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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine elektrische Achsenanordnung für ein Kraftfahrzeug.
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Elektrische Achsenanordnungen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart beispielsweise die
DE 10 2016 217 597 A1 eine elektrische Achsenanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer nasslaufenden 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 ist, wobei jede der Teilkupplungen sowohl in radialer Richtung als auch zumindest teilweise in axialer Richtung in Bezug auf eine Drehachse innerhalb des Rotors der Elektromaschine angeordnet ist und ein Fluidversorgungssystem in einem zentralen Wellenabschnitt angebracht ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte elektrische Achsenanordnung bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine elektrische Achsenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche betreffen jeweils bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, deren jeweilige Merkmale im Rahmen des technisch Sinnvollen frei miteinander kombinierbar sind.
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Die erfindungsgemäße elektrische Achsenanordnung für ein Kraftfahrzeug weist eine elektrische Maschine auf, wobei die elektrische Maschine einen Stator und eine Rotorwelle umfasst, die mit einer Abtriebswelle verbindbar ist, wobei die Rotorwelle eine Fluidführungsvorrichtung umfasst, die innerhalb der Rotorwelle ausgebildet oder als separates Bauteil angeordnet und mit dieser drehfest verbunden ist, so dass durch die Rotation der Rotorwelle um eine Drehachse eine Förderwirkung eines Fluids, wie beispielsweise eines Schmiermittels, erzielbar ist.
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Die Fluidführungsvorrichtung kann somit gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante innerhalb der Rotorwelle ausgebildet sein. Die Rotorwelle und die Fluidführungsvorrichtung sind somit einstückig ausgebildet.
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Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante ist die Fluidführungsvorrichtung als separates Bauteil ausgebildet, das innerhalb der Rotorwelle angeordnet und mit dieser drehfest verbunden ist. Die axiale Position der Fluidführungsvorrichtung innerhalb der Rotorwelle ist mittels einer kraft-, form-, oder reibschlüssiger Verbindung im Rahmen zulässiger Toleranzen erzielbar.
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Vorzugsweise ist die Fluidführungsvorrichtung hülsenförmig ausgebildet und weist eine Wandung auf, die sich in Richtung der Abtriebswelle erstreckt und einen zunehmenden Innendurchmesser aufweist. Mit anderen Worten wird zwischen der inneren Wandung und der zentralen Drehachse ein Winkel eingeschlossen, der größer 0° ist. Durch den zunehmenden Innendurchmesser wird infolge der Rotation der Rotorwelle eine besonders wirkungsvolle Förderwirkung des Fluids in Richtung der Abtriebswelle erzielt.
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Dabei weisen die Rotorwelle und die Fluidführungsvorrichtung vorzugsweise mindestens einen, bevorzugt mehrere, radiale Kanäle auf, so dass das beispielsweise mit Druck beaufschlagte Fluid aus einem Reservoir in das innere der Fluidführungsvorrichtung gelangt. Da die Rotorwelle im Gegensatz zu dem feststehenden Reservoir rotiert, weist die Achsenanordnung vorzugsweise eine Drehdurchführung auf, die eine Relativdrehung zwischen den einzelnen Bauteilen erlaubt.
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Um im Bereich der radialen Kanäle eine Leckage zwischen der separat ausgebildeten Fluidführungsvorrichtung und der Rotorwelle zu verhindern, sind Dichtmittel vorgesehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Wandung einen Überstand auf, der in die Abtriebswelle ragt, so dass das Fluid durch vorzugsweise radial angeordnete Fluidkanäle in der Abtriebswelle zu den mit Fluid zu versorgenden Komponenten gelangen kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weist die Wandung zudem einen in Richtung der Abtriebswelle abnehmenden Außendurchmesser auf. Hierdurch kann das Fluid den Überstand umströmen und weitere Komponenten mit dem Fluid versorgen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Achsenanordnung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel, das anhand einer Zeichnung näher erläutert wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Figur lediglich schematischer Natur ist und ausschließlich dem Verständnis der Erfindung dient.
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1 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen elektrischen Achsenanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) in einer Querschnittsdarstellung.
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Die elektrische Achsenanordnung 1 weist eine elektrische Maschine 2 auf, wobei die elektrische Maschine 2 einen Stator 3 und eine Rotorwelle 4 umfasst, die mit einer Abtriebswelle 5 verbindbar ist. Die Rotorwelle 4 wird dabei im Bereich des Stators 3 mittels einer Lagerhülse 6 gelagert.
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Wie anhand von 1 erkennbar, weist die Rotorwelle 4 eine als separates Bauteil ausgebildete Fluidführungsvorrichtung 7 auf, die innerhalb der Rotorwelle 4 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden ist, so dass durch die Rotation der Rotorwelle 4 um eine Drehachse 8 eine Förderwirkung eines Fluids, wie beispielsweise eines Schmiermittels, erzielbar ist.
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Die Fluidführungsvorrichtung 7 ist in der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante hülsenförmig ausgebildet und weist eine Wandung 9 mit einer inneren und einer äußeren Fläche 10, 11 auf. Die Wandung 9 erstreckt sich hierbei in Richtung der Abtriebswelle 5. Weiterhin ist die Wandung 9 derart ausgebildet, dass sie in Richtung der Abtriebswelle 5 zunehmenden Innendurchmesser 12 aufweist. Die unterschiedlichen Innendurchmesser 12 werden in der 1 durch die unterschiedlichen Längen der gestrichelten Linien A, B symbolisiert, wobei A kleiner B ist. In der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante weist die Wandung 9 zudem einen in Richtung der Abtriebswelle 5 abnehmenden Außendurchmesser 13 auf.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, weist die Wandung 9 einen Überstand 14 auf, der in die Abtriebswelle 5 ragt.
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Im mittleren Bereich der Rotorwelle 4 sind mehrere radiale Kanäle 15 vorgesehen, die das mit Druck beaufschlagte Fluid, beispielsweise ein Schmiermittel wie Öl, aus einem Reservoir (nicht dargestellt) in eine radial umlaufende Kammer 16 zuleiten, die zwischen der Rotorwelle 4 und der Wandung 9 der Fluidführungsvorrichtung 7 gebildet wird. Um eine Leckage zu verhindern, sind zwischen der Rotorwelle 4 und der Fluidführungsvorrichtung 7 radial umlaufende Dichtmittel 17, wie beispielsweise Dichtringe, vorgesehen, die die Kammer 16 abdichten.
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Über mehrere in der Wandung 9 der Fluidführungsvorrichtung 7 angeordnete Ausnehmungen 18 gelangt das Fluid sodann ins Innere der Fluidführungsvorrichtung 7, von wo es sodann aufgrund der entstehenden Fliehkräfte in Richtung der Abtriebswelle 5 strömt, wie es anhand der Pfeile 20 symbolisiert wird. Hierdurch kann das Fluid auf besonders einfache Weise direkt über in der Abtriebswelle 5 radial angeordnete Fluidkanäle 21 zu den mit Fluid zu versorgenden Komponenten gelangen. Aufgrund der spezifisch ausgebildeten äußeren Fläche 11 der Wandung 9 kann das Fluid zudem den Überstand 14 umströmen und weitere Komponenten mit dem Fluid versorgen.
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Da die Rotorwelle 4 im Gegensatz zu dem feststehenden Reservoir (nicht dargestellt) rotiert, weist die Achsenanordnung 1 zudem eine Drehdurchführung 19 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrische Achsenanordnung
- 2
- elektrische Maschine
- 3
- Stator
- 4
- Rotorwelle
- 5
- Abtriebswelle
- 6
- Lagerhülse
- 7
- Fluidführungsvorrichtung
- 8
- Drehachse
- 9
- Wandung
- 10
- innere Fläche
- 11
- äußere Fläche
- 12
- Innendurchmesser
- 13
- Außendurchmesser
- 14
- Überstand
- 15
- Kanal
- 16
- Kammer
- 17
- Dichtmittel
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Drehdurchführung
- 20
- Pfeil
- 21
- Fluidkanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016217597 A1 [0002]
