EP4573302A1

EP4573302A1 - Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung

Info

Publication number: EP4573302A1
Application number: EP23744447.6A
Authority: EP
Inventors: Georg Johann MEINGASSNER; Tobias RIESCH; Stefan Brachmeier; Richard Baeumler; Michael Staake
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-08-17
Filing date: 2023-07-18
Publication date: 2025-06-25
Also published as: US20250389324A1; DE102022120761A1; WO2024037808A1; CN119317789A

Abstract

Kraftfahrzeugantriebssystem (24) mit einem elektromechanischen Energiewandler als elektrischer Antriebsmaschine (15) und mit einer Traktionsgetriebevorrichtung zum Übertragen von Antriebsleistung auf einen Kraftfahrzeugachsantrieb, wobei die Traktionsgetriebevorrichtung eine Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung aufweist und wobei in dieser eine Traktionsgetriebeantriebswelle (1) drehbar gelagert ist, welche mit der elektrischen Antriebsmaschine (15) drehfest verbunden ist oder selektiv drehfest mit dieser verbindbar ist und mit einer Traktionsgetriebezwischenwelle (4), welche drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist und welche achsparallel und radial beabstandet zu der Traktionsgetriebeantriebswelle (1) angeordnet ist und mit einer Traktionsgetriebeabtriebswelle (2), welche drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist und welche achsparallel und radial beabstandet zu den beiden anderen Traktionsgetriebewelle (1, 4) angeordnet ist, wobei auf der Traktionsgetriebeantriebswelle (1) ein Traktionsgetriebeantriebszahnrad (19) angeordnet ist, welches mit einem ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad (6) in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) angeordnet ist und wobei auf der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) ein zweites Traktionsgetriebezwischenzahnrad (20) angeordnet ist, welches mit einem Traktionsgetriebeabtriebszahnrad (3) in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) angeordnet ist und wobei die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung ein Traktionsgetriebegehäuse (13) und einen Traktionsgetriebedeckel (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Traktionsgetriebewellen (1, 2, 4) jeweils mit einer Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert sind und dass eine derartige Lagerung jeweils wenigstens ein Festlager zur Aufnahme von Axialkräften aufweist und dass wenigstens zwei dieser Festlager in dem Traktionsgetriebedeckel (14) angeordnet sind.

Description

Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kraftfahrzeugantriebssystem zum Überwinden von Kraftfahrzeug-Fahrwiderständen wie Rollwiderstand, Luftwiderstand und dergleichen und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebssystem. Aus der DE 10 2019 127 242 A1 ist eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem Getriebe, sowie eine Antriebsanordnung mit einem Getriebe und einer Elektromaschine, bekannt.

Eine allgemeine Anforderung an den Antrieb eines Kraftfahrzeugs ist, dass dieser die benötigte Antriebsleistung komfortabel und effizient bereitstellt. Dabei können sich diese beiden Eigenschaften, beziehungsweise deren Erreichung, gegenseitig negativ beeinflussen. Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Kraftfahrzeugantriebssystems mit einem Zahnradgetriebe erläutert, wobei die Zahnräder dieses Getriebes eine sogenannte Evolventenverzahnung aufweisen. Bei derartigen Verzahnungen ist es bekannt, dass sogenannte Hochverzahnungen, insbesondere also Zahnradpaare mit einer Profilüberdeckung >= 2,0 und einer Sprungüberdeckung >= 2,0, einen besonders komfortablen Antrieb ermöglichen. Bei einem Zahnradpaar mit kleinerer Profilüberdeckung und einer anderen Überdeckungskombinationen kann zwar die Effizienz gegenüber der oben erläuterten Hochverzahnung verbessert werden, dies führt in der Regel aber zu einem Akustik-Nachteil und verschlechtert damit den Komfort bei der Leistungsübertragung. Weiter ist bei einem Kraftfahrzeugantrieb auch eine Dämmung von Geräuschen mittels zusätzlicher Dämmstoffe grundsätzlich möglich, diese wirkt sich aber negativ auf das Fahrzeuggewicht aus, bedeutet zusätzlichen Aufwand und verschlechtert so die Effizienz des Kraftfahrzeugs.

Die Erfindung schlägt demgegenüber ein Kraftfahrzeugantriebssystem vor, welches gleichermaßen eine Übertragung von Antriebsleistung mit hoher Effizienz und hohem Komfort erlaubt, diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß Patentanspruch 1 gelöst, sowie durch eine Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 9, wobei zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sind. Bei der Erfindung ist es insbesondere vorgeschlagen, nicht nur die Verzahnungen der einzelnen Zahnräder, sondern das Gesamtsystem in Betracht zu ziehen, insbesondere die Lagerung der Getriebe- wellen in einem Getriebegehäuse und insbesondere aus der Kombination aus Lagerungskonzept und Verzahnungsauslegung ergibt sich dann ein Antriebssystem mit hohem Komfort und hoher Effizienz.

Im Sinn der Erfindung ist unter einem Kraftfahrzeugantriebssystem ein System zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Personenkraftwagens, zu verstehen, wobei die Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen wie dem Reibungs-, dem Roll-, dem Luft- und dem sogenannten Beschleunigungswiderstand mittels eines, vorzugsweise elektromechanischen, Energiewandlers bereitgestellt wird. Im Sinn der Erfindung ist unter einem solchen elektromechanischen Energiewandler also eine elektrische Antriebsmaschine zu verstehen, insbesondere ein Elektromotor / -generator, wobei eine solche elektrische Antriebsmaschine in unterschiedlichen Bauformen bekannt ist.

Weiter weist das Kraftfahrzeugantriebssystem eine Traktionsgetriebevorrichtung auf, wobei diese Getriebevorrichtung zum Übertragen und Anpassen von Antriebsleistung an eine Lastanforderung des Kraftfahrzeugs, welche sich insbesondere aus den Fahrwiderständen ergibt, eingerichtet ist. Die Traktionsgetriebevorrichtung ist damit zum Übertragen von Antriebsleistung in Form von Drehzahl und Drehmoment an einen Kraftfahrzeugachsantrieb eingerichtet. Unter diesem Kraftfahrzeugachsantrieb ist dabei insbesondere eine Kraftfahrzeugantriebsachse zu verstehen, insbesondere eine Vorder- oder Hinterachse.

Die Traktionsgetriebevorrichtung weist eine Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung auf, insbesondere besteht die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung aus mehreren Bauteilen und ist vorzugsweise auch zum Aufnehmen der elektrischen Antriebsmaschine eingerichtet. In diesem Traktionsgetriebegehäuse ist eine Traktionsgetriebeantriebswelle drehbar gelagert, wobei diese Traktionsgetriebeantriebswelle in Bezug auf eine Leistungsübertragung von der elektrischen Antriebsmaschine hin zum Kraftfahrzeugachsantrieb, sogenannte motorische Antriebsrichtung, als erste oder auch als Eingangswelle in die Traktionsgetriebevorrichtung aufgefasst werden kann.

Die Traktionsgetriebeantriebswelle ist in einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit der elektrischen Antriebsmaschine drehfest verbunden, vorzugsweise koaxial zu dieser ausgerichtet und weiter vorzugsweise unmittelbar mit dieser drehfest gekoppelt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Traktionsgetriebeantriebswelle selektiv drehfest mit der elektrischen Antriebsmaschine verbindbar, vorzugsweise mittels einer Kupplungseinrichtung. Insbesondere mit einer dauerhaft drehfesten Verbindung der elektrischen Antriebsmaschine mit der Traktionsgetriebeantriebswelle ist die Einsparung einer Lagerstelle ermöglicht und mit einer selektiv koppelbaren elektrischen Antriebsmaschine sind Schleppverluste verringerbar.

Zusätzlich zu der Traktionsgetriebeantriebswelle weist die Traktionsgetriebevorrichtung auch eine Traktionsgetriebezwischenwelle auf, welche, bezogen auf die motorische Antriebsrichtung, der Traktionsgetriebeantriebswelle nachgeordnet ist, vorzugsweise dieser unmittelbar nachgeordnet ist. Die Traktionsgetriebezwischenwelle ist drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert und ist dabei achsparallel und radial beabstandet zu der Traktionsgetriebeantriebswelle angeordnet. Weiter weist die Traktionsgetriebevorrichtung noch eine Traktionsgetriebeabtriebswelle auf, welche, bezogen auf die motorische Antriebsrichtung, der Traktionsgetriebezwischenwelle nachgeordnet ist, vorzugsweise dieser unmittelbar nachgeordnet ist. Weiter ist die Traktionsgetriebeabtriebswelle drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert und vorzugsweise achsparallel und radial beabstandet zu den beiden anderen Traktionsgetriebewelle angeordnet.

Zum Ausbilden der Traktionsgetriebevorrichtung, insbesondere also einer Getriebevorrichtung mit zwei Zahnradstufen zur Leistungsübertragung von der elektrischen Antriebsmaschine zum Kraftfahrzeugachsantrieb, ist auf der Traktionsgetriebeantriebswelle ein Traktionsgetriebeantriebszahnrad angeordnet, welches mit einem ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebezwischenwelle angeordnet ist. Das Traktionsgetriebeantriebszahnrad und das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad bilden damit mit der Traktionsgetriebeantriebswelle und der Traktionsgetriebezwischenwelle eine erste Zahnradstufe aus, mittels welcher Antriebsleistung von der einen dieser Wellen auf die andere dieser übertragbar ist. Auf der Traktionsgetriebezwischenwelle ist auch ein zweites Traktionsgetriebezwischenzahnrad angeordnet, welches mit einem Traktionsgetriebeabtriebszahnrad in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebeabtriebswelle angeordnet ist. Das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad und das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad bilden damit mit der Traktionsgetriebezwischenwelle und der Traktionsgetriebeabtriebswelle eine zweite Zahnradstufe aus, mittels welcher Antriebsleistung von der einen dieser Wellen auf die andere dieser übertragbar ist.

Die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung weist als Hauptbauteile ein Traktionsgetriebegehäuse und einen Traktionsgetriebedeckel auf. Insbesondere sind das Traktionsgetriebegehäuse und der Traktionsgetriebedeckel zum Aufnehmen von Lagern, vorzugsweise von Wälzlagern, eingerichtet, um die Traktionsgetriebeantriebs-, Traktionsgetriebezwischen- und Traktionsgetriebeabtriebswelle drehbar gegenüber der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung zu lagern. Das Traktionsgetriebegehäuse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieses im zusammengesetzten Zustand des Kraftfahrzeugantriebssystems in axialer Richtung der Traktionsgetriebeantriebswelle wenigstens eine dieser Zahnradstufen überdeckt, vorzugsweise beide Zahnradstufen überdeckt. Weiter vorzugsweise ist der Traktionsgetriebedeckel als sogenanntes Lagerschild ausgebildet. Der Traktionsgetriebedeckel kann, ebenso wie das Traktionsgetriebegehäuse, als mehrteiliges Bauteil ausgebildet sein.

Insbesondere zum Erreichen einer ausreichenden Steifigkeit der Lagerung der Getriebewellen (Traktionsgetriebeantriebswelle, Traktionsgetriebeabtriebswelle, Traktionsgetriebezwischenwelle) sind diese drei Traktionsgetriebewellen jeweils mit einer sogenannten Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert. Im Sinn der Erfindung ist unter einer Fest-Loslagerung insbesondere eine Lagerung zu verstehen, welche zwei Lagerstellen für eine Welle gegenüber einem Gehäuse aufweist, wobei eine dieser Lagerstellen zur Aufnahme von Axial- und Radialkräften eingerichtet ist und die andere zur Aufnahme von Radialkräften, wobei axial und radial jeweils bezogen auf die Drehachse der zu lagernden Welle zu verstehen ist und wobei die Lagerstelle, an welcher die Axialkräfte aufgenommen werden können, als Festlager zu verstehen ist. Dabei kann eine einzige solche Lagerstelle auch mehrere Lager, vorzugsweise mehrere Wälzlager, aufweisen, insbesondere kann das sogenannte Festlager ein Radial- und ein Axiallager aufweisen.

Der Begriff einer Fest-Loslagerung als solches ist dabei aus dem Stand der Technik bekannt. Es ist somit weiter vorgeschlagen, dass eine derartige Fest-Loslagerung jeweils wenigstens ein Festlager zur Aufnahme von Axialkräften aufweist, wobei wenigstens zwei dieser Festlager in dem Traktionsgetriebedeckel angeordnet sind, beziehungsweise von diesem getragen und gegenüber dem Traktionsgetriebegehäuse positioniert sind. Insbesondere bei einer solchen Gestaltung des Kraftfahrzeugantriebssystems ist eine einfache Montage der Traktionsgetriebevorrichtung ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche Festlager, welche zur Lagerung der Traktionsgetriebeantriebs-, Traktionsgetriebezwischen- und Traktionsgetriebeabtriebswelle vorgesehen sind, in diesem Traktionsgetriebedeckel angeordnet, beziehungsweise werden diese von diesem getragen und sind so durch diesen gegenüber dem Traktionsgetriebegehäuse positioniert und gehalten. Insbesondere mittels einer solchen Ausgestaltung der Erfindung ist eine einfache Montage der Traktionsgetriebevorrichtung ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen das Traktionsgetriebeantriebszahnrad und das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad zur Übertragung von Antriebsleis- tung miteinander in Eingriff und bilden so eine erste Traktionsgetriebezahnradstufe aus. Weiter vorzugsweise ist die Profilüberdeckung dieser ersten Traktionsgetriebezahnradstufe größer als 1 ,70, bevorzugt größer oder gleich 1 ,76 und vorzugsweise ist diese Profilüberdeckung kleiner als 1 ,90 und bevorzugt kleiner oder gleich 1 ,84. Weiter vorzugsweise ist die Sprungüberdeckung der ersten Traktionsgetriebezahnradstufe größer als 3,10 und bevorzugt ist dieser größer oder gleich 3,16 und weiter vorzugsweise ist diese Sprungüberdeckung kleiner 3,30 und bevorzugt kleiner oder gleich 3,24. Insbesondere in Kombination mit dem zuvor geschilderten Lagerungskonzept (Fest-Loslagerung) und der derart gewählten Profil- beziehungsweise Sprungüberdeckung ergibt sich eine einfache Montierbarkeit der Traktionsgetriebevorrichtung sowie eine geräuscharme Übertragung von Antriebsleistung sowie gleichzeitig eine hohe Effizienz bei der Leistungsübertragung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad und das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad zur Übertragung von Antriebsleistung miteinander in Eingriff und bilden so eine zweite Traktionsgetriebezahnradstufe aus. Weiter vorzugsweise ist die Profilüberdeckung dieser zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe größer als 1 ,40, bevorzugt größer oder gleich 1 ,46 und vorzugsweise ist diese Profilüberdeckung kleiner als 1 ,60 und bevorzugt kleiner oder gleich 1 ,54. Weiter vorzugsweise ist die Sprungüberdeckung der zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe größer als 2,40 und bevorzugt ist diese größer oder gleich 2,46 und weiter vorzugsweise ist diese Sprungüberdeckung kleiner 2,50 und bevorzugt kleiner oder gleich 2,54. Insbesondere in Kombination mit dem zuvor geschilderten Lagerungskonzept (Fest-Loslagerung) und der derart gewählten Profilbeziehungsweise Sprungüberdeckung der zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe ergibt sich eine einfache Montierbarkeit der Traktionsgetriebevorrichtung, sowie eine geräuscharme Übertragung von Antriebsleistung sowie gleichzeitig eine hohe Effizienz.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei Zahnräder wenigstens einer der zwei Traktionsgetriebezahnradstufen als schrägverzahnte Stirnräder, welche vorzugsweise eine sogenannte Evolventenverzahnung aufweisen, ausgebildet, bevorzugt sind sämtliche Zahnräder dieser Zahnradstufen als derartige, insbesondere schrägverzahnte, Stirnräder ausgebildet. In einer solchen Ausführungsform mit wenigstens zwei, vorzugsweise mit sämtlichen, schrägverzahnten Stirnrädern, weist vorzugsweise das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad eine erste Schrägverzahnung mit einem ersten Schrägungswinkel und das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad eine zweite Schrägverzahnung mit einem zweiten Schrägungswinkel auf. Weiter sind dieser erste und dieser zweite Schrägungswinkel in entgegengesetzte Richtungen gerichtet, so dass sich bei der Leistungsübertragung, insbeson- dere aufgrund dieser Schrägungswinkel, auftretende Axialkräfte wenigstens teilweise aufheben, beziehungsweise durch die Übertragung von Antriebsleistung auftretenden Axialkräfte, in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind. Insbesondere durch entgegengesetzte Richtungen der Axialkräfte des ersten und zweiten Traktionsgetriebezwischenzahnrads, wird insbesondere das Festlager der Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebezwischenwelle entlastet und so dessen Lebensdauer verlängert und weiter kann so die insbesondere durch dieses verursachte Verlustleistung verringert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Traktionsgetriebeantriebswelle mittels einer Fest-Loslagerung, einer Lagerung also, welche ein Festlager wenigstens zur Aufnahme von Axialkräften, und ein Loslager aufweist, in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert. Vorzugsweise ist wenigstens eines dieser Lager dieser Fest-Loslagerung nur mittelbar auf der Traktionsgetriebeantriebswelle angeordnet, vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeantriebswelle in einer weiteren Welle aufgenommen und dieses Loslager der Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle ist auf dieser weiteren Welle aufgenommen oder zur Lagerung dieser weiteren Welle eingerichtet und damit mittelbar zur Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle. Vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeantriebswelle drehfest mit dieser weiteren Welle verbunden und bevorzugt mittels einer formschlüssigen Welle-Nabeverbindung und besonders bevorzugt ist zur Positionierung der Traktionsgetriebeantriebswelle gegenüber der weiteren Welle eine Passung vorzugsweise eine Übergangsund bevorzugt eine Presspassung vorgesehen.

Vorzugsweise das Loslager der Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle damit als sogenanntes gemeinsames Loslager für die Traktionsgetriebeantriebswelle und für diese weitere Welle eingerichtet und insbesondere mittels einer solchen Ausgestaltung der Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle ist eine besonders effiziente Lagerung dieser Welle ermöglicht.

Weiter vorzugsweise ist als Festlager dieser Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle ein Wälzlager mit Kugeln als Wälzkörper vorgesehen und weiter vorzugsweise ist dieses Lager als sogenanntes Vierpunktlager ausgebildet und bevorzugt als sogenanntes Rillenkugellager. Weiter vorzugsweise bildet dieses Festlager, insbesondere über die Verbindung der Traktionsgetriebeantriebswelle mit dieser weiteren Welle auch das Festlager für diese weitere Welle aus. Weiter vorzugsweise ist als Loslager dieser Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle ein Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern oder bevorzugt mit Kugeln vorgesehen. Vorzugsweise ist dieses Loslager als Zylinderrollenlager ausgebildet und bevorzugt als Rillenkugellager. In einer bevorzugten Ausführungsform ist sowohl das Festlager wie auch das Loslager der Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle als Rillenkugellager ausgebildet. Insbesondere bei einer Ausführungsform mit derartigen Wälzlagern ist eine hohe Effizienz bei der Leistungsübertragung erreichbar. Vorzugsweise ist das Festlager der Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle im Traktionsgetriebedeckel angeordnet und insbesondere in diesem festgelegt.

Weiter vorzugsweise ist das Traktionsgetriebegehäuse derart ausgebildet, dass an diesem, beziehungsweise in diesem, die elektrische Antriebsmaschine angeordnet ist. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung ist eine einfache Montierbarkeit des Kraftfahrzeugantriebssystem und eine hohe Effizienz beim Übertragen von Antriebsleistung erreichbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugantriebssystem ist die Traktionsgetriebezwischenwelle mittels einer Fest-Loslagerung, also mit einer Lagerung mit einem Festlager zur Aufnahme von Axialkräften und einem Loslager in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert. Weiter vorzugsweise ist als Festlager dieser Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebezwischenwelle ein Wälzlager mit Kugeln als Wälzkörper vorgesehen und weiter vorzugsweise ist dieses Lager als sogenanntes Vierpunktlager ausgebildet und bevorzugt als sogenanntes Rillenkugellager. Weiter vorzugsweise ist als Loslager dieser Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebezwischenwelle ein Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern oder bevorzugt mit Kugeln vorgesehen. Vorzugsweise ist dieses Loslager als Zylinderrollenlager ausgebildet und bevorzugt als Rillenkugellager. In einer bevorzugten Ausführungsform ist sowohl das Festlager wie auch das Loslager der Lagerung der Traktionsgetriebezwischenwelle als Rillenkugellager ausgebildet. Insbesondere bei einer Ausführungsform mit derartigen Wälzlagern ist eine hohe Effizienz bei der Leistungsübertragung erreichbar. Vorzugsweise ist das Festlager der Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle im Traktionsgetriebedeckel angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Traktionsgetriebeabtriebswelle mittels einer Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert. Weiter vorzugsweise weist diese Fest-Loslagerung, insbesondere zur Aufnahme von Axialkräften, ein Festlager, beziehungsweise eine Festlagerstelle, und wenigstens ein Loslager auf. Vorzugsweise weist die Fest-Loslagerung zur Lagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle, insbesondere zwei oder mehr, Wälzlager auf, wobei die Wälzkörper von wenigstens zwei dieser Wälzlager als zylinderförmige Wälzkörper ausgebildet sind und vorzugsweise sind diese Wälzlager somit als Zylinderrollenlager ausgebildet. Vorzugsweise weist die Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle zusätzlich zu zwei Zylinderrollenlagern noch ein als Festlager ausgebildetes Wälzlager auf, vorzugsweise ein Wälzlager welches als Wälzkörper Kugeln aufweist. Weiter vorzugsweise ist das Festlager der Lagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle als Rillenkugellager ausgebildet, vorzugsweise als Vierpunktlager. Dieses Festlager ist insbesondere radial freigestellt oder anders ausgedrückt weist der Lagersitz, welcher zur Aufnahme dieses Festlagers eingerichtet ist an der Traktionsgetriebeabtriebswelle einen kleineren Durchmesser auf als ein Lagerinnenring dieses Festlagers oder weiter vorzugsweise weist der Lagersitz in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung, welcher zur Aufnahme diese Festlagers eingerichtet ist, einen größeren Durchmesser auf als den Lageraußendurchmesser dieses Festlagers. Weiter vorzugsweise sind diese Zylinderrollenlager der Fest-Loslagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle in einer axialen Richtung auf unterschiedlichen Seiten des Traktionsgetriebeabtriebszahnrads angeordnet. Weiter vorzugsweise ist das Festlager, also insbesondere das Rillenkugellager oder das Vierpunktlager, der Lagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle im Traktionsgetriebedeckel angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Ausgestaltung ist eine effiziente und steife Lagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle darstellbar.

Weiter ist ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches wenigstens ein Kraftfahrzeugantriebsystem der vorgeschlagenen Bauart aufweist. Insbesondere ist das Kraftfahrzeugantriebssystem zum Antreiben des Kraftfahrzeugs in einer Hauptfahrtrichtung und vorzugsweise auch entgegen dieser eingerichtet, wobei unter dieser Hauptfahrtrichtung die Vorwärtsfahrtrichtung eines Personenkraftwagens zu verstehen ist. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug mit nur einem einzigen dieser Kraftfahrzeugantriebssysteme antreibbar und ist damit als Kraftfahrzeug mit Front- beziehungsweise Heckantrieb ausgebildet und weiter vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug mit zwei dieser Kraftfahrzeugantriebssysteme ausgestattet und ist damit als Allradfahrzeug ausgebildet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens die zweite Traktionsgetriebezahnradstufe als schrägverzahnte Zahnradstufe ausgebildet. Insbesondere weist das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad eine Abtriebsschrägverzahnung mit einem Abtriebsschrägungswinkel auf und ist so als schrägverzahntes Stirnrad ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist der Abtriebsschrägungswinkel derart gewählt, dass die Axialkraft des Traktionsgetriebeabtriebszahnrads, welche sich beim Antreiben des Kraftfahrzeugs in der Vorwärtsfahrtrichtung durch die Schrägverzahnung des Traktionsgetriebeabtriebszahnrads einstellt, in Richtung der Trak- tionsgetriebeabtriebswellenerstreckung, also in axialer Richtung vom Traktionsgetriebedeckel hin zum Traktionsgetriebegehäuse gerichtet. Insbesondere eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine effiziente Übertragung von Antriebskräften, mit hohem Komfort und gleichzeitig ist das Kraftfahrzeugantriebssystem einfach montierbar und damit kostengünstig herzustellen.

Mit anderen Worten ausgedrückt ist ein Grundgedanke der Erfindung, dass die Überdeckungen der Verzahnung der ersten Stirnradstufe (erste Traktionsgetriebezahnradstufe) und der zweiten Stirnradstufe (zweite Traktionsgetriebezahnradstufe) so gewählt sind, um eine hohe Effizienz bei gleichzeitig gutem Komfort bei der Übertragung von Antriebsleistung, insbesondere guter Akustik, zu erreichen. Für das vorgeschlagene Kraftfahrzeugantriebssystem sind die Verzahnungen der ersten und der zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe so ausgelegt, dass sich die Überdeckungen dieser Verzahnung vorzugsweise wie folgt ergeben:

- erste Traktionsgetriebezahnradstufe, Profilüberdeckung im Bereich 1 ,76 - 1 ,84, Sprungüberdeckung im Bereich 3,16 - 3,24;

- zweite Traktionsgetriebezahnradstufe, Profilüberdeckung im Bereich 1 ,46 - 1 ,54, Sprungüberdeckung im Bereich 2,46 - 2,54.

Weiter ist es vorgeschlagen, dass die Schrägungsrichtung der Verzahnung der zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe vorzugsweise so gewählt sind, dass die resultierende Axialkraft des Traktionsgetriebeabtriebszahnrads in der motorischen Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs hin zum Traktionsgetriebegehäuse gerichtet ist. Weiter ist es vorgeschlagen, dass das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad vorzugsweise als sogenanntes Finaldrive-Zahnrad ausgebildet ist. Im Sinn der Erfindung ist unter dem sogenannte Finaldrive-Zahnrad ein Zahnrad zu verstehen, in welchem ein Achsdifferential einer Kraftfahrzeugantriebsachse aufgenommen ist, beziehungsweise welches mit einem Differentialkorb eines solchen Achsdifferentials drehfest verbunden ist.

Weiter ist das Traktionsgetriebeantriebszahnrad und damit auch das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad vorzugsweise als schrägverzahntes Stirnrad ausgebildet, so wie dies vorzugsweise auch das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad und das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad sind. Weiter ist vorgeschlagen, dass die Schrägungsrichtung der Verzahnung der ersten Traktionsgetriebezahnradstufe vorzugsweise so gewählt sein kann, dass die Axialkräfte des Zahnrads der ersten Traktionsgetriebezahnradstufe und des Zahnrads der zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe in entgegengesetzter axialer Richtung auf die Traktionsgetriebezwischenwelle wirken, sich diese Axialkräfte also gegenseitig wenigstens teilweise aufheben. Weiter ist vorgeschlagen, dass für die Lagerung der Traktionsgetriebezwischenwelle eine Fest-Loslagerung Anwendung finden kann, wie auch an der Traktionsgetriebeabtriebswelle, zusätzlich kann auch die Traktionsgetriebeantriebswelle mit einer derartigen Fest-Loslagerung gelagert sein, wobei insbesondere das Loslager der Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle gleichzeitig als Lager für eine weitere Welle wie die Abtriebswelle einer elektrischen Antriebsmaschine, vorzugsweise der Rotorwelle, herangezogen werden kann.

Weiter ist eine besondere geometrische Anordnung der Getriebewellen (Traktionsgetriebeantriebs-, Traktionsgetriebezwischen- und Traktionsgetriebeabtriebswelle) in Abhängigkeit von der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung und der sich daraus ergebenden Drehrichtung der Traktionsgetriebeantriebswelle vorgeschlagen. Aus den Bauraumanforderungen in einem Kraftfahrzeug, in welchem bestimmte Funktionen bereitgestellt werden müssen, hier Antriebsfunktion, ergeben sich einzuhaltende Randbedingungen für die Anordnung von Komponenten. Weiter kann von der Anordnung der Komponenten im vorgegebenen Bauraum, vorliegend insbesondere der zuvor genannten Getriebewellen, die Qualität der Erfüllung der Funktion abhängen, aus den genannten Gründen sind zwei Alternativen für die Anordnung dieser Getriebewelle vorgeschlagen.

Die erste dieser Alternativen stellt somit eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, in welcher, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebeantriebswelle vor der Traktionsgetriebezwischenwelle angeordnet ist und weiter ist in dieser ersten Alternative die Traktionsgetriebeabtriebswelle hinter der Traktionsgetriebezwischenwelle angeordnet.

Weiter vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, in einer Blickrichtung von rechts, orthogonal (bezogen auf eine Rotationsachse der Traktionsgetriebeantriebswelle) auf eine Stirnseite der Traktionsgetriebeantriebswelle die Drehrichtung dieser Getriebewelle zum Erzeugen einer Bewegung des Kraftfahrzeugs in Vorwärtsfahrtrichtung im Uhrzeigersinn gerichtet und damit weist die Traktionsgetriebezwischenwelle eine gegensinnige Drehrichtung auf und die Traktionsgetriebeabtriebswelle dreht gleichsinnig zur Traktionsgetriebeantriebswelle. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung der Erfindung ist eine geringe Verlagerung der an der Übertragung von Antriebskräften beteiligten Zahnräder erreichbar und damit ist eine effiziente und betriebssichere Übertragung von Antriebskräften mit dem Kraftfahrzeugantriebssystem in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung erreichbar. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebezwischenwelle geometrisch höher angeordnet als die Traktionsgetriebeantriebswelle und weiter vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeabtriebswelle tiefer angeordnet ist als die Traktionsgetriebezwischenwelle und vorzugsweise ist diese auch tiefer angeordnet als die Traktionsgetriebeantriebswelle. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung ergeben sich geringe Verlagerungen der an der Übertragung von Antriebskräften beteiligten Zahnräder und damit ist eine effiziente und betriebssichere Übertragung dieser Antriebskräfte mit dem Kraftfahrzeugantriebssystem in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung erreichbar.

Die zweite dieser Alternativen stellt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, in dieser ist, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebeantriebswelle hinter der Traktionsgetriebezwischenwelle angeordnet und weiter vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeabtriebswelle vor der Traktionsgetriebezwischenwelle angeordnet.

Weiter vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform (zweite Alternative), bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, in einer Blickrichtung von links, orthogonal (bezogen auf eine Rotationsachse der Traktionsgetriebeantriebswelle) auf eine Stirnseite der Traktionsgetriebeantriebswelle die Drehrichtung dieser Getriebewelle zum Erzeugen einer Bewegung des Kraftfahrzeugs in Vorwärtsfahrtrichtung gegen den Uhrzeigersinn gerichtet und damit weist die Traktionsgetriebezwischenwelle eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn auf und die Traktionsgetriebeabtriebswelle dreht gleichsinnig zur Traktionsgetriebeantriebswelle.

Weiter vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebezwischenwelle tiefer angeordnet, als die Traktionsgetriebeabtriebswelle und vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeantriebswelle höher angeordnet als die Traktionsgetriebeabtriebswelle und weiter vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeantriebswelle höher angeordnet als die Traktionsgetriebezwischenwelle. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung der Erfindung ist eine geringe Verlagerung der an der Übertragung von Antriebskräften beteiligten Zahnräder erreichbar und eine geringe Geräuschentwicklung bei der Leistungsübertragung mit den Traktionsgetriebestufen und damit ist eine effiziente und betriebssichere Über- tragung von Antriebskräften mit dem Kraftfahrzeugantriebssystem in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung erreichbar.

Weiter vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebezwischenwelle höher angeordnet, als die Traktionsgetriebeabtriebswelle und vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeantriebswelle höher angeordnet als die Traktionsgetriebeabtriebswelle und weiter vorzugsweise ist die Traktionsgetriebeantriebswelle tiefer angeordnet als die Traktionsgetriebezwischenwelle. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung der Erfindung ist eine geringe Verlagerung der an der Übertragung von Antriebskräften beteiligten Zahnräder und ein niedriger Schwerpunkt für das Kraftfahrzeugantriebssystem erreichbar und damit ist eine effiziente und betriebssichere Übertragung von Antriebskräften mit dem Kraftfahrzeugantriebssystem in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung erreichbar.

Nachfolgend sind einzelne Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigt:

Fig.1 : eine schematisierte Querschnittdarstellung des vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystems orthogonal zur Traktionsgetriebeantriebswelle,

Fig.2: eine erste Längsschnittdarstellung des vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystems parallel zur Traktionsgetriebeantriebswelle,

Fig.3: eine zweite Längsschnittdarstellung des vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystems parallel zur Traktionsgetriebezwischenwelle,

Fig.4: stark schematisierte Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit dem vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystem,

Fig. 5a: eine schematisierte Draufsicht auf das Kraftfahrzeugantriebssystem in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 5b eine schematisierte Seitenansicht auf das Kraftfahrzeugantriebssystem in der ersten Ausführungsform in einer planmäßigen Einbaulage,

Fig. 6a: eine schematisierte Draufsicht auf das Kraftfahrzeugantriebssystem in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6b: eine schematisierte Seitenansicht auf der Kraftfahrzeugantriebssystem in der zweiten Ausführungsform in einer planmäßigen Einbaulage,

Fig. 7a: eine schematisierte Draufsicht auf das Kraftfahrzeugantriebssystem in einer abgewandelten Variante dieser zweiten Ausführungsform, Fig. 7b: eine schematisierte Seitenansicht auf der Kraftfahrzeugantriebssystem dieser abgewandelten Variante dieser zweiten Ausführungsform in einer planmäßigen Einbaulage.

In Figur 1 ist ein Querschnitt durch ein Kraftfahrzeugantriebssystem, also ein Schnitt orthogonal zur Traktionsgetriebeantriebswelle 1 auf Höhe des Radsatzes des Traktionsgetriebes, gezeigt. Der elektromechanischen Energiewandler ist bei einem solchen Kraftfahrzeugantriebssystem als elektrische Antriebsmaschine (nicht dargestellt) ausgeführt. Von der elektrischen Antriebsmaschine ist Antriebsleistung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs über die im Schnitt dargestellte Traktionsgetriebevorrichtung auf einen Kraftfahrzeugachsantrieb übertragbar, insbesondere auf die Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 und das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad 3. Die Traktionsgetriebeantriebswelle 1 und die Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 der Traktionsgetriebevorrichtung sind in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung (nicht dargestellt) drehbar gelagert. Die Traktionsgetriebeantriebswelle 1 ist mit der elektrischen Antriebsmaschine, insbesondere mit der Rotorwelle einer solchen Maschine, mittels einer Welle-Nabeverbindung drehfest verbunden.

Weiter weist die Traktionsgetriebevorrichtung die Traktionsgetriebezwischenwelle 4 auf, welche ebenfalls drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist. Die Getriebewellen der Traktionsgetriebevorrichtung sind jeweils achsparallel zueinander und radial voneinander beabstandet angeordnet und vorliegend in der planmäßigen Einbaulage in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Weiter ist die planmäßige Vorwärts-Fahrtrichtung 5 in Bezug auf diese Einbausituation gezeigt. Auf der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 ist ein Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19 angeordnet, welches mit einem ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad 6 in Eingriff steht. Das Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19 ist in der in Figur 1 gezeigten Schnittdarstellung nicht erkennbar, da dieses hinter dem Traktionsgetriebean- triebswellen-Festlager 7 liegt. Weiter ist auf der Traktionsgetriebezwischenwelle 4 ein zweites Traktionsgetriebezwischenzahnrad 20 angeordnet, welches mit dem Traktionsgetriebeabtriebzahnrad 3 in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 angeordnet ist.

Die dargestellten drei Traktionsgetriebewellen (Traktionsgetriebeantriebswelle 1 , Traktionsgetriebezwischenwelle 4, Traktionsgetriebeabtriebswelle 2) sind jeweils mit einer Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert und jeweils drehfest mit der Getriebewelle verbunden, auf welcher diese angeordnet sind. Eine Lagerung der beschriebenen Art als solches, ist aus dem Stand der Technik zur Lagerung von Getriebewelle bekannt und weist wenigstens ein Festlager zur Aufnahme von Axialkräften auf. In dem vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystem sind wenigstens zwei dieser Festlager im Traktionsgetriebedeckel angeordnet, welcher zusammen mit dem Traktionsgetriebegehäuse die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung bildet, beziehungsweise Bestandteil dieser ist.

In Figur 2 ist eine Längsschnittdarstellung des Kraftfahrzeugantriebssystems dargestellt, wobei die Schnittebene A in Figur 1 erkennbar ist. Die Antriebsleistung wird von der elektrischen Antriebsmaschine 15 zur Verfügung gestellt, diese ist in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung 13, 14 aufgenommen wobei die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung nur teilweise dargestellt ist.

Die Abtriebswelle der elektrischen Antriebsmaschine 15 ist über eine Welle-Nabeverbindung 16 mit der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 unmittelbar drehfest verbunden. Die Traktionsgetriebeantriebswelle 1 ist drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung 13, 14 gelagert. Im Traktionsgetriebedeckel 14 ist das Traktionsgetriebeantriebsellen-Festlager 7 angeordnet, welches an der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 auftretende Axialkräfte aufnimmt. Weiter ist die Traktionsgetriebeantriebswelle 1 über das Traktionsgetriebeantriebswellen-Loslager 10 im Traktionsgetriebegehäuse 13 gelagert. Konstruktiv ist das Traktionsgetriebeantriebswel- len-Loslager 10 als gemeinsames Lager der elektrischen Antriebsmaschine 15 und der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 ausgeführt, wobei über einen Traktionsgetriebeantriebswellenzentriersitz 21 eine Zentrierung der Antriebswelle der elektrischen Antriebsmaschine 15 und der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 erreicht wird, so kann für die Lagerung dieser beiden Wellen eine Lagerung mit drei Lagern Anwendung finden uns so ist gegenüber einen eingenständigen Lagerung beider Wellen mit jeweils zwei Wälzlagern eine verbesserte Effizienz erreichbar.

Das Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19, welches auf der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 angeordnet ist, kämmt zur Übertragung von Antriebsleistung mit dem ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad, welches in dieser Schnittdarstellung nicht dargestellt ist. Die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung 13, 14 ist über die Aggregatelager 17 mit der Kraftfahrzeugstruktur (nicht dargestellt) verbunden und ist so im Kraftfahrzeug positioniert.

Über die Traktionsgetriebezwischenwelle, welche nicht in der dargestellten Schnittebene A liegt und daher in Figur 2 nicht dargestellt ist, wird Antriebsleistung von der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 auf die Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 übertragen. Auf der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 ist das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad 3 angeordnet, dieses ist als Finaldrive-Zahnrad ausgebildet und überträgt die Antriebsleistung auf das Achsdifferential 18. Die Traktionsgetriebeabtriebswelle 18 ist über eine Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung 13, 14 drehbar gelagert. Die Festlagereinrichtung 8 der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 ist im Traktionsgetriebedeckel 14 aufgenommen und weist ein Trakti- onsgetriebeabtriebswellen-Radiallager 8a und ein Traktionsgetriebeabtriebswellen-Axiallager 8b auf. Das Traktionsgetriebeabtriebswellen-Axiallager 8b ist gegenüber dem Traktionsgetriebedeckel 14 radial freigestellt, so dass dieses keine Radialkräfte zwischen Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 und Traktionsgetriebedeckel überträgt, weiter ist das Traktionsgetriebe- abtriebswellen-Axiallager 8b als Vierpunktlager ausgebildet und weist einen gemeinsamen Außenring mit dem Traktionsgetriebeabtriebswellen-Radiallager 8a, welches als Zylinderrollenlager ausgebildet ist, auf. Das Traktionsgetriebeabtriebswellen-Loslager 11 ist im Traktionsgetriebegehäuse aufgenommen und ist als Zylinderrollenlager ausgebildet. Beim Antreiben des Kraftfahrzeugs in der Vorwärtsfahrtrichtung 5 stellen sich die durch die Schrägverzahnungen günstige Kräfteverhältnisse an die Traktionsgetriebewelle 1 , 2, 4 ein, so dass ein effizienter Betrieb des Kraftfahrzeugantriebssystems ermöglicht ist.

In Figur 3 ist ein weiterer Längsschnitt des Kraftfahrzeugantriebssystems dargestellt, wobei dieser Längsschnitt einen Schnitt in der Schnittebene B (siehe Figur 1), darstellt. Das Kraftfahrzeugantriebssystem ist über die Aggregatelager 17 mit der Kraftfahrzeugstruktur (nicht dargestellt) verbunden und ist zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs in der Vorwärtsfahrtrichtung 5 und in entgegengesetzter Richtung (Rückwärts) eingerichtet. Die elektrische Antriebsmaschine 15 gibt über die Traktionsgetriebezwischenwelle 4, diese ist bezogen auf die Leistungsübertragung von der elektrischen Antriebsmaschine 15, zwischen der Traktionsgetriebeantriebsantriebswelle 1 und der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 angeordnet. Zum Transfer der Antriebsleistung mittels der Traktionsgetriebezwischenwelle 4 weist diese das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad 6 und das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad 20 auf, wobei das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad 6 mit dem Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19 in Eingriff steht und das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad 20 steht zur Leistungsübertragung mit dem Traktionsgetriebeabtriebszahnrad 3 in Eingriff.

Die Traktionsgetriebezwischenwelle ist ebenfalls mit einer Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung 13, 14 gelagert, wie auch die Traktionsgetriebeantriebswelle 1 und die Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 und wobei auch beider Traktionsgetriebezwischenwelle 4 das Festlager im Traktionsgetriebedeckel 14 angeordnet ist. Das Traktionsgetriebe- zwischenwellen-Festlager 9 ist, wie auch das Traktionsgetriebezwischenwellen-Loslager 12, als Rillenkugellager ausgebildet. Das Traktionsgetriebezwischenwellen-Festlager ist zur Aufnahme axialer Kräfte an der Traktionsgetriebezwischenwelle 4 eingerichtet und dazu im Traktionsgetriebedeckel 14 festgelegt. Das Traktionsgetriebezwischenwellen-Loslager 12 ist axial verschieblich im Traktionsgetriebegehäuse 13 aufgenommen.

In Figur 4 ist eine stark schematisierte Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit dem vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystem 24 wiedergegeben. Über das Kraftfahrzeugantriebssystem 24 ist die angetriebene Vorderachse 22 mit Antriebsleistung versorgbar, so dass das Kraftfahrzeug in der Vorwärtsfahrtrichtung 5 antreibbar ist oder entgegen dieser Richtung also rückwärts. Weiter weist das Kraftfahrzeug eine nicht angetriebene Hinterachse 22 auf, so dass das dargestellte Kraftfahrzeug also als Frontantriebsfahrzeug ausgebildet ist.

In Figur 5a ist eine schematisierte Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Kraftfahrzeugantriebssystems dargestellt. Der Antrieb eines Kraftfahrzeugs erfolgt über die elektrische Antriebsmaschine 15, von welcher vorliegend lediglich der Rotor, beziehungsweise die Rotorwelle dargestellt ist. Die elektrische Antriebsmaschine 15 weist ein Rotorwellenlager 26 auf, welches als Loslager ausgebildet ist. Weiter ist auf der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 ein Parksperrenrad 25 angeordnet, insbesondere um ein mechanisches Verriegeln des Kraftfahrzeugantriebssystems zu ermöglichen. Die Traktionsgetriebeantriebswelle 1 ist mit einer Welle-Nabeverbindung mit der Rotorwelle der elektrischen Antriebsmaschine 15 drehfest verbunden und als Loslager der Lagerung der Traktionsgetriebeantriebswelle wird somit das Traktionsgetriebeantriebswellen-Loslager herangezogen, welches auf der Rotorwelle der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist.

In der dargestellten Ansicht ergibt sich die Drehrichtung für das Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19 und damit der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 in planmäßiger Vorwärtsfahrtrichtung 5, in Pfeilrichtung 28, wobei der Schrägungswinkel dieses Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19 derart gewählt ist, dass sich die ergebende Axialkraft in Pfeilrichtung 27 einstellt und somit gegen das Traktionsgetriebeantriebswellen-Festlager 7 gerichtet ist. Das Traktionsgetriebeantriebszahnrad 19 kämmt zur Übertragung von Antriebsleistung mit dem ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad 6 bei dem sich die Drehrichtung in Pfeilrichtung 30 einstellt und eine Axialkraft in Pfeilrichtung 29, die Traktionsgetriebezwischenwelle 4 weist somit die gleiche Drehrichtung (Pfeilrichtung 30) auf. Der Schrägungswinkel des zweiten Traktionsgetriebezwischenzahnrads 20 ist so gewählt, dass sich die am zweiten Traktionsgetriebezwischenzahnrad 20 ergebende Axialkraft bei der Leistungsübertragung für die planmäßige Vorwärtsfahrrichtung 5, in Pfeilrichtung 31 ergibt und damit entgegen Axialkraft am ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad (Pfeilrichtung 29), so dass sich diese Axialkräfte auf der Trakti- onsgetriebezwischenwelle 4 wenigstens teilweise aufheben. Die Traktionsgetriebezwischenwelle 4 ist mittels des Traktionsgetriebezwischenwellen-Festlagers 9 und dem Traktionsge- triebezwischenwellen-Loslager 12 drehbar gelagert.

Das zweite Traktionsgetriebezwischenwellenzahnrad 20 kämmt zur Leistungsübertragung mit dem Traktionsgetriebeabtriebszahnrad 3 auf der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2, dabei stellte sich zum Bereitstellen von Antriebsleistung für die planmäßige Vorwärtsfahrtrichtung 5 eine Drehrichtung der Traktionsgetriebeabtriebswelle in Pfeilrichtung 34 ein und es ergibt sich eine Axialkraft in Pfeilrichtung 33. Die Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 ist mittels der Traktionsgetriebeabtriebswellen-Festlagereinrichtung 8, welche das Traktionsgetriebeab- triebswellen-Radiallager 8a und das Traktionsgetriebeabtriebswellen-Axiallager 8b aufweist, und dem Traktionsgetriebeabtriebswellen-Loslager 11 gelagert.

In Figur 6a ist eine schematisierte Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Kraftfahrzeugantriebssystems dargestellt, im Unterschied zu der ersten Ausführungsform (Figur 5a und 5b) bei welcher die elektrische Antriebsmaschine 15 in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung 5 vorne angeordnet ist, ist diese in der zweiten Ausführungsform hinten angeordnet. Der Antrieb eines Kraftfahrzeugs erfolgt weiter über die elektrische Antriebsmaschine 15, von welcher vorliegend lediglich der Rotor, beziehungsweise die Rotorwelle dargestellt ist.

Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen der ersten (Figur 5a / 5b) und der zweiten Ausführungsform (Figur 6a / 6b) des vorgeschlagenen Kraftfahrzeugantriebssystems eingegangen. Die Traktionsgetriebezwischenwelle 4, welche in der ersten Ausführungsform, bezogen auf ihre Rotationsachse, die oberste Getriebewelle darstellt, stellt in der zweiten Ausführungsform die unterste Getriebewelle dar, bezogen auf die planmäßige Einbaulage, insbesondere in Bezug auf eine ebene Fahrbahnoberfläche.

Weiter ist auf der Traktionsgetriebezwischenwelle 4 ein Erdungsring 35 und ein Radialwellendichtring 36 angeordnet, diese können auch bei der ersten Ausführungsform Anwendung finden. Wie ausgeführt werden die Schrägungswinkel der Zahnräder so gewählt, dass die Axialkraft beim Antrieb in der planmäßigen Vorwärtsfahrtrichtung gegen das Traktionsgetrie- beantriebswellen-Festlager 8 gerichtet sind und dass sich die Axialkräfte auf der Traktionsgetriebezwischenwelle 4 in diesem Antriebsmodus wenigstens teilweise aufheben, also entgegengesetzte Richtung aufweisen. In Figur 7a und 7b ist eine Variation der in Figur 6a und 6b dargestellten zweiten Ausführungsform des Kraftfahrzeugantriebssystems dargestellt. In dieser Variation ist die Traktionsgetriebezwischenwelle 4 nicht die am tiefsten angeordnete Getriebewelle der Traktionsgetriebevorrichtung, vielmehr ist diese oberhalb der Traktionsgetriebeantriebswelle 1 und ober- halb der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 angeordnet und die Traktionsgetriebeantriebswelle ist oberhalb der Traktionsgetriebeabtriebswelle 2 aber unterhalb der Traktionsgetriebezwischenwelle 4 angeordnet. Ansonsten wird im Wesentlichen auf die Erläuterungen zu der in den Figuren 6a und 6b dargestellten zweiten Ausführungsform des Kraftfahrzeugantriebssystems verwiesen.

Bezugszeichenliste

Claims

Ansprüche

1. Kraftfahrzeugantriebssystem (24) mit einem elektromechanischen Energiewandler als elektrischer Antriebsmaschine (15) und mit einer Traktionsgetriebevorrichtung zum Übertragen von Antriebsleistung auf einen Kraftfahrzeugachsantrieb, wobei die Traktionsgetriebevorrichtung eine Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung aufweist und wobei in dieser eine Traktionsgetriebeantriebswelle (1) drehbar gelagert ist, welche mit der elektrischen Antriebsmaschine (15) drehfest verbunden ist oder selektiv drehfest mit dieser verbindbar ist und mit einer Traktionsgetriebezwischenwelle (4), welche drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist und welche achsparallel und radial beabstandet zu der Traktionsgetriebeantriebswelle (1) angeordnet ist und mit einer Traktionsgetriebeabtriebswelle (2), welche drehbar in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist und welche achsparallel und radial beabstandet zu den beiden anderen Traktionsgetriebewelle (1 , 4) angeordnet ist, wobei auf der Traktionsgetriebeantriebswelle (1) ein Traktionsgetriebeantriebszahnrad (19) angeordnet ist, welches mit einem ersten Traktionsgetriebezwischenzahnrad (6) in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) angeordnet ist und wobei auf der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) ein zweites Traktionsgetriebezwischenzahnrad (20) angeordnet ist, welches mit einem Traktionsgetriebeabtriebszahnrad (3) in Eingriff steht, welches auf der Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) angeordnet ist und wobei die Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung ein Traktionsgetriebegehäuse (13) und einen Traktionsgetriebedeckel (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Traktionsgetriebewellen (1 , 2, 4) jeweils mit einer Fest-Loslagerung in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert sind und dass eine derartige Lagerung jeweils wenigstens ein Festlager zur Aufnahme von Axialkräften aufweist und dass wenigstens zwei dieser Festlager in dem Traktionsgetriebedeckel (14) angeordnet sind.

2. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Festlager der Traktionsgetriebewellen (1 , 2, 4) in diesem Traktionsgetriebedeckel (14) angeordnet sind.

3. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Traktionsgetriebeantriebszahnrad (19) und das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad (6) eine erste Traktionsgetriebezahnradstufe ausbilden und dass die Profilüberdeckung dieser ersten Traktionsgetriebezahnradstufe größer ist als 1 ,70 und kleiner ist als 1 ,90 und dass die Sprungüberdeckung der ersten Traktionsgetriebezahnradstufe größer ist als 3,10 und kleiner ist als 3,30.

4. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad (20) und das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad (3) eine zweite Traktionsgetriebezahnradstufe ausbilden und dass die Profilüberdeckung dieser zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe größer ist als 1 ,40 und kleiner ist als 1 ,60 und dass die Sprungüberdeckung der zweiten Traktionsgetriebezahnradstufe größer ist als 2,40 und kleiner ist als 2,60.

5. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Traktionsgetriebezwischenzahnrad (6) eine erste Schrägverzahnung mit einem ersten Schrägungswinkel und das zweite Traktionsgetriebezwischenzahnrad (20) eine zweite Schrägverzahnung mit einem zweiten Schrägungswinkel aufweist und dass der erste und der zweite Schrägungswinkel in die gleiche Richtung gerichtet sind, so dass sich bei der Leistungsübertragung an den beiden Traktionsgetriebezwischenzahnrädern (6, 20) auftretende Axialkräfte wenigstens teilweise aufheben.

6. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsgetriebeantriebswelle (1) mittels einer Fest-Loslagerung mit einem Festlager zur Aufnahme von Axialkräften und einem Loslager in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist, dass sowohl das Festlager wie auch das Loslager dieser Lagerung als Rillenkugellager ausgebildet sind, dass dieses Festlager im Traktionsgetriebedeckel (14) angeordnet ist und dass die elektrische Antriebsmaschine (15) an oder im Traktionsgetriebegehäuse (13) angeordnet ist. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsgetriebezwischenwelle (4) mittels einer Fest-Loslagerung mit einem Festlager zur Aufnahme von Axialkräften und einem Loslager in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist, dass sowohl dieses Festlager wie auch dieses Loslager als Rillenkugellager ausgebildet sind, dass dieses Festlager im Traktionsgetriebedeckel (14) angeordnet ist. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) mittels einer Fest-Loslagerung mit einem Festlager zur Aufnahme von Axialkräften und einem Loslager in der Traktionsgetriebegehäuseeinrichtung gelagert ist, dass die Lagerung der Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) ein erstes und ein zweites Zylinderrollenlager aufweist, wobei diese Zylinderrollenlager in einer axialen Richtung auf unterschiedlichen Seiten des Traktionsgetriebeabtriebzahnrads (3) angeordnet sind und, dass dieses Festlager als Rillenkugellager oder als Vierpunktlager ausgebildet ist und im Traktionsgetriebedeckel (14) angeordnet ist. Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Kraftfahrzeugantriebssystem (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Vorwärtsfahrtrichtung (5), in welche das Kraftfahrzeug durch dieses Kraftfahrzeugantriebssystem (24) antreibbar ist. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung (5) in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebeantriebswelle (1) vor der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) angeordnet ist und dass die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) hinter der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) angeordnet ist. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung (5) in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems (24), die Traktionsgetriebezwischenwelle (4) höher angeordnet ist als die Traktionsgetriebeantriebswelle (1) und dass die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) tiefer angeordnet ist als die Traktionsgetriebeantriebswelle (1). Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung (5) in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems, die Traktionsgetriebeantriebswelle (1) hinter der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) angeordnet ist und dass die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) vor der Traktionsgetriebezwischenwelle (4) angeordnet ist. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung (5) in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems (24), die Traktionsgetriebezwischenwelle (4) tiefer angeordnet ist, als die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) und dass die Traktionsgetriebeantriebswelle (1) höher angeordnet ist als die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2). Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf diese Vorwärtsfahrtrichtung (5) in der Ebene und bei planmäßiger Einbaulage des Kraftfahrzeugantriebssystems (24), die Traktionsgetriebezwischenwelle (4) höher angeordnet ist, als die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) und dass die Traktionsgetriebeantriebswelle (1) höher angeordnet ist als die Traktionsgetriebeabtriebswelle (2). Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Traktionsgetriebeabtriebszahnrad (3) eine Abtriebsschrägverzahnung mit einem Abtriebsschrägungswinkel aufweist, dass dieser Abtriebsschrägungswinkel derart gewählt ist, dass Axialkräfte des Traktionsgetriebeabtriebszahnrads (3) beim Antreiben des Kraftfahrzeugs in der Vorwärtsfahrtrichtung (5) in axialer Richtung der Traktionsgetriebeabtriebswelle (2) vom Traktionsgetriebedeckel (14) zum Traktionsgetriebegehäuse (13) gerichtet sind.