CN113165488B - 用于商用车的电动式轴驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的电动式轴驱动装置(10)，它具有：至少一个电动机(12)、能够被该电动机(12)驱动的差速器(14)、至少部分包围该差速器(14)的第一壳体部(16)、与第一壳体部(16)分开构成的且至少部分包围该电动机(12)的第二壳体部(18)、与第一壳体部(16)分开且与第二壳体部(18)分开构成的第三壳体部(20)，其中，第一壳体部(16)和第二壳体部(18)借助第一法兰联接(22)直接相互联接，并且其中，第二壳体部(18)和第三壳体部(20)借助第三法兰联接(24)直接相互联接，其中，第三壳体部(20)被设计成至少部分支承用于将差速器(14)接合至电动机(12)的分动机构(26)，其中，第一壳体部(16)和第三壳体部(20)借助第二法兰联接(32)直接相互联接。

Description

用于商用车的电动式轴驱动装置
本发明涉及一种用于机动车的电动式轴驱动装置。
已经从WO 2017/114423 A1、DE 11 2014 005 133 T5和US 2012/0153718 A1中作为已知方案得知这样的用于机动车的电动式轴驱动装置。US 2012/0153718 A1的电动式轴驱动装置具有至少一个电动机和可被电动机驱动的差速器。电动式轴驱动装置还具有第一壳体部，它至少部分包围差速器。此外，电动式轴驱动装置包括与第一壳体部分开构成的第二壳体部，第二壳体部至少部分包围电动机。此外，电动式轴驱动装置包括与第一壳体部和第二壳体部分开构成的第三壳体部。在此，第一壳体部和第二壳体部借助第一法兰联接直接相互联接。此外，第二壳体部和第三壳体部借助第三法兰联接直接相互联接。
US 7 990 004 B2还示出了一种类似的电动式轴驱动装置。
此外，这种类型的CN 103 496 320 A示出一种电动式轴驱动装置，其中，第三壳体部被设计成至少部分支承用于将差速器接合至电动机的分动机构，其中，第一壳体部和第三壳体部借助第二法兰联接直接相互联接。
此外，EP 0 982 155 B1公开了一种用于车轴壳体的装置，其中，该装置包括车轴壳体以及作为其一部分的差速器壳体。
本发明的任务是如此改进前言所述类型的电动式轴驱动装置和机动车，即，可以实现电动式轴驱动装置的极其紧凑的结构。
该任务通过一种具有如下特征的电动式车轴驱动装置来完成：一种用于机动车的电动式轴驱动装置，具有：-至少一个电动机；-能够被该电动机驱动的差速器；-至少部分包围该差速器的第一壳体部；-与该第一壳体部分开构成的且至少部分包围该电动机的第二壳体部；以及-与该第一壳体部分开且与该第二壳体部分开构成的第三壳体部，其中，该第一壳体部和该第二壳体部借助第一法兰联接直接相互联接，并且其中，该第二壳体部和该第三壳体部借助第三法兰联接直接相互联接，其中，该第三壳体部被设计成至少部分支承用于将该差速器接合至该电动机的分动机构，其中，该第一壳体部和该第三壳体部借助第二法兰联接直接相互联接，设有用于支承该差速器的支承托架，其中，该支承托架至少主要安置在该第一壳体部内，并且借助第一保持装置被保持在该第二壳体部且借助第二保持装置被保持在该第三壳体部。
为了如此改进所述类型的电动式车轴驱动装置，即，可以实现电动式轴驱动装置的很紧凑的结构，首先按照已知的方式假定：第三壳体部被设计用于至少部分支承将差速器接合至电动机的分动机构。为此，第三壳体部例如具有至少一个支承机构，分动机构至少部分可支承或被支承在其上。例如分动机构可以是电动式轴驱动装置的组成部分，因而电动式轴驱动装置具有该分动机构。因此，例如分动机构的至少一部分尤其通过该支承机构安装在第三壳体部上。
本发明规定，电动式轴驱动装置具有用于支承差速器的支承托架，其中，该支承托架至少主要布置在第一壳体部内，并且借助第一保持装置被保持在第二壳体部上且借助第二保持装置被保持在第三壳体部上。
特征“分动机构设计用于将差速器接合至电动机”尤其是指，差速器通过分动机构可接合或被接合至电动机，从而差速器通过分动机构可被电动机驱动。分动机构在此优选具有不同于1的且也称为传动比的变速比，从而例如分动机构对该电动机、尤其是其转子进行增速或减速传动。
此外本发明规定，第一壳体部和第三壳体部借助第二法兰联接直接相互连接。由此可以保持电动式轴驱动装置的很小的结构空间需求和进而尤其是外尺寸，从而例如可以很好地充分利用现有的结构空间。特征“第一壳体部和第二壳体部借助第一法兰联接直接相互联接”应被理解为第一壳体部和第二壳体部没有比如在借助另一个壳体部情况下相互联接，而是第一壳体部和第二壳体部借助第一法兰联接直接相互联接。尤其是在此可以规定，第一壳体部直接支承在第二壳体部上，因此接触第二壳体部。在此可以想到，在第一壳体部和第二壳体部之间设置至少一个第一密封件，借此相对于第二壳体部来密封第一壳体部，或相对于第一壳体部来密封第二壳体部。尤其是，第一法兰联接可以包括第一壳体部的第一法兰和第二壳体部的第二法兰，其中，第一壳体部和第二壳体部是通过第一法兰和第二法兰直接相互联接的。第一法兰和第二法兰例如直接相互支承并由此例如相互直接接触。第一密封件可以设置在第一法兰和第二法兰之间，以便相对于第二法兰来密封第一法兰，进而相对于第二壳体部来密封第一壳体部。
特征“第二壳体部和第三壳体部借助第三法兰联接直接相互联接”应被理解为，第二壳体部和第三壳体部没有比如通过另一个壳体部相互联接，而是第二壳体部和第三壳体部直接相互联接。尤其可以规定，第二壳体部直接接触第三壳体部或第二壳体部直接支承在第三壳体部上。在此，第三法兰联接可以包括第二壳体部的第三法兰和第三壳体部的第四法兰，其中，第二壳体部和第三壳体部是通过第三法兰和第四法兰直接相互联接的。还可以想到，在第二壳体部和第三壳体部之间，尤其在第三法兰和第四法兰之间，设置至少一个第二密封件，借此相对于第三壳体部来密封第二壳体部，或相对于第二壳体部来密封第三壳体部。
特征“第一壳体部和第三壳体部借助第二法兰联接直接相互联接”应被理解为，第一壳体部没有比如通过另一个壳体部联接至第三壳体部，而是第一壳体部和第三壳体部借助第二法兰联接直接相互联接。尤其是在此可以规定，第一壳体部直接支承在第三壳体部上且因此例如直接接触第三壳体部。第二法兰联接可以包括第一壳体部的第五法兰和第三壳体部的第六法兰，其中，第一壳体部和第三壳体部是通过第五法兰和第六法兰直接相互联接的。在此可以想到，在第一壳体部和第三壳体部之间、尤其在第五法兰和第六法兰之间，设有至少一个第三密封件，借此相对于第三壳体部来密封第一壳体部，或相对于第一壳体部来密封第三壳体部。
特征“第一壳体部至少部分包围差速器”应被理解为差速器至少部分、尤其主要或完全布置在第一壳体部内。特征“第二壳体部至少部分包围电动机”可以尤其是指，电动机至少部分、尤其至少主要或完全布置在第二壳体部内。由于这些壳体部彼此分开构成且相互联接且因此保持在一起，故电动式轴驱动装置可以很简单且因而在时间和成本方面有利地制造或安装。尤其可保持单独壳体部的低复杂性，同时相比于传统的解决方案有更高的功能整合性。
第一壳体部例如是轴桥。通过所述壳体部的设计，可以将传统的轴桥用作第一壳体部，从而可以简单廉价地实现本发明的电动式轴驱动装置。还可行的是简单地将根据本发明的电动式轴驱动装置集成到已有的轴桥中和进而集成到已有的生产工艺中。
在本发明的有利设计中，第三壳体部具有至少一个用于支承分动机构第一轴的第一支承部位。换言之，分动机构包括所述第一轴，其尤其可转动地安装在第一支承部位且进而在第三壳体部。由此可以提供很高的功能整合性，从而可将结构空间需求和零件数量保持在小范围内。
另一个实施方式的特点是，第三壳体部具有至少一个用于对分动机构进行支承的第三支承部位。这意味着，该分动机构安装在第三支承部位且进而在第三壳体部，由此可将电动式轴驱动装置的结构空间需求保持在很小的范围内。
在本发明的另一个尤其有利的实施方式中，第一法兰联接具有第一法兰平面。在第一法兰平面内，第一法兰和第二法兰至少间接地且在此例如通过第一密封件和/或直接相互支承。在此规定，第一法兰平面尤其在电动式轴驱动装置的安装位置情况下在由车辆横向和车辆横向限定的平面内延伸。因此，例如第一法兰平面至少基本垂直于车辆纵向延伸。电动式轴驱动装置在此在例如呈商用车形式的机动车的制造完成状态下处于其安装位置，从而机动车在其制造完成状态下包括本发明的电动式轴驱动装置。通过第一法兰平面的所述取向，可以保证电动式轴驱动装置的很简单的安装和很小的结构空间需求。
在本发明的另一个实施方式中，第二法兰联接具有第二法兰平面。在第二法兰平面内，例如第五法兰和第六法兰至少间接地且在此例如通过第三密封件和/或直接相互支承。为了此时能够保持电动式轴驱动装置的很小的结构空间需求和复杂性，本发明规定，第二法兰平面与第一法兰平面是重叠的。这意味着第一法兰平面与第二法兰平面重合，反之亦然。
为了能够将电动式轴驱动装置的复杂性和结构空间需求保持很小，在本发明的其它设计中规定，第三法兰联接具有第三法兰平面，其在由车辆纵向和车辆竖向界定的平面内延伸，尤其是关于电动式轴驱动装置的安装位置。例如第三法兰和第四法兰在第三法兰平面内至少间接地且在此例如通过第二密封件和/或直接相互支承。因此，例如第三法兰平面至少基本垂直于车辆纵向延伸。替代地或附加地，第二法兰平面最好至少基本垂直于车辆纵向延伸。
在本发明的另一个实施方式中，电动式轴驱动装置包括与第一壳体部分开、与第二壳体部分开且与第三壳体部分开构成的第四壳体部。第四壳体部借助第四法兰联接尤其直接联接至第二壳体部。第四法兰联接包括例如第四壳体部的第七法兰和第二壳体部的第八法兰，其中，第四壳体部通过第七法兰和第八法兰直接联接至第二壳体部。在此可以想到，第二壳体部直接接触第四壳体部，或第二壳体部直接支承在第四壳体部上，从而例如第七法兰和第八法兰紧接或直接相互接触。换言之，第七法兰可以直接支承在第八法兰上。还可以想到，在第二壳体部和第四壳体部之间，尤其在第七法兰和第八法兰之间，设置至少一个第四密封件，借此相对于第四壳体部密封第二壳体部，或相对于第二壳体部密封第四壳体部。
为了在此能够将结构空间需求保持在很小的范围内，第四壳体部和进而第四法兰联接布置在第二壳体部的背对第三壳体部的一侧。第四壳体部在此设计用于覆盖形成在第二壳体部中的用于电动机的接近开口。换言之，例如第二壳体部具有尤其呈通孔形式的接近开口，可借此接近电动机。例如该电动机可以通过检修口布置在第二壳体部内和/或保养或被修理，尤其是当电动机处于第二壳体部中时。在此，检修口优选借助第四壳体部被覆盖、尤其被封闭。
在此被证明极其有利的是，电动式轴驱动装置具有与第一壳体部分开、与第二壳体部分开和与第三壳体部分开且优选与第四壳体部分开构成的第五壳体部，第五壳体部借助第五法兰联接至第二壳体部和借助第六法兰联接至第四壳体部、尤其是分别以直接的方式。
如之前已关于第一壳体部、第二壳体部和第三壳体部所述地，例如特征“第二壳体部直接联接至第四壳体部”是指第二壳体部没有比如通过另一个壳体部联接至第四壳体部，而是第二壳体部和第四壳体部直接相互联接。因此，特征“第五壳体部直接联接至第二壳体部”可以是指第五壳体部比如没有通过另一个壳体部联接至第二壳体部，而是第五壳体部直接联接至第二壳体部。另外，特征“第五壳体部直接联接至第四壳体部”可以是指第五壳体部没有比如通过另一个壳体部联接至第四壳体部，而是第五壳体部直接联接至第四壳体部。例如第五壳体部直接接触第二壳体部和/或第四壳体部，或第五壳体部例如直接支承在第二壳体部和/或第四壳体部上。
第五法兰联接例如包括第五壳体部的第九法兰和第二壳体部的第十法兰，其中，第九法兰和第十法兰可以直接相互支承。通过第九法兰和第十法兰，第五壳体部与第二壳体部联接。尤其是，至少一个第五密封件可以设置在第五壳体部与第二壳体部之间，尤其是第九法兰与第十法兰之间，从而借助第五密封件相对于第二壳体部密封第五壳体部，或相对于第五壳体部密封第二壳体部。
此外，第六法兰联接可以具有第五壳体部的第十一法兰和第四壳体部的第十二法兰，其中，第五壳体部通过第十一法兰和第十二法兰联接至第四壳体部。第十一法兰在此可以直接支承在第十二法兰上，在这里，第十一法兰能够直接接触第十二法兰。还可以想到，第六密封件设置在第五壳体部和第四壳体部之间、尤其是在第十一法兰和第十二法兰之间，从而借助第六密封件来相对于第四壳体部密封第五壳体部，或相对于第五壳体部密封第四壳体部。
还规定，第五壳体部具有用于至少一个高电压接线端的支座。该支座也被称为高电压接线端支座。尤其可以想到，该高电压接线端是电动式轴驱动装置的组成部分，其中，例如与壳体部分开构成的高电压接线端借助支座被保持在第五壳体部上。通过高电压接线端，例如该电动机可电连接或被电连接至设计用于储蓄电能或电流的蓄电器。电动机在此优选是第一高电压部件，其所具有的电压、尤其是工作电压优选大于50伏，尤其大于60伏，并且尤其优选是数百伏。由此可以实现用于电驱动机动车的很高的电功率。所述的蓄电器优选是第二高电压部件，其中，该蓄电器可以是电动式轴驱动装置的组成部分。因为该蓄电器是高电压部件，故蓄电器所具有的电压、尤其是工作电压优选大于50伏，尤其是大于60伏，并且尤其优选是数百伏。在此，该电动机可以通过高电压接线端被供以电能，该电能储蓄在蓄电器中并由蓄电器可提供或提供。由于第五壳体部具有用于高电压接线端的支座，故可以实现很高的功能整合性，从而可以将零件数量、重量、成本和结构空间需求保持很小。
为了能够保持很小的电动式轴驱动装置的复杂性和结构空间需求，在本发明的其它设计中规定，第五法兰联接和第六法兰联接具有由第五法兰联接和第六法兰联接所共有的第四法兰平面。例如在第四法兰平面内，第九法兰和第十法兰相互支承，并且在第四法兰平面内，第十一法兰和第十二法兰相互支承。此时，第九法兰和第十法兰或第十一法兰和第十二法兰能够在第四法兰平面内直接地和/或至少间接地且在此例如通过第五密封件或第六密封件来相互支承。
在本发明的一个特别有利的实施方式中，电动式轴驱动装置包括油分配装置，借此例如可以分配尤其呈油状构成的润滑剂，用以润滑电动式轴驱动装置。油分配装置在此包括至少一个第一油孔口、至少一个第二油孔口、至少一个第一油道和至少一个第二油道。因此该润滑剂可以通过结构空间有利的方式被按需分配。
在此被证明很有利的是第一油孔口借助第一油道与第二壳体部相连，使得第二壳体部能够通过第一油道和第一油孔口以结构空间有利的方式被供以润滑剂。还优选规定第二油孔口借助第二油道与第四壳体部相连，从而第四壳体部可通过第二油道和第二油孔口以结构空间有利的方式被供以润滑剂。
另一个实施方式的特点是第一油孔口借助第一油道与第一壳体部相连，使得第一壳体部能够通过第一油道和第一油孔口以利于结构空间的方式被按需供以润滑剂。还在此优选规定，第二油孔口借助第二油道与第三壳体部相连，使得第三壳体部可通过第二油道和第二油孔口以利于结构空间的方式被按需供以润滑剂。
在本发明的其它设计中，第二壳体部具有用于支承圆柱齿轮级的第二支承部位。优选地，该圆柱齿轮级是电动式轴驱动装置的组成部分。尤其是，该圆柱齿轮级是分动机构的组成部分，其中，该圆柱齿轮级能够尤其可转动地安装在第二支承部位上并且同时通过第二支承部位安装在第二壳体部上。由此可以实现圆柱齿轮级和进而分动机构的结构空间很有利的支承。该圆柱齿轮级例如包括至少两个或正好两个呈圆柱齿轮状的齿轮，它们通过其各自的齿结构相互啮合。
在本发明的另一个有利实施方式中，第一法兰联接形成第一环段，而第二法兰联接形成第二环段，其中，这些环段形成闭合的法兰环。由此可以通过结构空间有利的方式实现很高的刚性。
在此被证明极其有利的是，第三法兰联接形成第三环段，其具有第一部段端头和第二部段端头，其中，第一部段端头和第二部段端头都与该闭合的法兰环相连。也由此可以保证电动式轴驱动装置的高刚性和低结构空间需求。
如前所述，电动机具有所述的转子以及定子，其中，该转子可被定子驱动且由此可绕电机转动轴线相对于定子转动。差速器具有从动轮，其可绕差速器转动轴线相对于第一壳体部转动。通过优选呈齿轮状的从动轮，例如所谓的从动轴或半轴可被驱动，其中，例如各车轮可被相应的从动轴或半轴所驱动。因此，车轮可以通过所述半轴或从动轴而被从动轮驱动。
在此，差速器可以具有行星轮，它们是其它齿轮。行星轮例如与从动齿轮啮合。行星轮例如可转动地安装在差速器的差速器壳或差速器笼上，其中，例如该差速器笼或差速器壳能够与行星轮一起绕差速器转动轴线相对于第一壳体部转动。为此，差速器壳或差速器笼例如抗转动联接至例如被设计成锥齿轮的驱动齿轮，其中，驱动齿轮可绕差速器转动轴线相对于第一壳体部转动。为了在此能保持很小的结构空间需求，电机转动轴线平行于差速器转动轴线来延伸，反之亦然。
此外被证明特别有利的是，第二壳体部具有至少一个用于该电动机的第一承座。因此，例如该电动机通过第一承座被保持或安装在第二壳体部上，其中，该电动机可以至少部分、尤其至少主要或完全容置于第一容槽内。在此优选规定，第二壳体部具有用于第二电动机的至少一个第二承座。因此，电动式轴驱动装置例如可以具有第二电动机，第二电动机通过第二承座被保持或安装在第二壳体部上。在此，第二电动机可以至少部分、尤其至少主要或完全容放在第二容槽内。借助第二电动机，例如差速器能够尤其通过分动机构被驱动。因此，例如前述的从动轴和进而机动车车轮可以通过该差速器和通过分动机构被这个或这些电动机尤其电驱动。
电动式轴驱动装置有利地具有两个油腔，即，主要布置在第一壳体部中的第一油腔和相对于第一油腔被密封的第二油腔，其中，第二油腔至少分别部分地布置在第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部中，并且其中，在第二油腔内给第一齿轮、第二齿轮和第一轴供应油。
例如设计成球型差速器或锥齿轮差速器或圆柱齿轮差速器的差速器具有从普通现有技术中早就已知的功能，根据该功能通过差速器将由相应电动机提供的转矩传递或分配至车轮或半轴以驱动车轮。在此，该差速器允许半轴或车轮的彼此不同的转速，因此例如在机动车转弯时，弯道外侧车轮能够以比弯道内侧车轮更高的转速来转动，尤其此时车轮借助相应电动机被驱动。
在本发明范围内，本说明书所用的且也被称为序数的序数词如“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”等(除非另有所述)本身不应该理解为说明顺序或数量的序数词，而是将说明书所用的序数词(除非另有所述)视为形容词，用以能够明确地将与各序数词对应的术语例如像“壳体部”、“法兰联接”、“法兰平面”等相互区分开，因此可以明确无疑地参照对应于该序数词的术语。这意味着，例如当原权利要求3的特征和进而第三支承部位被纳入原权利要求1时，在新权利要求1中仅提到第三支承部位，但也没有提到第一支承部位和第二支承部位，也不必一定设有第一支承部位和第二支承部位。于是，例如第一支承部位和第二支承部位能够留在其相应的权利要求中，其中，例如于是包含在新权利要求1中的第三支承部位于是成为第一支承部位，第一支承部位成为第二支承部位，第二支承部位成为第三支承部位。说明书所用的序数词例如原则上与各自所属术语的相应技术功能和其数量是无关的，除非另有所述，其中，各自的对应于相应序数词的术语关于其相应技术功能而言并非由各自所属的序数词来限定，而是由针对术语的补充阐述和/或通过该术语本身来限定。
本发明也包含一种机动车，其优选被设计成汽车且优选是商用车。本发明的机动车在此具有本发明的电动式轴驱动装置。因此，机动车可借助电动式轴驱动装置被电驱动。本发明的电动式轴驱动装置的优点和有利设计应被视为本发明的机动车的优点和有利设计，反之亦然。
从以下对优选实施例的说明以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所说明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用，而没有脱离本发明范围，附图示出：
图1示出本发明的用于机动车的电动式轴驱动装置的俯视示意图；
图2示出电动式轴驱动装置的俯视截面示意图；
图3示出本发明的轴驱动装置的侧视示意图；
图4示出轴驱动装置的前视示意图；
图5示出电动式轴驱动装置的另一个俯视截面示意图；
图6示出轴驱动装置的另一俯视示意图；和
图7示出电动式轴驱动装置的另一个侧视示意图。
在图中，相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
图1以俯视示意图示出用于机动车、尤其是汽车例如像商用车的电动式轴驱动装置10。这意味着，机动车在其制造完成状态下包括电动式车轴驱动装置10。在此，电动式轴驱动装置10对应于机动车的一个车轴。该车轴包括至少两个或恰好两个在车辆横向上相互间隔的车轮，车轮可以借助电动式轴驱动装置10被驱动。换言之，所述车轮和进而整个机动车可以借助电动式车轴驱动装置10被尤其是电驱动。为此，电动式轴驱动装置10具有至少一个可从图2中看到的电动机12。电动机12是如下电机，其至少能够按照马达方式运行且作为电动机来工作。在此，车轮可以借助电动机12被电驱动。电动式轴驱动装置10还具有也被称为主传动器的差速器14，其可被电动机12驱动。通过差速器14，前述的车轮可以被驱动，从而车轮可以通过差速器14被电动机12驱动。可以从图1中很清楚地看到，电动式轴驱动装置10具有在图1和图2中极其示意性示出的第一壳体部16，其例如被设计成车桥。在此，差速器14至少部分、尤其至少主要或完全地安置在第一壳体部16中，从而第一壳体部16至少部分包围差速器14。电动式轴驱动装置10还包括与第一壳体部16分开构成的第二壳体部18，在第二壳体部内至少部分、尤其至少主要或完全地安置电动机12。因此，与第一壳体部16分开构成的壳体部18至少部分包围电动机12。电动式轴驱动装置10还包括与壳体部16、18分开构成的第三壳体部20。第一壳体部16和第二壳体部18借助第一法兰联接22直接相互联接。此外，第二壳体部18和第三壳体部20借助第三法兰联接24直接相互联接。
为了现在能够实现很高的功能整合性和进而展现出电动式轴驱动装置10的很紧凑结构，电动式轴驱动装置10包括分动机构26，其至少部分安置在第三壳体部20内。在如图所示的实施例中，分动机构26部分安置在第三壳体部20中、部分安置在第二壳体部18中且部分安置在第一壳体部16中。在此，第三壳体部20被设计用于支承分动机构26。为此，第三壳体部20具有支承部位，即第一支承部位28和第三支承部位30，分动机构26在所述支承部位处或通过所述支承部位尤其可转动地安装在第三壳体部20上。这尤其是指，各传动件可转动安装在支承部位28、30和进而壳体部20上。此外，第一壳体部16和第三壳体部20借助第二法兰联接32直接相互联接。
电动机12具有定子34和在图中看不到的转子，转子可被定子34驱动并且由此可绕电机转动轴线36相对于定子34和相对于壳体部18转动。在此，转子例如借助至少一个转子支承被可转动安装。分动机构26在此具有第一圆柱齿轮级38(图5)，其包括第一齿轮40和第二齿轮42。齿轮40和42例如是圆柱齿轮并且通过其各自齿结构相互啮合。在此，分动机构26包括例如可以由转子且进而由电动机12驱动的第一轴44。在此，第一轴44抗转动联接至第一齿轮40，这意味着第一轴44与第一齿轮40同轴布置，并且无法相对于第一齿轮40转动。第一轴44和进而第一齿轮40可转动安装在第一支承部位28和进而壳体部20上。在此，分动机构26例如包括第一行星齿轮组46，可以借此由转子和进而由电动机12来驱动第一轴44。
分动机构26还具有第二轴48，其例如抗转动联接至第二齿轮42。在此，第二轴48和进而第二齿轮42被可转动安装在第三支承部位30和进而壳体20上。另外，分动机构26例如具有第二圆柱齿轮级50，其具有另外两个齿轮、即第三齿轮52和第四齿轮54。齿轮52和54例如是圆柱齿轮，它们通过其各自齿结构相互啮合。在此，例如第三齿轮52通过分动机构25的第二行星齿轮组56可被第二轴48或第二齿轮42驱动。这意味着，分动机构25具有第二行星齿轮组56，借此能够由第二轴48或第二齿轮42来驱动第三齿轮52。在此，分动机构26包括例如抗转动联接至第三齿轮52的第三轴58。
另外，可以很清楚地从图2和图5中看到，差速器14具有差速器壳体60，其可绕差速器转动轴线62相对于壳体部16和进而相对于壳体部20转动。差速器壳体60例如被设计成差速器壳。在此，例如差速器壳体60可以被第四齿轮54驱动。为此，例如第四齿轮54抗转动联接至差速器的差速器壳体，从而例如第四齿轮54和差速器壳体60共同地或同时地绕差速器转动轴线62相对于壳体部16转动。因此，差速器14可以通过分动机构26由电动机12来驱动，从而车轮可以通过差速器14和分动机构26而被电动机12驱动。
差速器的差速器壳体在此例如被设计成锥齿轮差速器或圆柱齿轮差速器。也被称为轴减速器的差速器14例如具有至少两个或正好两个从动轮。从动轮是如下齿轮，它们抗转动联接至相应的例如呈万向轴状且也被称为从动轴的半轴64、66。在此，所述车轮可以被半轴64和66驱动，从而车轮可通过半轴64、66由差速器14且经此由电动机12尤其以电动方式驱动。
另外，差速器14包括行星轮，其也设计成其它齿轮。行星轮例如与从动轮啮合。此外，行星轮可转动地安装在差速器壳体60上，使得行星轮可相对于差速器壳体60绕行星轮轴线转动。在此，例如尤其当差速器14被设计成锥齿轮差速器时，行星轮轴线至少基本垂直于差速器转动轴线62延伸。补偿轮和差速器壳体60可以共同地或同时地绕差速器转动轴线62相对于壳体部16转动。在此，尤其清楚地可以从图5中看到，差速器转动轴线62至少基本平行于电机转动轴线36延伸，反之亦然。
总体上可以从图5中看到，第三壳体部20至少具有用于支承分动机构26的支承部位28和30。另外，壳体部18具有第二支承部位68，例如第三轴58和进而第三齿轮52可转动安装在第二支承部位。因此，第三轴58和进而第三齿轮52可转动安装在第二支承部位68和进而壳体部18上。另外，壳体部18具有第四支承部位70，其中，第三轴58和进而第三齿轮52可转动地安装在第四支承部位70和进而在壳体部18上。
可以很清楚地从图1中看到，第一法兰联接22具有第一法兰平面72，其在由差速器壳体和机动车的车辆竖向限定的平面内延伸，特别是在电动式轴驱动装置10的安装位置。在此，电动式轴驱动装置10在机动车的制造完成状态下处于安装位置。
另外，第二法兰联接32具有第二法兰平面74，其也在由车辆横向和车辆竖向限定的平面内延伸。在这里，第一法兰平面72和第二法兰平面74重合，因此法兰平面72和74是重叠的。第三法兰联接24具有第三法兰平面76，其例如垂直于法兰平面72、74延伸。因此，例如第三法兰平面76在由车辆竖向和车辆纵向限定的平面内延伸。
电动式轴驱动装置10还包括与壳体部16、18和20分开构成的第四壳体部78。在第四壳体部78中例如至少部分、尤其至少主要或完全接纳有功率电路。车轴驱动装置10或机动车尤其在其制造完成状态下可以具有设计用于储存电能或电流的蓄电器。在此，电动机12被供以储存在蓄电器中的电能，以便借助电动机12以电动方式驱动机动车。在此，电动机12通过功率电路可被供以储存在蓄电器中的电能。为此，例如电动机12或功率电路被电连接或可电连接至蓄电器。
第四壳体部78借助第四法兰联接80被直接联接至第二壳体部18，其中，壳体部78和第四法兰联接80布置在壳体部18的尤其在车辆横向上背对壳体部20和法兰联接24的一侧82。替代地或附加地规定，第四壳体部78设计用于覆盖或遮盖形成在壳体部18中的用于电动机12的接近开口。换言之，例如壳体部18具有所述的例如呈通孔状构成的接近开口，可经此接近电动机12。在此，检修口被壳体部78遮盖且因此被封闭。因为壳体部78封闭检修口，故壳体部78例如也被称为电动机盖。例如由于高电压接线端98被保持在壳体部84上，故壳体部84例如也被称为高电压接线盒。
此外，轴驱动装置10具有与第一壳体部16分开、与第二壳体部18分开、与第三壳体部20分开且与第四壳体部87分开构成的第五壳体部84。在此可以想到，前述的功率电路至少部分、尤其至少主要或完全地安置在壳体部84中。壳体部84借助第五法兰联接86直接联接至壳体部18并借助第六法兰联接88直接联接至壳体部78。
第四法兰联接80具有第四法兰平面90，其至少基本上平行于第三法兰平面76延伸。因此，例如第四法兰平面90在由车辆竖向和车辆纵向限定的平面内延伸。第五法兰联接86具有第五法兰平面92，第六法兰联接88具有第六法兰平面94。第五法兰平面92和第六法兰平面94此时重合，从而例如第五法兰联接86和第六法兰联接88具有由第五法兰联接86和第六法兰联接88所共有的第四法兰平面。例如法兰平面92和94在第四法兰平面内延伸。
可以很清楚地在图7概览中看到，壳体部84具有用于高电压接线端98的支座96。因此，高电压接线端98借助支座96被保持在壳体部84上。通过高电压接线端98，电动机12尤其是经由功率电路被电连接至蓄电器，从而例如功率电路通过高电压接线端98被电连接至蓄电器。因此可以规定，电动机12通过功率电路和高电压接线端98而被电连接至蓄电器。在此，高电压接线端98最好是电动式轴驱动装置10的组成部分。
从图2中看到轴驱动装置10被供以润滑剂尤其是油。在此，在图2中用100标示第一油腔，其例如至少部分、尤其至少主要或完全地由壳体部16、18来构成或限定。因此，第一油腔100例如部分布置在壳体部16中且部分布置在壳体部18中。通过第一油腔100或在第一油腔100内，例如可给差速器14供应油。
另外在图2中用102标示第二油腔，其分别部分设置在壳体部18、20、78和16中。在第二油腔102内或通过第二油腔，例如可以给用于以电动方式来驱动车轮的电驱动部件供应油。尤其是在第二油腔102内给第一齿轮40、第二齿轮42、第一轴44、第一行星齿轮组46供应油。特别有利地，第二行星齿轮组56也在第二油腔102内被供以油。第二油腔102不仅对外被密封，也相对于第一油腔100被密封。为此，设有轴驱动装置19的油分配装置104，在这里，油分配装置104也被简称为油分配器。轴驱动装置10例如包括在图中未被示出的用于输送油的油泵。在此，油分配器具有第一油孔口106，可借此给油分配器供应来自油泵的油。
油分配器具有第二油孔口108和第三油孔口110，壳体部18和在此尤其是电动机12可以经此被供以来自油分配器的油。例如经由第二油孔口108，电动机12的转子的上侧部分和下侧部分可以被供以油。例如经由第三油孔口110，定子34的上侧部分和下侧部分可以被供以油。为此，例如设有第一油道112和第二油道114，其中，例如第二油孔口108借助第一油道112与壳体部18、尤其是转子相连通。因此，壳体部18或转子各部分可以经由第一油道112被供以来自油分配器的油。借助第二油道114，第三油孔口110与壳体部18或定子34相连通，从而壳体部18或定子34或其部分能够经由第二油道114被供以来自第三油孔口110或油分配器的油。在此，第一油道112例如延伸穿过壳体部78。替代地或附加地，例如第二油道114绕过壳体部78。
此外，油分配器具有第四油孔口116，例如壳体部20或分动机构26的设于壳体部20内的传动件可经此被供以源于油分配器的或来自油分配器的油。为此，设有第三油道118，借此例如将第四油孔口116和进而油分配器与壳体部20或设于壳体部20内的传动件相连通。因此，壳体部20或分动机构26的设于壳体部20内的传动件可以经由第三油道118被供以来自或源于第四油孔口116的油。在此，例如第三油道118延伸穿过壳体部18。
差速器14例如具有差速锁，其例如可被启用和停用。为此，轴驱动装置10包括致动器119，借此能够操作且因此启用和/或停用差速锁。
可以很好地从图1、图6和图7中看到，电动式轴驱动装置10还具有与壳体部16、18、20、78和84分开构成的支承托架120，差速器14安装在支承托架上。支承托架120在此部分地、尤其至少主要或完全地安置在第一壳体部16中，并且在此借助第一保持装置122被保持在第二壳体部18上且借助第二保持装置124被保持在第三壳体部20上。替代地或附加地，可以设有在图中看不到的、将支承托架120保持在第一壳体部16上的第三保持装置。可以从图7中看到，壳体部20和支承托架120以及壳体部18和支承托架120界定出各自的在相应周向上完全闭合的通孔126，通孔被半轴64和66穿过。
可以从图4中看到第一油穴128和第二油穴130，油例如可以集中在油穴内。油穴128在此布置在壳体部20内，第二油穴130设置在壳体部78内。在此设有抽吸管路132，油泵经此能够将汇集在油穴128、130内的油从油穴128和130吸出且进而输送。尤其优选规定，用于将支承托架120接合到壳体部18、20的保持装置122、124容置在壳体部16中。
概览图3地可以看到，轴驱动装置10不仅具有作为第一电动机的电动机12，也具有至少一个或正好一个第二电动机。在此，以上和以下对电动机12的说明也能够直接套用到第二电动机。在此，分动机构26、尤其是第一圆柱齿轮级38包括另一个例如呈圆柱齿轮状的第五齿轮134，其与第一齿轮40间隔开且就像第一齿轮40那样与第二齿轮42啮合。由此，第二齿轮42可通过第一齿轮40被电动机12驱动并通过第五齿轮134被第二电动机驱动。因此，差速器14可通过分动机构26也被第二电动机以电动方式驱动。在此尤其可以想到的是，电动机12的转子以及第二电动机的转子可通过第一油道112或通过第二油孔口108被供以来自油分配器的油。替代地或附加地，电动机12的定子34和第二电动机的定子可以通过第二油道114或通过第三油孔口110被供以来自油分配器的油。
前述的法兰平面是分界平面，在所述平面内或沿着所述平面组装或相互连接各壳体部。在此可以尤其清楚地从图3中看到，齿轮42和54穿过在也被称为中间壳体的第二壳体部18与例如呈车桥状构成的第一壳体部16之间的相应分界面或穿过在壳体部16与也被称为变速箱体的第三壳体部20之间的分界平面，或者说所述齿轮与所述分界面重叠。
另外可以很清楚地从图6中看到，例如壳体部18和20与支承托架120一起形成完整的环形结构136，其例如也被称为法兰环或闭合法兰环。由此也能够以结构空间有利的方式保证轴驱动装置10的很高刚性。
所述轴或轴驱动装置10优选以经典的插入式技术来设计，其中，插入件例如通过相互连接的壳体部18、20、78和84以及与壳体部18和20相连的支承托架120构成。插入件尤其如此被插入壳体部16(车桥)，即，支承托架120以及壳体部18、20分别至少部分布置在车桥内。在此，例如插入件与车桥经由螺纹联接。为此，例如中间壳体和变速箱体形成联接法兰的各自部分，借助于联接法兰将插入件与车桥相联接、尤其螺纹联接。为此，联接法兰例如与车桥经由螺纹联接。插入件附加支承在车桥上是通过支承托架120进行的。支承托架120被设计成是闭合的，并且在差速器14的两个支承部位之间建立连接，并且因此加强由中间壳体和变速箱体所组成的组合体。
各壳体部可以由金属材料、尤其是铝制造，在这里，支承托架120优选可以由与之相比更硬的材料尤其是钢制造。由此可以保证很高的刚性或强度。在变速箱体与中间壳体之间的分界面一直延伸入该车桥。由此，分动机构26可以利用车桥内的结构空间。这些电动机例如在径向上通过两个配合件沿外径被定位和引导。轴向固定是在端侧例如通过四个螺钉进行的，并且同时用于转矩支承。这两个电动机此时共用由所述电动机所共有的尤其呈壳体部18形式的壳体。
此外规定，第二行星齿轮组56至少部分、尤其是至少主要或完全地布置在壳体部20内。第一行星齿轮组46例如部分布置在壳体部18内且部分布置在壳体部20内。另外，行星齿轮组46和56沿着垂直于电机转动轴线36或垂直于差速器转动轴线62延伸的方向并排布置，其中，例如各行星齿轮组46或56可以在其相应轴向上相互无重叠地布置。第二行星齿轮组56相对于第一轴44同轴地或相对于第一齿轮40同轴地布置。第二行星齿轮组56相对于第二轴48同轴地或相对于第二齿轮42同轴地布置。
该中间壳体尤其用于容纳电动机连同其冷却罩。此外，在该壳体内例如容放有切换执行机构，其可以包括至少一个多路气压阀、至少一个操作缸和/或至少一个活塞杆。此外，在中间壳体内容置有至少一个在各油穴128或130与抽吸端口之间的连接管路、油泵、油道(例如像油道112、114的至少一部分)、轴44和58的一部分和用于支承第三轴58或第三齿轮52的支承部位68、70。各支承部位在此可以包括至少一个支承件、尤其是滚动轴承。此外，例如在中间壳体内容装有用于操纵差速锁的致动器119。还优选规定，中间壳体具有承座，在各承座内至少部分、尤其至少主要或完全容放相应电动机。此外，例如气压管路在中间壳体内延伸。变速箱体最好用于容置油道和第一油穴128。此外，该轴44、48至少分别部分容纳在变速箱体内。此外，变速箱体(壳体部20)具有用于对轴44、48进行支承的支承部位28、30。
电动机盖用于容置高电压接线端，可借此例如给功率电路或电动机12供应电能。此外，电动机盖用于容置油道和例如第二油穴130。支承托架120用于支承或容放差速器14且用于附加支承在车桥上。此外，支承托架用于加强壳体部16和18。支承托架120最好由灰口铸铁构成。
附图标记列表
10 电动式轴驱动装置
12 电动机
14 差速器
16 第一壳体部
18 第二壳体部
20 第三壳体部
22 第一法兰联接
24 第三法兰联接
26 分动机构
28 第一支承部位
30 第三支承部位
32 第二法兰联接
34 定子
36 电机转动轴线
38 第一圆柱齿轮级
40 第一齿轮
42 第二齿轮
44 第一轴
46 第一行星齿轮组
48 第二轴
50 第二圆柱齿轮级
52 第三齿轮
54 第四齿轮
56 第二行星齿轮组
58 第三轴
60 差速器壳体
62 差速器转动轴线
64 半轴
66 半轴
68 第二支承部位
70 第四支承部位
72 第一法兰平面
74 第二法兰平面
76 第三法兰平面
78 第四壳体部
80 第四法兰联接
82 侧
84 第五壳体部
86 第五法兰联接
88 第六法兰联接
90 第四法兰平面
92 第五法兰平面
94 第六法兰平面
96 支座
98 高电压接线端
100 第一油腔
102 第二油腔
104 油分配装置
106 第一油孔口
108 第二油孔口
110 第三油孔口
112 第一油道
114 第二油道
116 第四油孔口
118 第三油道
119 致动器
120 支承托架
122 第一保持装置
124 第二保持装置
126 通孔
128 第一油穴
130 第二油穴
132 抽吸管路
134 第五齿轮
136 环形结构

Claims (15)

1.一种用于机动车的电动式轴驱动装置(10)，具有：
-至少一个电动机(12)；
-能够被该电动机(12)驱动的差速器(14)；
-至少部分包围该差速器(14)的第一壳体部(16)；
-与该第一壳体部(16)分开构成的且至少部分包围该电动机(12)的第二壳体部(18)；以及
-与该第一壳体部(16)分开且与该第二壳体部(18)分开构成的第三壳体部(20)，
其中，该第一壳体部(16)和该第二壳体部(18)借助第一法兰联接(22)直接相互联接，并且其中，该第二壳体部(18)和该第三壳体部(20)借助第三法兰联接(24)直接相互联接，
其中，该第三壳体部(20)被设计成至少部分支承用于将该差速器(14)接合至该电动机(12)的分动机构(26)，其中，该第一壳体部(16)和该第三壳体部(20)借助第二法兰联接(32)直接相互联接，
其特征是，设有用于支承该差速器(14)的支承托架(120)，其中，该支承托架(120)至少主要安置在该第一壳体部(16)内，并且借助第一保持装置(122)被保持在该第二壳体部(18)且借助第二保持装置(124)被保持在该第三壳体部(20)。
2.根据权利要求1所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第三壳体部(20)具有至少一个用于对该分动机构(26)的第一轴(44)进行支承的第一支承部位(28)。
3.根据权利要求2所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第三壳体部(20)具有至少一个用于支承该分动机构(26)的第三支承部位(30)。
4.根据前述权利要求3所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，设有与该第一壳体部(16)分开、与该第二壳体部(18)分开且与该第三壳体部(20)分开构成的第四壳体部(78)，该第四壳体部借助第四法兰联接(80)联接至该第二壳体部(18)，并且布置在该第二壳体部(18)的背对该第三壳体部(20)的一侧(82)，其中，该第四壳体部(78)设计用于覆盖形成在该第二壳体部(18)内的用于该电动机(12)的接近开口。
5.根据权利要求4所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，设有与该第一壳体部(16)分开、与该第二壳体部(18)分开且与该第三壳体部(20)分开构成的第五壳体部(84)，该第五壳体部借助第五法兰联接(86)联接至该第二壳体部(18)和借助第六法兰联接(88)联接至该第四壳体部(78)，并且具有用于至少一个高电压接线端(98)的支座(96)。
6.根据权利要求5所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第五法兰联接(86)和该第六法兰联接(88)具有由该第五法兰联接(86)和该第六法兰联接(88)所共有的第五法兰平面(92)。
7.根据前述权利要求4-6之一所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，设有油分配装置(104)，它具有第二油孔口(108)、第三油孔口(110)、第一油道(112)和第二油道(114)。
8.根据权利要求7所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第二油孔口(108)借助该第一油道(112)与该第二壳体部(18)相连，该第三油孔口(110)借助该第二油道(114)与该第四壳体部(78)相连。
9.根据权利要求7所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第二油孔口(108)借助该第一油道(112)与该第一壳体部(16)相连，该第三油孔口(110)借助该第二油道(114)与该第三壳体部(20)相连。
10.根据前述权利要求1-6之一所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第二壳体部(18)具有至少一个用于对该分动机构(26)的圆柱齿轮级(50)进行支承的第二支承部位(68)。
11.根据前述权利要求1-6之一所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第一法兰联接(22)形成第一环段，该第二法兰联接(32)形成第二环段，其中，这些环段形成完整的法兰环(136)。
12.根据权利要求11所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第三法兰联接(24)形成第三环段，该第三法兰联接具有第一部段端头和第二部段端头，其中，该第一部段端头和该第二部段端头二者与该完整的法兰环(136)相连。
13.根据前述权利要求1-6之一所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该电动机(12)具有定子(34)和转子，该转子能够绕电机转动轴线(36)相对于该定子(34)转动，其中，该差速器(14)具有能够绕差速器转动轴线(62)相对于该第一壳体部(16)转动的从动齿轮，并且其中，该电机转动轴线(36)平行于该差速器转动轴线(62)延伸。
14.根据前述权利要求1-6之一所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，该第二壳体部(18)具有至少一个用于该电动机(12)的第一承座和至少一个用于第二电动机的第二承座。
15.根据前述权利要求4所述的电动式轴驱动装置(10)，其特征是，设有第一油腔(100)，其中，该第一油腔(100)主要布置在该第一壳体部(16)内，还设有相对于该第一油腔(100)被密封的第二油腔(102)，其中，该第二油腔至少分别部分布置在该第二壳体部(18)、该第三壳体部(20)和该第四壳体部(78)内，并且其中，在该第二油腔(102)内给第一齿轮(40)、第二齿轮(42)和该第一轴(44)供以油。
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