和轴密封件78。

附图标记列表

2 电驱动装置

3 电动马达

4 变速器单元

5 离合器单元

6, 7 离合器

8, 9 促动器

10 马达轴/中空轴

11 壳体组件

12, 13 轴承

14 输入齿轮（第一齿轮）

15 变速器轴

16,17 轴承

18 输入齿轮（第二齿轮）

19 输出齿轮（第三齿轮）

20 环形齿轮（第二齿轮）

21 轴承

22 离合器载具

23,24 离合器毂

25,26 板组

27 第一输出轴

28 第二输出轴

29,30 离合器轴承

31 外壳部分

32 盖部分

33 盖部分

34,35 套筒凸起部

36,37 力传递构件

38,39 凸块

40,41 通孔

42,43 活塞

44,45 筒腔

46,47 轴向轴承

48 轴承

49 接收腔

50 轴承

51 通孔

52 中间壁

53 第一壳体部分

54 第二壳体部分

55 盖部

56 第一轴承接收腔

57 第二轴承接收腔

58 盖部

59 轴承接收部

60 端部部分

61 轴承接收部分

62 环形通道

63 第一口部

64 第二口部

65,66 压力板

67,68 支撑板

69 环形部分

70 通孔

71 贯通通道

72 环形孔

73 套筒凸起部

74 凹部

75 间隙

76 轴环

77 内壁

78 轴密封件

A 旋转轴线

B 旋转轴线

Claims (22)

1.一种用于驱动机动车辆的驱动车轴的电驱动装置，所述电驱动装置包括：

壳体组件（11）；

具有马达轴的电机（3），所述马达轴被构造为中空轴（10），所述中空轴被支撑在所述壳体组件（11）中以便能够围绕马达轴的旋转轴线（A）旋转；

具有变速器轴（15）的变速器单元（4），所述变速器轴能够由所述马达轴（10）旋转地驱动，并且所述变速器轴被支撑在所述壳体组件（11）中以便能够围绕平行于所述马达轴的旋转轴线（A）延伸的变速器轴的旋转轴线（B）旋转；

双离合器单元（5），所述双离合器单元具有能够由所述变速器轴（15）旋转地驱动的离合器载具（22）、用于驱动第一输出轴（27）的第一离合器毂（23）和第一板组（25）、以及用于驱动第二输出轴（28）的第二离合器毂（24）和第二板组（26），其中，所述两个输出轴中的一者延伸通过所述电机（3）的中空轴（10）；

其中，所述离合器载具（22）相对于所述马达轴（10）的旋转轴线（A）同轴地旋转地支撑在所述壳体组件（11）中，并且包括外壳部分（31）以及第一盖部分（32）和第二盖部分（33），所述外壳部分形成用于所述第一板组和所述第二板组的接收腔，所述第一盖部分和所述第二盖部分横向地界定所述离合器载具（22）的接收腔并且均包括用于将所述离合器载具（22）支撑在所述壳体组件（11）中的套筒凸起部（34, 35）；

用于加载所述第一板组（25）的第一促动器（8），其中，所述第一促动器（8）设置在所述离合器载具（22）外部并且沿第一方向被轴向地支撑在所述壳体组件（11）上，其中，第一力传递构件（36）被设置用于将由所述第一促动器（8）产生的轴向力传递到设置在所述离合器载具（22）中的所述第一板组（25），其中，所述第一盖部分（32）包括多个周向分布的第一通孔（40），所述第一力传递构件（36）的凸块（38）延伸通过所述第一通孔；用于加载所述第二板组（26）的第二促动器（9），其中，所述第二促动器（9）被设置在所述离合器载具（22）外部并且沿第二方向被轴向地支撑在壳体组件（11）上，其中，第二力传递构件（37）被设置用于将由所述第二促动器（9）产生的轴向力传递到设置在所述离合器载具（22）中的所述第二板组（26），其中，所述第二盖部分（33）包括多个周向分布的第二通孔（41），所述第二力传递构件（37）的凸块（39）延伸通过所述第二通孔；

其中，所述第一促动器（8）和所述第二促动器（9）能够通过控制单元来彼此独立地控制，使得能够彼此独立地可变地设置从所述第一板组（25）传递到所述第一离合器毂（23）的第一扭矩和从所述第二板组（26）传递到所述第二离合器毂（24）的第二扭矩。

2.根据权利要求1所述的电驱动装置，

其特征在于，所述离合器载具（22）在其外周上包括环形齿轮（20），所述环形齿轮接合所述变速器轴（15）的输出齿轮（19）。

3.根据权利要求2所述的电驱动装置，

其特征在于，所述环形齿轮（20）被构造成以便与所述离合器载具（22）整体地形成。

4.根据权利要求2所述的电驱动装置，

其特征在于，所述离合器载具（22）的环形齿轮（20）和所述变速器轴（15）的输出齿轮（19）包括螺旋齿。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述变速器单元（4）包括恰好一个变速器轴（15）和两个齿轮对，其中，所述马达轴（10）的输入齿轮（14）和与其接合的所述变速器轴（15）的输入齿轮（18）形成第一齿轮对，并且所述变速器轴（15）的输出齿轮（19）和与其接合的所述环形齿轮（20）形成第二齿轮对。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述变速器单元的总传动比（i）在8与10之间。

7.根据权利要求5所述的电驱动装置，

其特征在于，所述第一齿轮对（14, 18）的第一传动比在3.0与4.0之间，且所述第二齿轮对（19, 20）的第二传动比在2.5与3.5之间。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述电机（3）包括最大半径（R3），并且在所述变速器轴（15）的旋转轴线（B）与所述马达轴（10）的旋转轴线（A）之间形成径向距离（R15），所述径向距离小于所述最大半径（R3）的0.9倍。

9.根据权利要求8所述的电驱动装置，

其特征在于，所述径向距离（R15）小于所述最大半径（R3）的0.8倍。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，提供用于支撑所述离合器载具（22）的第一盖部分（32）的第一离合器轴承（29）、以及用于支撑所述离合器载具（22）的第二盖部分（33）的第二离合器轴承（30），其中，所述第一离合器轴承（29）的外直径小于所述第一促动器（8）的内直径，和/或其中，所述第二离合器轴承（30）的外直径小于所述第二促动器（9）的内直径。

11.根据权利要求10所述的电驱动装置，

其特征在于，所述第一离合器轴承（29）至少部分地包括与所述第一促动器（8）的轴向重叠，和/或所述第二离合器轴承（30）至少部分地包括与所述第二促动器（9）的轴向重叠。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述第一促动器（8）被构造成可液压操作的促动器的形式并且包括环形第一活塞（42），所述环形第一活塞被可轴向移动地定位在所述壳体组件（11）的环形第一筒腔（44）中，其中，在所述环形第一活塞（42）与所述第一力传递构件（36）之间设置第一轴向轴承（46），和/或

所述第二促动器（9）被构造成可液压操作的促动器的形式并且包括环形第二活塞（43），所述环形第二活塞被可轴向移动地定位在所述壳体组件的环形第二筒腔（45）中，其中，在所述环形第二活塞（43）与所述第二力传递构件（37）之间设置第二轴向轴承（47）。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述第一促动器和/或所述第二促动器被构造成可电磁操作的斜坡组件的形式，并且包括轴向支撑的支撑环以及可轴向移动的设置环，其中，所述两个环中的一者以旋转地固定的方式被保持在所述壳体组件中，其中，所述两个环中的另一者能够被旋转地驱动，其中，所述两个环经由斜坡表面相对于彼此被轴向地支撑，所述斜坡表面被构造成使得所述环的相对旋转导致所述设置环相对于所述支撑环的轴向移位，其中，轴向轴承被设置在所述设置环与所述双离合器单元的相关联的力传递构件之间。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述壳体组件（11）包括：第一壳体部分（53），其至少部分地形成用于所述电机（3）的第一接收腔；第二壳体部分（54），其至少部分地形成用于所述双离合器单元（5）的第二接收腔；以及设置在所述第一壳体部分（53）与所述第二壳体部分（54）之间的至少一个中间壁（55）；

其中，所述中间壁（55）包括用于接收用于所述马达轴（10）的第一轴轴承（13）的第一轴承接收表面、以及用于接收用于所述变速器轴（15）的第二轴轴承（16）的第二轴承接收表面，其中，在所述第一轴承接收表面与所述第二轴承接收表面之间的径向距离（E）小于所述第一轴轴承和/或第二轴轴承（13, 16）的径向延伸程度（E13, E16）的2.0倍。

15.根据权利要求14所述的电驱动装置，

其特征在于，在所述第一轴承接收表面与所述第二轴承接收表面之间的径向距离（E）小于所述径向延伸程度的1.0倍。

16.根据权利要求14所述的电驱动装置，

其特征在于，提供中间板（52），所述中间板被设置在所述中间壁（55）与所述第二壳体部分（54）之间，提供用于支撑所述离合器载具（22）的第一盖部分（32）的第一离合器轴承（29）、以及用于支撑所述离合器载具（22）的第二盖部分（33）的第二离合器轴承（30），其中，所述第一离合器轴承和所述第二离合器轴承（29, 30）中的一者以及所述第一促动器和所述第二促动器（8, 9）中的一者被接收在所述中间板（52）中并且被轴向地支撑抵靠所述中间板。

17.根据权利要求16所述的电驱动装置，

其特征在于，在所述中间板（52）与中间壁（55）之间形成有接收腔（49），所述变速器轴（15）的输入齿轮（18）被设置在所述接收腔中。

18.根据权利要求17所述的电驱动装置，

其特征在于，所述中空轴（10）包括与所述电机（3）的转子连接的轴部分、被旋转地支撑在所述中间壁（55）中的轴承部分、以及马达轴的输入齿轮（14），其中，所述马达轴的输入齿轮（14）自由地突出到形成于所述中间壁（55）与所述中间板（52）之间的所述接收腔（49）中。

19.根据权利要求14所述的电驱动装置，

其特征在于，在所述中空轴（10）与延伸通过所述中空轴的所述输出轴（28）之间形成有环形通道（62），所述环形通道具有面向所述变速器单元（4）的第一口部（63）和远离所述变速器单元（4）的第二口部（64）；

其中，所述壳体组件（11）的中间板（52）包括通孔（70），所述输出轴（28）延伸通过所述通孔，其中，在所述输出轴（28）与所述中间板（52）之间形成有环形间隙（72），润滑剂能够从所述双离合器单元（5）的接收腔通过所述环形间隙流动到所述环形通道（62）中。

20.根据权利要求16所述的电驱动装置，

其特征在于，所述中间板（52）包括套筒凸起部（73），所述套筒凸起部相对于所述马达轴的旋转轴线（A）同轴并且沿轴向方向延伸，并且所述套筒凸起部以轴向重叠接合所述中空轴（10）的端部凹部（74）。

21.根据权利要求1至4中任一项所述的电驱动装置，

其特征在于，所述输出轴（28）包括第二端部部分，所述第二端部部分远离所述变速器单元（4）并且借助于第三轴轴承（21）被支撑在所述壳体组件（11）的轴承接收部（59）中以便能够围绕所述马达轴的旋转轴线（A）旋转，其中，所述中空轴（10）轴向地延伸到所述轴承接收部（59）中。

22.根据权利要求21所述的电驱动装置，

其特征在于，在所述中空轴（10）与延伸通过所述中空轴的所述输出轴（28）之间形成有环形通道（62），所述环形通道具有面向所述变速器单元（4）的第一口部（63）和远离所述变速器单元（4）的第二口部（64），所述中空轴（10）由旋转密封件（79）相对于所述轴承接收部（59）密封，其中，所述环形通道（62）的第二口部（64）被轴向地设置在所述旋转密封件（79）和所述第三轴轴承（21）之间。

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