DE102022102854A1

DE102022102854A1 - Elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang

Info

Publication number: DE102022102854A1
Application number: DE102022102854.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Wenisch; Dominik Etges; Jakob Epp; Dominik Lischowski
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2042-02-09
Also published as: WO2023151738A1; DE102022102854B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs (2), umfassend eine in einem Motorgehäuse (3) aufgenommene elektrische Maschine (4) und eine mit der elektrischen Maschine (4) drehmomentübertragende nasslaufende Getriebeanordnung (5), welche in einem Getriebegehäuse (6) aufgenommen ist, wobei das Motorgehäuse (3) und das Getriebegehäuse (6) zu einer baulichen Einheit (7) zusammengesetzt sind, wobei in axialer Richtung zwischen dem Motorgehäuse (3) und dem Getriebegehäuse (6) ein Adapterring (8) angeordnet ist, der eine erste umlaufende Ringfläche (9) mit dem Motorgehäuse (3) sowie eine zweite umlaufende Ringfläche (10) mit dem Getriebegehäuse (6) ausbildet und welcher in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung (5) und radial unterhalb der Ringflächen (9,10) eine erste Durchgangsöffnung (11) aufweist, welche im Betrieb des Achsantriebsstrangs (1) von einem Hydraulikfluid (12) der Getriebeanordnung (5) in Richtung der elektrischen Maschine (4) durchströmbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine in einem Motorgehäuse aufgenommene elektrische Maschine und eine mit der elektrischen Maschine drehmomentübertragende nasslaufende Getriebeanordnung, welche in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, wobei das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse zu einer baulichen Einheit zusammengesetzt sind.
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.
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 Stirnraddifferential 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 bezeichnet.
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.
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 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.
Gleichzeitig benötigen Getriebeanordnung in E-Achsen oder Hybridmodulen eine hinreichend gute Schmierung, um neben einer Kühlung der thermisch beanspruchten Bauelementen auch eine hinreichend gute Schmierung für geringe Reibverluste der Getriebeanordnung bereitzustellen. Häufig kommen in den bei E-Achsen oder Hybridmodulen verwendeten Getriebeanordnungen Planetengetriebe, beispielsweise auch als Differentialgetriebe, zum Einsatz.
Der Aufbau eines Planetentriebes in einem Kraftfahrzeuggetriebe umfasst wenigstens einen Planetensatz, bei dem Planetenräder auf einem Planetenradbolzen wälz- oder gleitgelagert drehbar angeordnet sind, der in einem Planetenträger aufgenommen ist. Für eine dauerhafte Funktion und zur Erzielung einer hohen Lebensdauer des Planetengetriebes ist eine wirkungsvolle Schmierung der Planetenradlagerung sowie das Abführen von Reibungswärme entscheidend. Als Schmiermittel wird ein Öl insbesondere aus Richtung einer zentral im Planetentrieb angeordneten An- oder Abtriebswelle bevorzugt durch Fliehkraft über Ölkanäle oder Bohrungen der Planetenradlagerung zugeleitet.
Die DE 10 2010 054 868 A1 zeigt ein Planetengetriebe, das als ein Differential, bevorzugt als Achsdifferential einsetzbar ist. Zur Schmierung der Planetenradlagerung schließt der Planetenradbolzen einen als Stufenbohrung ausgebildeten Schmierölkanal ein, von dem ausgehend über radiale Bohrungen das Schmieröl zur Lagerung des Planetenrades strömt. Mittels einer einlassseitig in den Schmierölkanal eingesetzten Ölfangschale wird eine gezielte Schmierölbeaufschlagung sichergestellt.
Gemäß der DE 10 2005 054 084 A1 umfasst der Planetenradträger eines Planetengetriebes einen ein Rinnenprofil bildenden Ölfangring, dessen Öffnung zu der Umlaufachse des Planetenradträgers ausgerichtet ist. An das Rinnenprofil sind an der dem Planetenradträger zugewandten Seite des Ölfangringes mehrere Ölführungskanäle vorgesehen, über die das Öl von dem Rinnenprofil zu der Lagerung des Planetenrades geleitet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kompakt bauenden Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer optimierten Kühlung der elektrischen Maschine bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine in einem Motorgehäuse aufgenommene elektrische Maschine und eine mit der elektrischen Maschine drehmomentübertragende nasslaufende Getriebeanordnung, welche in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, wobei das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse zu einer baulichen Einheit zusammengesetzt sind, wobei in axialer Richtung zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse ein Adapterring angeordnet ist, der eine erste umlaufende Ringfläche mit dem Motorgehäuse sowie eine zweite umlaufende Ringfläche mit dem Getriebegehäuse ausbildet und welcher in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung und radial unterhalb der Ringflächen, eine erste Durchgangsöffnung aufweist, welche im Betrieb des Achsantriebsstrangs von einem Hydraulikfluid der Getriebeanordnung in Richtung der elektrischen Maschine durchströmbar ist.
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine Rückführung des Hydraulikfluids, welches im Betrieb des Achsantriebsstrangs größtenteils durch die Vermischung mit Luft als Ölnebel in der Getriebeanordnung bzw. in dem Getriebegehäuse verteilt wird, auch aus den radial äußeren Randbereichen des Getriebegehäuses hin zu der elektrischen Maschine realisiert wird, was die Kühlwirkung für die elektrische Maschine erhöht und optimiert. Ferner kann das Hydraulikfluid auch aus den radial äußeren Bereichen hin zu radial inneren Bauteilen des Achsantriebsstrangs geleitet werden, die einen entsprechenden Kühl- und/oder Schmierungsbedarf besitzen, wie beispielsweise die Rotorlager des Rotors der elektrischen Maschine.
Durch die Rotation der Komponenten der Getriebeanordnung, wie z.B. Planetenstufen, wird das Hydraulikfluid durch die Getriebeanordnung und das Getriebegehäuse gefördert. An den in Schwerkraftrichtung zwischen dem Getriebegehäuse und der Getriebeanordnung höchsten Punkten wird das Hydraulikfluid durch die Durchgangsöffnung des Adapterrings auf die Motorseite geleitet. Diese hydraulische Funktion kann durch den separat ausgebildeten Adapterring bereitgestellt werden, was zum einen eine flexible Fertigung wie auch einfache Montage des Achsantriebsstrangs begünstigt. Durch die Anordnung der Durchgangsöffnungen kann eine gezielte Rückführung des Hydraulikfluids an für den Betrieb notwendige Stellen realisiert werden.
Ein elektrisch betreibbarer Antriebsstrang umfasst eine elektrische Maschine und bevorzugt eine mit der elektrischen Maschine gekoppelte Getriebeanordnung. Die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine bilden eine bauliche Einheit. Diese kann beispielsweise mittels eines Antriebsstranggehäuses gebildet sein, in welchem die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine gemeinsam aufgenommen sind.
Die elektrische Maschine besitzt bevorzugt ein Motorgehäuse und/oder das Getriebe ein Getriebegehäuse, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung des Getriebes gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Das 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. Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Gehäuse sollte insbesondere auch sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen als auch Hydraulikfluid sicher aufnehmen können. Das Getriebegehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt.
Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Hydraulikfluid 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.
Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Aluminiumdruckguss, Magnesiumdruckguss, Grauguss oder Stahlguss geformt sein.
Die elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und sie 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, insbesondere drehbar, angeordneten Teil.
Die elektrische Maschine des erfindungsgemäßen Achsantriebsstrangs ist bevorzugt als Axialflussmaschine ausgebildet. Der magnetische Fluss in einer elektrischen Axialflussmaschine (AFM) ist im Luftspalt zwischen Stator und Rotor axial zu einer Rotationsrichtung des Rotors der Axialflussmaschine gerichtet. Es gibt unterschiedliche Typen von Axialflussmaschinen. Ein bekannter Typ ist eine sogenannte I-Anordnung, bei der der Rotor axial neben einem Stator oder zwischen zwei Statoren angeordnet ist. Ein anderer bekannter Typ ist eine sogenannte H-Anordnung, bei der zwei Rotoren auf gegenüberliegenden axialen Seiten eines Stators angeordnet sind. Die elektrische Axialflussmaschine ist bevorzugt als I-Typ konfiguriert.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine Mehrzahl von Rotor-Stator-Konfigurationen als I-Typ und/oder H-Typ axial nebeneinander angeordnet sind. Auch wäre es in diesem Zusammenhang möglich, sowohl eine oder mehrere Rotor-Stator-Konfigurationen des I-Typs sowie eine oder mehrere Rotor-Stator-Konfigurationen des H-Typs in axialer Richtung nebeneinander anzuordnen. Insbesondere ist es auch zu bevorzugen, dass die Rotor-Stator-Konfiguration des H-Typs und/oder des I-Typs jeweils im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, so dass diese modulartig zu einer Gesamtkonfiguration zusammengefügt werden können. Derartige Rotor-Stator-Konfigurationen können insbesondere koaxial zueinander angeordnet sein sowie mit einer gemeinsamen Rotorwelle oder mit mehrere Rotorwellen verbunden sein.
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.
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.
Die Getriebeanordnung 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. Bevorzugt ist die Getriebeanordnung als ein Planetengetriebe ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Adapterring in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung und radial unterhalb der Ringflächen, eine zweite Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche in Umfangsrichtung von der ersten Durchgangsöffnung beabstandet ist, was den hydraulischen Durchsatz an Hydraulikfluid verbessert.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der Adapterring einen sich auf der elektrischen Maschine abgewandten Seite in axialer Richtung aus dem Adapterring herauserstrechenden umlaufenden zylinderringartigen Kragen aufweist, welcher in radialer Richtung unterhalb der ersten Durchgangsöffnung und/oder der zweiten Durchgangsöffnung positioniert ist, was ebenfalls zu einer verbesserten Hydraulikführung beitragen kann, da der Kragen beispielsweise als Sammelfläche für Hydraulikfluid fungieren kann.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass an einer radial äußeren Mantelfläche des Kragens wenigstens zwei sich in radialer Richtung nach außen aus der Mantelfläche axial erstreckende Ölleitrippen, ausgebildet sind, die die erste Durchgangsöffnung und/oder die zweite Durchgangsöffnung umfänglich einfassen. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass durch die Ölleitrippen eine wannenartige Struktur ausgebildet werden kann, in der sich Hydraulikfluid im Betrieb des Achsantriebsstrangs ansammeln kann und von dort aus gezielt durch die Durchgangsöffnungen auf die Motorseite abgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die erste Durchgangsöffnung und/oder die zweite Durchgangsöffnung in Umfangsrichtung unmittelbar an einer der Ölleitrippen, angeordnet ist, so dass das Hydraulikfluid über den zylinderringartigen Kragen umfänglich in Schwerkraftrichtung zu der ersten Durchgangsöffnung und/oder zweiten Durchgangsöffnung fließt und an einer der Ölleitrippen, anstehendes Hydraulikfluid durch die erste Durchgangsöffnung und/oder die zweite Durchgangsöffnung abfließt, was sich hinsichtlich der Kühlleistung und Betriebssicherheit der Kühlung als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die erste Durchgangsöffnung und/oder die zweite Durchgangsöffnung auf der der elektrischen Maschine zugewandten Seite in einen an dem Adapterring ausgeformten Ölleitkanal münden/mündet, welcher sich in Schwerkraftrichtung zum radial inneren Umfang des Adapterrings hin erstreckt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass das Hydraulikfluid so definiert auf der Motorseite in Schwerkraftrichtung abgeführt werden kann.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Kragen eine zu der ersten Durchgangsöffnung und/oder zweiten Durchgangsöffnung orientierte Neigung aufweist. Auch hierdurch kann erreicht werden, dass das Hydraulikfluid kontrolliert den Durchgangsöffnungen zugleitet wird.
Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Motorgehäuse topfartig mit einem Gehäuseboden ausgeformt ist, welcher an der der Getriebeanordnung zugewandten Seite des Motorgehäuses ausgebildet ist. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass der Gehäuseboden so direkt von dem die Durchgangsöffnungen durchströmenden Hydraulikfluid beaufschlagbar und somit kühlbar ist.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass radial innerhalb des Adapterrings ein ringscheibenartiges Ölleitelement angeordnet ist, so dass Hydraulikfluid aus dem Ölleitkanal über das Ölleitelement in Richtung der elektrischen Maschine geführt wird, was ebenfalls zu einer kontrollierten und definierten Leitung des Hydraulikfluids beiträgt und somit auch zu einer optimierten Kühlleistung.
Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass radial innerhalb des Adapterrings ein Hohlrad eines Planetengetriebes positioniert ist und eine Freilaufeinrichtung radial außerhalb des Hohlrads und radial innerhalb des zylinderringförmigen Kragens angeordnet ist, wodurch ein besonders kompakt bauender Achsantriebsstrang ausgebildet werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
Es zeigt:

1 einen Ausschnitt eines Achsantriebsstrangs in einer Axialschnittdarstellung,
2 einen freigestellten Adapterring in zwei unterschiedlichen perspektivischen Ansichten,
3 eine Detailansicht der Durchgangsöffnungen des Adapterrings,
4 einen Adapterring mit einem koaxial angeordnetem Ölleitelement, und
5 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang in einer schematischen Blockschaltdarstellung.

Die 1 Figur zeigt einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs 2, wie er auch exemplarisch in der 5 skizziert ist.
Der Achsantriebsstrang 1 umfasst eine in einem Motorgehäuse 3 aufgenommene elektrische Maschine 4 und eine mit der elektrischen Maschine 4 drehmomentübertragende nasslaufende Getriebeanordnung 5, welche in einem Getriebegehäuse 6 aufgenommen ist. Das Motorgehäuse 3 und das Getriebegehäuse 6 sind zu einer baulichen Einheit 7 zusammengesetzt.
In axialer Richtung zwischen dem Motorgehäuse 3 und dem Getriebegehäuse 6 ist ein Adapterring 8 angeordnet, der eine erste umlaufende Ringfläche 9 mit dem Motorgehäuse 3 sowie eine zweite umlaufende Ringfläche 10 mit dem Getriebegehäuse 6 ausbildet. Der Adapterring 8 besitzt ferner in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung 5 und radial unterhalb der Ringflächen 9,10 eine erste Durchgangsöffnung 11, welche im Betrieb des Achsantriebsstrangs 1 von einem Hydraulikfluid 12 der Getriebeanordnung 5 in Richtung der elektrischen Maschine 4 durchströmbar ist. Dies ist in der 1 durch den gepunkteten Pfeil angedeutet.
Das Motorgehäuse 3 ist topfartig mit einem Gehäuseboden 19 ausgeformt, welcher an der der Getriebeanordnung 5 zugewandten Seite des Motorgehäuses 3 ausgebildet ist, wodurch der Gehäuseboden 19 durch das durch die Durchgangsöffnung 11 hindurchströmende Hydraulikfluid 12 beaufschlagbar und folglich kühlbar ist. Um eine definierte hydraulische Führung des Hydraulikfluids 12 auszubilden, ist radial innerhalb des Adapterrings 8 ein ringscheibenartiges Ölleitelement 20 angeordnet, so dass Hydraulikfluid 12 aus dem Öllleitkanal 17 über das Ölleitelement 20 in Richtung der elektrischen Maschine 4 geführt wird.
Radial innerhalb des Adapterrings 8 ist ein Hohlrad 21 eines Planetengetriebes 22 positioniert und eine Freilaufeinrichtung 23 ist radial außerhalb des Hohlrads 21 und radial innerhalb des zylinderringförmigen Kragens 13 angeordnet. Die Freilaufeinrichtung 23 ist über eine Verzahnung mit dem Hohlrad 21 verbunden. Durch eine Sperrfunktion der Freilaufeinrichtung 23 kann die Rotation des Hohlrades 21 verhindert werden.
Aus der 2 ist ersichtlich, dass in dem Adapterring 8 in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung 5 und radial unterhalb der Ringflächen 9,10 eine zweite Durchgangsöffnung 18 ausgebildet ist, welche in Umfangsrichtung von der ersten Durchgangsöffnung 11 beabstandet ist. Der Adapterring 8 weist einen auf seiner der elektrischen Maschine 4 abgewandten Seite in axialer Richtung aus dem Adapterring 8 herauserstrechenden umlaufenden zylinderringartigen Kragen 13 auf, welcher in radialer Richtung unterhalb der ersten Durchgangsöffnung 11 und der zweiten Durchgangsöffnung 18 positioniert ist.
An einer radial äußeren Mantelfläche 14 des Kragens 13 sind zwei sich in radialer Richtung nach außen aus der Mantelfläche 14 axial erstreckende Ölleitrippen 15,16 ausgebildet, die die erste Durchgangsöffnung 11 und die zweite Durchgangsöffnung 18 umfänglich einfassen. Der Kragen 13 kann für eine verbesserte Zuführung bzw. ein verbessertes Abfließen des Hydraulikfluids 12 eine zu der ersten Durchgangsöffnung 11 und der zweiten Durchgangsöffnung 18 orientierte Neigung aufweisen.
Die 3 zeigt des Weiteren, dass die erste Durchgangsöffnung 11 und die zweite Durchgangsöffnung 18 in Umfangsrichtung jeweils unmittelbar an einer der Ölleitrippen 15,16 angeordnet sind, so dass das Hydraulikfluid 12 über den zylinderringartigen Kragen 13 umfänglich in Schwerkraftrichtung zu der ersten Durchgangsöffnung 11 und zweiten Durchgangsöffnung 18 fließt und an einer der Ölleitrippen 15,16 anstehendes Hydraulikfluid 12 durch die erste Durchgangsöffnung 11 und die zweite Durchgangsöffnung 18 abfließt, was sich auch noch einmal gut aus einer Zusammenschau der 2a und 3 nachvollziehen lässt.
Die umfängliche Distanz zwischen den Durchgangsöffnungen 11,18 ist so gewählt, dass zwischen den Ölleitrippen 15,16 eine größtmögliche Fläche oberhalb des Kragens 13 bereitgestellt werden kann, auf der das Hydraulikfluid 12 abgebremst und aufgefangen werden kann. Über die Ölleitrippen 15,16 wird das Hydraulikfluid 12 dann auf die Motorseite des Adapterrings 8 geleitet.
In der 2b ist ferner gezeigt, dass die erste Durchgangsöffnung 11 und die zweite Durchgangsöffnung 18 auf der der elektrischen Maschine 4 zugewandten Seite in jeweils einen an dem Adapterring 8 ausgeformten Ölleitkanal 17 münden, welcher sich in Schwerkraftrichtung zum radial inneren Umfang des Adapterrings 8 hin erstreckt.
Wie sich anhand der 2 auch gut nachvollziehen lässt, sind die Ölleitrippen 15,16 von der axialen Länge über die komplette axiale Erstreckung des Kragens 13 ausgebildet, um so die größtmögliche Menge an Hydraulikfluid 12 aufzufangen und weiterzuleiten. Die Ölleitrippen 15,16 sind so ausgebildet, dass das Hydraulikfluid 12, welches im Betrieb eine Umfangsgeschwindigkeit erfährt, abgebremst wird und über die Ölleitrippen 15,16 axial zu den Durchgangsöffnungen 11,18 geführt wird.
Über die beiden Durchgangsöffnungen 11,18 des Adapterrings 8 gelangt das Hydraulikfluid 12 so auf die der elektrischen Maschine zugewandten Seite des Adapterrings 8 und kann über die beiden Ölleitkanäle 17 auf das Ölleitelement 20 geführt werden. So kann die Sicherstellung einer ausreichenden Zufuhr von Hydraulikfluid 12 zu einzelnen Komponenten des Achsantriebsstrangs 1, wie z.B. Rotorlagern sichergestellt werden.
Die Ölleitrippen 15,16 stellen also eine Anhaftfläche bzw. Aufprallfläche für das hochgeschleuderte Hydraulikfluid 12 bereit. Wie sich aus der 3 besonders gut erkennen lässt, schmiegen sich die Durchgangsöffnungen 11,18 an die Ölleitrippen 15,16 an, um eine einwandfreie Weiterleitung des Hydraulikfluids 12 zu gewährleisten.
Die Durchgangsöffnungen 11,18 und damit auch die Ölleitrippen 15,16 sind so positioniert, dass der Ölleitkanal 17 auf der Motorseite des Adapterrings 8 in Schwerkraftrichtung über den hydraulischen Leitstrukturen des aus einem Blech geformten Ölleitelements 20 liegt und damit ein stetiges Drauftropfen auf das Ölleitelement 20 gewährleistet wird, was sich auch gut anhand der 4 nachvollziehen lässt.
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.
Bezugszeichenliste

1: Achsantriebsstrang
2: Kraftfahrzeug
3: Motorgehäuse
4: elektrische Maschine
5: Getriebeanordnung
6: Getriebegehäuse
7: Einheit
8: Adapterring
9: Ringfläche
10: Ringfläche
11: Durchgangsöffnung
12: Hydraulikfluid
13: Kragen
14: Mantelfläche
15: Ölleitrippe
16: Ölleitrippe
17: Ölleitkanal
18: Durchgangsöffnung
19: Gehäuseboden
20: Ölleitelement
21: Hohlrad
22: Planetengetriebe
23: Freilaufeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010054868 A1 [0008]
DE 102005054084 A1 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

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 [0003]

Claims

Elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs (2), umfassend eine in einem Motorgehäuse (3) aufgenommene elektrische Maschine (4) und eine mit der elektrischen Maschine (4) drehmomentübertragende nasslaufende Getriebeanordnung (5), welche in einem Getriebegehäuse (6) aufgenommen ist, wobei das Motorgehäuse (3) und das Getriebegehäuse (6) zu einer baulichen Einheit (7) zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung zwischen dem Motorgehäuse (3) und dem Getriebegehäuse (6) ein Adapterring (8) angeordnet ist, der eine erste umlaufende Ringfläche (9) mit dem Motorgehäuse (3) sowie eine zweite umlaufende Ringfläche (10) mit dem Getriebegehäuse (6) ausbildet und welcher in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung (5) und radial unterhalb der Ringflächen (9,10) eine erste Durchgangsöffnung (11) aufweist, welche im Betrieb des Achsantriebsstrangs (1) von einem Hydraulikfluid (12) der Getriebeanordnung (5) in Richtung der elektrischen Maschine (4) durchströmbar ist.
Achsantriebsstrang (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Adapterring (8) in Schwerkraftrichtung oberhalb der Getriebeanordnung (5) und radial unterhalb der Ringflächen (9,10) eine zweite Durchgangsöffnung (18) ausgebildet ist, welche in Umfangsrichtung von der ersten Durchgangsöffnung (11) beabstandet ist.
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapterring (8) einen sich auf der elektrischen Maschine (4) abgewandten Seite in axialer Richtung aus dem Adapterring (8) herauserstrechenden umlaufenden zylinderringartigen Kragen (13) aufweist, welcher in radialer Richtung unterhalb der ersten Durchgangsöffnung (11) und/oder der zweiten Durchgangsöffnung (18) positioniert ist.
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer radial äußeren Mantelfläche (14) des Kragens (13) wenigstens zwei sich in radialer Richtung nach außen aus der Mantelfläche (14) axial erstreckende Ölleitrippen (15,16) ausgebildet sind, die die erste Durchgangsöffnung (11) und/oder die zweite Durchgangsöffnung (18) umfänglich einfassen.
Achsantriebsstrang (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchgangsöffnung (11) und/oder die zweite Durchgangsöffnung (18) in Umfangsrichtung unmittelbar an einer der Ölleitrippen (15,16) angeordnet ist, so dass das Hydraulikfluid (12) über den zylinderringartigen Kragen (13) umfänglich in Schwerkraftrichtung zu der ersten Durchgangsöffnung (11) und/oder zweiten Durchgangsöffnung (18) fließt und an einer der Ölleitrippen (15,16) anstehendes Hydraulikfluid (12) durch die erste Durchgangsöffnung (11) und/oder die zweite Durchgangsöffnung (18) abfließt.
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchgangsöffnung (11) und/oder die zweite Durchgangsöffnung (18) auf der der elektrischen Maschine (4) zugewandten Seite in einen an dem Adapterring (8) ausgeformten Ölleitkanal (17) münden/mündet, welcher sich in Schwerkraftrichtung zum radial inneren Umfang des Adapterrings (8) hin erstreckt.
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (13) eine zu der ersten Durchgangsöffnung (11) und/oder zweiten Durchgangsöffnung (18) orientierte Neigung aufweist.
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (3) topfartig mit einem Gehäuseboden (19) ausgeformt ist, welcher an der der Getriebeanordnung (5) zugewandten Seite des Motorgehäuses (3) ausgebildet ist
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb des Adapterrings (8) ein ringscheibenartiges Ölleitelement (20) angeordnet ist, so dass Hydraulikfluid (12) aus dem Ölleitkanal (17) über das Ölleitelement (20) in Richtung der elektrischen Maschine (4) geführt wird.
Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb des Adapterrings (8) ein Hohlrad (21) eines Planetengetriebes (22) positioniert ist und eine Freilaufeinrichtung (23) radial außerhalb des Hohlrads (21) und radial innerhalb des zylinderringförmigen Kragens (13) angeordnet ist.