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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(e) die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/394,467, die am 14. September 2016 eingereicht wurde.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Antriebssysteme für elektrische Fahrzeuge und insbesondere elektrische Fahrzeugantriebssysteme mit einer oder mehreren Konfigurationen, die den Bauraum verringern, das Gewicht des Antriebssystems verringern und/oder Kühlungsfunktionen bereitstellen.
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HINTERGRUND
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Elektrisch angetriebene Fahrzeuge umfassen Hybridfahrzeuge und reine Elektrofahrzeuge, wie batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs). Hybridfahrzeuge setzen eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor ein, während rein elektrische Fahrzeuge einen Elektromotor einsetzen. Der Elektromotor kann senkrecht auf die Fahrzeugachsen montiert sein, oder er kann quer, d. h., parallel zu oder koaxial mit einer oder beiden Fahrzeugachsen montiert sein.
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Ein Antriebssystem eines elektrischen Fahrzeugs kann einen Elektromotor und ein Getriebe umfassen, mit einem oder mehreren Zahnradsätzen mit einem komplexen Zahnraduntersetzungssystem, um die gewünschte Ausgangsdrehzahl an jedes Rad zu erreichen. Der Elektromotor und das Getriebe können in demselben Gehäuse untergebracht sein. Das Versehen von Hybrid- oder rein elektrischen Fahrzeugen mit Zahnraduntersetzungssystemen kann beträchtliche Platzprobleme darstellen, da in einem Fahrzeug nur begrenzter Raum für einen Motor und ein Getriebe vorhanden ist, während gleichzeitig eine entsprechende Länge der Antriebswelle vorgesehen wird, um übermäßige Winkel an Kupplungsgelenken bei der Anlenkung der Aufhängung zu vermeiden. Zusätzlich kann das Gehäuse für den Elektromotor und das Getriebe aus zwei oder mehr Gehäuseeinheiten gebildet werden, die an Verbindungsstellen aneinander befestigt werden. Obwohl sie effektiv sind, können die Verbindungen zwischen den Gehäuseeinheiten Probleme mit der Dichtheit darstellen und einen Austrittspfad für Öl bereitstellen. Zum Beispiel können die Leistungselektronik-Komponenten, die an dem Gehäuse zum Betrieb des Elektromotors montiert sind, Druck auf die Verbindungen zwischen den Gehäuseeinheiten ausüben und Ölaustritt verursachen, insbesondere, wenn die Leistungselektronik-Komponenten groß und schwer sind. Außerdem können die Befestigungselemente, die zur Kopplung der separaten Gehäuseeinheiten verwendet werden, das Gesamtgewicht des Antriebssystems erhöhen.
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Neben den erwähnten Problemen können Fahrzeugantriebssysteme, die zusammengesetzte (oder abgestufte) Planetenradsätze umfassen, weitere Raumprobleme darstellen. Abgestufte Planetenradsätze werden von Herstellern wegen ihrer Effizienz favorisiert, können jedoch aufgrund einer Keilwellenverbindung zwischen dem Sonnenrad und der Außenkeilverzahnung an der Läuferwelle einen relativ großen radialen Bauraum erfordern. D. h., das Sonnenrad kann in solchen Systemen einen beträchtlichen radialen Raum benötigen, um die Keilwellenverbindung zu erlauben.
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Daher besteht offensichtlich Bedarf nach verbesserten elektrischen Fahrzeugantriebssystemkonstruktionen, die den Bauraum und/oder das Gewicht des Antriebssystems verringern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Antriebssystem zum Antreiben eines oder mehrerer Räder eines elektrischen Fahrzeugs offenbart. Das Antriebssystem kann umfassen: einen Elektromotor mit einem gewickelten Ständer, der um einen Läufer umlaufend angeordnet ist, sowie ein zweistufiges Planetengetriebesystem. Das zweistufige Planetengetriebesystem kann einen ersten Planetenradsatz umfassen, der mit dem Motor und mit einem zweiten Planetenradsatz wirkverbunden ist. Der erste Planetenradsatz kann sich zumindest zum Teil unterhalb des gewickelten Ständers befinden.
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In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Antriebssystem zum Antreiben eines oder mehrerer Räder eines elektrischen Fahrzeugs offenbart. Das Antriebssystem kann einen Elektromotor mit einem gewickelten Ständer umfassen, der um einen Läufer umlaufend angeordnet ist. Der Ständer kann Statorblechpakete umfassen, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende des Ständers erstrecken, sowie Wicklungen, die sich jeweils von den ersten und zweiten Enden des Ständers erstrecken. Das Antriebssystem kann ferner ein Getriebe umfassen, das zumindest einen Planetenradsatz aufweist, der mit dem Elektromotor und den Rädern wirkverbunden ist. Der Elektromotor kann dazu ausgestaltet sein, Ausgangsleistung an den zumindest einen Planetenradsatz zu liefern, und der zumindest eine Planetenradsatz kann dazu ausgestaltet sein, Ausgangsleistung an die Räder zu liefern. Das Antriebssystem kann ferner ein äußeres Gehäuse umfassen, das den Elektromotor und das Getriebe umgibt. Das äußere Gehäuse kann einen Hauptkörper umfassen, der aus einer einzelnen, integrierten Einheit besteht.
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In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Antriebssystem zum Antreiben eines oder mehrerer Räder eines elektrischen Fahrzeugs offenbart. Das Antriebssystem kann umfassen: einen Elektromotor mit einem Ständer und einem Läufer, der an einer hohlen Läuferwelle montiert ist, und einem abgestuften Planetenradsatz, der mit dem Elektromotor und den Rädern wirkverbunden ist. Der abgestufte Planetenradsatz kann ein Sonnenrad und abgestufte Planetenräder umfassen. Das Antriebssystem kann ferner eine hohle Eingangszahnradwelle umfassen, die in die hohle Läuferwelle eingesetzt ist und die hohle Läuferwelle und den abgestuften Planetenradsatz miteinander verbindet. Die hohle Eingangszahnradwelle kann einen Außendurchmesser aufweisen, der eine Keilverzahnungsverbindung mit einem Innendurchmesser der hohlen Läuferwelle bildet. Die hohle Eingangszahnradwelle kann einteilig mit dem Sonnenrad ausgebildet sein.
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Weitere Aspekte und Merkmale werden aus der Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Diagramm eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Front-Antriebssystem und zwei Hinterrad-Antriebssystemen gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist eine Querschnittsansicht des Front-Antriebssystems von 1, das gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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3 ist ein schematisches Diagramm des Antriebssystems des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs von 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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4 ist eine Querschnittsansicht eines der hinteren Antriebssysteme von 1, das gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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5 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebssystems ähnlich der 2, jedoch mit einem äußeren Gehäuse, das als eine einzelne, integrierte Einheit gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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6 ist ein Flussdiagramm einer Reihe von Schritten, die in den Zusammenbau des Antriebssystems von 5 in Übereinstimmung mit einem Verfahren der vorliegenden Offenbarung involviert sein können.
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7 ist eine Querschnittsansicht des Antriebssystems ähnlich der 5, das gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, wobei jedoch der Ständer mit einem zylindrischen Gehäuse und dem äußeren Gehäuse durch Aufschrumpfen zusammengebaut ist.
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8 ist ein Flussdiagramm einer Reihe von Schritten, die in den Zusammenbau des Ständers mit dem zylindrischen Gehäuse und dem äußeren Gehäuse durch Aufschrumpfen involviert sein können, in Übereinstimmung mit einem Verfahren der vorliegenden Offenbarung.
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9 ist ein Flussdiagramm, das einen Kühlöl-Strömungskreis durch das Antriebssystem von 7 zeigt, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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10 ist eine Querschnittsansicht des Antriebssystems ähnlich der 5, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, wobei jedoch die Läuferwelle an einer hohlen Eingangszahnradwelle montiert ist, die einteilig mit dem Sonnenrad ausgebildet ist.
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11 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Antriebssystems von 10, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, und veranschaulicht eine Anordnung der Läuferwelle und der hohlen Eingangszahnradwelle.
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12 ist eine Querschnittsansicht der Anordnung der Läuferwelle und der hohlen Eingangszahnradwelle der 10 und 11, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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13 ist, in isolierter Darstellung, eine Querschnittsansicht der Läuferwelle der 10 bis 12, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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Die Zeichnungen sind nicht im Maßstab und können die offenbarten Ausführungsformen rein schematisch und in Teilansichten veranschaulichen. Unter bestimmten Umständen können in den Zeichnungen Details weggelassen werden, die für ein Verständnis des offenbarten Verfahrens und der Vorrichtungen nicht notwendig sind, oder die andere Merkmale schwer erkennbar machen. Diese Offenbarung ist nicht auf die hierin veranschaulichten bestimmten Ausführungsformen beschränkt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 wird dort ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (d. h., ein Elektrofahrzeug) 10 dargestellt. So wie es hierin verwendet wird, kann ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ein elektrisches Hybridfahrzeug, ein Plug-In-Hybridfahrzeug, oder ein rein elektrisches Fahrzeug, wie etwa ein batteriebetriebenes Fahrzeug umfassen. Das Fahrzeug 10 kann eine Vorderrad-Antriebsanordnung 12 und zwei Hinterrad-Antriebsanordnungen umfassen. Die Vorderrad-Antriebsanordnung 12 kann ein Antriebssystem 16, eine rechtsseitige Achse 18, die mit einem rechtsseitigen Rad 20 verbunden ist, und eine linksseitige Achse 22, die mit einem linksseitigen Rad 24 verbunden ist, umfassen. Wie im Folgenden noch in Bezug auf 2 detaillierter erklärt wird, kann das Antriebssystem 16 einen Elektromotor 32, ein zweistufiges Planetengetriebesystem 34 und ein Differential 36 umfassen. Aufgrund der hohen Drehzahl des Elektromotors 32 kann das zweistufige Planetengetriebesystem 34 auf vorteilhafte Weise das Zahnraduntersetzungssystem in zwei Stufen teilen. Jede hintere Antriebsanordnung 14 kann ein hinteres Antriebssystem 26, eine Hinterachse 28 und ein Hinterrad 30 umfassen. Wie im Folgenden noch in Bezug auf 4 detaillierter erklärt wird, kann jedes hintere Antriebssystem 26 einen Elektromotor 32 und ein zweistufiges Planetengetriebesystem 34 umfassen.
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2 ist eine teilweise Querschnittsansicht des Front- oder ersten Antriebssystems 16 für das elektrische Fahrzeug 10 und zeigt die rechtsseitige Achse 18 und die linksseitige Achse 22, die sich jeweils von dem Differential 36 erstrecken. Das erste Antriebssystem 16 kann verwendet werden, um einen Satz von Rädern anzutreiben, etwa einen Satz von Vorderrädern 20, 24 (nicht dargestellt).
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Das veranschaulichte Antriebssystem 16 ist quer eingebaut und umfasst den Elektromotor 32 und das zweistufige konzentrische Planetenrad-Antriebssystem 34. Insbesondere kann das erste Antriebssystem 16 einen ersten Planetenradsatz 38 (mit fixiertem Träger) und einen zweiten Planetenradsatz 40 ((mit fixiertem Hohlrad) aufweisen, die koaxial montiert sind, um eine gewünschte Zahnraduntersetzung zu erzielen. Außerdem kann das Antriebssystem 16 ferner eine rechte Ausgangswelle, etwa die rechtsseitige Achse 18, die linke Ausgangswelle, etwa eine linksseitige Achse 22, und das Differential 36 umfassen, das wirkmäßig zwischen den Ausgangswellen 18, 22 montiert ist.
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Der Motor 32 kann einen gewickelten Ständer 42 umfassen, der um einen Läufer 44 umlaufend angeordnet ist. Wie der Fachmann verstehen wird, kann der Ständer 42 eine Vielzahl von Statorblechpaketen 43 mit Wicklungen 45 umfassen, die sich von den Enden der Statorbleche 43 erstrecken. Der gewickelte Ständer 42 kann eine innere (zur Mittellinie weisende) Oberfläche aufweisen, die einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum aufweist.
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Der Motor 32 kann ein äußeres Gehäuse 46 umfassen, das den gewickelten Ständer 42 umgibt, der seinerseits den Läufer 44 umgibt. Der Läufer 44 kann sich innerhalb des gewickelten Ständers 42 drehen, der stationär ist und mit dem Gehäuse 46 über ein oder mehrere Tragelemente verbunden sein kann. Der gewickelte Ständer 42 kann sich axial über den Läufer 44 hinaus erstrecken, und dadurch Platz unterhalb des gewickelten Ständers 42 für den ersten Planetenradsatz 38 lassen.
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Das Differential 36 kann ein Kegelraddifferential oder ein beliebiges anderes geeignetes Differential sein, und kann zwischen der rechtsseitigen Achse 18 und der linksseitigen Achse 22 montiert sein. Ein Ende des Differentials 36 kann wirkmäßig an der rechtsseitigen Achse 18 montiert sein, um das rechtsseitige Rad 20 anzutreiben, und das andere Ende des Differentials 36 kann wirkmäßig an der linksseitigen Achse 22 montiert sein, um das linksseitige Rad 24 anzutreiben.
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3 ist ein schematisches Diagramm des Antriebssystems 16 in Übereinstimmung mit der Offenbarung. Das Antriebssystem 16 kann den Motor 32, den ersten Planetenradsatz 38 und den zweiten Planetenradsatz 40 umfassen. Der Motor 32 kann eine Ausgangsachse 48, wie etwa eine Läuferwelle, umfassen, die durch Lager 80, 82 stabilisiert wird. Der erste Planetenradsatz 38 und der zweite Planetenradsatz 40 können zusammen so dimensioniert sein, um insgesamt eine Drehzahlverringerung zu erreichen. Der erste Planetenradsatz 38 und der zweite Planetenradsatz 40 können konzentrisch sein, das heißt, sie können um dieselbe Achse orientiert sein, die die Motormittellinie sein kann (CL).
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Der erste Planetenradsatz 38 kann ein erstes Eingangssonnenrad 52, einen fixierten (stationären) Träger 54, einen Satz erster Planetenräder 56, und ein erstes Ausgangshohlrad 58 umfassen. Das Eingangssonnenrad 52 kann direkt an der Läuferwelle 48 oder an einer Achse montiert sein, die mit der Läuferwelle 48 wirkverbunden ist. Die ersten Planetenräder 56 können innerhalb des fixierten Trägers 54 montiert sein und davon getragen werden. Die ersten Planetenräder 56 können mit dem Eingangssonnenrad 52 und dem ersten Ausgangshohlrad 58 verzahnt sein. Die ersten Planetenräder 56 können koaxial innerhalb des ersten Ausgangshohlrades 58 angeordnet sein. Das erste Sonnenrad 52 und das erste Ausgangshohlrad 58 können sich um eine erste Achse drehen, die parallel zu der Motormittellinie ist (CL). Jedes der erste Planetenräder 56 kann sich um seine eigene Planetenachse drehen, die ebenfalls parallel zu der Mittellinie (CL) ist. Das erste Ausgangshohlrad 58 kann mit einem zweiten Eingangssonnenrad 62 des zweiten Planetenradsatzes 40 wirkverbunden sein.
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Der zweite Planetenradsatz 40 kann sich außerhalb (von dem Motor 32 entfernt) des ersten Planetenradsatzes 38 befinden. Der zweite Planetenradsatz 40 kann ein zweites Eingangssonnenrad 62, ein fixiertes (stationäres) zweites Hohlrad 64, zweite Planetenräder 66, und einen zweiten Ausgangsplanetenträger 68 umfassen. Das zweite Eingangssonnenrad 62 kann an einer zweiten Eingangsachse 70 montiert sein und kann Leistung von dem ersten Ausgangshohlrad 58 empfangen. Die zweiten Planetenräder 66 können mit dem zweiten Sonnenrad 62 und auch mit dem zweiten Hohlrad 64 verzahnt sein. Die zweiten Planetenräder 66 können koaxial innerhalb des zweiten Ausgangshohlrades 64 angeordnet sein. Der zweite Planetenträger 68 kann einen Ausgang an die Räder liefern.
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Das zweite Sonnenrad 62 und das zweite Hohlrad 64 können sich um eine zweite Achse drehen, die parallel zu der Motormittellinie (CL) ist. Jedes der zweiten Planetenräder 66 kann sich um seine eigene Planetenachse drehen. Jedes der zweiten Planetenräder 66 kann sich auch um das zweite Sonnenrad 62 drehen. Diese Drehbewegung der zweiten Planetenräder 66 veranlasst den zweiten Planetenträger 68, sich zu drehen, was einen Ausgang an die Räder bereitstellt.
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Während des Betriebs kann der Motor 32 das erste Eingangssonnenrad 52 drehen, das die ersten Planetenräder 56 drehen kann. Die Drehung der ersten Planetenräder 56 kann das erste Ausgangshohlrad 58 drehen. Das erste Ausgangshohlrad 58 kann mit dem zweiten Sonnenrad 62 wirkverbunden sein und kann Eingang an dieses liefern (es drehen). Das zweite Sonnenrad 62 kann die zweiten Planetenräder 66 drehen, die sich dann um das zweite Sonnenrad 62 und innerhalb des stationären zweiten Hohlrades 64 drehen können. Die Drehung der zweiten Planetenräder 66 innerhalb des stationären zweiten Hohlrades 64 kann den zweiten Planetenträger 68 drehen. Der zweite Planetenträger 68 kann den verringerten Drehzahlausgang an die Räder liefern. Das Endergebnis all dieser Bewegungen ist die Abschwächung der Drehzahleffekte des Motors. Diese zweistufige Getriebekonfiguration spart auch Platz und insgesamt Masse (Gewicht), wie nun erläutert wird.
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Erneut bezugnehmend auf 2 ist, da der axiale Raum begrenzt ist, die Größe und das Verhältnis des zweistufigen konzentrischen Zahnradantriebssystems 34 derart, dass der erste Planetenradsatz 38 unter den gewickelten Ständer 42 passt, um axialen Raum zu sparen und Raum für die Schmierung der Motorlager und weiterer Komponenten zu lassen. Diese räumliche Konfiguration spart axialen Raum und lässt Raum für weitere Komponenten, wie Schmierungsleitungen und Motorlager.
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Der gewickelte Ständer 42 kann eine axial innere Oberfläche aufweisen, die einen dreidimensionalen zylindrischen Innenraum definiert. Der erste Planetenradsatz 38 kann sich teilweise oder vollständig innerhalb dieses Innenraums befinden. Insbesondere kann sich der erste Planetenradsatz 38 teilweise oder vollständig innerhalb des zylindrischen Raums befinden, der durch die axial innere Oberfläche des gewickelten Ständers 42 definiert wird. Der erste Planetenradsatz 38 kann sich geringfügig außerhalb des gewickelten Ständers 42 erstrecken, d. h., geringfügig über den Innenraum hinaus, der durch den gewickelten Ständer 42 definiert wird. Der zweite Planetenradsatz 40 kann sich axial außerhalb (von dem Motor entfernt) des ersten Planetenradsatzes 38 befinden und kann sich radial außenliegend von dem ersten Planetenradsatz 38 und vom Differential 36 innenliegend befinden. Beide Planetenradsätze 38, 40 können sich über den Antriebswellen 18, 22 befinden.
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4 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Planetenantriebssystems 26 für ein Fahrzeug 10. Wie das erste Antriebssystem 16 von 2 umfasst das zweite Antriebssystem 26 einen Motor 32 und ein zweistufiges konzentrisches Zahnradantriebssystem 34 umfassend einen ersten Planetenradsatz 38 und einen zweiten Planetenradsatz 40. Der erste Planetenradsatz 38 und der zweite Planetenradsatz 40 können wie oben in Bezug auf 2 beschrieben konfiguriert sein.
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Das veranschaulichte Antriebssystem 26 ist ebenfalls quer montiert und kann verwendet werden, um Räder 30 (wie etwa Hinterräder) unabhängig anzutreiben; somit kann ein separates Antriebssystem 26 für jedes Rad 30 verwendet werden, wie in 1 gezeigt. In dieser Anwendung gibt es keine Differentialeinheit in dem Antriebssystem 26, sondern statt dessen eine separate Leistungsquelle, etwa einen Elektromotor 32, für jede Seite des Fahrzeugs 10. Zwei Antriebssysteme 26 können im Tandem, neben- oder hintereinander verwendet werden. Zum Beispiel können zwei Antriebssysteme 26 wirkmäßig an jeder unabhängig drehbaren Hinterachse 28 montiert sein. In alternativen Anordnungen kann ein einzelnes hinteres Antriebssystem 26 mit einem Differential verwendet werden, um die Hinterräder 30 anzutreiben.
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Wie in der vorhergehenden Ausführungsform kann der Motor 32 kann einen gewickelten Ständer 42 umfassen, der um einen Läufer 44 umlaufend angeordnet ist. Der gewickelte Ständer 42 kann eine innere (zur Mittellinie weisende) Oberfläche aufweisen, die einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum aufweist. Der Motor 32 kann ein Gehäuse 46 umfassen, das den gewickelten Ständer 42 umgibt, der seinerseits den Läufer 44 umgibt. Der gewickelte Ständer 42 kann sich axial über den Läufer 44 hinaus erstrecken, und dadurch Platz unterhalb des gewickelten Ständers 42 für den ersten Planetenradsatz 38 lassen.
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In 5 ist nun eine alternative Konfiguration des Antriebssystems 16 dargestellt. Das Antriebssystem 16 kann ein Front-Antriebssystem zum Antrieb der Vorderräder sein. Da das oder die hinteren Antriebssysteme dieselbe oder eine ähnliche Konfiguration aufweisen können, wenn das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb oder Vierradantrieb ist, wird hier zur Veranschaulichung nur das Front-Antriebssystem dargestellt. Das Antriebssystem 16 von 5 umfasst viele der Komponenten des in 2 gezeigten Antriebssystems. Zum Beispiel kann das Antriebssystem 16 den Elektromotor 32 mit dem um den Läufer 44 umlaufend angeordneten Ständer 42 umfassen, wobei der Läufer 44 an einer Läuferwelle 49 montiert ist. Der Ständer 42 kann eine Vielzahl der Statorblechpakete 43 und Wicklungen 45 umfassen, die sich jeweils von den ersten und zweiten Enden 71 und 72 des Ständers erstrecken. Leistungselektronik-Komponenten 74 können über dem Elektromotor 32 montiert sein, um den Elektromotor 32 zu betreiben und damit zu kommunizieren. Zusätzlich kann das Antriebssystem 16 ferner ein Getriebe 76 mit zumindest einem Planetenradsatz 78, das Differential 36, ein Trägergehäuse 81, das den Planetenradsatz 78 und das Differential 36 aufnimmt, die rechte Ausgangsachse 18, die mit dem Rad verbunden ist, und eine Verbindungswelle 83 umfassen, die sich durch das Zentrum des Antriebssystems 16 zu dem Differential 36 erstreckt und einen Verbindungspunkt für eine linke Ausgangsachse bereitstellt.
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Im Gegensatz zu dem äußeren Gehäuse 46 von 2, das aus separaten Einheiten gebildet ist, die aneinander befestigt werden, umfasst das Antriebssystem 16 von 5 ein äußeres Gehäuse 84 mit einem Hauptkörper 86, der als eine einzelne, integrierte Einheit ausgebildet ist, die den Elektromotor 32 und das Getriebe 76 umgibt und einhaust. Das heißt, der Hauptkörper 86 kann keine Befestigungselemente (z. B. Schraubbolzen etc.) aufweisen, die separate Einheiten des Gehäuses miteinander verbinden. Der Hauptkörper 86 kann aus einem ersten Teil 88 bestehen, der einteilig mit einem zweiten Teil 90 ausgebildet ist, wobei der erste Teil 88 den Elektromotor 32 umgibt, und der zweite Teil das Getriebe 76 umgibt. Eine oder mehrere Endabdeckungen 92 können mit dem äußeren Gehäuse 84 verbunden sein, um den Gehäuseaufbau auf der Seite des Elektromotors 32 zu vervollständigen. Obwohl der Hauptkörper 86 des äußeren Gehäuses 84 nicht auf ein bestimmtes Material begrenzt ist, kann er aus Aluminium oder Magnesium aufgebaut sein.
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Die integrierte Konstruktion des Hauptkörpers 86 des äußeren Gehäuses 84 bietet mehrere Vorteile gegenüber den mehrteiligen Gehäusen nach dem Stand der Technik. Zum Beispiel minimiert das äußere Gehäuse 84 Austrittspfade für Öl an den Verbindungsstellen und verringert die Anzahl an Befestigungselementen, die zum Zusammenbau des Antriebssystems 16 benötigt werden, was Gewichtseinsparungen ermöglicht. Das äußere Gehäuse 84 kann auch eine dünnere Wand aufweisen, was das Gewicht des Antriebssystems 16 sowie den nötigen Bauraum verringert. Ferner kann das äußere Gehäuse 84 die Steifigkeit des Teilantriebsstrangs erhöhen, und kann einen vergrößerten Montagebereich zur Montage der Leistungselektronik-Komponenten 74 an dem ersten Teil 88 des äußeren Gehäuses 84 über dem Elektromotor 32 ermöglichen. Der vergrößerte Montagebereich an dem äußeren Gehäuse 84 kann gut dazu angepasst werden, aktuelle Weiterentwicklungen in Richtung größere Leistungselektronik-Komponenten zu berücksichtigen. Außerdem kann das äußere Gehäuse 84 dazu geeignet sein, Planetenradsätze mit größerem Durchmesser als der Elektromotor 32 aufzunehmen, etwa einen zusammengesetzten (abgestuften) Planetenradsatz (siehe unten).
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Das Antriebssystem 16 kann auch eine sich vertikal erstreckende Stützwand 94 umfassen, die auf Lagern 96 getragen und in dem äußeren Gehäuse 84 zwischen dem Elektromotor 32 und dem Getriebe 76 angeordnet ist. Die Stützwand 94 kann eine Befestigungsstelle für den Elektromotor 32 sowie eine Stütze für den oder die Planetenradsätze 78 bereitstellen. Insbesondere kann der Ständer 42 direkt an der Stützwand 94 unter Verwendung eines oder mehrerer Befestigungselemente wie Schraubbolzen 98 befestigt werden.
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Obwohl er nicht auf einen bestimmten Typ von Planetenradsatz beschränkt ist, kann der Planetenradsatz 78 des Antriebssystems 16 von 5 ein zusammengesetzter (abgestufter) Planetenradsatz 102 sein, dessen Arbeitsweise dem gewöhnlichen Fachmann bekannt ist. Der abgestufte Planetenradsatz 102 kann umfassen: ein Sonnenrad 104, das mit der Läuferwelle 49 keilverzahnt ist und davon angetrieben wird, ein großes Planetenrad 106, das mit dem Sonnenrad 104 keilverzahnt ist und davon angetrieben wird, ein kleines Planetenrad 108, das mit dem großen Planetenrad 106 durch eine Welle verbunden ist, und ein Hohlrad 110 umfassen, das mit dem kleinen Planetenrad 108 keilverzahnt ist und davon angetrieben wird. Das Hohlrad 110 kann Ausgangsleistung über die Ausgangsachsen und das Differential an die Räder liefern. Wie oben erläutert ist die integrierte Konstruktion des äußeren Gehäuses 84 dazu geeignet, den abgestuften Planetenradsatz 102 mit größerem Durchmesser aufzunehmen. In anderen Anordnungen kann der Planetenradsatz 78 jedoch ein anderer Typ von Zahnradsatz sein, etwa das konzentrische zweistufige Planetengetriebesystem 34, das vorstehend in Bezug auf 2 und 3 beschrieben wurde.
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Eine Reihe von Schritten, die in den Zusammenbau des Antriebssystems 16 involviert sein können, wird in 6 gezeigt. Bei den Blöcken 112 und 114 können die Komponenten des abgestuften Planetenradsatzes 102 und das Differential 36 mit dem Trägergehäuse 81 zusammengebaut werden, und die entstehende Anordnung des Planetenradsatzes und des Differentials kann in dem zweiten Teil 90 des äußeren Gehäuses 84 installiert werden. Vor dem Einbau kann das Hohlrad 110 separat in den zweiten Teil 90 des äußeren Gehäuses 84 eingepresst und darin mit einer Sicherungsstruktur gesichert werden. Bei einem nächsten Block 116 kann das Sonnenrad 104 in den Planetenradsatz 102 unterhalb des großen Planetenrades 106 eingebaut werden. Die Stützwand 94, die mit den Lagern 96 zusammengebaut ist, kann dann in das äußere Gehäuse 84 zwischen dem ersten Teil 88 und dem zweiten Teil 90 eingesetzt werden (Block 118).
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Der Ständer 42 kann dann in den ersten Teil 88 des äußeren Gehäuses 84 (Block 120) eingesetzt werden und in der Folge an der Stützwand 94 unter Verwendung der Schraubbolzen 98 befestigt werden (Block 122). Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Vielzahl der Schraubbolzen 98 (z. B. drei oder mehr) um den Umfang des Ständers 42 umlaufend eingebaut werden, um den Ständer 42 an der Stützwand 94 zu fixieren. Nach der Magnetisierung des Läufers 44 kann er mit dem Ständer 42 innerhalb des äußeren Gehäuses 84 (Block 124) zusammengebaut werden. Gemäß einem nächsten Block 126 kann eine erste Endabdeckung 128 mit einer Lagerstütze 130 mit dem äußeren Gehäuse 84 auf der Seite des Elektromotors 32 verbunden werden (siehe auch 5). Gemäß einem optionalen Block 132 kann ein zweite Endabdeckung 134 mit der ersten Endabdeckung 128 zusammengebaut werden, obwohl alternative Konstruktionen keine zweite Endabdeckung aufweisen können (siehe auch 5). Optional können weitere Komponenten wie etwa ein Parksperrmechanismus 136 ebenfalls zwischen den ersten und zweiten Endabdeckungen 128 und 134 (siehe 5) eingebaut werden. Die Verbindungswelle 83 kann dann durch die Mitte des Antriebssystems 16 eingeführt und mit dem Differential 36 verbunden werden (Block 138). In Übereinstimmung mit einem Block 140 können die Leistungselektronik-Komponenten 74 ebenfalls an dem äußeren Umfang des ersten Teils 88 des äußeren Gehäuses 84 montiert werden. Es sollte klar sein, dass das Verfahren von 6 rein beispielhaft ist und die in den Zusammenbau des Antriebssystems 16 involvierten Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge als der vorstehend gezeigten und beschriebenen durchgeführt werden können.
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In 7 ist eine alternative Konfiguration des Antriebssystems 16 dargestellt. Ähnlich der Konfiguration von 5 kann das Antriebssystem 16 den Elektromotor 32 mit dem Ständer 42 und dem Läufer 44 an der Läuferwelle 49 montiert umfassen, sowie das Getriebe 76 mit einem oder mehreren Planetenradsätzen 78, dem Differential 36, der rechten Ausgangsachse 18, und der Verbindungswelle 83. Der Planetenradsatz 78 kann ein konzentrisches zweistufiges Planetengetriebesystem sein, wie es vorstehend in Bezug auf 2 bis 3 beschrieben wurden, obwohl er in anderen Ausführungsformen auch ein zusammengesetzter (abgestufter) Planetenradsatz oder ein weiterer Typ von Planetenradsatz sein kann. Außerdem kann das Antriebssystem 16 das äußere Gehäuse 84 aufweisen, wobei der Hauptkörper 86 als eine einzelne, integrierte Einheit ausgebildet sein kann, die den Elektromotor 32 und das Getriebe 76 umgibt. Eine oder mehrere der Endabdeckungen 92 können mit dem äußeren Gehäuse 84 auf der Seite des Elektromotors 32 verbunden sein. An der Außenseite des ersten Teils 88 des äußeren Gehäuses 84 über dem Elektromotor 32 können die Leistungselektronik-Komponenten 74 montiert sein. In alternativen Ausführungsformen kann das äußere Gehäuse des Antriebssystems 16 als separate Einheiten ausgebildet sein, die durch Verbindungen aneinander befestigt werden.
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Im Gegensatz zu 5 kann der Ständer 42 des Antriebssystems 16 von 7 mit dem äußeren Gehäuse 84 durch Aufschrumpfen zusammengebaut sein. So, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Aufschrumpfen" auf einen Zusammenbauvorgang, bei dem die Teile durch Erwärmen oder Abkühlen thermisch erweitert oder kontrahiert werden, miteinander zusammengebaut und in der Folge wieder auf Umgebungstemperatur gebracht werden, um eine Presspassung zwischen den Teilen zu bilden. Insbesondere kann ein zylindrisches Gehäuse 140 den Ständer 42 umgeben und eine Schrumpfpassung sowohl mit dem Ständer 42 als auch dem äußeren Gehäuse 84 bilden (weitere Details siehe unten). Um ein unerwünschtes Lockern der Schrumpfpassung durch thermische Ausdehnung oder Kontraktion der Teile während des Betriebs zu verhindern, können ein oder mehrere Drehmomentsicherungen 142 zwischen dem Ständer 42 und dem zylindrischen Gehäuse 140 angeordnet werden, und/oder zwischen dem zylindrischen Gehäuse 140 und dem äußeren Gehäuse 84. Die Drehmomentsicherungen 142 können aus axialen Kanälen bestehen, die Materialstücke enthalten und die Teile miteinander verkeilen. Die Schrumpfpassungsanordnung des Ständers 42, des zylindrischen Gehäuses 140 und des äußeren Gehäuses 84 verringert in vorteilhafter Weise die radiale Größe des Antriebssystems 16, was einen kleineren radialen Bauraum ermöglicht. Zusätzlich beseitigt die Schrumpfpassungsanordnung die Notwendigkeit einer Befestigung des Ständers 42 an der Stützwand, wodurch die Anzahl der Befestigungselemente verringert und ein leichteres Baugewicht ermöglicht wird.
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8 zeigt eine Reihe von Schritten, die in den Zusammenbau des Ständers 42 mit dem zylindrischen Gehäuse 140 und dem äußeren Gehäuse 84 durch Aufschrumpfen involviert sein können. An einem ersten Block 144 kann das zylindrische Gehäuse 140 erwärmt werden, um dem Gehäuse 84 zu erlauben, sich thermisch auszudehnen. Optional kann auch der Ständer 42 gekühlt werden, um den Ständer 42 thermisch kontrahieren zu lassen (Block 146). Obwohl das zylindrische Gehäuse 140 nicht auf bestimmte Materialien beschränkt ist, kann es aus Aluminium gebildet sein, und die Ständerblechpakete 43 können aus weichem Stahl mit hohem Siliziumgehalt gebildet sein. Das ausgedehnte zylindrische Gehäuse 140 (und der kontrahierte Ständer 42) können den folgenden Zusammenbau des zylindrischen Gehäuses 140 und des Ständers 42 in Übereinstimmung mit einem Block 148 erleichtern. Insbesondere kann Block 148 das Einführen des Ständers 42 in den Innendurchmesser des zylindrischen Gehäuses 140 umfassen. Bei einem nächsten Block 150 kann der Anordnung aus zylindrischem Gehäuse 140 und Ständer 42 erlaubt werden, Umgebungstemperatur zu erreichen, wodurch die Teile miteinander in einem Presssitz verriegelt werden, wenn das zylindrische Gehäuse 140 sich zusammenzieht (und der Ständer 42 sich ausdehnt). Das äußere Gehäuse 84 kann dann erwärmt werden, um die thermische Ausdehnung des äußeren Gehäuses 84 zu veranlassen (Block 152). Die Schrumpfpassungsanordnung aus zylindrischem Gehäuse und Ständer, die in den Blöcken 144 bis 150 ausgebildet wurde, kann dann in einem Block 154 in den Innendurchmesser des ausgedehnten äußeren Gehäuses 84 eingeführt werden. Das äußere Gehäuse 84 kann dann auf Umgebungstemperatur abkühlen gelassen werden, wodurch eine Presspassung zwischen dem äußeren Gehäuse 84 und der Anordnung aus zylindrischem Gehäuse und Ständer gebildet wird, wenn sich das äußere Gehäuse 84 thermisch zusammenzieht (Block 156).
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Erneut bezugnehmend auf 7 kann das zylindrische Gehäuse 140 eine Vielzahl von Kühlkanälen 158 entlang seines Außendurchmesser aufweisen. Die Kühlkanäle 158 können durch eine spiralförmige Nut 160 entlang des Außendurchmessers des zylindrischen Gehäuses 140 gebildet sein, so dass die Kühlkanäle 158 in Fluidverbindung miteinander stehen. In einer Anordnung kann sich die spiralförmige Nut 160 wie gezeigt fast entlang der gesamten Länge des zylindrischen Gehäuses 140 erstrecken. Die Kanäle 158 können einen Strömungspfad für Kühlöl bereitstellen, das die Ständerbleche 43 sowie die Leistungselektronik-Komponenten 74 kühlt, die über dem Ständer 42 montiert sind. Zusätzlich können die Kühlkanäle 158 in Fluidverbindung mit Sprühdüsen 162 stehen, die das Kühlöl zur Kühlung an die Wicklungen 45 liefern. Jede der Sprühdüsen 162 kann durch einen Kanal gebildet werden, der sich durch den Körper des zylindrischen Gehäuses 140 von einem der Kühlkanäle 158 zu einem Teil des Innendurchmessers des Gehäuses 140 erstreckt, der sich in der Nähe einer der Wicklungen 58 befindet. Das heißt, die Sprühdüsen 162 können sich wie gezeigt an den ersten und zweite Enden 71 und 72 des Ständers 42 nahe den Wicklungen 45 befinden.
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Das zylindrische Gehäuse 140 kann ferner eine integrale Stützwand 164 umfassen, die sich vertikal zwischen dem Getriebe 76 und dem Elektromotor 32 erstreckt, analog zu der Stützwand 94 von 5. Die integrale Stützwand 164 kann eine oder mehrere Zahnradsatz-Zuführdurchgänge 166 aufweisen, die in Fluidverbindung mit den Kühlkanälen 158 stehen. Der Zahnradsatz-Zuführdurchgang 166 kann durch einen Kanal gebildet sein, der sich durch die Stützwand 164 von einem der Kühlkanäle 158 erstreckt. Der Zahnradsatz-Zuführdurchgang 166 kann Kühlöl von den Kühlkanälen 158 an den Planetenradsatz 78 zuführen, um die Lager/Nadellager unterhalb des Planetenradsatzes 78 zu kühlen und zu schmieren, bevor das Öl in einem Sumpf 168 gesammelt wird. Der Sumpf 168 kann sich in einem Hohlraum ausreichend weit unterhalb eines Luftspalts 170 zwischen Ständer und Läufer befinden, um zu verhindern, dass Kühlöl in den Luftspalt 170 eintritt.
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Bezugnehmend auf 9 wird dort ein Kühlöl-Strömungskreis durch das Antriebssystem 16 von 7 gezeigt. Bei einem ersten Block 172 kann eine Pumpe 174, die durch einen Motor 176 angetrieben wird, das Kühlöl aus dem Sumpf 168 pumpen (siehe auch 7). Das angesaugte Kühlöl kann in Übereinstimmung mit einem Block 182 in einem Ölfilter 178 gefiltert und in der Folge in einem Kühler 180 gekühlt werden (siehe auch 7). Das Kühlöl kann dann an die Kühlkanäle 158 des zylindrischen Gehäuses 140 zugeführt werden, um die Ständerbleche 43 und die Leistungselektronik-Komponenten 74 zu kühlen (Block 184). In dem Block 184 kann ein Teil des Kühlöls in den Kühlkanälen 158 zu den Sprühdüsen 162 fließen, um die Wicklungen 45 zu kühlen. Nachdem es durch die Kühlkanäle 158 geströmt ist, kann das Kühlöl an den Zahnradsatz-Zufuhrdurchgang 166 (Block 186) zugeführt werden, um in der Folge an den Planetenradsatz 78 zur Kühlung und Schmierung der Lager/Nadellager unterhalb des Planetenradsatzes 78 geliefert zu werden (Block 188). Nach der Kühlung der Lager/Nadellager des Planetenradsatzes 78 kann sich das Kühlöl in dem Sumpf 168 (Block 190) sammeln, und der Kreis kann sich wiederholen.
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In 10 ist nun eine weitere alternative Konfiguration des Antriebssystems 16 dargestellt. Das Antriebssystem 16 von 10 integriert viele der Komponenten von 5, darunter den Elektromotor 32, wobei der Ständer 42 und der Läufer 44 an der Läuferwelle 49 montiert ist, sowie das Getriebe 76 mit einem oder mehreren Planetenradsätzen 78, dem Differential 36, der rechten Ausgangsachse 18, und der Verbindungswelle 83. Obwohl er nicht durch den Typ von Planetenradsatz beschränkt ist, kann der Planetenradsatz 78 der zusammengesetzte (abgestufte) Planetenradsatz 102 sein, der oben in Bezug auf 5 im Detail beschrieben wurde. So kann der abgestufte Planetenradsatz 102 umfassen: das Eingangssonnenrad 104, das durch die Läuferwelle 49 angetrieben ist, abgestufte Planetenräder 105, darunter das große Planetenrad 106 und das kleine Planetenrad 108, das mit dem großen Planetenrad 106 durch eine Welle verbunden ist, und das Hohlrad 110, das Ausgangsleistung über das Differential und die Ausgangsachsen an die Räder liefert. Außerdem kann das Antriebssystem 16 von 10 das äußere Gehäuse 84 aufweisen, wobei der Hauptkörper 86 als eine einzelne, integrierte Einheit ausgebildet ist, die den Elektromotor 32 und das Getriebe 76 umgibt. Eine oder mehrere der Endabdeckungen 92 können mit dem äußeren Gehäuse 84 auf der Seite des Elektromotors 32 verbunden sein. In anderen Ausführungsformen kann das äußere Gehäuse aus separaten Einheiten ausgebildet sein, die aneinander befestigt werden. Die Stützwand 94 kann den Elektromotor 32 und das Getriebe 76 trennen und kann an dem Ständer 42 mittels Schraubbolzen 98 befestigt sein. Die Stützwand 94 kann auch einen oder mehrere Sprühbalken 200 und Zahnradsatz-Zuführdurchgänge 202 aufweisen, die darin jeweils zur Schmierung/Kühlung der Wicklungen 45 und der Lager des Planetenradsatzes 78 eingebaut sind. Im Gegensatz zu den Systemen nach dem Stand der Technik, bei denen das Eingangssonnenrad 104 mit externer Keilverzahnung an der Läuferwelle 49 keilverzahnt ist, kann das Sonnenrad 104 des Antriebssystems 16 von 10 einteilig mit einer hohlen Eingangszahnradwelle 204, die mit der Läuferwelle 49 zusammengebaut ist, ausgebildet sein (siehe 11 und weitere Details unten).
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Der Zusammenbau der Läuferwelle 49 und der hohlen Eingangszahnradwelle 204 ist in 11 bis 13 in größerem Detail dargestellt. Die Läuferwelle 49, die an der Verbindungswelle 83 montiert ist, kann eine Keilverzahnungsoberfläche 206 an ihrem Innendurchmesser aufweisen, die eine Keilverbindung mit einem Außendurchmesser der hohlen Eingangszahnradwelle 204 ausbildet. Somit kann die Drehung der Läuferwelle 49 die Drehung der hohlen Eingangszahnradwelle 204 und des Sonnenrades 104 antreiben, das einteilig damit ausgebildet ist. Die Keilverbindung zwischen der Läuferwelle 49 und der hohlen Eingangszahnradwelle 204 können sich unterhalb des Elektromotors 32 befinden. Da das Sonnenrad 104 einteilig mit der hohlen Eingangszahnradwelle 204 ausgebildet ist, kann das Sonnenrad 104 einen geringeren Durchmesser aufweisen, um die radiale Packgröße des Antriebssystems 16 im Vergleich zu Konstruktionen nach dem Stand der Technik zu verringern, bei denen das Sonnenrad mit einer externen Keilzahnung an der Läuferwelle keilverzahnt ist. Das heißt, in der Konstruktion der vorliegenden Offenbarung werden die Keilzahnmerkmale in den Innendurchmesser der Läuferwelle 49 unterhalb des Elektromotors 32 verlegt, wo mehr Raum für die Materialdicke zur Verfügung steht. Somit wird der radiale Raum, der von dem Sonnenrad 104 und den Planetenrädern belegt wird, verringert. Außerdem erlaubt es diese Konstruktion den Herstellern, die Läuferwelle 49 und das Sonnenrad 104 separat zu beziehen, was von der Beschaffung und dem Materialhandling her günstiger sein kann.
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Die verschiedenen Konstruktionen des oben beschriebenen elektrischen Fahrzeugantriebssystems können im Front-Antriebssystem 16 und den hinteren Antriebssystemen 26 oder in beiden eingesetzt werden. Außerdem können ausgewählte Merkmale der verschiedenen Konstruktionen des oben beschriebenen Antriebssystems auf zahlreiche Arten kombiniert werden, um die gewünschten Ergebnisse wie Gewichtsverminderung, Verringerung des Bauraums oder Kühlungsfunktionen zu erzielen. Zum Beispiel kann der erste Planetenradsatz eines konzentrischen zweistufigen Planetenradsatzes sich unterhalb des gewickelten Ständers in einem Antriebssystem mit einem äußeren Gehäuse befinden, das als eine integrierte, einzelne Einheit ausgebildet ist. Als weiteres Beispiel kann die Schrumpfpassungsverbindung zwischen dem Ständer und dem äußeren Gehäuse in einem Antriebssystem mit einer Läuferwelle verwendet werden, die innen mit einer einteiligen Kombination aus hohler Eingangszahnradwelle und Sonnenrad keilverzahnt ist. Abwandlungen wie diese fallen ebenso in den Umfang der vorliegenden Offenbarung.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Im Allgemeinen können die Lehren der vorliegenden Offenbarung breite Anwendung in vielen Industrien finden, die elektrische Antriebssysteme verwenden. Insbesondere können die Lehren der vorliegenden Offenbarung auf die industriellen Felder der Elektrofahrzeuge und Hybrid-Elektrofahrzeuge anwendbar sein.
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Das elektrische Fahrzeugantriebssystem der vorliegenden Offenbarung umfasst verschiedene Konstruktionsvarianten, die raumsparend sind und die Raumprobleme in Verbindung mit elektrischen Antriebssystemen in Angriff nehmen. In einer Anordnung kann sich ein konzentrischer zweistufiger Planetenradsatz innerhalb des Innenraums des gewickelten Ständers befinden, um den axialen Bauraum zu verringern. Ferner kann das äußere Gehäuse des Antriebssystems als eine einzelne, integrierte Einheit ausgebildet sein, um Ölaustrittspfade zu beseitigen, sowie die Anzahl der Befestigungselemente und das Gesamtgewicht des Antriebssystems zu verringern. In einer weiteren hierin offenbarten Anordnung kann eine Schrumpfpassung des Ständers an einem zylindrischen Gehäuse zwischen dem Ständer und dem äußeren Gehäuse eine geringere radiale Baugröße bereitstellen und das Gewicht des Antriebssystems verringern, indem die Anzahl der Befestigungselemente verringert wird, die für den Zusammenbau des Antriebssystems notwendig sind. Darüber hinaus kann das zylindrische Gehäuse zahlreiche Kühlungsmerkmale zur Kühlung und/oder Schmierung verschiedener Komponenten der Antriebssysteme einbeziehen, etwa für die Ständerbleche, die Ständerwicklungen, die Leistungselektronik-Komponenten und den Planetenradsatz. Zusätzlich kann das Eingangssonnenrad einteilig mit einer hohlen Eingangszahnradwelle ausgebildet sein, die mit der Läuferwelle entlang eines Innendurchmessers der Läuferwelle keilverzahnt ist, um den radialen Bauraum des Antriebssystems zu verringern. Diese Konstruktionsstrategie kann insbesondere für Antriebssysteme mit zusammengesetzten (abgestuften) Planetenradsätzen nützlich sein, bei denen die Größe des Sonnenrades den äußeren Durchmesser weitgehender beeinflusst.
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Obwohl nur bestimmte Ausführungsformen dargelegt wurden, werden für den Fachmann aus der obigen Beschreibung verschiedene Alternativen und Modifikationen offensichtlich erscheinen. Diese und weitere Alternativen werden als äquivalent betrachtet und fallen ebenfalls in den Geist und Umfang dieser Offenbarung und der beigefügten Ansprüche.
