DE102016217607A1 - Electric axle assembly with fully integrated clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Achsenanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer nasslaufenden und zwei Teilkupplungen (2, 3) aufweisenden Doppelkupplungseinrichtung (4) sowie einer einen Stator (5) und einen Rotor (6) aufweisenden Elektromaschine (7), wobei der Rotor (6) mit einem Drehteil (8, 9) einer ersten Teilkupplung (2) und/oder einer zweiten Teilkupplung (3) der Doppelkupplungseinrichtung (4) drehgekoppelt ist, wobei jede der Teilkupplungen (2, 3) sowohl in radialer Richtung als auch zumindest teilweise in axialer Richtung in Bezug auf eine Drehachse (10) innerhalb des Rotors (6) der Elektromaschine (4) angeordnet ist; sowie ein Doppelkupplungsgetriebe bzw. einen Antriebsstrang (23) mit einer solchen Achsenanordnung (1).The invention relates to an electric axle arrangement (1) for a motor vehicle, having a double clutch device (4) having a wet running and two partial clutches (2, 3) and an electric machine (7) having a stator (5) and a rotor (6) Rotor (6) with a rotary part (8, 9) of a first part clutch (2) and / or a second part clutch (3) of the dual clutch device (4) is rotationally coupled, wherein each of the partial clutches (2, 3) both in the radial direction and at least partially disposed in the axial direction with respect to an axis of rotation (10) within the rotor (6) of the electric machine (4); and a dual-clutch transmission or a drive train (23) with such an axle arrangement (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Achsenanordnung (alternativ auch als E-Achse / elektrische Achse bezeichnet) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder anderen Nutzfahrzeuges, mit einer nasslaufenden / nassen und zwei Teilkupplungen aufweisenden Doppelkupplungseinrichtung sowie einer einen Stator und einen Rotor aufweisenden Elektromaschine, wobei der Rotor mit einem Drehteil einer ersten Teilkupplung und/oder einer zweiten Teilkupplung der Doppelkupplungseinrichtung drehgekoppelt / drehverbunden ist. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer solchen elektrischen Achsenanordnung sowie einen Antriebsstrang eines hybriden Kraftfahrzeuges / Hybridfahrzeuges mit der Achsenanordnung bzw. einem die Achsenanordnung aufweisenden Doppelkupplungsgetriebe. The invention relates to an electrical axle assembly (alternatively referred to as E-axis / electrical axis) for a drive train of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a wet-running / wet and two part clutches having double clutch device and a stator and a rotor having an electric machine, wherein the rotor is rotationally coupled to a rotary part of a first part clutch and / or a second part clutch of the double clutch device. Furthermore, the invention relates to a dual-clutch transmission with such an electric axle assembly and a drive train of a hybrid motor vehicle / hybrid vehicle with the axle assembly or a dual-clutch transmission having the axle assembly.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist prinzipiell aus der
Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass sie relativ viel Bauraum beanspruchen. Insbesondere nehmen diese Ausführungen relativ große axiale Räume ein. Die Ausführungen müssen jedoch auch einen gewissen Durchmesser aufweisen, um die erforderlichen Drehmomente verlässlich zu übertragen. In these known from the prior art embodiments, it has been found to be disadvantageous that they require a relatively large amount of space. In particular, these embodiments take relatively large axial spaces. However, the designs must also have a certain diameter in order to reliably transmit the required torques.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine elektrische Achsenanordnung zur Verfügung zu stellen, die einerseits besonders platzsparend ausgebildet, andererseits jedoch auch möglichst variabel einsetzbar sein soll.It is therefore an object of the present invention to remedy these known from the prior art disadvantages and to provide an electrical axis arrangement available, on the one hand designed to save space, on the other hand, however, should also be used as variable as possible.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jede der Teilkupplungen sowohl in radialer Richtung als auch zumindest teilweise in axialer Richtung in Bezug auf eine Drehachse (der Doppelkupplungseinrichtung / der elektrischen Achsenanordnung) innerhalb des Rotors der Elektromaschine angeordnet ist. This is inventively achieved in that each of the partial clutches is arranged both in the radial direction and at least partially in the axial direction with respect to an axis of rotation (the dual clutch device / the electric axle assembly) within the rotor of the electric machine.
Dadurch ergibt sich eine geschickte, geschachtelte Bauweise, die verschiedenartig im Getriebe bzw. im Antriebsstrang einsetzbar ist. This results in a clever, nested construction that can be used in various ways in the transmission or in the drive train.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
Sind/ist die erste Teilkupplung und/oder die zweite Teilkupplung als Lamellenkupplung/-en ausgebildet, wird der Platzbedarf der Teilkupplungen weiter reduziert. Are / is the first part clutch and / or the second part clutch formed as a multi-plate clutch / -en, the space requirement of the part clutches is further reduced.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste Teilkupplung und/oder die zweite Teilkupplung mehrere Reibelemente aufweist, die in axialer Richtung vollständig innerhalb zwei einander abgewandter Stirnseiten des Rotors angeordnet sind. Auch dadurch wird die kompakte Bauweise weiter fokussiert. In this context, it is particularly advantageous if the first part clutch and / or the second part clutch has a plurality of friction elements, which are arranged in the axial direction completely within two opposite end faces of the rotor. This also further focuses the compact design.
Sind die Reibelemente der ersten und zweiten Teilkupplung in radialer Richtung auf einer gleichen Höhe angeordnet, ist eine besonders kompakte Ausbildung ermöglicht. If the friction elements of the first and second sub-clutches are arranged at the same height in the radial direction, a particularly compact design is made possible.
Zweckmäßig ist es auch, wenn eine die erste Teilkupplung betätigende erste Schaltaktorik in einem Gehäuse der Elektromaschine (vorzugsweise vollständig) integriert ist. Dadurch wird die Betätigung der jeweiligen Teilkupplungen besonders geschickt in die Achsenanordnung integriert.It is also expedient if a first switching actuator operating the first partial clutch is integrated (preferably completely) in a housing of the electric machine. As a result, the operation of the respective partial clutches is particularly cleverly integrated into the axle assembly.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die erste Schaltaktorik einen Nehmerzylinder aufweist, der in dem Gehäuse integriert ist. In this context, it is also expedient if the first switching actuator has a slave cylinder, which is integrated in the housing.
Ist eine die zweite Teilkupplung betätigende zweite Schaltaktorik weiterhin in einem Gehäuse oder einem gehäusefesten Bereich der Elektromaschine (vorzugsweise vollständig) integriert, ist auch die für die zweite Teilkupplung zuständige Schaltaktorik besonders platzsparend angeordnet. If a second switching actuator activating the second partial clutch continues to be integrated (preferably completely) in a housing or a housing-fixed region of the electric machine, the switching actuator responsible for the second partial clutch is also arranged in a particularly space-saving manner.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls wiederum vorteilhaft, wenn die zweite Schaltaktorik einen Nehmerzylinder aufweist, der in dem Gehäuse oder dem gehäusefesten Bereich integriert ist. In this context, it is also again advantageous if the second Schaltaktorik has a slave cylinder, which is integrated in the housing or the housing-fixed area.
Desweiteren betrifft die Erfindung ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Achsenanordnung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wodurch ein Lastschaltgetriebe mit vollintegrierter Kupplung / Doppelkupplung effektiv ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a dual-clutch transmission with an axle assembly according to at least one of the embodiments described above, whereby a power shift transmission with fully integrated clutch / double clutch is effectively formed.
Zudem betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug, mit einer Achsenanordnung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen oder einem Doppelkupplungsgetriebe mit dieser Achsenanordnung. In addition, the invention relates to a drive train for a hybrid vehicle, with an axle assembly according to one of the embodiments described above or a dual-clutch transmission with this axle assembly.
Diesbezüglich ist es insbesondere vorteilhaft, wenn ein Differenzial, vorzugsweise ein Stirnraddifferenzial, vorgesehen ist, das mit einem Ausgang der Achsenanordnung oder des Doppelkupplungsgetriebes rotatorisch / drehend gekoppelt ist. In this regard, it is particularly advantageous if a differential, preferably a spur gear, is provided, which is rotatably / rotationally coupled to an output of the axle assembly or the dual clutch transmission.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit eine E-Achse aufweisend ein 2-Gang-Lastschaltgetriebe mit vollintegrierter Kupplung umgesetzt. Die elektrische Achsenanordnung enthält somit eine vollintegrierte Lastschaltkupplung (Doppelkupplungseinrichtung). Erfindungsgemäß weist die elektrische Achsenanordnung eine nasse / nasslaufende Doppelkupplungseinrichtung mit einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung auf. Jeder der ersten und zweiten Kupplungen ist einerseits radial sowie zumindest teilweise in axialer Richtung innerhalb eines Rotors einer Elektromaschine der elektrischen Achsenanordnung angeordnet. In other words, an E-axis having a 2-speed powershift transmission with fully integrated clutch is thus implemented. The electric axle assembly thus includes a fully integrated power shift clutch (dual clutch device). According to the invention, the electrical axle arrangement has a wet / wet double clutch device with a first clutch and a second clutch. Each of the first and second clutches is arranged on the one hand radially and at least partially in the axial direction within a rotor of an electric machine of the electric axle arrangement.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand einer Figur in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will now be explained in more detail below with reference to a figure in a preferred embodiment.
Es zeigt die einzige
Die Figur ist lediglich schematischer Natur und dient ausschließlich dem Verständnis der Erfindung.The figure is merely schematic in nature and is for the sole purpose of understanding the invention.
In
Die elektrische Achsenanordnung
Zudem weist die Achsenanordnung
Neben den ersten Drehteilen
Beide Teilkupplungen
Infolge der Ausführungen der Teilkupplungen
Die zweite Teilkupplung
Von den zweiten Reibelementen
Weiterhin ist je Teilkupplung
Die erste Schaltaktorik
Entsprechend der ersten Schaltaktorik
Die Achsenanordnung
Der Antriebsstrang
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit durch die erfindungsgemäße Ausführung ein Schalten ohne Zugkrafteinbruch umsetzbar. Ein Hybridmodul (Achsenanordnung
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Achsenanordnung axle assembly
- 22
- erste Teilkupplung first part clutch
- 33
- zweite Teilkupplung second part clutch
- 44
- Doppelkupplungseinrichtung Dual clutch assembly
- 55
- Stator stator
- 66
- Rotor rotor
- 77
- Elektromaschine electric machine
- 88th
- erstes Drehteil der ersten Teilkupplung first rotary part of the first part clutch
- 99
- erstes Drehteil der zweiten Teilkupplung first rotary part of the second partial clutch
- 1010
- Drehachse axis of rotation
- 1111
- zweites Drehteil der ersten Teilkupplung second rotary part of the first part clutch
- 1212
- zweites Drehteil der zweiten Teilkupplung second rotary part of the second partial clutch
- 13a13a
- erstes Reibelement der ersten Teilkupplung first friction element of the first part clutch
- 13b13b
- erstes Reibelement der zweiten Teilkupplung first friction element of the second part clutch
- 14a14a
- zweites Reibelement der ersten Teilkupplung second friction element of the first part clutch
- 14b14b
- zweites Reibelement der zweiten Teilkupplung second friction element of the second part clutch
- 1515
- erste Stirnseite first end face
- 1616
- zweite Stirnseite second end face
- 1717
- erste Schaltaktorik first switching actuator
- 1818
- zweite Schaltaktorik second switching actuator
- 1919
- Gehäuse casing
- 2020
- erster Nehmerzylinder first slave cylinder
- 2121
- zweiter Nehmerzylinder second slave cylinder
- 2222
- gehäusefester Bereich housing-proof area
- 2323
- Antriebsstrang powertrain
- 2424
- Differenzial differential
- 2525
- Schaltstufe switching stage
- 2626
- erste Verbindungswelle first connecting shaft
- 2727
- zweite Verbindungswelle second connecting shaft
- 2828
- Innenraum inner space
- 2929
- erste Seitenwandung first side wall
- 3030
- zweite Seitenwandung second side wall
- 3131
- erster Betätigungskolben first actuating piston
- 3232
- zweiter Betätigungskolben second actuating piston
- 33a33a
- erstes Betätigungslager first actuation bearing
- 33b33b
- zweites Betätigungslager second actuation bearing
- 34a34a
- erstes Stellelement first actuator
- 34b34b
- zweites Stellelement second actuator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Cited By (1)
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DE102018115152A1 (en) | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hybrid module with vibration-decoupled electrical machine; as well as drivetrain |
Citations (1)
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DE102010050217A1 (en) | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg | Electric axis for motor vehicle, has electric machine with stator and rotor, and transmission with input element connected with rotor and output element connected with differential |
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2016
- 2016-09-15 DE DE102016217607.2A patent/DE102016217607A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102010050217A1 (en) | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg | Electric axis for motor vehicle, has electric machine with stator and rotor, and transmission with input element connected with rotor and output element connected with differential |
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