WO2012159789A1 - Elektrischer achsantrieb für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2012159789A1
WO2012159789A1 PCT/EP2012/054867 EP2012054867W WO2012159789A1 WO 2012159789 A1 WO2012159789 A1 WO 2012159789A1 EP 2012054867 W EP2012054867 W EP 2012054867W WO 2012159789 A1 WO2012159789 A1 WO 2012159789A1
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axle drive
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axle
electric machine
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Timo Wehlen
Karl-Hermann Ketteler
Pedro CASALS IDE
Stephan Scharr
Patrick KNIESS
Michael Donaubauer
Sebastian KORNEXL
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/12—Induction machines

Definitions

  • the present invention relates to an electric axle drive for a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • the axle drive unit comprises an electric machine which is drive-connected to an axle differential via a transmission gear.
  • the electric machine includes a stator and a rotor that is drivable for rotational movement about a central axis of the final drive unit.
  • a gear portion of the rotor meshes with a first gear of the transmission gear, wherein the first gear is arranged together with a second gear on a countershaft, which is offset from the central axis.
  • the second gear of the transmission gear meshes with a toothed portion of a differential cage of the axle differential.
  • each output bevel gear is rotatably connected to a respective axle shaft, wherein each axle shaft is coupled to a wheel of the vehicle axle.
  • the axle shafts of the vehicle are necessarily arranged coaxially to the central axis of the electric machine due to the proposed transmission gear.
  • the present invention is based on the object to propose an axle drive for a vehicle of the type described above, which is designed as possible noise optimized. This object is achieved by the features of claim 1, which result in advantageous embodiments of the dependent claims and the drawing.
  • an axle drive for a vehicle in particular for a passenger car or the like, which comprises at least one electric machine as at least one drive, wherein the electric machine is coupled via a transmission gear or intermediate gear with an axle differential as the output of the vehicle.
  • the intermediate gear is preferably formed in two stages, wherein, for example, a planetary gear or planetary gear and a spur gear or a spur gear are provided.
  • a sun gear of the planetary gear set may preferably be connected to the electric machine and, on the drive side, a planet carrier may be connected to the spur gear stage.
  • the ring gear is fixed to the housing, for example, by a suitable housing connection or by the housing side stalling.
  • a noise-optimized electric drive with, for example, a two-stage transmission for an electric vehicle or for an electrified axle, for example, as an axle hybrid or a wheel hub drive realized.
  • the combination of the spur gear set and planetary gear set results in an advantageous manner, for example, an off-axis arrangement between the drive axle or rotor axis of the electric machine and the drive axles of the vehicle.
  • a further reduction of the noise development can be realized by a flexibly designed Hohlradanitati the planetary gear set.
  • a flexibly designed Hohlradanitati the planetary gear set Preferably can be provided as a housing-side attachment for the ring gear a sufficient torsional stiffness for receiving the Hohlradmomentes exhibiting fastener or the like with a connecting portion with low radial stiffness and consequently high radial compliance, to which a ring gear for receiving or holding the ring gear followed.
  • a parking brake device is arranged on the axle drive according to the invention.
  • a parking lock gear can be integrated, for example, in the storage concept between the electric machine and the planetary gear.
  • the parking lock gear may for example be mounted axially between the planetary gear set and the electric machine on the rotor shaft.
  • the final drive comprises an electrical machine 1 in a housing 2.
  • an electrical machine for example, an asynchronous machine, a permanent-magnet synchronous machine or the like can be used.
  • the electric machine 1 comprises a stator and a rotor which is connected to a rotor shaft 3.
  • the stator is surrounded by a cooling jacket 4 in order to dissipate the heat generated in the electric machine 1.
  • the cooling jacket 4 is arranged with a gap to the wall of the housing 2, so that a noise transmission through the cooling jacket 4 is avoided.
  • a planetary gear 5 and a spur gear 6 are provided by way of example.
  • the rotor shaft 3 of the electric machine 1 is rotatably connected to a sun gear 7 of the planetary gear set 5, wherein a ring gear 8 of the planetary gear set 5 is fixedly arranged on the housing 2.
  • a planet carrier 9 of the planetary gear set 5 is connected to an intermediate shaft 10, on which a toothed portion 1 1 of the spur gear 6 is arranged rotationally fixed.
  • the toothed portion 1 1 meshes via a spur gear 12 of the spur gear 6 with the axle differential 13, which is coupled to drive the vehicle with axle drive shafts.
  • the final drive is designed so that a total ratio i total of about 12 to 20, preferably of about 16 is realized.
  • the resulting high-speed concept of the electric machine 1 is achieved in that the planetary gear 5 a ratio i P of about 3.5 to 6, preferably of about 4.8 and the spur gear ratio i s from about -2 to -5, 7, preferably from about -3.2.
  • the elements of the planetary gear set 5 and the elements of the spur gear 6 are preferably helical teeth.
  • the toothed pairs of the planetary gear set 5 and the spur gear 6 are designed such that in each case a jump coverage ⁇ ⁇ of approximately greater than 2, preferably of approximately 2.2 is provided. This ensures that every pair of gears at least two teeth are engaged at the same time, whereby particularly low-noise gears are realized.
  • a ring gear carrier 14 receiving the ring gear 8 is fastened to the housing 2 as part of the fastening element via a connecting section with radially low rigidity and consequently high radial compliance. In this way, a one-piece ring gear connection is preferably realized.
  • an optimized structure of the housing 2 is provided by cylindrical main shapes and curved side cover.
  • the housing 2 is preferably a passive lubricating and cooling oil circuit for the intermediate gear and the electric machine 1 with an axial passage through the intermediate shaft 10 and the rotor shaft 3 is provided.
  • the intermediate shaft 10 and the rotor shaft 3 are each designed as hollow shafts.
  • the intermediate gear opposite bearing 15 of the electric machine 1 can be sufficiently supplied with oil.
  • the oil supply of the planetary gear 5 and the associated storage and the planetary gear 5 facing bearing 16 of the electric machine 1 can be supplied by corresponding radial holes 17 in the rotor shaft 3.
  • an optimized sealing concept without contacting seals between the electric machine 1 and the intermediate gear is provided, otherwise due to the high peripheral speeds at the sealing points high sealing losses would occur.
  • centrifugal discs, housing-fixed drip plates or the like elements are provided in order to minimize the oil wetting of the electric machine 1.
  • the rotor shaft 3 is arranged higher in the common housing 2 than the axle drive shafts, so that the oil from the housing 2 in the region of the electric machine 1 below the cooling jacket 4 can run back into the sump of the housing 2.
  • a bearing concept with low-loaded and prestressed deep groove ball bearings 15, 16 is provided for mounting the electric machine 1, wherein the bearing seats have a high rigidity.
  • the planetary gear 5 represents an additional interface for the rotor shaft 3 at high unbalance excitation.
  • the rotor shaft 3 has a significant diameter jump near the rotor on the side facing away from the planetary gear 5, whereby the heat flow through the losses of the electric machine 1 in the direction of the planetary gear 5 facing away from bearing 15 is limited.
  • the design of the axle drive according to the invention low noise due to low frequency excitation, an optimized gear design in particular by the selected jump coverage, a rigid bearing connection and an optimized housing structure and a limitation of the sound transmission paths in particular by the Hohlradan- bond and the housing removed from the cooling jacket arrangement. Due to the selected high ratios results in the high speed concept, which realizes a high power density in the proposed final drive together with the two-stage gear selection with planetary gear and spur gear.
  • the low bearing diameter and the absence of contacting seals within the drive results in the advantageous high efficiency of the final drive.

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Abstract

Es wird ein Achsantrieb für ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine (1) als Antrieb vorschlagen, die über ein Zwischengetriebe mit einem Achsdifferential (13) als Abtrieb gekoppelt ist, wobei das Zwischengetriebe einen Planetenradsatz (5) und eine Stirnradstufe (6) umfasst, wobei der Planetenradsatz (5) über ein Sonnenrad (7) mit der elektrischen Maschine (1) und über einen Planetenradträger (9) mit der Stirnradstufe (6) verbunden ist und wobei das Hohlrad (8) gehäusefest angeordnet ist.

Description

Elektrischer Achsantrieb für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Achsantrieb für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2009 031 869 A1 ist eine Achsantriebseinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Achsantriebseinheit umfasst eine elektrische Maschine, die mit einem Achsdifferentialgetriebe über ein Übersetzungsgetriebe antriebsverbunden ist. Die elektrische Maschine umfasst einen Stator und einen Rotor, der zu einer Drehbewegung um eine Zentralachse der Achsantriebseinheit antreibbar ist. Ein Verzahnungsabschnitt des Rotors kämmt mit einem ersten Zahnrad des Übersetzungsgetriebes, wobei das erste Zahnrad gemeinsam mit einem zweiten Zahnrad auf einer Vorgelegewelle angeordnet ist, die versetzt zur Zentralachse ausgerichtet ist. Das zweite Zahnrad des Übersetzungsgetriebes kämmt mit einem Verzahnungsabschnitt eines Differenzialkorbs des Achsdifferentialgetriebes. An dem Differenzialkorb sind mehrere Ausgleichskegelräder drehbar gelagert, die mit zwei Abtriebskegelrädern kämmen. Jedes Abtriebskegelrad ist mit einer jeweiligen Achswelle drehfest verbunden, wobei jede Achswelle mit einem Rad der Fahrzeugachse gekoppelt ist. Dabei sind die Achswellen des Fahrzeuges zwingend koaxial zur Zentralachse der elektrischen Maschine aufgrund des vorgesehenen Übersetzungsgetriebes angeordnet.
Es hat sich gezeigt, dass bei derartigen Achsantriebskonzepten aufgrund der Verzahnungen des Übersetzungsgetriebes eine erhöhte Geräuschbelästigung auftreten kann. Ferner ist durch die Ausgestaltung des Übersetzungsgetriebes ausschließlich ein koaxial bezogen auf die Rotorwelle der elektrischen Maschine angeordneter Abtrieb möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Achsantrieb für ein Fahrzeug der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, der möglichst geräuschsoptimiert ausgeführt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Zeichnung ergeben.
Demzufolge wird ein Achsantrieb für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Personenkraftwagen oder dergleichen vorgeschlagen, der zumindest eine elektrische Maschine als zumindest einen Antrieb umfasst, wobei die elektrische Maschine über ein Übersetzungsgetriebe bzw. Zwischengetriebe mit einem Achsdifferential als Abtrieb des Fahrzeuges gekoppelt ist. Das Zwischengetriebe ist vorzugsweise zweistufig ausgebildet, wobei beispielsweise ein Planetenradsatz bzw. Planetengetriebe und ein Stirnradsatz bzw. eine Stirnradstufe vorgesehen sind. Bevorzugt kann antriebs- seitig ein Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der elektrischen Maschine und ab- triebsseitig ein Planetenradträger mit der Stirnradstufe verbunden sein. Das Hohlrad ist gehäusefest angeordnet, beispielsweise durch eine geeignete Gehäuseverbindung oder durch gehäuseseitiges Festbremsen.
Auf diese Weise wird ein geräuschsoptimierter Elektroantrieb mit zum Beispiel einem zweistufigen Getriebe für ein Elektrofahrzeug oder auch für eine elektrifizierte Achse, zum Beispiel als Achshybrid oder auch ein Radnabenantrieb realisiert. Durch die Kombination von Stirnradsatz und Planetenradsatz ergibt sich in vorteilhafter Weise zum Beispiel eine achsversetzte Anordnung zwischen der Antriebsachse bzw. Rotorachse der elektrischen Maschine und den Antriebsachsen des Fahrzeuges. Es sind aber auch andere zum Beispiel koaxiale Anordnungsmöglichkeiten zwischen Antrieb und Abtrieb denkbar.
Dadurch, dass die Rotorwelle der elektrischen Maschine mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes und der Planetenradträger des Planetenradsatzes mit einer Zwischenwelle der Stirnradstufe verbunden ist und das Hohlrad des Planetenradsatzes gehäusefest angeordnet ist, ergibt sich nicht nur eine geräuschoptimierte Verzahnung, sondern es ergibt sich auch eine hohe Leistungsdichte aufgrund des geringen Gewichts des sehr kompakt angeordneten hochdrehenden Achsantriebes, wobei durch die Geräuschsverringerung ein Nachteil eines hochdrehenden Antriebs minimiert werden. Durch die Auswahl der verwendeten Übersetzungen und der vorgesehenen Getriebestufen ergibt sich eine besonders geringe Frequenzanregung, welches sich positiv auf die Geräuscherzeugung auswirkt. Bei den verwendeten Verzahnungen, werden vorzugsweise Schrägverzahnungen eingesetzt, die eine möglichst geringe Zähnezahl und damit ein hohes Modul aufweisen. Gleichzeitig sollte eine hohe Überdeckung bzw. Sprungüberdeckung zwischen den vorhandenen Verzahnungspaaren bei dem Zwischengetriebe vorgesehen werden. Dadurch wird nicht nur die Geräuscherzeugung reduziert, sondern auch eine hohe Lebensdauer der einzelnen Komponenten des Achsantriebes gewährleistet. Insbesondere sollte bei der Auslegung der Getriebestufen darauf geachtet werden, dass die vorgesehenen Durchmesser möglichst gering sind, so dass ein möglichst geringes Gewicht, möglichst kleine Lagerdurchmesser und ein möglichst geringer Bauraum benötigt werden, so dass möglichst hohe Drehzahlen realisiert werden können, um ein Hochdrehzahlkonzept zu realisieren.
Eine weitere Reduzierung der Geräuschentwicklung kann durch eine nachgiebig gestaltete Hohlradanbindung des Planetenradsatzes realisiert werden. Vorzugsweise kann dazu als gehäuseseitige Befestigung für das Hohlrad ein eine ausreichende Torsionssteifigkeit zum Aufnehmen des Hohlradmomentes aufweisendes Befestigungselement oder dergleichen mit einem Verbindungsabschnitt mit radial geringer Steifigkeit und folglich hoher radialer Nachgiebigkeit vorgesehen sein, an den sich ein Hohlradträger zum Aufnehmen bzw. Halten des Hohlrades anschließt. Durch den einerseits nachgiebig gestalteten Träger und einem Steifigkeitssprung zum sehr steif ausgestalteten Lagerschild bzw. Befestigungselement wird das Geräuschübertragungsverhalten optimiert.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei Bedarf eine Parksperreneinrichtung an dem erfindungsgemäßen Achsantrieb angeordnet wird. Bevorzugt kann ein Parksperrenrad beispielsweise in das Lagerkonzept zwischen der elektrischen Maschine und dem Planetenradsatz integriert werden. Dazu kann das Parksperrenrad beispielsweise axial zwischen dem Planetenradsatz und der elektrischen Maschine an der Rotorwelle befestigt sein. Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Achsantriebes für ein Fahrzeug.
Der Achsantrieb umfasst eine elektrische Maschine 1 in einem Gehäuse 2. Als elektrische Maschine kann beispielsweise eine Asynchronmaschine, eine permanenterregte Synchronmaschine oder dergleichen eingesetzt werden. Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Stator und einen Rotor, der mit einer Rotorwelle 3 verbunden ist. Der Stator wird von einem Kühlmantel 4 umgeben, um die in der elektrischen Maschine 1 entstehende Wärme abzuführen. Der Kühlmantel 4 ist mit einem Spalt zur Wand des Gehäuses 2 angeordnet, so dass eine Geräuschübertragung durch den Kühlmantel 4 vermieden wird.
Als Zwischengetriebe des Achsantriebes sind ein Planetenradsatz 5 und eine Stirnradstufe 6 beispielhaft vorgesehen. Die Rotorwelle 3 der elektrischen Maschine 1 ist drehfest mit einem Sonnenrad 7 des Planetenradsatzes 5 verbunden, wobei ein Hohlrad 8 des Planetenradsatzes 5 fest an dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Ein Planetenradträger 9 des Planetenradsatzes 5 ist mit einer Zwischenwelle 10 verbunden, an der ein Verzahnungsabschnitt 1 1 der Stirnradstufe 6 drehfest angeordnet ist. Der Verzahnungsabschnitt 1 1 kämmt über ein Stirnrad 12 der Stirnradstufe 6 mit dem Achsdifferential 13, das zum Antrieb des Fahrzeuges mit Achsantriebswellen gekoppelt ist.
Der Achsantrieb ist derart gestaltet, dass eine Gesamtübersetzung iGesamt von etwa 12 bis 20, vorzugsweise von ca. 16 realisiert wird. Das daraus resultierende Hochdrehzahlkonzept der elektrischen Maschine 1 wird dadurch erreicht, dass der Planetenradsatz 5 eine Übersetzung iP von etwa 3,5 bis 6, vorzugsweise von ca. 4,8 und die Stirnradstufe eine Übersetzung is von etwa -2 bis -5,7, vorzugsweise von ca. -3,2 aufweist. Darüber hinaus sind die Elemente des Planetenradsatzes 5 und die Elemente der Stirnradstufe 6 vorzugsweise schrägverzahnt ausgeführt. Die Verzahnungspaare des Planetenradsatzes 5 und der Stirnradstufe 6 sind derart gestaltet, dass jeweils eine Sprungüberdeckung εβ von etwa größer 2 vorzugsweise von ca. 2,2 vorgesehen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass bei jedem Verzahnungspaar zu- mindest zwei Zähne gleichzeitig im Eingriff stehen, wodurch besonders geräuscharme Verzahnungen realisiert werden.
Die vorgenannten bevorzugten Angaben bei den Übersetzungen iGesamt, ip, und is sowie bei der Sprungüberdeckung εβ sind als besonders optimierte Auslegung des erfindungsgemäßen Achsantriebes zu verstehen, so dass sich bei diesen Werten eine besonders hohe Geräuschreduzierung und ein besonders hoher Wirkungsgrad ergeben. Jedoch können je nach Anwendungsfall Abweichungen von diesen konkreten Werten bezogen auf die jeweils vorgegebene Spanne notwendig sein.
Eine weitere Geräuschminimierung ergibt sich aus der vorgesehenen Hohl- radanbindung an dem Gehäuse 2. Dazu ist ein das Hohlrad 8 aufnehmender Hohlradträger 14 als Teil des Befestigungselementes über einen Verbindungsabschnitt mit radial geringer Steifigkeit und folglich hoher radialer Nachgiebigkeit an dem Gehäuse 2 befestigt. Auf diese Weise wird vorzugsweise eine einteilige Hohlradanbin- dung realisiert.
Um möglichst geringe Abmessungen bei dem erfindungsgemäßen Achsantrieb zu erreichen, ist eine optimierte Struktur des Gehäuses 2 durch zylindrische Hauptformen und gewölbte Seitendeckel vorgesehen. In dem Gehäuse 2 ist vorzugsweise ein passiver Schmier- und Kühlölkreislauf für das Zwischengetriebe und die elektrische Maschine 1 mit einer axialen Durchführung durch die Zwischenwelle 10 und die Rotorwelle 3 vorgesehen. Demzufolge sind die Zwischenwelle 10 und die Rotorwelle 3 jeweils als Hohlwellen ausgeführt. Auf diese Weise kann das dem Zwischengetriebe abgewandte Lager 15 der elektrischen Maschine 1 ausreichend mit Öl versorgt werden. Die Ölversorgung des Planetenradsatzes 5 und der dazugehörigen Lagerung sowie des dem Planetenradsatz 5 zugewandten Lagers 16 der elektrischen Maschine 1 kann durch entsprechende radiale Bohrungen 17 in der Rotorwelle 3 versorgt werden.
Vorzugsweise ist ein optimiertes Dichtungskonzept ohne berührende Dichtungen zwischen der elektrischen Maschine 1 und dem Zwischengetriebe vorgesehen, da ansonsten aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeiten an den Dichtstellen zu hohe Dichtungsverluste auftreten würden. Ferner sind Schleuderscheiben, gehäusefeste Abtropfbleche oder dergleichen Elemente vorgesehen, um die Ölbenetzung der elektrischen Maschine 1 zu minimieren. Darüber hinaus ist die Rotorwelle 3 in dem gemeinsamen Gehäuse 2 höher angeordnet als die Achsantriebswellen, so dass das Öl aus dem Gehäuse 2 im Bereich der elektrischen Maschine 1 unterhalb des Kühlmantels 4 in den Sumpf des Gehäuses 2 zurücklaufen kann.
Des Weiteren ist bei dem vorgeschlagenen Achsantrieb ein Lagerkonzept mit gering belasteten und vorgespannten Rillenkugellagern 15, 16 zur Lagerung der elektrischen Maschine 1 vorgesehen, wobei die Lagersitze eine hohe Steifigkeit aufweisen. Der Planetenradsatzes 5 stellt bei hoher Unwuchterregung eine zusätzliche Schnittstelle für die Rotorwelle 3 dar. Darüber hinaus weist die Rotorwelle 3 einen deutlichen Durchmessersprung nahe des Rotors auf der dem Planetenradsatz 5 abgewandten Seite auf, wodurch der Wärmefluss durch die Verluste der elektrischen Maschine 1 in Richtung des dem Planetenradsatz 5 abgewandten Lagers 15 begrenzt ist.
Zusammenfassend ergeben sich durch die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Achsantriebes geringe Geräusche durch eine geringe Frequenzanregung, eine optimierte Verzahnungsauslegung insbesondere durch die gewählte Sprungüberdeckung, eine steife Lageranbindung und eine optimierte Gehäusestruktur sowie eine Begrenzung der Schallübertragungswege insbesondere durch die Hohlradan- bindung und die vom Gehäuse entfernte Kühlmantelanordnung. Durch die gewählten hohen Übersetzungen ergibt sich das Hochdrehzahlkonzept, welches zusammen mit der zweistufigen Getriebeauswahl mit Planetenradsatz und Stirnradstufe eine hohe Leistungsdichte bei dem vorgeschlagenen Achsantrieb realisiert. Durch die geringen Lagerdurchmesser und durch den Verzicht von berührenden Dichtungen innerhalb des Antriebs ergibt sich der vorteilhaft hohe Wirkungsgrad des Achsantriebes. Bezuqszeichen elektrische Maschine
Gehäuse
Rotorwelle
Kühlmantel
Planetenradsatz
Stirnradstufe
Sonnenrad
Hohlrad
Planetenradträger
Zwischenwelle
Verzahnungsabschnitt
Stirnrad
Achsdifferential
Hohlradträger
Lager der elektrischen Maschine
Lager der elektrischen Maschine
Öl-Bohrung

Claims

Patentansprüche
1 . Achsantrieb für ein Fahrzeug, mit zumindest einer elektrischen Maschine (1 ) als Antrieb, die über ein Zwischengetriebe mit einem Achsdifferential (13) als Abtrieb gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe zumindest einen Planetenradsatz (5) und zumindest eine Stirnradstufe (6) umfasst, wobei der Planetenradsatz (5) über ein Sonnenrad (7) mit der elektrischen Maschine (1 ) und über einen Planetenradträger (9) mit der Stirnradstufe (6) verbunden ist und wobei das Hohlrad (8) gehäusefest angeordnet ist.
2. Achsantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotorwelle (3) der elektrischen Maschine (1 ) mit dem Sonnenrad (7) des Planetenradsatzes (5) verbunden ist, wobei ein Hohlrad (8) des Planetenradsatzes (5) gehäusefest angeordnet ist und der Planetenradträger (9) des Planetenradsatzes (5) mit einer Zwischenwelle (10) der Stirnradstufe (6) verbunden ist, wobei an der Zwischenwelle (10) zumindest ein Verzahnungsabschnitt (1 1 ) der Stirnradstufe (6) drehfest angeordnet ist und wobei der Verzahnungsabschnitt (1 1 ) der Stirnradstufe (6) über ein Stirnrad (12) mit dem Achsdifferential (13) zum Antreiben der Achsantriebswellen des Fahrzeuges verbunden ist.
3. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als gehäuseseitige Befestigung für das Hohlrad (8) ein Befestigungselement mit einem Verbindungsabschnitt vorgesehen ist, an den sich ein Hohlradträger (14) zum Aufnehmen des Hohlrades (8) anschließt, wobei der Verbindungsabschnitt eine ausreichende Torsionssteifigkeit zum Übertragen des Hohlradmomentes und eine reduzierte Steifigkeit in radialer Richtung aufweist.
4. Achsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement zusätzlich als Lagerschild für eine Zwischenwellenlagerung der Stirnradstufe (6) vorgesehen ist.
5. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsantrieb eine Gesamtübersetzung (i Gesamt) von etwa 12 bis 20 aufweist.
6. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradsatz (5) eine Übersetzung (ip) von etwa 3,5 bis 6 aufweist.
7. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnradstufe (6) eine Übersetzung (is) von etwa -2 bis -5,7 aufweist.
8. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente des Planetenradsatzes (5) und die Elemente der Stirnradstufe (6) derart gestaltet sind, dass bei den vorhandenen Zahnpaaren jeweils eine Sprungüberdeckung (εβ) von etwa größer 2 vorgesehen ist.
9. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Maschine (1 ) eine hochdrehende Asynchronmaschine oder eine hochdrehende permanenterregte Synchronmaschine vorgesehen ist.
10. Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Achsdifferential (13) ein Kugel-, Planeten- und/oder ein Kronendifferential vorgesehen ist.
1 1 . Achsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Parksperreneinrichtung axial zwischen dem Planetenradsatz (5) und der elektrischen Maschine (1 ) an der Rotorwelle (3) angeordnet ist.
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