DE102010061217A1

DE102010061217A1 - Verfahren zum Einbau eines elektrischen Achsmoduls in ein Kraftfahrzeug, Verwendung eines elektrischen Achsmoduls in einem Kraftfahrzeug und Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010061217A1
Application number: DE201010061217
Authority: DE
Inventors: Simon Singer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-06-14

Abstract

Ein Verfahren zum Einbau eines elektrischen Achsmoduls (2) in Querrichtung (Q) eines Kraftfahrzeuges (41), wobei das elektrische Achsmodul (2) zum Einbau in Längsrichtung (L) des Kraftfahrzeuges (41) ausgelegt ist, mit folgenden Verfahrensschritten: Modifizieren des elektrischen Achsmoduls (2) derart, dass eine Elektromaschine (8) des elektrischen Achsmoduls (2) parallel zu einer Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) angeordnet wird; und kraftschlüssiges Wirkverbinden der Elektromaschine (8) mittels eines Zahnradpaares (31, 32) mit der Antriebsachse (3). Eine Verwendung eines zum Einbau in Längsrichtung (L) eines Kraftfahrzeuges (41) ausgelegten elektrischen Achsmoduls (2) für einen Einbau in Querrichtung (Q) des Kraftfahrzeuges (41); wobei das elektrische Achsmodul (2) derart modifiziert wird, dass eine Elektromaschine (8) des elektrischen Achsmoduls (2) parallel zu einer Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) angeordnet ist; und wobei die Elektromaschine (8) mittels eines Zahnradpaares (31, 32) mit der Antriebsachse (3) kraftschlüssig wirkverbunden ist. Ein Antriebssystem (1) für ein Kraftfahrzeug (41), mit: einem zum Einbau in Längsrichtung (L) des Kraftfahrzeuges (41) ausgelegten elektrischen Achsmodul (2), welches derart modifiziert ist, dass eine Elektromaschine (8) des elektrischen Achsmoduls (2) parallel zu einer Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) angeordnet ist; und einem Zahnradpaar (31, 32), welches die Elektromaschine (8) mit der Antriebsachse (3) kraftschlüssig wirkverbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbau eines elektrischen Achsmoduls in Querrichtung eines Kraftfahrzeuges, wobei das elektrische Achsmodul zum Einbau in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges ausgelegt ist, auf eine Verwendung eines zum Einbau in Längsrichtung eines Kraftfahrzeuges ausgelegten elektrischen Achsmoduls für einen Einbau in Querrichtung des Kraftfahrzeuges und auf ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug.
Obwohl auf beliebige Fahrzeuge anwendbar, wird die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Personenkraftfahrzeug näher erläutert.
Bei Fahrzeugen mit mechanischem Vierradantrieb ist bei Verwirklichung einer Hybridfunktion, das heißt, bei der Option eines kumulativen Antriebs von Fahrzeugrädern mittels eines Antriebsmomentes einer Elektromaschine und einer Brennkraftmaschine, die Elektromaschine in Form eines elektrischen Achsmoduls oftmals in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges eingebaut und konstruktiv speziell für diese Einbauart ausgelegt. Ist ein mechanischer Allradantrieb nicht erforderlich oder unerwünscht, ist es zwar weiterhin möglich das elektrische Achsmodul in Fahrzeuglängsrichtung anzuordnen, jedoch weist die Längsanordnung einen erhöhten Platzbedarf auf, welcher unvorteilhaft sein kann. Einen geringeren Platzbedarf weisen speziell ausgelegte elektrische Achsantriebsmodule auf, welche in Fahrzeugquerrichtung zu montieren sind. Dies bedeutet jedoch, dass für Anwendungen mit Längseinbau und für Anwendungen mit Quereinbau des elektrischen Achsmoduls jeweils unterschiedliche elektrische Achsmodule und somit unterschiedliche technische Lösungen bereitgestellt werden müssen. Dies bedeutet einen enormen Entwicklungs-, Kosten- und Lagerhaltungsaufwand. Dies gilt es verständlicherweise zu vermeiden.
Die US 6,540,636 B2 beschreibt einen Leistungsübertragungsmechanismus für ein front- und heckgetriebenes Fahrzeug, wobei die Leistung eines Elektromotors auf die Hinterräder übertragen wird. Der Leistungsübertragungsmechanismus weist eine Ausgangswelle, welche zusammen mit dem Elektromotor rotiert, eine Mittelwelle, welche parallel zu der Ausgangswelle angeordnet ist und zum gleichzeitigen Rotieren mit den Hinterrädern ausgebildet ist, ein erstes Paar Reduktionszahnräder zur Reduktion der Drehzahl der Mittelwelle relativ zu der Ausgangswelle, ein zweites Paar Reduktionszahnräder zur Reduktion der Drehzahl der Antriebswelle relativ zu der Mittelwelle und ein Heckdifferential auf, welches näher an dem Elektromotor angeordnet ist als das zweite Paar Reduktionszahnräder und an das Reduktionsgetriebe und die Antriebswelle gekoppelt ist.
Die DE 11 2006 002 515 T5 beschreibt eine Reduktionsantriebsvorrichtung mit einem Elektromotor, der an einem Gehäuse angebracht ist und ein Drehmoment ausgeben kann, mit einem Reduktionsmechanismus, der durch das Gehäuse getragen wird, um die Geschwindigkeit des Drehabtriebs des Elektromotors zu reduzieren und den Drehabtrieb zu übertragen und mit einem Verteilungsmechanismus, der durch das Gehäuse getragen wird, um den durch den Reduktionsmechanismus reduzierten Drehabtrieb auf ein Paar von treibenden Wellen zu verteilen, wobei innere funktionelle Teile des Elektromotors den Verteilungsmechanismus bei Betrachtung einer Rotationsradiusrichtung teilweise überlappen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Antriebssystem zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 und/oder durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
Demgemäß ist ein Verfahren zum Einbau eines elektrischen Achsmoduls in Querrichtung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, wobei das elektrische Achsmodul zum Einbau in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges ausgelegt ist, mit folgenden Verfahrensschritten: Modifizieren des elektrischen Achsmoduls derart, dass eine Elektromaschine des elektrischen Achsmoduls parallel zu einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet wird; und kraftschlüssiges Wirkverbinden der Elektromaschine mittels eines Zahnradpaares mit der Antriebsachse.
Ferner ist eine Verwendung eines zum Einbau in Längsrichtung eines Kraftfahrzeuges ausgelegten elektrischen Achsmoduls für einen Einbau in Querrichtung des Kraftfahrzeuges vorgesehen; wobei das elektrische Achsmodul derart modifiziert wird, dass eine Elektromaschine des elektrischen Achsmoduls parallel zu einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist; und wobei die Elektromaschine mittels eines Zahnradpaares mit der Antriebsachse kraftschlüssig, wirkverbunden ist.
Noch ferner ist ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit: einem zum Einbau in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges ausgelegten elektrischen Achsmodul, welches derart modifiziert ist, dass eine Elektromaschine des elektrischen Achsmoduls parallel zu einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist; und einem Zahnradpaar, welches die Elektromaschine mit der Antriebsachse kraftschlüssig wirkverbindet.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, ein zum Einbau in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges ausgebildetes Achsmodul, derart zu modifizieren, dass dieses auch in Querrichtung des Kraftfahrzeuges eingebaut werden kann. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, eine Vielzahl an Gleichteilen des für einen Längseinbau ausgelegten Achsmoduls für einen Einbau in Querrichtung zu verwenden, wodurch beispielsweise eine deutliche Kostenreduktion erreicht wird. Für den Längseinbau und für den Quereinbau sind die wesentlichen Gleichteile zu verwenden.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird ein Gehäuse des elektrischen Achsmoduls bereitgestellt, in welchem die Antriebsachse drehbar gelagert wird. Hierdurch wird die Montage des Gehäuses und der Antriebsachse vereinfacht, wodurch der Arbeitsaufwand zur Durchführung des Verfahrens vorteilhaft reduziert wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird zum kraftschlüssigen Wirkverbinden der Elektromaschine mit der Antriebsachse des Kraftfahrzeuges ein Ritzel mit der Elektromaschine wirkverbunden, welches in kraftschlüssiger Wirkeingriff mit einem an einem Differential der Antriebsachse montierten Stirnrad gebracht wird. Dies ermöglicht ein verlustarmes Übertragen eines Drehmomentes der Elektromaschine auf die Antriebswelle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verwendung wird ein Gehäuse des elektrischen Achsmoduls vorgesehen, in welchem die Antriebsachse drehbar gelagert wird. Hierdurch wird die Montage des elektrischen Achsmoduls vereinfacht, wodurch die Kosten bei der Verwendung des Achsmoduls zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen Achsmodul reduziert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Verwendung wird zum kraftschlüssigen Wirkverbinden der Elektromaschine mit der Antriebsachse des Kraftfahrzeuges ein Ritzel mit der Elektromaschine wirkverbunden, welches in kraftschlüssigem Wirkeingriff mit einem an einem Differential der Antriebsachse montierten Stirnrad gebracht wird. Dies ermöglicht ein verlustarmes Übertragen eines Drehmomentes der Elektromaschine auf die Antriebswelle.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Antriebssystems weist das elektrische Achsmodul ein koaxial zu der Elektromaschine angeordnetes Getriebe, insbesondere ein Schaltgetriebe auf. Hierdurch ist vorteilhaft bei geringem Platzbedarf des Getriebes eine Übersetzung verwirklicht.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Getriebe als Planetengetriebe ausgebildet, wodurch ein besonders kompakter Aufbau des Getriebes verwirklicht wird. Dies erweitert den möglichen Einsatzbereich des Antriebssystems.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Antriebssystems weist das elektrische Achsmodul eine hydraulische Pumpeinrichtung, insbesondere eine Ölpumpe, auf, welche koaxial zu der Elektromaschine angeordnet ist. Hierdurch ist besonders platzsparend eine Ölpumpe in die Antriebseinrichtung integriert, wodurch der Einsatzbereich der Antriebseinrichtung erweitert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Antriebssystems weist das Zahnradpaar ein mit der Elektromaschine wirkverbundenes Ritzel und ein mit einem Differential der Antriebsachse wirkverbundenes Stirnrad auf, welches mit dem Ritzel in kraftschlüssigem Wirkeingriff ist. Dies ermöglicht die Übertragung der Antriebsleistung der Elektromaschine auf die Antriebsachse mit geringen mechanischen Verlusten, wodurch sich der Wirkungsgrad des Antriebssystems verbessert.
Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform des Antriebssystems weisen die Elektromaschine und das Differential ein gemeinsames Gehäuse auf, wodurch sich eine Ersparnis an Komponenten ergibt. Dies reduziert die Herstellungskosten des Antriebssystems.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Antriebssystems ist die Antriebsachse in dem Gehäuse gelagert. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage des elektrischen Achsmoduls und der Antriebsachse.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:
1 eine Schnittansicht eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug mit einem zum Einbau in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgelegten elektrischen Achsmoduls;
2 eine perspektivische Ansicht des Antriebssystems nach 1;
3 eine Schnittansicht eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Achsmodul, welches zum Einbau in Längsrichtung eines Kraftfahrzeuges ausgelegt ist, wobei das elektrische Achsmodul zum Einbau in Querrichtung des Kraftfahrzeuges modifiziert ist; und
4 eine perspektivische Ansicht des Antriebssystems nach 3.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Die 1 illustriert ein Antriebssystem 1 mit einem elektrischen Achsmodul 2, welches zum Einbau in Längsrichtung L eines Kraftfahrzeuges ausgelegt ist. Das. Antriebssystem 1 weist beispielsweise eine Antriebsachse 3, insbesondere eine Vorderachse 3, mit einem Differential 4 auf. Ein Tellerrad 5 ist vorzugsweise mit dem Differential 4 wirkverbunden. Das Differential 4 und das Tellerrad 5 sind vorzugsweise in einem Gehäuse 6, insbesondere in einem Differentialgehäuse 6, angeordnet, welches beispielsweise mit einem Gehäuse 7, insbesondere mit einem Achsmodulgehäuse 7, des elektrischen Achsmoduls 2 verbunden ist. Beispielsweise ist das Differentialgehäuse 6 integraler Bestandteil des Achsmodulgehäuses 7 oder mit diesem kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden.
Das elektrische Achsmodul 2 weist vorzugsweise eine Elektromaschine 8, welche vorzugsweise sowohl zum generatorischen als auch zum elektromotorischen Betrieb ausgebildet ist, auf. Die Elektromaschine 8 weist vorzugsweise einen drehfest in dem Gehäuse 7 montierten Stator 9 und einen relativ zu dem Stator 9 drehbar in dem Gehäuse 7 gelagerten Rotor 10 auf. Der Rotor 10 ist vorzugsweise mit einer Abtriebswelle 11 der Elektromaschine 8 drehfest wirkverbunden. Die Abtriebswelle 11 kann beispielsweise als integraler Bestandteil des Rotors 10 ausgebildet sein oder mit diesem form-, stoff- und/oder kraftschlüssig wirkverbunden sein. Die Abtriebswelle 11 ist beispielsweise mittels Lagerstellen 12, 13 in dem Gehäuse 7 gelagert. Die Lagerstellen 12, 13 sind vorzugsweise als Wälzlager, beispielsweise als Rillenkugellager, ausgebildet. Die Abtriebswelle 11 ist vorzugsweise senkrecht zu der Antriebsachse 3 in einer Längsrichtung L des Kraftfahrzeuges angeordnet.
Ein der Antriebsachse 3 zugeordnetes Ende der Abtriebswelle 11 weist vorzugsweise ein Kegelrad 17 auf, welches in zahnendem Wirkeingriff mit dem Tellerrad 5 ist. Das Kegelrad 17 ist vorzugsweise drehfest mit der Abtriebswelle 11 wirkverbunden und insbesondere einstückig mit dieser ausgebildet. Das Kegelrad 17 ist beispielsweise an Lagerstellen 14, 15 in dem Gehäuse 7 und/oder dem Gehäuse 6 drehbar gelagert. Die Lagerstellen 14, 15 sind vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet, beispielsweise als Kegelrollenlager. Die Lagerstellen 14, 15 bilden vorzugsweise eine angestellte Lageranordnung des Kegelrades 17. Auf der Abtriebswelle 11 kann weiterhin beispielsweise ein Resolver 18 zur Bestimmung einer Winkellage der Abtriebswelle 11 angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Resolver 18 koaxial zu der Abtriebswelle 11 angeordnet.
Das elektrische Achsmodul 2 weist weiterhin vorzugsweise ein Getriebe 16, insbesondere ein Schaltgetriebe 16, auf, welches bevorzugt koaxial zu der Abtriebswelle 11 angeordnet ist. Das Schaltgetriebe 16 ist vorzugsweise als Planetengetriebe 16 ausgebildet und an einem der Antriebsachse 3 abgewandten Ende der Abtriebswelle 11 angeordnet. Das Getriebe 16 weist vorzugsweise ein mit der Abtriebswelle 11 drehfest verbundenes Sonnenrad 19, ein sich mit dem Sonnenrad 19 in Wirkeingriff befindliches Planetenrad 20, welches drehbar an einem Planetenträger 21 gelagert ist sowie ein sich mit dem Planetenrad 20 in Wirkeingriff befindliches Hohlrad 22 auf. Das Sonnenrad 19 kann integraler Bestandteil der Abtriebswelle 11 sein. Vorzugsweise weist das Getriebe 16 eine Vielzahl, beispielsweise drei, Planetenräder 20 auf. Eine Zwischenwelle 33 ist mittels Lagerstellen 34, 35 drehbar in dem Gehäuse 7 gelagert. Die Lagerstellen 34, 35 sind vorzugsweise als Wälzlager, beispielsweise als Rillenkugellager ausgebildet. Die Zwischenwelle 33 ist mit dem Planetenträger 21 drehfest verbunden. Bevorzugt ist der Planetenträger 21 einstückig mit der Zwischenwelle 33 ausgebildet. Die Zwischenwelle 33 ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet, wobei die Abtriebswelle 11 insbesondere zumindest abschnittsweise in der Zwischenwelle 33 aufgenommen ist. Die Zwischenwelle 33 ist vorzugsweise gegenüber der Abtriebswelle 11 drehbar. Zwischen den Wellen 11, 33 kann ein Luftspalt vorgesehen sein, der eine Berührung der Wellen 11, 33 verhindert.
Eine erste Schaltverzahnung 36 einer Schalteinrichtung 40 des Getriebes 16 ist vorzugsweise drehfest mit der Zwischenwelle 33 wirkverbunden. Eine zweite Schaltverzahnung 37 ist vorzugsweise mit dem Gehäuse 7 drehfest wirkverbunden. Eine Führungsmuffe 38 ist insbesondere mit dem Hohlrad 22 drehfest wirkverbunden. Die Schaltverzahnungen 36, 37 und die Führungsmuffe 38 weisen vorzugsweise identische Außenverzahnungen auf. Vorzugsweise sind die Außenverzahnungen geradverzahnt. Eine Schaltmuffe 23 ist in formschlüssigen Wirkeingriff mit der Führungsmuffe 38 und mit einer der Schaltverzahnungen 36, 37. Die Schaltmuffe 23 weist vorzugsweise eine zu den Außenverzahnungen der Führungsmuffe 38 und der Schaltverzahnungen 36, 37 komplementäre Innenverzahnung auf. Die Schalteinrichtung 40 weist vorzugsweise nicht bezeichnete Synchroneinrichtungen zur Drehzahlsynchronisierung auf. Die Schaltmuffe 23 ist insbesondere mittels einer Schaltkinematik 24 um einen vorbestimmten Weg entlang des Pfeils 39 in Richtung der Abtriebswelle 11 bzw. in Fahrzeuglängsrichtung L axial verlagerbar. Mittels der Schaltkinematik 24 sind drei Schaltzustände der Schalteinrichtung 40 bzw. des Getriebes 16 schaltbar.
In einer in 1 illustrierten Neutralstellung der Schaltmuffe 23 ist diese lediglich in Wirkeingriff mit der Führungsmuffe 38. In der Neutralstellung sind die Wellen 11, 33 voneinander entkoppelt. In einer ersten Schaltstellung der Schalteinrichtung 40 ist ein erster Gang des Getriebes 16 verwirklicht. In der ersten Schaltstellung ist das Hohlrad 22 relativ zu dem Gehäuse 7 festgelegt, wobei die Schaltmuffe 23 in gleichzeitigem formschlüssigen Wirkeingriff mit der Führungsmuffe 38 und mit der zweiten Schaltverzahnung 37 ist. In einer zweiten Schaltstellung der Schalteinrichtung 40 ist ein zweiter Gang des Getriebes 16 verwirklicht. In der zweiten Schaltstellung ist das Hohlrad 22 fest mit dem Planetenträger 21 bzw. mit der Zwischenwelle 33 wirkverbunden, wobei die Schaltmuffe 23 insbesondere in gleichzeitigem formschlüssigen Wirkeingriff mit der Führungsmuffe 38 und mit der ersten Schaltverzahnung 36 ist. Eine hydraulische Aktuatorik zur Ansteuerung der Schaltkinematik 24 ist zur Vereinfachung nicht dargestellt.
An der Abtriebswelle 11 ist weiterhin vorzugsweise eine hydraulische Pumpeinrichtung 25, insbesondere eine Ölpumpe 25 montiert. Die hydraulische Pumpeinrichtung 25 ist vorzugsweise koaxial zu der Abtriebswelle 11 angeordnet. Die hydraulische Pumpeinrichtung 25 dient beispielsweise der Versorgung des Getriebes 16 mit Schmiermittel und/oder der Beaufschlagung der hydraulischen Aktuatorik der Schaltkinematik 24 mit Hydraulikdruck.
Zur Verwirklichung eines mechanischen Vierradantriebes kann beispielsweise an der Zwischenwelle 33 eine in Fahrzeuglängsrichtung L verlaufende Antriebswelle angekoppelt werden, welche beispielsweise mittels einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch ein kumulativer Betrieb der Elektromaschine 8 und der Brennkraftmaschine möglich.
Die 2 illustriert in einer perspektivischen Ansicht das Antriebssystem 1 gemäß der 1 mit einem in Fahrzeuglängsrichtung L eines Kraftfahrzeuges 41 montierten elektrischen Achsmodul 2.
Die 3 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform eines Antriebssystems 1 mit dem zum Einbau in Längsrichtung L eines Kraftfahrzeuges ausgelegten elektrischen Achsmodul 2 gemäß 1, welches derart modifiziert ist, dass die Elektromaschine 8 bzw. die Abtriebswelle 11 der Elektromaschine 8 des elektrischen Achsmoduls 2 parallel zu der Antriebsachse 3 bzw. in Querrichtung Q des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
Vorzugsweise werden nach Art eines Baukastenprinzips eine Vielzahl an Komponenten des für einen Längseinbau ausgebildeten Achsmoduls 2 für einen Einbau parallel zu der Antriebsachse 3 übernommen. Insbesondere werden der Stator 9, der Rotor 10, die Abtriebswelle 11, das Getriebe 16 mit der entsprechenden Schalteinrichtung 40 und der Schaltkinematik 24 sowie die Lagerungen 12, 13 übernommen. Weiterhin findet beispielsweise die koaxiale hydraulische Pumpeinrichtung 25 Anwendung.
Ein Gehäuse 7 des elektrischen Achsmoduls 2 wird vorzugsweise derart modifiziert, dass das Gehäuse 7 geschlossene Stirnseiten 26, 27 aufweist und die Antriebsachse 3 beispielsweise an Lagerstellen 28, 29, 30 in dem Gehäuse 7 gelagert ist. Ein Getriebegehäuse 6 eines Differentials 4 der Antriebsachse 3 ist vorzugsweise integraler Bestandteil des Gehäuses 7 des elektrischen Achsmoduls 2.
Eine Zwischenwelle 33 weist vorzugsweise ein Ritzel 31 auf, welches in Wirkeingriff mit einem Stirnrad 32 ist. Das Ritzel 31 ist insbesondere integraler Bestandteil der Zwischenwelle 33 oder mit dieser form-, stoff- und/oder kraftschlüssig wirkverbunden. Das Stirnrad 32 ist vorzugsweise mit dem Differential 4 wirkverbunden. Das Zahnradpaar 31, 32 ist beispielsweise schräg- oder geradverzahnt. Mittels des Getriebes 16 ist zwischen der Elektromaschine 8 und dem Ritzel 31 ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu verwirklichen. Weiterhin kann die Elektromaschine 8 mittels des Getriebes 16 von dem Ritzel 31 abgekoppelt werden. Die Funktionalität des Getriebes 16 und der Zwischenwelle 33 entspricht der Funktionalität des Antriebssystems gemäß 1.
Die 4 illustriert in einer perspektivischen Ansicht das Antriebssystem 1 gemäß der 3 mit dem parallel zu der Antriebsachse 3 bzw. in einer Fahrzeugquerrichtung Q eines Kraftfahrzeuges 41 montierten elektrischen Achsmodul 2.
Es ist somit möglich das für einen Längseinbau ausgelegte Achsmodul 2 unter Verwendung einer großen Anzahl an Gleichteilen für einen Einbau parallel zu der Antriebsachse 3 bzw. in Querrichtung Q einzusetzen. Hierdurch ergibt sich eine enorme Kostenersparnis sowohl bei der Herstellung des Antriebssystems 1 als auch bei der Lagerhaltung der Komponenten für das elektrische Achsmodul 2. Je nach Anforderung wird entweder die Längseinbauvariante gemäß 1 oder die Quereinbauvariante des elektrischen Achsmoduls 2 gemäß 3 eingesetzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6540636 B2 [0004]
DE 112006002515 T5 [0005]

Claims

Verfahren zum Einbau eines elektrischen Achsmoduls (2) in Querrichtung (Q) eines Kraftfahrzeuges (41), wobei das elektrische Achsmodul (2) zum Einbau in Längsrichtung (L) des Kraftfahrzeuges (41) ausgelegt ist, mit folgenden Verfahrensschritten: Modifizieren des elektrischen Achsmoduls (2) derart, dass eine Elektromaschine (8) des elektrischen Achsmoduls (2) parallel zu einer Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) angeordnet wird; und kraftschlüssiges Wirkverbinden der Elektromaschine (8) mittels eines Zahnradpaares (31, 32) mit der Antriebsachse (3).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Bereitstellen eines Gehäuses (7) des elektrischen Achsmoduls (2), in welchem die Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) drehbar gelagert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum kraftschlüssigen Wirkverbinden der Elektromaschine (8) mit der Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) ein Ritzel (31) mit der Elektromaschine (8) wirkverbunden wird, welches in kraftschlüssigem Wirkeingriff mit einem an einem Differential (4) der Antriebsachse (3) montierten Stirnrad (32) gebracht wird.
Verwendung eines zum Einbau in Längsrichtung (L) eines Kraftfahrzeuges (41) ausgelegten elektrischen Achsmoduls (2) für einen Einbau in Querrichtung (Q) des Kraftfahrzeuges (41); wobei das elektrische Achsmodul (2) derart modifiziert wird, dass eine Elektromaschine (8) des elektrischen Achsmoduls (2) parallel zu einer Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) angeordnet ist; und wobei die Elektromaschine (8) mittels eines Zahnradpaares (31, 32) mit der Antriebsachse (3) kraftschlüssig wirkverbunden ist.
Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (7) des elektrischen Achsmoduls (2) vorgesehen wird, in welchem die Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) drehbar gelagert wird.
Verwendung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum kraftschlüssigen Wirkverbinden der Elektromaschine (8) mit der Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) ein Ritzel (31) mit der Elektromaschine (8) wirkverbunden wird, welches in kraftschlüssigem Wirkeingriff mit einem an einem Differential (4) der Antriebsachse (3) montierten Stirnrad (32) gebracht wird.
Antriebssystem (1) für ein Kraftfahrzeug (41), mit: einem zum Einbau in Längsrichtung (L) des Kraftfahrzeuges (41) ausgefegten elektrischen Achsmodul (2), welches derart modifiziert ist, dass eine Elektromaschine (8) des elektrischen Achsmoduls (2) parallel zu einer Antriebsachse (3) des Kraftfahrzeuges (41) angeordnet ist; und einem Zahnradpaar (31, 32), welches die Elektromaschine (8) mit der Antriebsachse (3) kraftschlüssig wirkverbindet.
Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Achsmodul (2) ein koaxial zu der Elektromaschine (8) angeordnetes Getriebe (16), insbesondere ein Schaltgetriebe (16), aufweist.
Antriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (16) als Planetengetriebe (16) ausgebildet ist.
Antriebssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Achsmodul (2) eine hydraulische Pumpeinrichtung (25), insbesondere eine Ölpumpe (25), aufweist, welche koaxial zu der Elektromaschine (8) angeordnet ist.
Antriebssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradpaar (31, 32) ein mit der Elektromaschine (8) wirkverbundenes Ritzel (31) und ein mit einem Differential (4) der Antriebsachse (3) wirkverbundenes Stirnrad (32) aufweist, welches mit dem Ritzel (31) in kraftschlüssigem Wirkeingriff ist.
Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (8) und das Differential (4) ein gemeinsames Gehäuse (7) aufweisen.
Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse (3) in dem Gehäuse (7) gelagert ist.
Kraftfahrzeug (41) mit einem Antriebssystem (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13.