DE102022102139A1

DE102022102139A1 - Electrically operable final drive train

Info

Publication number: DE102022102139A1
Application number: DE102022102139.4A
Authority: DE
Inventors: Philipp Mattes
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-01-31
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2042-02-01
Also published as: DE102022102139B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang (1) für ein Kraftfahrzeug (2), umfassend eine in einem Motorgehäuse (3) aufgenommene elektrische Maschine (12), und eine in einem Getriebegehäuse (4) aufgenommene Getriebeanordnung (5), wobei das Motorgehäuse (3) und das Getriebegehäuse (4) unter zumindest abschnittsweisen Zwischenschaltung einer Dichtung (6) miteinander verbunden sind, wobei an der Dichtung (6) ein in das Motorgehäuse (3) und/oder das Getriebegehäuse (4) hineinragendes Abschirmelement (7) ausgebildet ist.The invention relates to an electrically operable final drive train (1) for a motor vehicle (2), comprising an electric machine (12) accommodated in a motor housing (3) and a transmission arrangement (5) accommodated in a transmission housing (4), the motor housing ( 3) and the gear housing (4) are connected to one another with a seal (6) interposed at least in sections, a shielding element (7) which protrudes into the motor housing (3) and/or the gear housing (4) being formed on the seal (6). .

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in einem Motorgehäuse aufgenommene elektrische Maschine, und eine in einem Getriebegehäuse aufgenommene Getriebeanordnung, wobei das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse unter zumindest abschnittsweisen Zwischenschaltung einer Dichtung miteinander verbunden sind.The present invention relates to an electrically operable final drive train for a motor vehicle, comprising an electric machine accommodated in a motor housing and a transmission arrangement accommodated in a transmission housing, the engine housing and the transmission housing being connected to one another with a seal interposed at least in sections.

Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.Electric motors are increasingly being used to drive motor vehicles in order to create alternatives to internal combustion engines that require fossil fuels. Significant efforts have already been made to improve the suitability for everyday use of electric drives and also to be able to offer users the driving comfort they are accustomed to.

Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011, Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegel-raddifferenzial oder Stirnradifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2-Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibbarer Antriebsstrang bezeichnet.A detailed description of an electric drive can be found in an article in the ATZ magazine, volume 113, 05/2011, pages 360-365 by Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski and Jens Liebold with the title: Highly integrative and flexible electric drive unit for electric Vehicles. This article describes a drive unit for an axle of a vehicle, which includes an electric motor that is arranged concentrically and coaxially with a bevel gear differential, with a switchable 2-speed planetary gear set being arranged in the power train between the electric motor and the bevel gear differential, which is also is positioned coaxially to the electric motor or the bevel gear differential or spur gear differential. The drive unit is very compact and allows a good compromise between climbing ability, acceleration and energy consumption due to the switchable 2-speed planetary gear set. Such drive units are also referred to as e-axles or electrically operable drive train.

Neben den rein elektrisch betriebenen Antriebssträngen sind auch hybride Antriebsstränge bekannt. Derartige Antriebsstränge eines Hybridfahrzeuges umfassen üblicherweise eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglichen - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben.In addition to purely electrically operated drive trains, hybrid drive trains are also known. Such drive trains of a hybrid vehicle usually include a combination of an internal combustion engine and an electric motor, and allow - for example in urban areas - a purely electric mode of operation with simultaneous sufficient range and availability especially for cross-country trips. In addition, there is the possibility, in certain operating situations, to be driven simultaneously by the internal combustion engine and the electric motor.

Bei der Entwicklung der für E-Achsen oder Hybridmodule vorgesehenen elektrischen Maschinen besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, deren Leistungsdichten zu steigern, so dass der hierzu notwendigen Kühlung insbesondere der elektrischen Maschinen wachsende Bedeutung zukommt. Aufgrund der notwenigen Kühlleistungen haben sich in den meisten Konzepten Hydraulikflüssigkeiten, wie Kühlöle, zum Abtransport von Wärme aus den thermisch beaufschlagten Bereichen einer elektrischen Maschine durchgesetzt.In the development of electric machines intended for e-axles or hybrid modules, there is a continuing need to increase their power densities, so that the cooling required for this, in particular of the electric machines, is becoming increasingly important. Due to the necessary cooling capacity, hydraulic fluids, such as cooling oils, have prevailed in most concepts for dissipating heat from the thermally stressed areas of an electrical machine.

Die in den bezeichneten E-Achsen oder Hybridmodulen üblicherweise vorgesehenen Getriebe werden in der Regel mit einem Getriebeöl geschmiert, wobei dieses häufig auch als Kühlöl für die elektrische Maschine verwendet wird. Um das Schmiermittel bzw. Kühlöl zuverlässig an die verschiedenen Schmier- bzw. Kühlstellen zu bringen, ist es bekannt, einen hydraulischen Fluidreislauf in der entsprechenden Antriebsvorrichtung auszubilden.The gears usually provided in the designated electric axles or hybrid modules are usually lubricated with gear oil, which is often also used as cooling oil for the electric machine. In order to bring the lubricant or cooling oil reliably to the various lubricating or cooling points, it is known to form a hydraulic fluid circuit in the corresponding drive device.

Es ist bei derartigen Antriebsstrangkonfigurationen in der Regel eine Entlüftung bzw. einen Druckausgleich des Motor- und/oder Getrieberaums zur Umgebung vorzusehen. Dabei besteht die Herausforderung, die Entlüftung so zu gestalten, dass zum einen ein Luftaustausch zum Druckausgleich des Motor- und/oder Getrieberaums mit der Umwelt gewährleistet werden kann, ohne dass die Entlüftung zu einem ungewünschten Austritt an Betriebsmitteln, z.B. Öl aus dem Motor- und/oder Getrieberaum führt. Dies stellt auch insoweit eine Herausforderung dar, da durch die üblicherweise hohen Drehzahlen in derartigen automobilen Anwendungen, eine starke Ölschaum- oder Ölnebelbildung im Betrieb eines derartigen Antriebssystems innerhalb des Motor- und/oder Getrieberaums begünstigt wird.In such drive train configurations, venting or pressure equalization of the engine and/or transmission space to the environment is generally to be provided. The challenge here is to design the ventilation in such a way that, on the one hand, an exchange of air to equalize the pressure in the engine and/or transmission compartment with the environment can be guaranteed without the ventilation leading to an undesired escape of operating materials, e.g. oil from the engine and / or gear room leads. This also poses a challenge insofar as the usually high speeds in such automotive applications favor heavy oil foam or oil mist formation during operation of such a drive system within the engine and/or gear compartment.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, der die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme vermeidet oder zumindest reduziert und einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug realisiert, der eine sichere Entlüftung des Achsantriebsstrang gewährleistet, ohne dass es zu einem unerwünschten Austritt von Öl aus dem Achsantriebsstrang kommt. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, dass der Achsantriebsstrang kostengünstig in der Herstellung sowie einfach in der Montage ausgeführt ist.It is therefore the object of the present invention to provide an electrically operable final drive train for a motor vehicle which avoids or at least reduces the problems known from the prior art and implements an electrically operable final drive train for a motor vehicle which ensures reliable venting of the final drive train without there is an undesired escape of oil from the final drive train. It is also the object of the invention that the final drive train is designed to be inexpensive to manufacture and easy to assemble.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in einem Motorgehäuse aufgenommene elektrische Maschine, und eine in einem Getriebegehäuse aufgenommene Getriebeanordnung, wobei das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse unter zumindest abschnittsweisen Zwischenschaltung einer Dichtung miteinander verbunden sind, wobei an der Dichtung ein in das Motorgehäuse und/oder das Getriebegehäuse hineinragendes Abschirmelement ausgebildet ist.This object is achieved by an electrically operable final drive train for a motor vehicle, comprising an electric machine accommodated in a motor housing and a transmission arrangement accommodated in a transmission housing, the engine housing and the transmission housing being connected to one another with a seal interposed at least in sections, the seal being one in the engine housing and / or the gear housing protruding shielding is formed.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass das Abschirmelement gleichzeitig mit der Montage der als solche üblicherweise notwendigen Dichtung installiert wird und somit in der Regel auch eine definierte Position des Abschirmelements festgelegt ist. Das Abschirmelement ragt in das Motorgehäuse und/oder Getriebegehäuse hinein, was bedeutet, dass es zumindest abschnittsweise nicht an dem Motorgehäuse und/oder Getriebegehäuse anliegt. Zusätzlich können die Fixierelemente der Dichtung, im Stand der Technik in der Regel die Flanschschrauben, dazu genutzt werden, das Abschirmelement in seiner Position zu fixieren, sodass zusätzliche Befestigungselemente entfallen.This achieves the advantage that the shielding element is installed at the same time as the seal that is usually required as such is installed, and a defined position of the shielding element is therefore generally also established. The shielding element protrudes into the motor housing and/or gear housing, which means that it does not bear against the motor housing and/or gear housing, at least in sections. In addition, the fixing elements of the seal, usually the flange screws in the prior art, can be used to fix the shielding element in its position, so that additional fastening elements are not required.

Das Abschirmelement kann insbesondere für ein hydraulisches Abschirmen, beispielsweise gegen Öl, ein pneumatisches Abschirmen, beispielsweise einen Luftstrom, ein elektromagnetisches Abschirmen, beispielsweise gegen elektromagnetische Strahlung, und/oder ein mechanisches Abschirmen, beispielsweise gegen ein Eindringen von Partikeln, ausgebildet sein.The shielding element can be designed in particular for hydraulic shielding, for example against oil, pneumatic shielding, for example an air flow, electromagnetic shielding, for example against electromagnetic radiation, and/or mechanical shielding, for example against the ingress of particles.

Besonders bevorzugt ist es ferner, dass das Abschirmelement aus einem ölabweisenden Werkstoff gebildet ist.It is also particularly preferred that the shielding element is formed from an oil-repellent material.

Ein elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kann wenigstens eine elektrische Maschine und wenigstens eine Getriebeanordnung umfassen, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung bevorzugt jeweils eine bauliche Einheit bilden. Der elektrische Achsantriebsstrang kann auch eine erste elektrische Maschine mit einer ersten Getriebeanordnung sowie eine zweite elektrische Maschine und mit einer zweiten Getriebeanordnung aufweisen, die in ihrer Gesamtheit wieder eine bauliche Einheit ausbilden.An electrically operable final drive train of a motor vehicle can include at least one electrical machine and at least one transmission arrangement, with the electrical machine and the transmission arrangement preferably each forming a structural unit. The electric axle drive train can also have a first electric machine with a first gear arrangement and a second electric machine and with a second gear arrangement, which in their entirety again form a structural unit.

Erfindungsgemäß besitzt die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse, wobei die bauliche Einheit über eine Fixierung der Getriebeanordnung gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Diese bauliche Einheit wird gelegentlich auch als E-Achse bezeichnet.According to the invention, the electrical machine has a motor housing and the transmission has a transmission housing, the structural unit being able to be effected by fixing the transmission arrangement in relation to the electrical machine. This structural unit is sometimes also referred to as the E-axis.

Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik der elektrischen Maschine aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.The motor housing encloses the electric machine. A motor housing can also accommodate the control and power electronics of the electrical machine. The motor housing can also be part of a cooling system for the electric machine and can be designed in such a way that cooling fluid can be supplied to the electric machine via the motor housing and/or the heat can be dissipated to the outside via the housing surfaces. In addition, the motor housing protects the electrical machine and any electronics that may be present from external influences.

Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Grauguss oder Stahlguss geformt sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Motorgehäuse ganz oder teilweise aus einem Kunststoff auszubilden. Das Motorgehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein.A motor housing can be formed in particular from a metallic material. Advantageously, the motor housing can be formed from a cast metal material, such as gray cast iron or cast steel. In principle, it is also conceivable to form the motor housing entirely or partially from a plastic. The motor housing can be single-shell or multi-shell, that is, undivided or divided.

Ein Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern (eventuell Kurvenscheiben) bei allen Belastungen diejenigen Freiheitsgrade zu gewähren, derer sie bedürfen, ohne sie in der Dreh- und eventuell Bahnbewegung zu behindern, sowie Lagerkräfte und Abstützmomente aufzunehmen.A gearbox housing is a housing for accommodating a gearbox. It has the task of guiding existing shafts via the bearings and giving the wheels (possibly cam disks) the degrees of freedom they require under all loads without impeding their rotational and possible path movement, as well as absorbing bearing forces and supporting torques.

Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Gehäuse ist insbesondere konfiguriert, sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen als auch Schmierstoff sicher aufnehmen können.A transmission housing can be single-shell or multi-shell, that is, undivided or divided. The housing is specifically configured to dampen noise and vibration as well as to securely contain lubricant.

Das Motorgehäuse der elektrischen Maschine und/oder das Getriebegehäuse der Getriebeanordnung können/kann auch jeweils in einem Antriebsstranggehäuse aufgenommen sein. Das Antriebsstranggehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, das Antriebsstranggehäuse aus einem Kunststoff zu bilden. Das Antriebsstranggehäuse kann insbesondere bevorzugt eine topfartige Grundform aufweisen, so dass die elektrische Maschine und das Getriebe über die offene Stirnseite des Antriebsstranggehäuses in dieses eingesetzt werden können.The motor housing of the electrical machine and/or the transmission housing of the transmission arrangement can/can also each be accommodated in a drive train housing. The drive train housing is preferably formed from a metallic material, particularly preferably from aluminum, gray cast iron or cast steel, in particular by means of a primary shaping process such as casting or die-casting. In principle, however, it would also be possible to form the drive train housing from a plastic. The drive train housing can particularly preferably have a pot-like basic shape, so that the electrical machine and the transmission can be inserted into the drive train housing via the open end face thereof.

Eine elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfasst in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.An electrical machine is used to convert electrical energy into mechanical energy and/or vice versa, and generally includes a stationary part referred to as a stator, stand or armature and a part referred to as a rotor or rotor and arranged movably relative to the stationary part.

Im Zusammenhang mit der Erfindung kann die elektrische Maschine als Radial- oder Axialflussmaschine ausgebildet sein. Um einen axial besonders kompakt bauende Achsantriebsstrang auszubilden, sind Axialflussmaschinen zu bevorzugen.In connection with the invention, the electrical machine can be designed as a radial or axial flow machine. In order to form an axially particularly compact axle drive train, preference should be given to axial flow machines.

Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.The electrical machine is intended in particular for use within an electrically operable drive train of a motor vehicle. In particular, the electric machine is dimensioned in such a way that vehicle speeds of more than 50 km/h, preferably more than 80 km/h and in particular more than 100 km/h can be achieved. The electric motor particularly preferably has an output of more than 30 kW, preferably more than 50 kW and in particular more than 70 kW. Furthermore, it is preferred that the electrical machine provides speeds greater than 5,000 rpm, particularly preferably greater than 10,000 rpm, very particularly preferably greater than 12,500 rpm.

Ferner weist die elektrische Maschine bevorzugt auch ein Kühlsystem auf. Das Kühlsystem dient der Abfuhr der innerhalb einer elektrischen Maschine durch elektrische Verluste erzeugten Wärme. Ein derartiges Kühlsystem kann Kühlkanäle innerhalb von Rotor (Rotorkühlkanal) und/oder Stator (Statorkühlkanal) aufweisen, durch die ein entsprechendes Kühlmedium zwecks Abtransport der Wärme geführt ist. Besonders bevorzugt ist das Kühlsystem mit der Getriebeanordnung gekoppelt, so dass beispielsweise das zur Schmierung der Getriebeanordnung verwendete Öl auch zur Kühlung der elektrischen Maschine verwendet wird.Furthermore, the electrical machine preferably also has a cooling system. The cooling system is used to dissipate the heat generated by electrical losses within an electrical machine. Such a cooling system can have cooling ducts inside the rotor (rotor cooling duct) and/or stator (stator cooling duct), through which a corresponding cooling medium is guided for the purpose of dissipating the heat. The cooling system is particularly preferably coupled to the transmission arrangement, so that, for example, the oil used to lubricate the transmission arrangement is also used to cool the electric machine.

Die Getriebeanordnung des elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs ist insbesondere mit der elektrischen Maschine koppelbar, welche zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Antriebsdrehmoment handelt es sich besonders bevorzugt um ein Hauptantriebsdrehmoment, sodass das Kraftfahrzeug ausschließlich durch das Antriebsdrehmoment angetrieben wird.The transmission arrangement of the electrically operable final drive train can be coupled in particular to the electric machine, which is designed to generate a drive torque for the motor vehicle. The drive torque is particularly preferably a main drive torque, so that the motor vehicle is driven exclusively by the drive torque.

Bevorzugt ist die Getriebeanordnung als ein Planetengetriebe ausgebildet, ganz besonders bevorzugt als ein schaltbares, insbesondere zweigängiges Planetengetriebe. Ferner kann die Getriebeanordnung alternativ oder ergänzend ein Differentialgetriebe aufweisen. Ein Differentialgetriebe ist ein Planetengetriebe mit einem Antrieb und zwei Abtrieben. Es hat üblicherweise die Funktion, zwei Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs so anzutreiben, dass sie in Kurven unterschiedlich schnell, aber mit gleicher Vortriebskraft drehen können.The gear arrangement is preferably designed as a planetary gear, very particularly preferably as a switchable, in particular two-speed planetary gear. Furthermore, the gear arrangement can alternatively or additionally have a differential gear. A differential gear is a planetary gear with one input and two outputs. It usually has the function of driving two vehicle wheels of a motor vehicle in such a way that they can turn at different speeds in curves, but with the same propulsive force.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen. For the purposes of this application, motor vehicles are land vehicles that are moved by machine power without being tied to railroad tracks. A motor vehicle can be selected, for example, from the group of passenger cars (cars), trucks (lorries), mopeds, light motor vehicles, motorcycles, buses (COM) or tractors.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Dichtung ringartig, umlaufend geschlossen ausgeführt ist, wodurch die Dichtung eine hinreichend gute Stabilität und eine hohe sowie sichere Dichtwirkung aufweist.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the seal is designed in the form of a ring, closed all the way around, as a result of which the seal has sufficiently good stability and a high and reliable sealing effect.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Abschirmelement einstückig mit der Dichtung ausgebildet ist, wodurch Montage des Abschirmelements bzw. der Dichtung besonders einfach erfolgen kann, da das Abschirmelement relativ zur Dichtung definiert festgelegt ist.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the shielding element is formed in one piece with the seal, whereby the shielding element or the seal can be installed particularly easily, since the shielding element is fixed in a defined manner relative to the seal.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Abschirmelement und die Dichtung aus im Wesentlichen identischen Materialen geformt sind, was ebenfalls zu einer kostengünstigen Herstellung beiträgt.Furthermore, according to a likewise advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the shielding element and the seal are formed from essentially identical materials, which also contributes to cost-effective production.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Abschirmelement aus einem an der Dichtung angespritzten Kunststoff geformt ist, was sich fertigungstechnisch als besonders günstig erwiesen hat.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the shielding element is formed from a plastic molded onto the seal, which has proven to be particularly favorable in terms of production technology.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Motorgehäuse einen ersten innenliegenden Raum aufweist, der mit einem ersten innenliegenden Raum des Getriebegehäuses kommuniziert, wobei das Abschirmelement in den ersten Raum des Motorgehäuses und/oder den ersten Raum des Getriebegehäuses zumindest abschnittsweise eingreift. In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der erste Raum des Motorgehäuses und/oder der erste Raum des Getriebegehäuses einen Kanal aufweisen/aufweist, der mit der Umgebung des elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs kommuniziert. Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass der erste Raum des Motorgehäuses und/oder der erste Raum des Getriebegehäuses ölbeaufschlagt sind und das Abschirmelement konfiguriert ist, den Kanal vor Eintritt von Öl zu schützen und einen Austausch von Luft zwischen den Räumen, zu erlauben. Der Vorteil, der hierdurch realisiert werden kann, ist, dass sich eine kostengünstige wie auch sichere Abschirmung des Kanals vor einem unerwünschten Ölaustritt realisieren lässt.Furthermore, the invention can also be further developed in such a way that the motor housing has a first inner space which communicates with a first inner space of the gear housing, the shielding element engaging at least in sections in the first space of the motor housing and/or the first space of the gear housing. In a likewise preferred embodiment variant of the invention, it can also be provided that the first space of the motor housing and/or the first space of the transmission housing have/have a channel which communicates with the surroundings of the electrically operable final drive train. It can also be advantageous to further develop the invention in such a way that the first space of the motor housing and/or the first space of the gear housing are exposed to oil and the shielding element is configured to protect the duct from the ingress of oil and an exchange of air between the spaces, to allow. The advantage that can be realized in this way is that the channel can be shielded against an undesired escape of oil in a cost-effective and reliable manner.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass der erste Raum des Getriebegehäuses radial oberhalb einer in dem Getriebegehäuse aufgenommenen Getriebeanordnung ausgebildet ist. Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die elektrische Maschine als Axialflussmaschine ausgebildet ist. Insbesondere durch die Kombination einer Axialflussmaschine mit einem oberhalb der Getriebeanordnung in dem Getriebegehäuse ausgebildeten ersten Raum, ist ein axial besonders kompakter Aufbau eines Achsantriebsstrangs zu realisieren.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it can be provided that the first space of the transmission housing is formed radially above a transmission arrangement accommodated in the transmission housing. Finally, the invention can also advantageously be designed in such a way that the electrical machine is designed as an axial flow machine. In particular, by combining an axial flow machine with a first space formed in the transmission housing above the transmission arrangement, an axially particularly compact design of an axle drive train can be realized.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea.

Es zeigt:

1 eine Axialschnittansicht auf einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang,
2 eine Querschnittsansicht auf einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang, und
3 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang in einer schematischen Blockschaltdarstellung.

It shows:

1 an axial sectional view of an electrically operable final drive train,
2 a cross-sectional view of an electrically operable final drive train, and
3 a motor vehicle with an electrically operable axle drive train in a schematic block diagram.

Die 1 und die 2 zeigen einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang 1 für ein Kraftfahrzeug 2, wie es exemplarisch in der 3 gezeigt ist, umfassend eine in einem Motorgehäuse 3 aufgenommene, als Axialflussmaschine ausgebildete, elektrische Maschine 12 und eine in einem Getriebegehäuse 4 aufgenommene Getriebeanordnung 5, wobei das Motorgehäuse 3 und das Getriebegehäuse 4 unter zumindest abschnittsweisen Zwischenschaltung einer ringartigen Dichtung 6 miteinander verbunden sind. Hierzu weisen sowohl das Motorgehäuse 3 als auch das Getriebegehäuse 4 korrespondierende Flanschabschnitte auf, über welche die Gehäuse 3,4 gegeneinander über Schraubverbindungen gesichert werden.The 1 and the 2 show an electrically operable final drive train 1 for a motor vehicle 2, as an example in the 3 is shown, comprising an electric machine 12, designed as an axial flow machine, accommodated in a motor housing 3 and a transmission arrangement 5 accommodated in a transmission housing 4, wherein the motor housing 3 and the transmission housing 4 are connected to one another with an annular seal 6 interposed at least in sections. For this purpose, both the motor housing 3 and the gear housing 4 have corresponding flange sections, via which the housings 3, 4 are secured against one another via screw connections.

An der Dichtung 6 ist ein in das Motorgehäuse 3 und/oder das Getriebegehäuse 4 hineinragendes Abschirmelement 7 ausgebildet ist. Das Abschirmelement 7 ist einstückig mit der Dichtung 6 ausgebildet.A shielding element 7 that protrudes into the motor housing 3 and/or the transmission housing 4 is formed on the seal 6 . The shielding element 7 is formed in one piece with the seal 6 .

Das Motorgehäuse 3 weist einen ersten innenliegenden Raum 8 auf, der mit einem ersten innenliegenden Raum 9 des Getriebegehäuses 4 kommuniziert, wobei das Abschirmelement 7 in den ersten Raum 8 des Motorgehäuses 3 und/oder den ersten Raum 9 des Getriebegehäuses 9 zumindest abschnittsweise radial nach innen eingreift. Der erste Raum 9 des Getriebegehäuses 4 ist radial oberhalb der in dem Getriebegehäuse 4 aufgenommenen Getriebeanordnung 5 ausgebildet und besitzt einen in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung 5 angeordneten Kanal 10, der mit der Umgebung 14 des elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs 1 kommuniziert und so für eine Entlüftung bzw. Druckausgleich zwischen dem Getriebegehäuse 4, dem Motorgehäuse 3 und der Umgebung 14 sorgt.The motor housing 3 has a first interior space 8 which communicates with a first interior space 9 of the gear housing 4, with the shielding element 7 extending radially inward at least in sections into the first space 8 of the motor housing 3 and/or the first space 9 of the gear housing 9 intervenes. The first space 9 of the transmission housing 4 is formed radially above the transmission arrangement 5 accommodated in the transmission housing 4 and has a channel 10 which is arranged in the direction of gravity above the transmission arrangement 5 and which communicates with the environment 14 of the electrically operable final drive train 1 and is thus used for ventilation or Pressure equalization between the transmission housing 4, the motor housing 3 and the environment 14 provides.

Sowohl der erste Raum 8 des Motorgehäuses 3 als auch der erste Raum 9 des Getriebegehäuses 4 können im Betrieb des Achsantriebsstrangs, beispielsweise durch eine Ölnebelerzeugung bei hohen Drehzahlen der Getriebeanordnung 5, ölbeaufschlagt sein. Dies ist durch den gestrichelten Pfeil, der die Fließ- bzw. Bewegungsrichtung des Öls 11 bzw. des Ölnebels andeutet.Both the first space 8 of the motor housing 3 and the first space 9 of the transmission housing 4 can be exposed to oil during operation of the final drive train, for example due to oil mist generation at high speeds of the transmission arrangement 5 . This is indicated by the dashed arrow, which indicates the direction of flow or movement of the oil 11 or of the oil mist.

Man erkennt gut, dass das Öl 11 aus der Getriebeanordnung 5 radial nach außen geschleudert und so in den ersten Raum 8 des Motorgehäuses 3 gelangen kann. Ein Ölaustritt aus dem Motorgehäuse 3 oder dem Getriebegehäuse 4 ist durch die Dichtung 6 verhindert. Das Abschirmelement 7 ist nun so konfiguriert, dass der Kanal 10 vor Eintritt von Öl 11 weitestgehend geschützt ist und einen Austausch von Luft 13 zwischen den Räumen 8,9 bewirkt ist. Hierzu kann das Abschirmelement 7 eine oder mehrere entsprechende Öffnungen aufweisen, ansonsten aber den ersten Raum 8 des Motorgehäuses 3 mechanisch vom ersten Raum 9 des Getriebegehäuses 4 trennen.It is easy to see that the oil 11 is thrown radially outwards from the transmission arrangement 5 and can thus reach the first space 8 of the motor housing 3 . The seal 6 prevents oil from escaping from the motor housing 3 or the transmission housing 4 . The shielding element 7 is now configured in such a way that the channel 10 is largely protected against the ingress of oil 11 and an exchange of air 13 between the spaces 8.9 is effected. For this purpose, the shielding element 7 can have one or more corresponding openings, but otherwise mechanically separate the first space 8 of the motor housing 3 from the first space 9 of the gear housing 4 .

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' feature, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.

BezugszeichenlisteReference List

11: Achsantriebsstrangfinal drive train
22: Kraftfahrzeugmotor vehicle
33: Motorgehäusemotor housing
44: Getriebegehäusegear case
55: Getriebeanordnunggear arrangement
66: Dichtungpoetry
77: Abschirmelementshielding element
88th: RaumSpace
99: RaumSpace
1010: Kanalchannel
1111: Öloil
1212: elektrische Maschineelectric machine
1313: LuftAir
1414: UmgebungVicinity

Claims

Electrically operable final drive train (1) for a motor vehicle (2), comprising an electric machine (12) accommodated in a motor housing (3) and a transmission arrangement (5) accommodated in a transmission housing (4), the motor housing (3) and the Transmission housing (4) are connected to one another with a seal (6) interposed at least in sections, characterized in that a shielding element (7) which projects into the motor housing (3) and/or the transmission housing (4) is formed on the seal (6).

Final drive train (1) according to claim 1 , characterized in that the seal (6) is ring-like, closed all the way round.

Axle drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding element (7) is constructed in one piece with the seal (6).

Final drive train (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the shielding element (7) and the seal (6) are formed from essentially identical materials.

Axle drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding element (7) is formed from a plastic molded onto the seal (6).

Axle drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor housing (3) has a first interior space (8) which communicates with a first interior space (9) of the transmission housing (4), the shielding element (7) engages at least in sections in the first space (8) of the motor housing (3) and/or the first space (9) of the gear housing (9).

Final drive train (1) according to claim 6 , characterized in that the first space (8) of the motor housing (3) and/or the first space (9) of the gear housing (4) has/has a duct (10) which communicates with the environment (14) of the electrically operable final drive train (1) communicated.

Final drive train (1) according to claim 6 or 7 , characterized in that the first space (8) of the motor housing (3) and / or the first space (9) of the gear housing (4) are exposed to oil and the shielding element (7) is configured, the channel (10) before oil enters (11) and allow an exchange of air (13) between the spaces (8,9).

Final drive train (1) according to one of Claims 6 - 8th , characterized in that the first space (9) of the gear housing (4) is formed radially above a gear arrangement (5) accommodated in the gear housing (4).

Axle drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical machine (12) is designed as an axial flow machine.