DE102019205105B3

DE102019205105B3 - Electric final drive and method for operating the same

Info

Publication number: DE102019205105B3
Application number: DE102019205105.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Baum; Ulrich Kehr; Eckhardt Lübke; Matthias Reisch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2020-07-16
Anticipated expiration: 2039-04-11

Abstract

Elektrischer Achsantrieb (10) für ein Fahrzeug (F), mit einer Antriebswelle (16), die mit einem Antriebsrad (18) des Fahrzeugs (F) verbindbar ist, mit einer elektrischen Maschine (12), die zum Antreiben des Fahrzeuges (F) ausgelegt ist, wobei ein Rotor (42) der elektrischen Maschine (12) fest mit einer Rotorwelle (30) verbunden ist, mit einem Übersetzungsgetriebe (14), über das die Rotorwelle (30) mit der Antriebswelle (16) verbunden ist, mit einem Parksperrenrad (22) für eine Parksperrenvorrichtung (20), wobei das Parksperrenrad (22) zumindest begrenzt verdrehbar in Bezug auf die Rotorwelle (30) gelagert ist, mit einem Drehfederelement (32), über das die Rotorwelle (30) und das Parksperrenrad (22) verbunden sind, und mit einer Reibeinrichtung (34), die zwischen der Rotorwelle (30) und dem Parksperrenrad (22) wirkt, um Federbewegungen des Drehfederelementes (32) zu dämpfen.Electric axle drive (10) for a vehicle (F), with a drive shaft (16) which can be connected to a drive wheel (18) of the vehicle (F), with an electrical machine (12) which is used to drive the vehicle (F) is designed, wherein a rotor (42) of the electrical machine (12) is fixedly connected to a rotor shaft (30), with a transmission gear (14), via which the rotor shaft (30) is connected to the drive shaft (16), with a Parking lock wheel (22) for a parking lock device (20), wherein the parking lock wheel (22) is rotatably supported at least to a limited extent with respect to the rotor shaft (30), with a torsion spring element (32) via which the rotor shaft (30) and the parking lock wheel (22 ) are connected, and with a friction device (34) which acts between the rotor shaft (30) and the parking lock gear (22) in order to dampen spring movements of the torsion spring element (32).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Achsantrieb für ein Fahrzeug, mit einer Antriebswelle, die mit einem Antriebsrad des Fahrzeugs verbindbar ist, mit einer elektrischen Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeuges ausgelegt ist, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine fest mit einer Rotorwelle verbunden ist, und mit einem Übersetzungsgetriebe, über das die Rotorwelle mit der Antriebswelle verbunden ist, mit einem Parksperrenrad für eine Parksperrenvorrichtung.The present invention relates to an electric axle drive for a vehicle, with a drive shaft which can be connected to a drive wheel of the vehicle, with an electrical machine which is designed to drive the vehicle, a rotor of the electrical machine being fixedly connected to a rotor shaft, and with a transmission gear, via which the rotor shaft is connected to the drive shaft, with a parking lock wheel for a parking lock device.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen elektrischen Achsantriebs.The present invention further relates to a method for operating such an electric axle drive.

Auf dem Gebiet der Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge ist es bekannt, eine Achse eines Fahrzeugs, wie eines Personenkraftwagens, elektrisch anzutreiben. Der elektrische Achsantrieb kann dabei zwei elektrische Maschinen beinhalten, die jeweils über ein zugeordnetes Übersetzungsgetriebe ein Antriebsrad dieser Fahrzeugachse antreiben. Alternativ ist es bekannt, einen elektrischen Achsantrieb so auszugestalten, dass eine einzelne elektrische Maschine über ein Übersetzungsgetriebe mit einer Leistungsverteilungseinrichtung wie einem mechanischen Differential verbunden ist. Die Leistungsverteilungseinrichtung verteilt dann die Antriebsleistung der einzelnen elektrische Maschine auf zwei Antriebsräder dieser Fahrzeugachse.In the field of drive trains for motor vehicles, it is known to electrically drive an axle of a vehicle, such as a passenger car. The electric axle drive can include two electric machines, each of which drives a drive wheel of this vehicle axle via an associated transmission gear. Alternatively, it is known to design an electric axle drive in such a way that a single electrical machine is connected to a power distribution device such as a mechanical differential via a transmission gear. The power distribution device then distributes the drive power of the individual electrical machine to two drive wheels of this vehicle axle.

Der elektrische Achsantrieb kann auf diese Weise den einzigen Antrieb für das Fahrzeug bilden. Alternativ ist es auch denkbar, dass eine andere Achse des Fahrzeugs klassisch mittels eines Verbrennungsmotors angetrieben wird oder mittels einer Hybrid-Antriebseinheit. Für diesen Fall kann ein Hybrid-Antriebsstrang realisiert werden, der eine Allrad-Funktionalität für ein Kraftfahrzeug realisiert, ohne eine Kardanwelle zwischen den Achsen vorsehen zu müssen.The electric axle drive can form the only drive for the vehicle in this way. Alternatively, it is also conceivable for another axle of the vehicle to be driven classically by means of an internal combustion engine or by means of a hybrid drive unit. In this case, a hybrid drive train can be implemented, which realizes all-wheel drive functionality for a motor vehicle without having to provide a propeller shaft between the axles.

Insbesondere für den Fall, dass der elektrische Achsantrieb der einzige Antrieb des Fahrzeugs ist, ist es sinnvoll oder sogar erforderlich, den elektrischen Achsantrieb mit einer Parksperrenvorrichtung auszustatten, um das Fahrzeug bedarfsweise immobilisieren zu können.In particular in the event that the electric axle drive is the only drive of the vehicle, it is sensible or even necessary to equip the electric axle drive with a parking lock device in order to be able to immobilize the vehicle if necessary.

Derartige Parksperrenvorrichtungen sind auf dem Gebiet der automatisierten Kraftfahrzeuggetriebe bekannt. Die Parksperrenvorrichtungen weisen häufig ein Parksperrenrad auf, das drehfest mit einer Antriebswelle oder einer zwangsweise hiermit drehenden Welle des Fahrzeugs verbunden ist. An einem Gehäuse ist eine Parksperrenklinke verschwenkbar gelagert. In einer Parksperrenposition greift die Parksperrenklinke in eine Verzahnung des Parksperrenrades, um auf diese Weise eine Verdrehung der zugeordneten Welle zu verhindern. In einer Fahrposition gibt die Parksperrenklinke das Parksperrenrad frei, welches dann frei und ungehindert drehen kann.Parking lock devices of this type are known in the field of automated motor vehicle transmissions. The parking lock devices frequently have a parking lock wheel which is connected in a rotationally fixed manner to a drive shaft or a shaft of the vehicle which is forcibly rotated therewith. A parking lock pawl is pivotally mounted on a housing. In a parking lock position, the parking lock pawl engages in a toothing of the parking lock wheel in order to prevent the associated shaft from rotating. In one driving position, the parking lock pawl releases the parking lock wheel, which can then turn freely and unhindered.

Beispielsweise geht aus dem Dokument DE 100 29 628 A1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer überlastgeschützten Parksperre hervor. Diese Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst einen Läufer eines Elektromotors, der in sämtlichen Betriebszuständen des Kraftfahrzeuges zumindest mittels einer koaxial zu dem Läufer angeordneten Welle drehmomentübertragend mit den Antriebsrädern verbunden ist. Ein drehmomentübertragend mit dieser Welle verbundenes Parksperrenrad ist in dessen Drehrichtung formschlüssig und bewegungsfest gegenüber einem fahrzeugfesten Bauteil koppelbar. Die Parksperre umfasst eine von einer Tellerfeder axial vorbelastete Mehrscheiben-Lamellenkupplung, mittels derer ein begrenztes Drehmoment auf die Welle übertragbar ist. Die Mehrscheiben-Lamellenkupplung umfasst zwei Lammellenkupplungshälften, von denen die eine drehfest mit der besagten Welle und die andere drehfest mit dem Parksperrenrad verbunden ist.For example, goes from the document DE 100 29 628 A1 a torque transmission device of a motor vehicle with an overload-protected parking lock. This torque transmission device comprises a rotor of an electric motor, which is connected to the drive wheels in a torque-transmitting manner in all operating states of the motor vehicle at least by means of a shaft arranged coaxially to the rotor. A parking lock wheel, which transmits torque to this shaft, can be coupled in a positive-locking and non-moving manner relative to a component fixed to the vehicle in its direction of rotation. The parking lock comprises a multi-disc multi-plate clutch axially preloaded by a plate spring, by means of which a limited torque can be transmitted to the shaft. The multi-plate multi-plate clutch comprises two multi-plate clutch halves, one of which is connected to the shaft in a rotationally fixed manner and the other to the parking lock wheel in a rotationally fixed manner.

Das Dokument DE 195 33 141 C1 offenbart eine Parksperrenvorrichtung für ein Fahrzeug, bei der jedem Rad ein gesonderter Antriebsmotor zugeordnet ist, der sowohl in Nähe der Radnabe angeordnet ist als auch mit letzterer durch ein Getriebe in AntriebsVerbindung steht. Wenigstens zwei Räder weisen je eine Parksperrenvorrichtung mit einem Parksperrenrad auf. Das jeweilige Parksperrenrad ist sowohl mit einem mit der Radnabe in ständiger Antriebsverbindung stehenden Getriebeglied verbunden als auch durch eine Klinke gegenüber einem fahrzeugfesten Parksperrenteil undrehbar festlegbar. Alle Klinken sind durch mechanische Stellgestänge mit einem gemeinsamen, vom Fahrer betätigbaren Steuerhebel kinematisch verbunden.The document DE 195 33 141 C1 discloses a parking lock device for a vehicle, in which each wheel is assigned a separate drive motor, which is both arranged in the vicinity of the wheel hub and is in drive connection with the latter by means of a transmission. At least two wheels each have a parking lock device with a parking lock wheel. The respective parking lock wheel is both connected to a gear member which is in constant drive connection with the wheel hub and can also be fixed non-rotatably by means of a pawl relative to a parking lock part fixed to the vehicle. All pawls are kinematically connected by a mechanical control linkage to a common control lever that can be operated by the driver.

Ferner offenbart das Dokument DE 10 2009 015 455 A1 ein Automatikgetriebe für einen Kraftwagen mit einem Parksperrenrad zum Verhindern eines Wegrollens des Kraftwagens in einer Parkstellung des Getriebes in welcher das Parksperrenrad mit einem Getriebegehäuse drehfest über wenigstens eine Sperrklinke verrastet ist. Das Parksperrenrad weist eine Schlupfkupplung zum Abbau von Drehmomentspitzen auf.The document also discloses DE 10 2009 015 455 A1 an automatic transmission for a motor vehicle with a parking lock wheel for preventing the motor vehicle from rolling away in a parking position of the transmission in which the parking lock wheel is locked in rotation with a transmission housing via at least one pawl. The parking lock gear has a slip clutch for reducing torque peaks.

Aus dem Dokument DE 10 2011 080 236 A1 ist eine radnahe Antriebsvorrichtung für ein einzelnes Rad eines Kraftfahrzeuges bekannt. Die Antriebsvorrichtung beinhaltet ein elektrisches Antriebsmittel mit zumindest einer Antriebswelle für das Rad sowie ein Getriebe, das mit der zumindest einen Antriebswelle zur Übertragung von Drehmomenten zum Antrieb des Rades zusammenwirkt und das mit dem einzelnen Rad verbindbar ist. Zur Sperrung des Rades ist eine Sperreinrichtung angeordnet, die dazu ausgebildet ist, das Getriebe und/oder die Antriebswelle zu blockieren.From the document DE 10 2011 080 236 A1 a near-wheel drive device for a single wheel of a motor vehicle is known. The drive device includes an electrical drive means with at least one drive shaft for the wheel and a gearbox with the at least one drive shaft for transmitting torque to the drive of the wheel cooperates and that can be connected to the individual wheel. To lock the wheel, a locking device is arranged, which is designed to block the transmission and / or the drive shaft.

Hierbei ist eine Rotorwelle einer elektrischen Antriebsmaschine fest mit einem Parksperrenrad verbunden.Here, a rotor shaft of an electric drive machine is firmly connected to a parking lock wheel.

Parksperrenvorrichtungen sind in der Regel so ausgebildet, dass für den Fall eines Versuches, die Parksperrenvorrichtung in eine Parksperrenposition zu bringen, während das Fahrzeug sich noch mit einer Geschwindigkeit oberhalb einer bestimmten Schwelle bewegt, die Parksperrenklinke von dem sich dann relativ schnell drehenden Parksperrenrad abgewiesen wird. Hierdurch kann eine Beschädigung der Parksperrenvorrichtung vermieden werden. Andererseits sind Parksperrenvorrichtungen generell dazu ausgelegt, die Parksperre auch dann aktivieren zu können, wenn sich das Fahrzeug noch mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt. Dies kann vorkommen, wenn das Fahrzeug beispielsweise in einem leichten Gefälle abgestellt wird und/oder beim Einlegen der Parksperrenvorrichtung eine Stellung von „Klinken-Zahn auf Parksperrenrad-Zahn“ vorliegt. Die Klinke kann dann erst nach einem Anrollen des Fahrzeugs einrasten. Alternativ kann es auch vorkommen, dass die Parksperre durch den Fahrzeugführer eingelegt wird, bevor das Fahrzeug vollständig zum Stillstand kommt.Parking lock devices are usually designed so that in the event of an attempt to bring the parking lock device into a parking lock position while the vehicle is still moving at a speed above a certain threshold, the parking lock pawl is rejected by the parking lock wheel, which then rotates relatively quickly. Damage to the parking lock device can thereby be avoided. On the other hand, parking lock devices are generally designed to be able to activate the parking lock even when the vehicle is still moving at a low speed. This can happen if the vehicle is parked on a slight slope, for example, and / or when the parking lock device is inserted, there is a position from “ratchet tooth to parking lock wheel tooth”. The pawl can then only engage after the vehicle has started rolling. Alternatively, the parking lock may be inserted by the vehicle driver before the vehicle comes to a complete stop.

Diese Belastungen sind nicht unerheblich. Bei elektrischen Achsantrieben, bei denen das Parksperrenrad mit einer Rotorwelle verbunden ist, kommt Folgendes hinzu: Der Rotor einer solchen elektrischen Maschine, die zum Antrieb eines Fahrzeugs geeignet ist, besitzt ein signifikantes Trägheitsmoment. Beim Einrasten der Parksperre aus geringer Geschwindigkeit muss folglich nicht nur das Fahrzeug, sondern auch der Rotor der elektrischen Maschine abgebremst werden. Dies führt zu erheblichen Stoßbelastungen der Parksperre. Die Stoßenergie führt zu einem nachfolgenden Torsions-Schwingungsvorgang, der eine weitere Belastung des Systems darstellt und der für die Fahrzeuginsassen unkomfortabel wirken kann.These burdens are not negligible. In the case of electric axle drives in which the parking lock wheel is connected to a rotor shaft, the following is added: The rotor of such an electrical machine, which is suitable for driving a vehicle, has a significant moment of inertia. When the parking lock is engaged from a low speed, not only the vehicle but also the rotor of the electrical machine must be braked. This leads to considerable shock loads on the parking lock. The impact energy leads to a subsequent torsional vibration process, which places a further load on the system and which can be uncomfortable for the vehicle occupants.

Aus der älteren DE 10 2017 217 829 A1 ist ein elektrischer Achsantrieb bekannt, der eine Antriebswelle des Fahrzeugs, einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Rotorwelle, ein zwischen Rotorwelle und Antriebswelle angeordnetes Übersetzungsgetriebe sowie eine Parksperrenvorrichtung mit einem Parksperrenrad aufweist. Dabei ist die Rotorwelle mit dem Parksperrenrad über ein Drehfederelement in Form einer Torsionswelle verbunden.From the older one DE 10 2017 217 829 A1 An electric axle drive is known which has a drive shaft of the vehicle, a rotor of an electrical machine with a rotor shaft, a transmission gear arranged between the rotor shaft and the drive shaft, and a parking lock device with a parking lock wheel. The rotor shaft is connected to the parking lock gear via a torsion spring element in the form of a torsion shaft.

Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, Stoßbelastungen für die Parksperre zu reduzieren und ein durch eine solche Stoßenergie angeregtes Nachschwingen zu reduzieren. Dies soll vorzugsweise kostengünstig realisierbar sein. Insgesamt soll sich vorzugsweise der Komfort beim Einlegen der Parksperre erhöhen. Vorzugsweisewird zudem ein unerwünschtes Abweisen der Parksperre aufgrund einer hohen Nachschwingfrequenz der elektrischen Maschine infolge eines Einschaltstoßes verhindert.In view of the above background, it is an object of the invention to reduce shock loads for the parking lock and to reduce a reverberation excited by such an impact energy. This should preferably be inexpensive to implement. Overall, the comfort when inserting the parking lock should preferably increase. In addition, undesirable rejection of the parking lock due to a high ringing frequency of the electrical machine as a result of a switch-on surge is also prevented.

Die Aufgabe wird durch einen elektrischen Achsantrieb mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by an electric axle drive with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 15. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Achsantrieb für ein Fahrzeug mit einer Antriebswelle, die mit einem Antriebsrad des Fahrzeugs verbindbar ist, mit einer elektrischen Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeuges ausgelegt ist, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine fest mit einer Rotorwelle verbunden ist, mit einem Übersetzungsgetriebe, über das die Rotorwelle mit der Antriebswelle verbunden ist, mit einem Parksperrenrad für eine Parksperrenvorrichtung, wobei das Parksperrenrad zumindest begrenzt verdrehbar in Bezug auf die Rotorwelle gelagert ist, mit einem Drehfederelement, über das die Rotorwelle und das Parksperrenrad verbunden sind, und mit einer Reibeinrichtung, die zwischen der Rotorwelle und dem Parksperrenrad wirkt, um Federbewegungen des Drehfederelementes zu dämpfen.The above object is achieved by an electric axle drive for a vehicle with a drive shaft that can be connected to a drive wheel of the vehicle, with an electrical machine that is designed to drive the vehicle, wherein a rotor of the electrical machine is fixedly connected to a rotor shaft , with a transmission gear, via which the rotor shaft is connected to the drive shaft, with a parking lock wheel for a parking lock device, the parking lock wheel being mounted at least to a limited extent rotatable with respect to the rotor shaft, with a torsion spring element via which the rotor shaft and the parking lock wheel are connected, and with a friction device which acts between the rotor shaft and the parking lock gear to dampen spring movements of the torsion spring element.

Die Kombination eines Drehfederelementes mit einer Reibeinrichtung kann die obigen Aufgaben zumindest teilweise lösen. Die Reibeinrichtung kann dabei Drehschwingungen dämpfen, die von dem Drehfederelement ausgeübt werden.The combination of a torsion spring element with a friction device can at least partially solve the above problems. The friction device can dampen torsional vibrations that are exerted by the torsion spring element.

Mit anderen Worten kann zwischen der Rotordrehmasse und dem Parksperrenrad eine Drehelastizität eingebaut werden und auf einem parallelen Drehmomentpfad zumindest ein Teil des an der Drehelastizität entstandenen Drehwinkels über ein reibendes Element geleitet werden.In other words, a torsional elasticity can be installed between the rotor rotating mass and the parking lock wheel and at least a part of the rotational angle resulting from the torsional elasticity can be guided via a friction element on a parallel torque path.

Die Reibeinrichtung stellt vorzugsweise ein Reibmoment zwischen der Rotorwelle und dem Parksperrenrad bereit. Vorzugsweise ist die Reibeinrichtung so realisiert, dass ein festes Reibmoment eingestellt wird, das nicht variabel ist.The friction device preferably provides a friction torque between the rotor shaft and the parking lock wheel. The friction device is preferably implemented such that a fixed friction torque is set which is not variable.

Sofern vorliegend von einer Wirkung zwischen der Rotorwelle und dem Parksperrenrad gesprochen wird, versteht sich, dass diese Wirkung vorzugsweise zwischen der Rotorwelle und einem Wellenabschnitt vorliegt, an dem das Parksperrenrad drehfest festgelegt ist.If an effect is spoken between the rotor shaft and the parking lock wheel, it goes without saying that this effect is preferably between the rotor shaft and a Shaft section is present on which the parking lock wheel is fixed in a rotationally fixed manner.

Der Wellenabschnitt kann beispielsweise Teil des Drehfederelementes sein. Das Drehfederelement kann eine Torsionswelle sein, die einen axialen Wellenabschnitt aufweist, an dem das Parksperrenrad festgelegt ist.The shaft section can be part of the torsion spring element, for example. The torsion spring element can be a torsion shaft which has an axial shaft section on which the parking lock wheel is fixed.

Wenn bei dem elektrischen Achsantrieb eine Klinke in das Parksperrenrad einrastet, so bewirkt eine solche Torsionswelle, dass der Federwinkel zwischen dem Parksperrenrad und dem Rotor erhöht wird und die Steifigkeit und somit das Stoßmoment verringert werden. Ein Teil der rotatorischen Stoßenergie wird von der Torsionswelle elastisch aufgenommen. Ein anderer Teil wird durch Reibung in der Reibeinrichtung zwischen der Rotorwelle und dem Parksperrenrad (bzw. dem Wellenabschnitt der Torsionswelle) dissipiert und in Wärme umgewandelt.When a pawl engages in the parking lock gear in the electric axle drive, such a torsion shaft causes the spring angle between the parking lock gear and the rotor to be increased and the rigidity and thus the impact torque to be reduced. Part of the rotational impact energy is absorbed elastically by the torsion shaft. Another part is dissipated by friction in the friction device between the rotor shaft and the parking lock gear (or the shaft section of the torsion shaft) and converted into heat.

Durch die Kombination eines Drehfederelementes mit einer Reibeinrichtung wird die Belastung auf die Parksperrenvorrichtung wesentlich reduziert. Entstehende Torsionsschwingungen klingen durch die Reibung schneller ab. Hierdurch kann die Bauteilbelastung reduziert und der Komfort erhöht werden. Ferner wird vorzugsweise verhindert, dass durch ein schnelles Nachschwingen der elektrischen Maschine bzw. von deren Rotor die Parksperre unzulässigerweise abgewiesen wird.The combination of a torsion spring element with a friction device significantly reduces the load on the parking lock device. The resulting torsional vibrations subside faster due to the friction. This can reduce component stress and increase comfort. Furthermore, it is preferably prevented that the parking lock is inadmissibly rejected by rapid reverberation of the electrical machine or its rotor.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus solved completely.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Reibeinrichtung mindestens eine Reibpaarung auf, die mittels einer Andruckeinrichtung zusammengedrückt ist.According to a preferred embodiment, the friction device has at least one friction pair which is pressed together by means of a pressure device.

Die Andruckeinrichtung kann z.B. durch eine Lageranordnung realisiert sein, bei der beispielsweise eine gewisse axiale Vorspannung eingerichtet wird, wie es bei Wellenlagerungen nicht unüblich ist (z.B. x- oder o-Anordnung).The pressure device can e.g. be realized by a bearing arrangement in which, for example, a certain axial preload is set up, as is not uncommon with shaft bearings (e.g. x or o arrangement).

Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Andruckeinrichtung eine von einer Radial- bzw. Axiallageranordnung des Übersetzungsgetriebes getrennt ausgebildete Andruckeinrichtung ist, die vorzugsweise eine eigene Andruckfeder beinhaltet.However, it is particularly preferred if the pressure device is a pressure device which is separate from a radial or axial bearing arrangement of the transmission gear and which preferably contains its own pressure spring.

Die Andruckeinrichtung ist vorzugsweise so realisiert, dass die Reibpaarung mit einer konstanten Kraft zusammengedrückt ist, um auf diese Weise vorzugsweise ein konstantes Reibmoment zwischen der Rotorwelle und dem Parksperrenrad einzurichten.The pressure device is preferably implemented in such a way that the friction pairing is compressed with a constant force, in order in this way to preferably establish a constant frictional torque between the rotor shaft and the parking lock wheel.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reibeinrichtung eine Konuspaarung und/oder eine Lamellenpaarung und/oder eine Radialflächenpaarung auf.According to a further preferred embodiment, the friction device has a cone pair and / or a plate pair and / or a radial surface pair.

Eine Konuspaarung kann beispielsweise an Wellenabschnitten ausgebildet sein. Eine Lamellenpaarung kann zwei oder mehr Lamellen nach der Art einer Lamellenkupplung beinhalten, die mittels einer Andruckeinrichtung zusammengedrückt werden können. Eine Radialflächenpaarung kann als axiale Anlauffläche ausgebildet sein.A pair of cones can be formed, for example, on shaft sections. A pair of plates can include two or more plates in the manner of a plate clutch, which can be pressed together by means of a pressure device. A radial surface pairing can be designed as an axial contact surface.

Wenigstens eine Reibfläche einer solchen Reibpaarung kann dabei mit einem Reibbelag versehen sein. Ferner können im Bereich der Reibpaarung spezielle, reibwerterhöhende Werkstoffe oder Oberflächen verwendet werden.At least one friction surface of such a friction pairing can be provided with a friction lining. Furthermore, special, friction-increasing materials or surfaces can be used in the area of friction pairing.

Die Reibeinrichtung kann ggf. auch mehrere Konuspaarungen und/oder mehrere Lamellenpaarungen und/oder mehrere Radialflächenpaarungen beinhalten.The friction device can optionally also contain several cone pairs and / or several plate pairs and / or several radial surface pairs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reibeinrichtung mindestens ein elastisch verformbares Dämpfungselement auf, das sowohl mit der Rotorwelle als auch mit dem Parksperrenrad verbunden ist.According to a further preferred embodiment, the friction device has at least one elastically deformable damping element which is connected both to the rotor shaft and to the parking lock wheel.

Durch ein derartiges eingespanntes oder einvulkanisiertes Dämpfungselement, das beispielsweise aus einem Elastomer oder einem Gummimaterial hergestellt sein kann, kann die gewünschte Dämpfungswirkung ebenfalls realisiert werden, und zwar zusätzlich zu einer Reibpaarung oder alternativ hierzu. Das Dämpfungselement kann dabei eine Dämpfungswirkung vorzugsweise durch innere Reibung erzeugen.The desired damping effect can also be achieved by such a clamped or vulcanized damping element, which can be made for example from an elastomer or a rubber material, in addition to a friction pairing or alternatively. The damping element can produce a damping effect, preferably through internal friction.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Drehfederelement eine Torsionswelle auf, die einen ersten axialen Abschnitt aufweist, der drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist, und einen zweiten axialen Abschnitt aufweist, der drehfest mit dem Parksperrenrad verbunden ist, wobei die Torsionswelle zwischen dem ersten axialen Abschnitt und dem zweiten axialen Abschnitt einen Torsionsabschnitt aufweist.According to a further preferred embodiment, the torsion spring element has a torsion shaft which has a first axial section which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft and has a second axial section which is connected in a rotationally fixed manner to the parking lock wheel, the torsion shaft between the first axial section and the second axial section has a torsion section.

Mit anderen Worten kann die Torsionswelle sich zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Abschnitt verdrehen, beispielsweise um einen Winkel kleiner 20° und mehr als 0,5°. Die Torsionswelle kann beispielsweise aus Metall hergestellt sein. Vorzugsweise ist die Torsionswelle eine Hohlwelle aus einem Metallmaterial.In other words, the torsion shaft can rotate between the first and the second axial section, for example by an angle of less than 20 ° and more than 0.5 °. The torsion shaft can be made of metal, for example. The torsion shaft is preferably a hollow shaft made of a metal material.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Reibeinrichtung in axialer Richtung näher an dem zweiten axialen Abschnitt als an dem ersten axialen Abschnitt angeordnet ist.Furthermore, it is generally advantageous if the friction device is arranged closer to the second axial section in the axial direction than to the first axial section.

Hierdurch kann die Reibeinrichtung im Wesentlichen dort ihre Wirkung entfalten, wo die Verdrehung der Torsionswelle in Bezug auf die Rotorwelle am größten ist. As a result, the friction device can develop its effect essentially where the torsion shaft is twisted with respect to the rotor shaft.

Ferner ist es jeweils vorteilhaft, wenn der Rotor ein erstes axiales Ende und ein entgegengesetztes zweites axiales Ende aufweist, wobei der erste axiale Abschnitt im Bereich des ersten axialen Endes angeordnet ist und/oder wobei der zweite axiale Abschnitt auf der Seite des zweiten axialen Endes und beabstandet hiervon angeordnet ist.Furthermore, it is advantageous in each case if the rotor has a first axial end and an opposite second axial end, the first axial section being arranged in the region of the first axial end and / or the second axial section being on the side of the second axial end and spaced therefrom.

Durch diese Maßnahme erstreckt sich die Torsionswelle durch den Rotor axial hindurch. Auf der Seite des zweiten axialen Endes kann die Torsionswelle dabei von dem Rotor beabstandet sein. Insgesamt kann auf diese Weise eine axial vergleichsweise lange Torsionswelle auf vergleichsweise kurzem axialem Bauraum realisiert werden. Durch die relativ lange Torsionswelle können relativ große Verdrehwinkel zwischen Rotorwelle und Torsionswelle im Bereich des zweiten axialen Abschnittes eingerichtet werden.With this measure, the torsion shaft extends axially through the rotor. On the side of the second axial end, the torsion shaft can be spaced from the rotor. Overall, an axially comparatively long torsion shaft can be realized in a comparatively short axial installation space in this way. Due to the relatively long torsion shaft, relatively large angles of rotation between the rotor shaft and the torsion shaft can be set up in the region of the second axial section.

Wie oben erwähnt, ist die Rotorwelle vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet, wobei die Torsionswelle sich radial innerhalb der Rotorwelle erstreckt, also axial durch den Rotor hindurch erstreckt.As mentioned above, the rotor shaft is preferably designed as a hollow shaft, the torsion shaft extending radially inside the rotor shaft, that is to say axially extending through the rotor.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Andruckeinrichtung zum Zusammendrücken einer Reibpaarung der Reibeinrichtung im Bereich des ersten axialen Endes angeordnet.According to a further preferred embodiment, a pressure device for compressing a friction pairing of the friction device is arranged in the region of the first axial end.

Hierdurch kann eine kompakte Bauweise realisiert werden.This enables a compact design to be realized.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Andruckeinrichtung eine Andruckfeder, wie beispielsweise eine Tellerfeder, aufweist, sowie eine Halteeinrichtung, die mit der Rotorwelle oder der Torsionswelle axial gekoppelt bzw. verbunden ist und die die Andruckfeder gegen die andere Welle andrückt.It is also advantageous if the pressure device has a pressure spring, such as a plate spring, and a holding device which is axially coupled or connected to the rotor shaft or the torsion shaft and which presses the pressure spring against the other shaft.

Hierdurch kann die Andruckeinrichtung eine Axialkraft erzeugen, durch die beispielsweise eine Konuspaarung, eine Lamellenpaarung oder eine Radialflächenpaarung angedrückt werden kann.As a result, the pressure device can generate an axial force, by means of which, for example, a cone pair, a plate pair or a radial surface pair can be pressed.

Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn die Rotorwelle auf der Seite des zweiten axialen Endes des Rotors mittels eines Rotorwellenlagers zumindest radial gelagert ist.Overall, it is furthermore advantageous if the rotor shaft is mounted at least radially on the side of the second axial end of the rotor by means of a rotor shaft bearing.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine Reibpaarung der Reibeinrichtung in axialer Richtung zwischen dem Rotorwellenlager und dem Parksperrenrad angeordnet ist. Alternativ hierzu ist es vorteilhaft, wenn eine Reibpaarung der Reibeinrichtung in axialer Richtung zwischen dem Rotorwellenlager und dem Rotor angeordnet ist.It is advantageous if a friction pairing of the friction device is arranged in the axial direction between the rotor shaft bearing and the parking lock wheel. As an alternative to this, it is advantageous if a friction pairing of the friction device is arranged in the axial direction between the rotor shaft bearing and the rotor.

Dies führt ebenfalls zu einer kompakten Bauweise.This also leads to a compact design.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform weist das Übersetzungsgetriebe ein Festrad auf, das konzentrisch zu der Rotorwelle angeordnet ist, wobei das Festrad drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist oder wobei das Festrad drehfest mit dem Parksperrenrad verbunden ist.According to another overall preferred embodiment, the transmission gear has a fixed gear which is arranged concentrically to the rotor shaft, the fixed gear being connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft or the fixed gear being connected in a rotationally fixed manner to the parking lock gear.

Bei der ersten Alternative, bei der das Festrad drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist, kann ein Fahrzeugstoß auch über die Torsionswelle verlaufen.In the first alternative, in which the fixed gear is connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner, a vehicle shock can also run over the torsion shaft.

Bei der zweiten Alternative, bei der das Festrad mit dem Parksperrenrad bzw. dem zweiten Ende der Torsionswelle verbunden ist, wird ein Fahrzeugstoß direkt zu der Parksperre geleitet.In the second alternative, in which the fixed gear is connected to the parking lock gear or the second end of the torsion shaft, a vehicle shock is directed directly to the parking lock.

Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn die Reibeinrichtung in axialer Richtung zwischen dem Parksperrenrad und dem Festrad angeordnet ist, und zwar insbesondere dann, wenn das Festrad drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist. Alternativ hierzu kann die Reibeinrichtung in axialer Richtung zwischen dem Festrad und dem Rotor angeordnet sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann bevorzugt, wenn das Festrad mit dem Parksperrenrad bzw. dem zweiten axialen Abschnitt der Torsionswelle drehfest verbunden ist.It is particularly advantageous here if the friction device is arranged in the axial direction between the parking lock gear and the fixed gear, in particular when the fixed gear is connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner. Alternatively, the friction device can be arranged in the axial direction between the fixed gear and the rotor. This embodiment is particularly preferred when the fixed gear is connected to the parking lock gear or the second axial section of the torsion shaft in a rotationally fixed manner.

Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Achsantriebs der erfindungsgemäßen Art, mit den Schritten, ein Parksperrensignal zu erfassen, das das Einlegen einer Parksperrenvorrichtung befiehlt, den Rotor durch Ansteuern der elektrischen Maschine abzubremsen, die in diesem Fall als Generator arbeitet, und den Aktuator der Parksperrenvorrichtung zu betätigen, nachdem der Rotor abgebremst ist.The above object is further achieved by a method for operating an electric axle drive of the type according to the invention, comprising the steps of detecting a parking lock signal which commands the insertion of a parking lock device to brake the rotor by actuating the electric machine, which in this case works as a generator , and to actuate the actuator of the parking lock device after the rotor is braked.

Hierdurch kann eine Stoßbelastung der Parksperrenvorrichtung von vorneherein reduziert werden, noch bevor die Parksperre eingelegt wird und das Drehfederelement sowie die Reibeinrichtung zur Wirkung kommen.As a result, a shock load on the parking lock device can be reduced from the outset even before the parking lock is inserted and the torsion spring element and the friction device come into effect.

Anstelle der oben erwähnten Tellerfeder kann die Andruckeinrichtung auch ein Tellerfederpaket, eine Wellfeder oder ein Wellfederpaket beinhalten. Die Torsionswelle und/oder die Rotorwelle werden dabei vorzugsweise als Zug-/Druckstabfeder genutzt.Instead of the plate spring mentioned above, the pressure device can also contain a plate spring package, a wave spring or a wave spring package. The torsion shaft and / or the rotor shaft are preferably used as tension / compression rod springs.

Die Halteeinrichtung der Andruckeinrichtung kann vorzugsweise eine einstellbare Halteeinrichtung sein, so dass die Andruckfeder einstellbar gegen die andere Welle angedrückt wird. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise durch eine Wellenmutter realisiert sein.The holding device of the pressing device can preferably be an adjustable holding device, so that the pressing spring is pressed against the other shaft in an adjustable manner. The holding device can be realized for example by a shaft nut.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebs;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebs;
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebs;
4 eine Längsschnittansicht durch eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebs;
5 eine Detailansicht V der 4;
6 eine Detailansicht VI der 4;
7 eine der 4 vergleichbare Ansicht eines weiteren elektrischen Achsantriebes;
8 eine der 4 vergleichbare Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebs;
9 eine Reibeinrichtung mit einer Reibpaarung in Form einer Lamellenpaarung;
10 eine Reibeinrichtung mit einer Reibpaarung in Form einer Radialflächenpaarung;
11 eine Reibeinrichtung mit einem elastisch verformbaren Dämpfungselement; und
12 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Achsantriebs.

Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:

1 is a schematic representation of an embodiment of an electric axle drive;
2nd a schematic representation of another embodiment of an electric axle drive;
3rd a schematic representation of another embodiment of an electric axle drive;
4th a longitudinal sectional view through a further embodiment of an electric axle drive;
5 a detailed view V of 4th ;
6 a detailed view VI of the 4th ;
7 one of the 4th comparable view of another electric final drive;
8th one of the 4th comparable view of a further embodiment of an electric axle drive;
9 a friction device with a friction pair in the form of a plate pair;
10th a friction device with a friction pairing in the form of a radial surface pairing;
11 a friction device with an elastically deformable damping element; and
12th is a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention for operating an electric axle drive.

In 1 ist ein elektrischer Achsantrieb für ein Fahrzeug F schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. Der Achsantrieb 10 weist eine elektrische Maschine 12 auf, die dazu ausgebildet ist, Antriebsleistung zum Antreiben des Fahrzeugs F bereitzustellen. Die elektrische Maschine 12 ist über ein Übersetzungsgetriebe 14 mit einer Antriebswelle 16 verbunden. Die Antriebswelle 16 ist mit einem Antriebsrad 18 verbunden, mittels dessen die Antriebsleistung die elektrische Maschine 12 auf eine Straße übertragen werden kann.In 1 is an electric final drive for a vehicle F shown schematically and generally designated 10. The final drive 10th exhibits an electrical machine 12th on, which is designed to drive power for driving the vehicle F to provide. The electrical machine 12th is via a transmission gear 14 with a drive shaft 16 connected. The drive shaft 16 is with a drive wheel 18th connected, by means of which the drive power of the electrical machine 12th can be transferred to a street.

Der elektrische Achsantrieb 10 beinhaltet ferner eine Parksperrenvorrichtung 20. Die Parksperrenvorrichtung 20 weist ein Parksperrenrad 22 auf, das an seinem Außenumfang mit einer Parksperrenverzahnung ausgebildet ist. Ferner beinhalt die Parksperrenvorrichtung 20 eine Parksperrenklinke 24, die in Bezug auf ein Gehäuse 26 des Achsantriebs verschwenkbar ist, derart, dass ein Klinkenzahn der Parksperrenklinke 24 in eine Zahnlücke der Parksperrenradverzahnung eingreifen kann, um das Parksperrenrad 22 auf diese Weise in Bezug auf das Gehäuse 26 festzulegen und damit das Fahrzeug F zu immobilisieren. Dies ist in 1 schematisch mit P angedeutet. Alternativ hierzu kann die Parksperrenklinke 24 auch von dem Parksperrenrad weg geschwenkt werden (bei D gezeigt), um das Parksperrenrad 22 freizugeben und die Immobilisierung aufzuheben.The electric final drive 10th also includes a parking lock device 20 . The parking lock device 20 has a parking lock wheel 22 on, which is formed on its outer circumference with a parking lock toothing. Also includes the parking lock device 20 a parking lock pawl 24th that are related to a housing 26 of the final drive is pivotable, such that a ratchet tooth of the parking lock pawl 24th can engage in a tooth space of the parking lock gear teeth around the parking lock gear 22 in this way in relation to the housing 26 down and thus the vehicle F to immobilize. This is in 1 schematically indicated with P. Alternatively, the parking lock pawl 24th can also be pivoted away from the parking lock wheel (shown at D) around the parking lock wheel 22 to release and remove the immobilization.

Das Parksperrenrad 22 ist an einem Wellenabschnitt 28 festgelegt. Ferner weist die elektrische Maschine 12 einen nicht näher bezeichneten Rotor auf, der starr mit einer Rotorwelle 30 verbunden ist.The parking lock wheel 22 is on a shaft section 28 fixed. Furthermore, the electrical machine 12th a unspecified rotor that is rigid with a rotor shaft 30th connected is.

Die Rotorwelle 30 ist mit einem nicht näher bezeichneten Eingang des Übersetzungsgetriebes 14 verbunden. Ferner ist die Rotorwelle 30 über ein Drehfederelement 32 mit dem Wellenabschnitt 28 gekoppelt, an dem das Parksperrenrad 22 festgelegt ist. Zudem ist die Rotorwelle 30 mit dem Wellenabschnitt 28 über eine Reibeinrichtung 34 gekoppelt. Das Drehfederelement 32 und die Reibeinrichtung 34 wirken parallel zueinander, derart, dass Drehmoment von beispielsweise der Rotorwelle 30 auf den Wellenabschnitt 28 über das Drehfederelement 32 und/oder über die Reibeinrichtung 34 übertragen werden kann, oder umgekehrt.The rotor shaft 30th is with an unspecified input of the transmission gear 14 connected. Furthermore, the rotor shaft 30th via a torsion spring element 32 with the shaft section 28 coupled to which the parking lock wheel 22 is set. In addition, the rotor shaft 30th with the shaft section 28 via a friction device 34 coupled. The torsion spring element 32 and the friction device 34 act parallel to each other, such that torque from, for example, the rotor shaft 30th on the wave section 28 via the torsion spring element 32 and / or via the friction device 34 can be transferred, or vice versa.

In 1 ist ferner bei 36 ein alternativer Leistungsübertragungspfad gezeigt. Gemäß dieser alternativen Ausführungsform ist der Eingang des Übersetzungsgetriebes 14 nicht mit der Rotorwelle 30 verbunden, sondern mit dem Wellenabschnitt 28.In 1 an alternative power transmission path is also shown at 36. According to this alternative embodiment, the input of the transmission gear is 14 not with the rotor shaft 30th connected, but with the shaft section 28 .

Sofern die Parksperrenvorrichtung 20 betätigt wird, wenn das Fahrzeug F an einer Steigung steht und eine Situation Zahn auf Zahn von Parksperrenklinke 24 und Parksperrenrad 22 vorliegt, und/oder wenn die Parksperrenvorrichtung 20 zu einem Zeitpunkt betätigt wird, wenn das Fahrzeug F noch rollt (mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Schwelle von beispielsweise 3 bis 5 km/h), wird ein Stoßmoment erzeugt, und zwar aufgrund der Antriebsenergie und der damit verbundenen Trägheitsmomente, die beispielsweise durch die Masse des Rotors der elektrischen Maschine 12, durch die Masse der sich drehenden Räder des Übersetzungsgetriebes 14 etc. hervorgerufen wird.Unless the parking lock device 20 is operated when the vehicle F stands on a slope and a situation tooth for tooth from parking lock pawl 24th and parking lock wheel 22 is present, and / or if the parking lock device 20 is operated at a time when the vehicle F still rolling (at a speed below a predetermined threshold of, for example, 3 to 5 km / h), an impact torque is generated, due to the drive energy and the associated moments of inertia, for example caused by the mass of the rotor of the electrical machine 12th , by the mass of the rotating wheels of the transmission gear 14 etc. is caused.

Bei dem elektrischen Achsantrieb 10 wird diese Stoßbelastung zumindest teilweise durch das Drehfederelement 32 aufgenommen, in welchem diese Stoßenergie zumindest teilweise gespeichert wird. Ferner wird ein Teil dieser Stoßenergie in der Reibeinrichtung 34 aufgenommen.With the electric final drive 10th this shock load is at least partially by the torsion spring element 32 recorded in which this impact energy is at least partially stored. Furthermore, part of this impact energy is in the friction device 34 added.

Das Drehfederelement 32 hat nach der maximalen Auslenkung das Bestreben, elastisch in die entgegengesetzte Richtung zurück zu drehen. Hierdurch können Drehschwingungen erzeugt werden. Diese Drehschwingungen werden ebenfalls durch die Reibeinrichtung 34 gedämpft. The torsion spring element 32 after the maximum deflection, strives to turn back elastically in the opposite direction. In this way, torsional vibrations can be generated. These torsional vibrations are also caused by the friction device 34 subdued.

Folglich kann eine solche Stoßbelastung, die durch eine oben beschriebene Betätigung der Parksperrenvorrichtung ausgelöst wird, deutlich gelindert werden. Der Komfort des Fahrzeugs kann erhöht werden. Die Belastung der Bauteile kann verringert werden. Consequently, such a shock load, which is triggered by an operation of the parking lock device described above, can be significantly alleviated. The comfort of the vehicle can be increased. The load on the components can be reduced.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform, bei der die Rotorwelle 30 mit dem Eingang des Übersetzungsgetriebes 14 verbunden ist, wird die Stoßbelastung zumindest teilweise über die Torsionswelle geleitet.At the in 1 illustrated embodiment in which the rotor shaft 30th with the receipt of the transmission gear 14 is connected, the shock load is at least partially conducted via the torsion shaft.

Bei der alternativen Ausgestaltung, die den alternativen Leistungsübertragungspfad 36 einrichtet, bei dem die Zwischenwelle 60 mit dem Eingang des Übersetzungsgetriebes 14 verbunden ist, wird eine derartige Stoßbelastung aus dem Übersetzungsgetriebe direkt zu der Parksperrenvorrichtung geleitet.In the alternative embodiment, the alternative power transmission path 36 sets up the intermediate shaft 60 with the receipt of the transmission gear 14 is connected, such a shock load is passed from the transmission gear directly to the parking lock device.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen von elektrischen Achsantrieben beschrieben, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem elektrischen Achsantrieb der 1 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In the following, further embodiments of electric axle drives are described which generally relate to the electric axle drive in terms of structure and mode of operation 1 correspond. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The differences are essentially explained below.

In 2 ist ein elektrischer Achsantrieb 10' dargestellt, der hinsichtlich des generellen Aufbaus der Ausführungsform der 1 entspricht, bei der die Rotorwelle 30 mit dem Eingang des Übersetzungsgetriebes 14 verbunden ist.In 2nd is an electric final drive 10 ' shown, the general structure of the embodiment of the 1 corresponds at which the rotor shaft 30th with the receipt of the transmission gear 14 connected is.

Wie es in 2 dargestellt ist, weist die elektrische Maschine 12 einen Stator 40 auf, der an dem Gehäuse 26 festgelegt ist, sowie einen Rotor 42, der drehfest mit der Rotorwelle 30 verbunden ist. Der Rotor 42 weist ein erstes axiales Ende 44 und ein zweites axiales Ende 46 auf.Like it in 2nd is shown, the electrical machine 12th a stator 40 on that on the case 26 is set, as well as a rotor 42 , which rotates with the rotor shaft 30th connected is. The rotor 42 has a first axial end 44 and a second axial end 46 on.

Das Drehfederelement 32 ist durch eine Torsionswelle 48 gebildet. Die Torsionswelle 48 weist einen ersten axialen Abschnitt 50 auf, der im Bereich von einem axialen Ende der Torsionswelle 48 ausgebildet sein kann. Der erste axiale Abschnitt 50 ist im Bereich des ersten axialen Endes 44 mit der Rotorwelle 30 in Drehrichtung fest verbunden (drehfest verbunden).The torsion spring element 32 is through a torsion wave 48 educated. The torsion wave 48 has a first axial section 50 on that in the area of an axial end of the torsion shaft 48 can be trained. The first axial section 50 is in the area of the first axial end 44 with the rotor shaft 30th firmly connected in the direction of rotation (non-rotatably connected).

Die Verbindung ist jedoch vorzugsweise so, dass eine gewisse axiale Verschieblichkeit eingerichtet werden kann, über die die Reibeinrichtung 34 zusammengedrückt werden kann.However, the connection is preferably such that a certain axial displaceability can be set up via the friction device 34 can be squeezed.

Die Torsionswelle 48 weist einen zweiten axialen Abschnitt 52 im Bereich von einem zweiten axialen Ende hiervon auf. Der zweite axiale Abschnitt 52 bildet den Wellenabschnitt 28, an dem das Parksperrenrad 22 festgelegt ist.The torsion wave 48 has a second axial section 52 in the range from a second axial end thereof. The second axial section 52 forms the wave section 28 on which the parking lock wheel 22 is set.

Die Torsionswelle 48 erstreckt sich dabei durch die als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle 30 hindurch, und zwar ausgehend von dem ersten axialen Ende 44 zu dem zweiten axialen Ende 46 des Rotors 42, und zu dem zweiten axialen Abschnitt 52.The torsion wave 48 extends through the rotor shaft designed as a hollow shaft 30th through, starting from the first axial end 44 to the second axial end 46 of the rotor 42 , and to the second axial section 52 .

Zwischen dem ersten axialen Abschnitt 50 und dem zweiten axialen Abschnitt 52 ist ein Torsionsabschnitt 54 gebildet, durch den die Torsionswelle 48 verdrehbar ist, beispielsweise um einen Winkel kleiner 20°, insbesondere kleiner 10°.Between the first axial section 50 and the second axial section 52 is a torsion section 54 formed by the torsion shaft 48 is rotatable, for example by an angle of less than 20 °, in particular less than 10 °.

Das Übersetzungsgetriebe 14 weist einen ersten Radsatz 58 auf, der ein Festrad 59 beinhaltet, das an der Rotorwelle 30 festgelegt ist, und zwar auf der Seite des zweiten axialen Endes 46 des Rotors 42.The transmission gear 14 has a first wheelset 58 on that a fixed gear 59 includes that on the rotor shaft 30th is set, on the side of the second axial end 46 of the rotor 42 .

Der erste Radsatz 58 weist ein mit dem Festrad 59 in Eingriff stehendes weiteres Festrad auf, das an einer Zwischenwelle 60 festgelegt ist. An der Zwischenwelle 60 ist ein weiteres Festrad festgelegt, das mit einem weiteren Festrad eines zweiten Radsatzes 62 in Eingriff steht. Das weitere Festrad des zweiten Radsatzes 62 ist bei der in 2 dargestellten Ausführungsform fest mit der Antriebswelle 16 verbunden.The first wheelset 58 has one with the fixed gear 59 another fixed gear engaged on an intermediate shaft 60 is set. On the intermediate shaft 60 a further fixed wheel is fixed, which is connected to a further fixed wheel of a second wheel set 62 is engaged. The further fixed gear of the second gear set 62 is with the in 2nd illustrated embodiment fixed to the drive shaft 16 connected.

Die Reibeinrichtung 34 ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Radsatz 58 und dem Parksperrenrad 22 angeordnet. Mit anderen Worten ist der erste Radsatz 58 in axialer Richtung zwischen dem Parksperrenrad 22 und dem Rotor 42 angeordnet.The friction device 34 is in the axial direction between the first wheelset 58 and the parking lock wheel 22 arranged. In other words, the first set of wheels 58 in the axial direction between the parking lock wheel 22 and the rotor 42 arranged.

Das Übersetzungsgetriebe 14 ist vorzugsweise ein Übersetzungsgetriebe mit einer festen Übersetzung, die eine hohe Drehzahl des Rotors in eine vergleichsweise langsame Drehzahl der Antriebswelle 16 umsetzt. Alternativ kann das Übersetzungsgetriebe 14 auch ein Getriebe mit mehreren Gangstufen sein, die schaltbar sind.The transmission gear 14 is preferably a transmission gear with a fixed gear ratio, the high speed of the rotor in a comparatively slow speed of the drive shaft 16 implements. Alternatively, the transmission gear 14 also be a gearbox with several gear stages that are switchable.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebs 10" gezeigt, der hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Achsantrieb 10' der 2 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In 3rd is another embodiment of an electric final drive 10 " shown, the axle drive in terms of structure and functionality 10 ' of the 2nd corresponds. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The differences are essentially explained below.

So ist in 3 zu erkennen, dass das Festrad 59 des ersten Radsatzes 58 des Übersetzungsgetriebes 14 drehfest mit der Torsionswelle 48 verbunden ist, und zwar in einem Bereich zwischen dem Rotor 42 und dem zweiten axialen Abschnitt 52, also vorzugsweise zwischen dem Rotor 42 und dem Parksperrenrad 22. So is in 3rd to recognize that the fixed gear 59 of the first wheelset 58 of the transmission gear 14 non-rotatable with the torsion shaft 48 is connected, in an area between the rotor 42 and the second axial section 52 , so preferably between the rotor 42 and the parking lock wheel 22 .

Die Reibeinrichtung 34 ist bei dieser Ausführungsform in axialer Richtung zwischen dem Festrad 59 und dem Rotor 42 angeordnet.The friction device 34 is in this embodiment in the axial direction between the fixed gear 59 and the rotor 42 arranged.

Die Reibeinrichtung 34 der 2 und 3 kann eine Reibpaarung beinhalten, die mittels einer Andruckeinrichtung angedrückt wird. Die Andruckeinrichtung kann beispielsweise im Bereich des ersten axialen Abschnittes 50 der Torsionswelle 48 angeordnet sein, und zwar sowohl bei der Ausführungsform der 2 als auch bei der Ausführungsform der 3. Ferner kann die Reibeinrichtung 34 wenigstens ein elastisch verformbares Dämpfungselement aufweisen, das sowohl mit der Rotorwelle 30 als auch mit dem Parksperrenrad 22 bzw. dem Wellenabschnitt 28 verbunden ist. Diese Option gilt ebenfalls sowohl für die Ausführungsform der 2 als auch für die Ausführungsform der 3.The friction device 34 of the 2nd and 3rd may include a friction pair, which is pressed on by means of a pressure device. The pressure device can, for example, in the area of the first axial section 50 the torsion wave 48 be arranged, both in the embodiment of the 2nd as well as in the embodiment of the 3rd . Furthermore, the friction device 34 have at least one elastically deformable damping element, both with the rotor shaft 30th as well as with the parking lock wheel 22 or the shaft section 28 connected is. This option also applies to both the embodiment of the 2nd as well as for the embodiment of the 3rd .

Eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebes 10'" für ein Fahrzeug F ist in den 4 bis 6 gezeigt.Another embodiment of an electric axle drive 10 '"for a vehicle F is in the 4th to 6 shown.

Der elektrische Achsantrieb 10'" entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem elektrischen Achsantrieb 10' der 2. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.The electric axle drive 10 '"corresponds generally to the electric axle drive in terms of structure and mode of operation 10 ' of the 2nd . The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The differences are essentially explained below.

Die Achsantriebe der 1 bis 3 sind im Wesentlichen zum Antrieb eines einzelnen Antriebsrades 18 ausgebildet. Zum Realisieren einer Fahrzeugachse sind in der Regel zwei derartige Achsantriebe erforderlich.The final drives of the 1 to 3rd are essentially for driving a single drive wheel 18th educated. Two such axle drives are generally required to implement a vehicle axle.

Bei der Ausführungsform der 4 bis 6 beinhaltet der elektrische Achsantrieb 10"' ein Differential 66 mit einem Differentialkorb 68, der drehfest mit dem weiteren Rad des zweiten Radsatzes 62 verbunden ist, also einen Teil des Übersetzungsgetriebes 14 bildet.In the embodiment of the 4th to 6 includes the electric axle drive 10 "'a differential 66 with a differential cage 68 , which rotates with the other wheel of the second wheel set 62 is connected, that is, part of the transmission gear 14 forms.

Das Differential 66 ist dazu ausgebildet, in den Differentialkorb 68 eingeleitete Antriebsleistung auf zwei Antriebswellen 16L, 16R für ein linkes bzw. ein rechtes Antriebsrad einer Fahrzeugachse zu verteilen.The differential 66 is designed in the differential cage 68 initiated drive power on two drive shafts 16L , 16R to distribute for a left or a right drive wheel of a vehicle axle.

In den 4 und 5 ist ferner gezeigt, dass die Reibeinrichtung 34 eine Reibpaarung in Form einer Konuspaarung aufweist. Genauer gesagt weist die Rotorwelle 30 an ihrem freien Ende einen Innenkonus auf. Die Torsionswelle 48 weist im Bereich des zweiten axialen Abschnittes 52 benachbart zu dem Parksperrenrad 22 einen Außenkonus auf, der mit dem Innenkonus der Rotorwelle 30 eine Reibpaarung bildet.In the 4th and 5 it is also shown that the friction device 34 has a friction pairing in the form of a cone pairing. More specifically, the rotor shaft faces 30th an inner cone at its free end. The torsion wave 48 points in the area of the second axial section 52 adjacent to the parking lock wheel 22 an outer cone that mates with the inner cone of the rotor shaft 30th forms a friction pairing.

Ferner ist in den 4 und 6 zu erkennen, dass die Reibeinrichtung 34 eine Andruckeinrichtung 72 aufweist. Die Andruckeinrichtung 72 beinhaltet eine Tellerfeder 74, deren Außenumfang an einer Radialschulter der Rotorwelle 30 anliegt. Ein Innenumfangsabschnitt der ringförmigen Tellerfeder 74 ist auf einen Axialabschnitt der Torsionswelle 48 im Bereich des ersten axialen Abschnittes 50 aufgeschoben und mittels einer Wellenmutter 76 festgelegt, derart, dass die Tellerfeder 74 vorgespannt ist und die Rotorwelle 30 in axialer Richtung hin zu dem zweiten axialen Abschnitt 52 drückt, so dass der Innenkonus der Rotorwelle 30 gegen den Außenkonus der Torsionswelle 48 angedrückt wird.Furthermore, in the 4th and 6 to recognize that the friction device 34 a pressure device 72 having. The pressure device 72 includes a disc spring 74 , whose outer circumference on a radial shoulder of the rotor shaft 30th is present. An inner peripheral portion of the annular plate spring 74 is on an axial section of the torsion shaft 48 in the area of the first axial section 50 pushed on and by means of a shaft nut 76 set such that the disc spring 74 is biased and the rotor shaft 30th in the axial direction towards the second axial section 52 presses so that the inner cone of the rotor shaft 30th against the outer cone of the torsion shaft 48 is pressed.

In 4 ist ferner zu erkennen, dass die Rotorwelle 30 im Bereich des ersten axialen Endes 44 mittels eines ersten Rotorwellenlagers 80 radial gelagert ist. Auf der axial gegenüberliegenden Seite, im Bereich des zweiten axialen Endes 46, ist die Rotorwelle 30 mittels eines zweiten Rotorwellenlagers 82 gelagert.In 4th it can also be seen that the rotor shaft 30th in the area of the first axial end 44 by means of a first rotor shaft bearing 80 is mounted radially. On the axially opposite side, in the area of the second axial end 46 , is the rotor shaft 30th by means of a second rotor shaft bearing 82 stored.

Die Torsionswelle 48 ist im Bereich des ersten axialen Endes 44 mittelbar über die Rotorwelle 30 radial gelagert. Auf einer dem Rotor 42 axial abgewandten Seite des Parksperrenrades 22 ist die Torsionswelle 48 im Bereich ihres zweiten axialen Abschnittes 52 mittels eines Torsionswellenlagers 84 radial gelagert.The torsion wave 48 is in the area of the first axial end 44 indirectly via the rotor shaft 30th stored radially. On a rotor 42 axially opposite side of the parking lock wheel 22 is the torsion wave 48 in the area of its second axial section 52 by means of a torsion shaft bearing 84 stored radially.

In 7 ist eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Achsantriebes 10^IV dargestellt, der hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise dem elektrischen Achsantrieb 10'" der 4 bis 6 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In 7 A further embodiment of an electric axle drive 10 ^{IV is} shown, which in terms of structure and mode of operation of the electric axle drive 10 ′ ″ 4th to 6 corresponds. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The differences are essentially explained below.

Bei dem elektrischen Achsantrieb 10^IV ist die Andruckeinrichtung 72 identisch aufgebaut wie bei dem Achsantrieb 10'". Die Reibpaarung 70^IV des Achsantriebs 10^IV ist ebenfalls durch eine Konuspaarung gebildet, die jedoch in axialer Richtung zwischen dem zweiten axialen Ende 46 des Rotors 42 und dem zweiten Rotorwellenlager 82^IV angeordnet ist. Ferner ist das Festrad 59^IV nicht an der Rotorwelle 30 festgelegt. Vielmehr endet die Rotorwelle 30 im Bereich der Reibpaarung 70^IV. Die Torsionswelle 48 erstreckt sich in axialer Richtung über das zweite Rotorwellenlager 82^IV hinaus und trägt dort das Festrad 59^IV, und zwar in axialer Richtung zwischen dem zweiten Rotorwellenlager 82^IV und dem Parksperrenrad 22.In the electric axle drive 10 ^IV , the pressure device 72 constructed identically to the axle drive 10 '". The friction pair 70 ^{IV of} the axle drive 10 ^IV is also formed by a cone pairing, however, in the axial direction between the second axial end 46 of the rotor 42 and the second rotor shaft bearing 82 ^{IV is} arranged. Furthermore, the fixed gear 59 ^{IV is} not on the rotor shaft 30th fixed. Rather, the rotor shaft ends 30th in the area of friction pairing 70 ^IV . The torsion wave 48 extends in the axial direction beyond the second rotor shaft bearing 82 ^IV and carries the fixed gear 59 ^{IV there} , specifically in the axial direction between the second rotor shaft bearing 82 ^IV and the parking lock wheel 22 .

Funktional entspricht daher der Achsantrieb 10^IV der Ausführungsform der 3, bei der das Festrad 59 ebenfalls drehfest an der Torsionswelle 48 festgelegt ist. Functionally, the axle drive 10 ^IV corresponds to the embodiment of 3rd where the fixed gear 59 also rotatably on the torsion shaft 48 is set.

In 8 ist eine weitere Ausführungsform eines Achsantriebes 10^V dargestellt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Achsantrieb 10^IV der 7 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In 8th A further embodiment of an axle drive 10 ^{V is} shown, which in terms of structure and mode of operation generally corresponds to the axle drive 10 ^IV 7 corresponds. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The differences are essentially explained below.

Bei dem Achsantrieb 10^V ist die Andruckeinrichtung 72 identisch wie bei der Ausführungsform der 7. Die Reibpaarung 70^V ist gebildet durch eine Konuspaarung, die einen Außenkonusabschnitt an dem Rotor 42 sowie einen Innenkonusabschnitt an einer Schulter der Torsionswelle 48 aufweist. Die Reibpaarung 70^V ist im Bereich des zweiten axialen Endes 46 des Rotors 42 angeordnet.In the 10 ^V axle drive, the pressure device 72 identical to the embodiment of the 7 . The friction pairing 70 ^V is formed by a cone pair that has an outer cone section on the rotor 42 and an inner cone section on a shoulder of the torsion shaft 48 having. The friction pair 70 ^V is in the area of the second axial end 46 of the rotor 42 arranged.

Bei dem Achsantrieb 10^V ist die Konusanordnung invertiert. Hierdurch ist es vereinfacht, den Konusdurchmesser auf einen größeren Durchmesser zu bringen, ohne Bauteile mehrteilig ausführen zu müssen. Ferner wird bei der Ausführungsform der 8 das zweite Rotorwellenlager 82 von links über das Festrad 59 hinweg in den Lagersitz der Torsionswelle 48 geschoben. Bei der Ausführungsform der 7 wird das zweite Rotorwellenlager 82^IV hingegen von rechts auf den Lagersitz der Torsionswelle geschoben, benachbart zu dem Festrad 59^IV. Der Innendurchmesser des zweiten Rotorwellenlagers 82 ist bei der Ausführungsform der 8 folglich größer als bei der Ausführungsform der 7.In the 10 ^V axle drive, the cone arrangement is inverted. This makes it easier to bring the cone diameter to a larger diameter without having to design components in several parts. Furthermore, in the embodiment of 8th the second rotor shaft bearing 82 from the left over the fixed gear 59 away in the bearing seat of the torsion shaft 48 pushed. In the embodiment of the 7 however, the second rotor shaft bearing 82 ^IV is pushed from the right onto the bearing seat of the torsion shaft, adjacent to the fixed gear 59 ^IV . The inside diameter of the second rotor shaft bearing 82 is in the embodiment of 8th consequently larger than in the embodiment of FIG 7 .

Bei sämtlichen obigen Ausführungsformen dient die Andruckeinrichtung dazu, mittels einer konstanten Vorspannung ein definiertes Reibmoment im Bereich der jeweiligen Reibpaarung 70 zu erlangen. Hierdurch wird eine Drehfederbewegung gedämpft.In all of the above embodiments, the pressure device serves to use a constant preload to generate a defined friction torque in the area of the respective friction pairing 70 to get. This dampens a torsion spring movement.

Während bei der Ausführungsform der 4 bis 6 Bewegungsenergie des Übersetzungsgetriebes und des Rotors gedämpft wird, wird bei den Ausführungsformen der 7 und 8 primär die von der Rotormasse angeregte Drehschwingung in der Reibeinrichtung absorbiert. Eine von der Fahrzeugmasse eingeleitete Anregung wird nicht über die Torsionswelle 48 geleitet, sondern direkt zu der Parksperrenvorrichtung geführt.While in the embodiment of the 4th to 6 The kinetic energy of the transmission gear and the rotor is damped in the embodiments of 7 and 8th primarily absorbs the torsional vibration excited by the rotor mass in the friction device. An excitation initiated by the vehicle mass is not via the torsion wave 48 guided, but led directly to the parking lock device.

In den 9 bis 11 sind alternative Ausführungsformen von Reibpaarungen gezeigt.In the 9 to 11 alternative embodiments of friction pairings are shown.

So zeigt 9 anstelle einer Konuspaarung, wie in Bezug auf die 4 bis 8 beschrieben worden ist, eine Lamellenpaarung 70A mit einer Anzahl von Lamellen, die zwischen der Rotorwelle 30 und der Torsionswelle 48 wirken.So shows 9 instead of a cone pairing, as in relation to the 4th to 8th a pair of lamellae has been described 70A with a number of fins between the rotor shaft 30th and the torsion wave 48 Act.

10 zeigt eine Reibpaarung 70B in Form einer Radialflächenpaarung, die einen Reibbelag 90 beispielsweise im Bereich einer Radialfläche der Rotorwelle 30 beinhalten kann, wobei der Reibbelag 90 an eine Radialfläche der Torsionswelle 48 angedrückt wird. 10th shows a friction pairing 70B in the form of a radial surface pairing that has a friction lining 90 for example in the area of a radial surface of the rotor shaft 30th may include, the friction lining 90 to a radial surface of the torsion shaft 48 is pressed.

11 zeigt eine Ausführungsform, bei der keine Reibpaarung vorliegt. Stattdessen sind die Rotorwelle 30 und die Torsionswelle 48 über wenigstens ein elastisch verformbares Dämpfungselement 94 miteinander verbunden, vorzugsweise über eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten elastisch verformbaren Dämpfungselementen oder einen elastisch verformbaren Dämpfungsring. 11 shows an embodiment in which there is no friction pairing. Instead are the rotor shaft 30th and the torsion wave 48 via at least one elastically deformable damping element 94 connected to one another, preferably via a plurality of elastically deformable damping elements distributed over the circumference or an elastically deformable damping ring.

12 zeigt eine Steuereinrichtung 100, die zum Betrieb von einem beliebigen der oben beschriebenen Achsantriebe geeignet ist. 12th shows a control device 100 which is suitable for operating any of the final drives described above.

Die Steuereinrichtung 100 erhält ein Parksperrensignal 102, mittels dessen das Einlegen der Parksperrenvorrichtung 20 befohlen wird. Das Parksperrensignal wird beispielsweise von einem Schalthebel im Inneren eines Fahrgastraumes eines Fahrzeuges erzeugt.The control device 100 receives a parking lock signal 102 , by means of which the parking lock device is inserted 20 is ordered. The parking lock signal is generated, for example, by a shift lever in the interior of a passenger compartment of a vehicle.

Sofern ein derartiges Parksperrensignal erfasst wird, steuert die Steuereinrichtung 100 die elektrische Maschine 12 so an, dass der Rotor 42 abgebremst wird, wobei die elektrische Maschine als Generator betrieben wird. Ein Aktuator 104 der Parksperrenvorrichtung 20 wird erst betätigt, nachdem der Rotor 42 der elektrischen Maschine abgebremst ist, zumindest um wenigstens 20 % der ursprünglichen Drehzahl, vorzugsweise wenigstens 40 % der ursprünglichen Drehzahl, und vorzugsweise auf weniger als 50 % der ursprünglichen Drehzahl.If such a parking lock signal is detected, the control device controls 100 the electrical machine 12th so that the rotor 42 is braked, the electrical machine being operated as a generator. An actuator 104 the parking lock device 20 is only operated after the rotor 42 of the electrical machine is braked, at least by at least 20% of the original speed, preferably at least 40% of the original speed, and preferably to less than 50% of the original speed.

BezugszeichenlisteReference list

1010th: Elektrischer AchsantriebElectric final drive
1212th: Elektrische MaschineElectrical machine
1414: ÜbersetzungsgetriebeTransmission gear
1616: Antriebswelledrive shaft
1818th: Antriebsraddrive wheel
2020: ParksperrenvorrichtungParking lock device
2222: ParksperrenradParking lock wheel
2424th: ParksperrenklinkeParking pawl
2626: Gehäusecasing
2828: WellenabschnittWave section
3030th: RotorwelleRotor shaft
3232: DrehfederelementTorsion spring element
3434: ReibeinrichtungFriction device
3636: alternativer Leistungsübertragungspfadalternative power transmission path
4040: Statorstator
4242: Rotorrotor
4444: erstes axiales Ende (42)first axial end ( 42 )
4646: zweites axiales Ende (42)second axial end ( 42 )
4848: TorsionswelleTorsion shaft
5050: erster axialer Abschnittfirst axial section
5252: zweiter axialer Abschnittsecond axial section
5454: TorsionsabschnittTorsion section
5858: erster Radsatzfirst wheelset
5959: Festrad (58)Fixed gear ( 58 )
6060: ZwischenwelleIntermediate shaft
6262: zweiter Radsatzsecond wheelset
6666: Differentialdifferential
6868: DifferentialkorbDifferential cage
7070: Reibpaarung (34)Friction pairing ( 34 )
7272: Andruckeinrichtung (34)Pressure device ( 34 )
7474: TellerfederDisc spring
7676: WellenmutterShaft nut
8080: erstes Rotorwellenlagerfirst rotor shaft bearing
8282: zweites Rotorwellenlagersecond rotor shaft bearing
8484: TorsionswellenlagerTorsion shaft bearings
8888: LamellenSlats
9090: ReibbelagFriction lining
9494: DämpfungselementDamping element
100100: SteuereinrichtungControl device
102102: ParksperrensignalParking lock signal
104104: Aktuator (20)Actuator ( 20 )
FF: Fahrzeugvehicle
PP: ParkpositionParking position
DD: FahrpositionDriving position

Claims

Electric axle drive (10) for a vehicle (F), with - a drive shaft (16) which can be connected to a drive wheel (18) of the vehicle (F), - an electrical machine (12) which is designed to drive the vehicle (F), a rotor (42) of the electrical machine (12) being firmly connected to a rotor shaft (30), - A transmission gear (14), via which the rotor shaft (30) is connected to the drive shaft (16), - a parking lock wheel (22) for a parking lock device (20), the parking lock wheel (22) being mounted at least to a limited extent with respect to the rotor shaft (30), - A torsion spring element (32) via which the rotor shaft (30) and the parking lock gear (22) are connected, and - A friction device (34) which acts between the rotor shaft (30) and the parking lock gear (22) to dampen spring movements of the torsion spring element (32).

Electric final drive after Claim 1 , wherein the friction device (34) has at least one friction pair (70) which is pressed together by means of a pressure device (72).

Electric final drive after Claim 1 or 2nd , wherein the friction device (34) has a cone pair (70) and / or a plate pair (70A) and / or a radial surface pair (70B).

Electric final drive according to one of the Claims 1 to 3rd The friction device (34) has at least one elastically deformable damping element (94) which is connected both to the rotor shaft (30) and to the parking lock wheel (22).

Electric final drive according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the torsion spring element (32) has a torsion shaft (48) which has a first axial section (50) which is non-rotatably connected to the rotor shaft (30) and a second axial section (52) which is rotatably connected to the parking lock gear (22) is connected, the torsion shaft (48) having a torsion section (54) between the first axial section (50) and the second axial section (52).

Electric final drive after Claim 5 , wherein the friction device (34) is arranged in the axial direction closer to the second axial section (52) than to the first axial section (50).

Electric final drive according to one of the Claims 5 or 6 , wherein the rotor (42) has a first axial end (44) and an opposite second axial end (46), the first axial section (50) being arranged in the region of the first axial end (44) and / or the second axial section (52) on the side of the second axial end (46) and spaced from the second axial end (46) is arranged.

Electric final drive according to one of the Claims 5 to 7 , wherein the rotor shaft (30) as Hollow shaft is formed and the torsion shaft (48) extends radially within the rotor shaft (30).

Electric final drive after Claim 7 or 8th A pressure device (72) for compressing a friction pairing (70) of the friction device (34) is arranged in the region of the first axial end (44).

Electric final drive after Claim 9 , wherein the pressure device (72) has a pressure spring (74) and a holding device (76) which is axially connected to the rotor shaft or the torsion shaft (48) and presses the pressure spring (74) against the other shaft (30).

Electric final drive according to one of the Claims 1 to 10th , wherein the rotor shaft (30) on the side of the second axial end (46) of the rotor (42) is mounted at least radially by means of a rotor shaft bearing (82).

Electric final drive after Claim 11 , wherein a friction pair (70) of the friction device (34) is arranged in the axial direction between the rotor shaft bearing (82) and the parking lock gear (22) or in the axial direction between the rotor shaft bearing (82) and the rotor (42).

Electric final drive according to one of the Claims 1 to 12th , wherein the transmission gear (14) has a fixed gear (59) which is arranged concentrically to the rotor shaft (30), wherein the fixed gear (59) is rotatably connected to the rotor shaft (30) or wherein the fixed gear (59) is rotatably connected to the Parking lock wheel (22) is connected.

Electric final drive after Claim 13 , wherein the friction device (34) is arranged in the axial direction between the parking lock wheel (22) and the fixed wheel (59) or wherein the friction device (34) is arranged in the axial direction between the fixed wheel (59) and the rotor (42).

Method for operating an electric axle drive according to one of the Claims 1 to 14 , comprising the steps of: - detecting a parking lock signal (102) which commands the insertion of a parking lock device (20); - Braking the rotor (42) by driving the electrical machine (12); and - actuating an actuator (104) of the parking lock device (20) after the rotor (42) is braked.