WO2021074306A1 - Elektrischer antrieb für ein fahrzeug - Google Patents

Elektrischer antrieb für ein fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2021074306A1
WO2021074306A1 PCT/EP2020/079062 EP2020079062W WO2021074306A1 WO 2021074306 A1 WO2021074306 A1 WO 2021074306A1 EP 2020079062 W EP2020079062 W EP 2020079062W WO 2021074306 A1 WO2021074306 A1 WO 2021074306A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric drive
rotor shaft
switching element
planetary gear
drive according
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/079062
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Laile
Christian Gürlich
Matthias BERINGER
Stephan TENNER
Matthias Winkel
Stephan Demmerer
Christopher Allnoch
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2021074306A1 publication Critical patent/WO2021074306A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle

Definitions

  • the present invention relates to an electric drive for a vehicle with at least one electric machine according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a vehicle with the electric drive.
  • a drive unit with an electric motor and with an output differential for two output shafts and with a planetary gear arranged in the power flow between the electric motor and the output differential is known.
  • the drive shaft of the electric motor and the planetary gear as well as the output shaft are arranged coaxially to one another.
  • the drive unit comprises several switching elements for realizing a first gear stage and a second gear stage. To implement the multiple threads, additional components are required, which also require additional installation space.
  • the present invention is based on the object of proposing an electric drive of the type described in the introduction and a vehicle with the drive, which require as little space as possible.
  • an electric drive for a vehicle with at least one electrical Ma machine with a driven rotor shaft is proposed, which is coupled with at least one planetary gear.
  • the planetary gear is coupled to an output differential for driving at least two output shafts, a first shift element being provided at least for realizing a first gear stage and a second switching element being provided for realizing a second gear stage.
  • the rotor shaft and the planetary gear as well as the drive shafts are arranged coaxially to one another.
  • the rotor shaft is at least nested radially with the switching elements.
  • the space radially inside the rotor is optimally used to accommodate at least the switching elements. Accordingly, at least the switching elements are integrated into the rotor shaft of the electrical machine by at least the first Switching element and the second switching element are arranged radially inside the rotor shaft of the electrical machine.
  • a further significant reduction in the installation space requirement can be achieved in that the rotor shaft is also arranged radially nested with the planetary gear, in which the planetary gear is arranged radially within the rotor shaft of the electrical machine.
  • the rotor shaft is also arranged radially nested with the planetary gear, in which the planetary gear is arranged radially within the rotor shaft of the electrical machine.
  • the shift elements provided are designed as frictional shift elements, namely, for example, as a multi-disc brake and a multi-disc clutch.
  • frictional shift elements namely, for example, as a multi-disc brake and a multi-disc clutch.
  • positive-locking shifting elements it is possible to use positive-locking shifting elements to reduce the drag torque.
  • an inner disk carrier of the first shift element, an inner disk carrier of the second shift element and a sun gear of the planetary gear are designed as a common hollow shaft-like component.
  • This hollow-shaft-shaped component is housed radially inside the rotor shaft in a space-saving manner.
  • the outer lamellae of the first switching element are connected to a housing, the outer lamellae of the first switching element preferably being attached directly to a housing cover of the housing. In this way, an outer disk carrier, which is otherwise required, can be saved in the case of the first shift element.
  • Another particularly space-saving design can be implemented in the context of a next development of the invention in that the outer disks of the second switching element are attached to the rotor shaft via a spline. In this way, an additional outer disk carrier for the second switching element is saved and the space requirement is reduced.
  • a further reduction in installation space can be realized in the proposed invention in that the rotor shaft has running teeth as the ring gear teeth Has planetary gear.
  • an additional component namely the ring gear, can be dispensed with, since the ring gear toothing is integrated into the rotor shaft.
  • Another aspect of the present invention claims a vehicle with the above-described electric drive. It is particularly advantageous to design an axle drive as an electric drive in a motor vehicle.
  • the present invention is explained further below with reference to the drawing.
  • the single figure of the invention shows a possible embodiment of an electric drive bes for a vehicle or on a vehicle.
  • the proposed electric drive comprises an electric machine EM with a driven rotor shaft 1 as a drive shaft, which is coupled to at least one planetary gear set PG.
  • the planetary gear set PG is coupled to an output differential 2 for driving at least two output shafts 3, 4.
  • Various designs, such as a spur gear differential, a bevel gear differential or the like, can be provided as the output differential.
  • a first shift element B1 is provided for realizing a first gear stage and a second shift element K2 is provided for realizing a second gear stage.
  • the rotor shaft 1 and the planetary gear set PG as well as the output shafts 3, 4 are arranged coaxially to one another. This means that these are assigned to a common central axis of rotation, which is at the same time the axis of rotation or axis of rotation of the output shafts 3, 4.
  • the electrical drive that at least the first switching element B1 and the second switching element K2 are arranged radially inside the rotor shaft 1 of the electrical machine EM.
  • a further space-saving arrangement is provided in that the planetary gear PG or the rotating components of the planetary gear PG are arranged radially inside the rotor shaft 1 of the electrical machine EM.
  • the first switching element B1 is designed as a multi-disk brake and the second switching element K2 is designed as a multi-disk clutch.
  • outer lamellae 5 of the first switching element B1 are connected to a housing 6.
  • an in nenlamellani 7 of the first switching element B1 is verbun with an inner disk carrier 8 of the second switching element K2 and a sun gear SR of the planetary gear set PG.
  • the outer lamellae 5 of the first switching element B1 are attached to a housing cover 9 of the housing 6 and are thus integrated into it. In this way, components can be saved. Furthermore, there is the advantage that this also saves installation space and actuation of the first switching element B1 can take place, for example, via a hydraulic system or also an electromechanical system, which is provided on the housing cover 9.
  • an outer disk carrier of the second switching element K2 is integrated into the motor shaft by outer disks 10 of the second switching element K2 being connected directly to the rotor shaft 1.
  • the outer plates 10 can be attached to the Ro gate shaft 1 via a spline 11 for this purpose.
  • the inner disk carrier 7 of the first shift element B1, the inner disk carrier 8 of the second shift element K2 and the sun gear SR of the planetary gear set PG are designed as a common hollow-shaft-shaped component. This common component is arranged radially inside the rotor shaft 1.
  • a ring gear HR of the planetary gear set PG is connected to the rotor shaft 1 for the drive and a planetary gear carrier PT of the planetary gear set PG is coupled to the output differential 2 for output.
  • the ring gear HR of the planetary gear set PG can, for example, be attached to the rotor shaft 1 via a spline 11.
  • the rotor shaft 1 has running teeth as a ring gear.
  • the running gear for the gear set can be integrated directly into the rotor shaft 1 and consequently a separate ring gear HR can be saved.
  • a parking lock 12 for blocking and releasing the output is coupled to the planetary gear carrier PT of the planetary gear set PG.
  • the parking lock 12 can be arranged axially between the output differential 2 and the electric machine EM and integrated into the proposed electric drive in a space-neutral manner.
  • the drive can be realized in a particularly space-saving manner by the switching elements B1, K2 and the planetary gear PG arranged radially within the rotor shaft 1.
  • an electric drive in which the planetary gear set or the planetary gear set PG and the switching elements B1 and K2 are integrated into the rotor shaft 1.
  • the magnets of the rotor shaft 1 are arranged in such a way that the magnetic field lines are only guided slightly radially inward. This results in a radially nested arrangement of the rotor shaft 1 and planetary gear PG and the shifting elements B1 and K2.
  • the planetary gear set PG enables multiple turns, the rotor shaft 1 with the ring gear HR of the planetary gear set PG forming the drive and the planetary gear carrier PT or the web of the planetary gear set PG forming the output.
  • the planetary gear PG is blocked by connecting the ring gear HR to the sun gear SR of the planetary gear PG via the closed second shift element K2.

Abstract

Es wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine (EM) mit einer angetriebenen Rotorwelle (1), die mit zumindest einem Planetengetriebe (PG) gekoppelt ist, welches mit einem Abtriebsdifferential (2) zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen (3, 4) gekoppelt ist vorgeschlagen, wobei zumindest zum Realisieren einer ersten Gangstufe ein erstes Schaltelement (B1) und zum Realisieren einer zweiten Gangstufe ein zweites Schaltelement (K2) vorgesehen sind und wobei die Rotorwelle (1) und das Planetengetriebe (PG) sowie die Abtriebswellen (3, 4) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Rotorwelle (1) zumindest mit den Schaltelementen (B1, K2) radial verschachtelt angeordnet ist. Ferner wird ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb vorgeschlagen.

Description

Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher defi nierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010031 746 B4 ist eine Antriebseinheit mit ei nem Elektromotor und mit einem Abtriebsdifferential für zwei Abtriebswellen sowie mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebsdifferential angeordneten Planetengetriebe bekannt. Die Antriebswelle des Elektromotors und das Planetengetriebe sowie die Abtriebswelle sind koaxial zueinander angeordnet. Die Antriebseinheit umfasst mehrere Schaltelemente zum Realisieren einer ersten Gangstufe und einer zweiten Gang stufe. Zum Realisieren der Mehrgängigkeit sind zusätzliche Bauteile erforderlich, die auch zusätzlichen Bauraum benötigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrischen Antrieb der ein gangs beschriebenen Gattung sowie ein Fahrzeug mit dem Antrieb vorzuschlagen, welche einen möglichst geringen Bauraumbedarf benötigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bezie hungsweise 15 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
Somit wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Ma schine mit einer angetriebenen Rotorwelle vorgeschlagen, die mit zumindest einem Plane tengetriebe gekoppelt ist. Das Planetengetriebe ist mit einem Abtriebsdifferential zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen gekoppelt, wobei zumindest zum Realisieren einer ersten Gangstufe ein erstes Schaltelement und zum Realisieren einer zweiten Gangstufe ein zwei tes Schaltelement vorgesehen sind. Die Rotorwelle und das Planetengetriebe sowie die Ab triebswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Um den Bauraumbedarf bei dem vorge schlagenen elektrischen Antrieb zu minimieren, ist vorgesehen, dass die Rotorwelle zumin dest mit den Schaltelementen radial verschachtelt angeordnet ist.
Auf diese Weise wird der Raum radial innerhalb des Rotors optimal ausgenutzt, um zumin dest die Schaltelemente unterzubringen. Demzufolge werden zumindest die Schaltelemente in die Rotorwelle der elektrischen Maschine integriert, indem zumindest das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement radial innerhalb der Rotorwelle der elektrischen Maschine angeordnet sind.
Eine weitere deutliche Reduzierung des Bauraumbedarfes kann dadurch realisiert werden, dass zudem die Rotorwelle mit dem Planetengetriebe radial verschachtelt angeordnet ist, in dem das Planetengetriebe radial innerhalb der Rotorwelle der elektrischen Maschine ange ordnet ist. Durch die Integration weiterer Bauteile, nämlich der Bauteile des Planetenradsat zes innerhalb der Rotorwelle, wird eine besonders kompakte Bauweise bei dem vorgeschla genen elektrischen Antrieb realisiert.
Im Rahmen einer Weiterbildung des vorgeschlagenen elektrischen Antriebes kann vorgese hen sein, dass die vorgesehenen Schaltelemente als reibschlüssige Schaltelemente, nämlich zum Beispiel als Lamellenbremse und als Lamellenkupplung ausgeführt sind. Es ist jedoch möglich, dass zur Reduzierung des Schleppmomentes auch formschlüssige Schaltelemente eingesetzt werden.
Bei der Verwendung von Reibschaltelementen wird im Rahmen einer besonders vorteilhaf ten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein Innenlamellenträger des ersten Schaltelements, ein Innenlamellenträger des zweiten Schaltelements und ein Sonnenrad des Planetengetriebes als ein gemeinsames hohlwellenartiges Bauteil ausgeführt ist. Dieses hohlwellenförmige Bauteil wird in bauraumsparender Weise radial innerhalb der Rotorwelle untergebracht.
Mit besonderem Vorteil kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass Außen lamellen des ersten Schaltelements mit einem Gehäuse verbunden sind, wobei die Außenla mellen des ersten Schaltelements bevorzugt direkt an einem Gehäusedeckel des Gehäuses befestigt sind. Auf diese Weise kann ein ansonsten erforderlicher Außenlamellenträger bei dem ersten Schaltelement eingespart werden.
Eine weitere besonders bauraumsparende Bauweise kann im Rahmen einer nächsten Wei terbildung der Erfindung dadurch realisiert werden, dass Außenlamellen des zweiten Schalt elements über eine Steckverzahnung an der Rotorwelle befestigt werden. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Außenlamellenträger für das zweite Schaltelement eingespart und da mit der Bauraumbedarf reduziert.
Eine weitere Bauraumreduzierung kann bei der vorgeschlagenen Erfindung dadurch reali siert werden, dass die Rotorwelle eine Laufverzahnung als Hohlradverzahnung des Planetengetriebes aufweist. Auf diese Weise kann auf ein zusätzliches Bauteil, nämlich dem Hohlrad verzichtet werden, da die Hohlradverzahnung in die Rotorwelle integriert wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beansprucht ein Fahrzeug mit dem vorbe schriebenen elektrischen Antrieb. Besonders vorteilhaft ist die Ausführung eines Achsan- triebs als elektrischer Antrieb bei einem Kraftfahrzeug.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die ein zige Figur der Erfindung zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines elektrischen Antrie bes für ein Fahrzeug beziehungsweise an einem Fahrzeug.
Der vorgeschlagene elektrische Antrieb umfasst eine elektrische Maschine EM mit einer an getriebenen Rotorwelle 1 als Antriebswelle, die mit zumindest einem Planetengetriebe PG gekoppelt ist. Das Planetengetriebe PG ist mit einem Abtriebsdifferential 2 zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen 3, 4 gekoppelt. Als Abtriebsdifferential können verschiedene Ausführungen, wie zum Beispiel ein Stirnraddifferential, ein Kegelraddifferential oder derglei chen vorgesehen werden.
Zum Realisieren einer ersten Gangstufe ist ein erstes Schaltelement B1 und zum Realisieren einer zweiten Gangstufe ist ein zweites Schaltelement K2 vorgesehen. Die Rotorwelle 1 und das Planetengetriebe PG sowie die Abtriebswellen 3, 4 sind koaxial zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass diese einer gemeinsamen zentralen Rotationsachse zugeordnet sind, die gleichzeitig die Drehachse beziehungsweise Rotationsachse der Abtriebswellen 3, 4 ist.
Um eine möglichst bauraumsparende Anordnung zu realisieren, ist bei dem elektrischen An trieb vorgesehen, dass zumindest das erste Schaltelement B1 und das zweite Schaltelement K2 radial innerhalb der Rotorwelle 1 der elektrischen Maschine EM angeordnet sind.
Ferner ist bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsvariante eine weitere bauraumspa rende Anordnung vorgesehen, indem das Planetengetriebe PG beziehungsweise die rotie renden Bauteile des Planetengetriebes PG radial innerhalb der Rotorwelle 1 der elektrischen Maschine EM angeordnet sind.
Bei der gezeigten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes ist vorgesehen, dass das erste Schaltelement B1 als Lamellenbremse und das zweite Schaltelement K2 als Lamellen kupplung ausgeführt sind. Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Antrieb vorgesehen, dass Außenlamel len 5 des ersten Schaltelements B1 mit einem Gehäuse 6 verbunden sind. Ferner ist ein In nenlamellenträger 7 des ersten Schaltelements B1 mit einem Innenlamellenträger 8 des zweiten Schaltelements K2 und mit einem Sonnenrad SR des Planetengetriebes PG verbun den.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Außenlamellen 5 des ersten Schaltelements B1 an ei nem Gehäusedeckel 9 des Gehäuses 6 befestigt und somit in diesen integriert sind. Auf diese Weise können Bauteile eingespart werden. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass dadurch auch Bauraum eingespart wird und eine Aktuierung des ersten Schaltelements B1 beispiels weise über eine Hydraulik oder auch eine Elektromechanik erfolgen kann, welche an dem Gehäusedeckel 9 vorgesehen ist.
Um weitere Bauteile bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb einzusparen, ist ein Au ßenlamellenträger des zweiten Schaltelements K2 in die Motorwelle integriert, indem Außen lamellen 10 des zweiten Schaltelements K2 direkt mit der Rotorwelle 1 verbunden sind. Bei spielsweise können hierzu die Außenlamellen 10 über eine Steckverzahnung 11 an der Ro torwelle 1 befestigt sein.
Der Innenlamellenträger 7 des ersten Schaltelements B1 , der Innenlamellenträger 8 des zweiten Schaltelements K2 und das Sonnenrad SR des Planetengetriebes PG sind als ein gemeinsames hohlwellenförmiges Bauteil ausgeführt. Dieses gemeinsame Bauteil wird radial innerhalb der Rotorwelle 1 angeordnet.
Ferner ist ein Hohlrad HR des Planetengetriebes PG zum Antrieb mit der Rotorwelle 1 ver bunden und ein Planetenradträger PT des Planetengetriebes PG ist zum Abtrieb mit dem Abtriebsdifferential 2 gekoppelt. Das Hohlrad HR des Planetengetriebes PG kann beispiels weise über eine Steckverzahnung 11 an der Rotorwelle 1 befestigt werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Rotorwelle 1 eine Laufverzahnung als Hohlradverzahnung aufweist. Somit kann die Laufverzahnung für den Radsatz direkt in die Rotorwelle 1 integriert und folg lich ein separates Hohlrad HR eingespart werden.
Ferner ist vorgesehen, dass eine Parksperre 12 zum Blockieren und Freigeben des Abtriebs mit dem Planetenradträger PT des Planetengetriebes PG gekoppelt ist. Demzufolge kann die Parksperre 12 axial zwischen dem Abtriebsdifferential 2 und der elektrischen Maschine EM angeordnet werden und bauraumneutral in den vorgeschlagenen elektrischen Antrieb inte griert werden. Bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb für ein Kraftfahrzeug, der beispielsweise als Achsantrieb ausgebildet ist, können durch die radial innerhalb der Rotorwelle 1 angeordne ten Schaltelemente B1 , K2 sowie dem Planetengetriebe PG ein besonders bauraumsparen der Antrieb realisiert werden.
Zusammenfassend wird ein elektrischer Antrieb vorgeschlagen, bei dem der Planetenradsatz beziehungsweise das Planetengetriebe PG und die Schaltelemente B1 und K2 in die Rotor welle 1 integriert sind. Hierzu werden die Magnete der Rotorwelle 1 so angeordnet, dass die Magnetfeldlinien nur geringfügig radial nach innen geführt werden. Dadurch ergibt sich eine radial geschachtelte Anordnung von Rotorwelle 1 und Planetengetriebe PG sowie den Schaltelementen B1 und K2.
Das Planetengetriebe PG ermöglicht eine Mehrgängigkeit, wobei die Rotorwelle 1 mit dem Hohlrad HR des Planetengetriebes PG den Antrieb und der Planetenradträger PT bezie hungsweise der Steg des Planetengetriebes PG den Abtrieb bilden. Für den ersten Gang be ziehungsweise die erste Gangstufe wird das Sonnenrad SR des Planetengetriebes PG über das Gehäuse 6 abgebremst beziehungsweise verblockt, indem das erste Schaltelement B1 geschlossen wird und sich eine Übersetzung i=1 -io ergibt. Zum Schalten des zweiten Ganges beziehungsweise der zweiten Gangstufe wird das Planetengetriebe PG verblockt, indem das Hohlrad HR mit dem Sonnenrad SR des Planetengetriebes PG über das geschlossene zweite Schaltelement K2 verbunden wird. Damit hat das Planetengetriebe PG die Überset zung i = 1.
Bezuqszeichen
1 Rotorwelle bzw. Antriebswelle
2 Abtriebsdifferential
3 Abtriebswelle
4 Abtriebswelle
5 Außenlamellen des ersten Schaltelements
6 Gehäuse
7 Innenlamellenträger des ersten Schaltelements
8 Innenlamellenträger des zweites Schaltelements
9 Gehäusedeckel
10 Außenlamellen des zweiten Schaltelements
11 Steckverzahnung
12 Parksperre
EM elektrische Maschine
PG Planetengetriebe
B1 erstes Schaltelement
K2 zweites Schaltelement
SR Sonnenrad des Planetengetriebes
HR Hohlrad des Planetengetriebes
PT Planetenradträger

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine (EM) mit einer Rotorwelle (1), die mit zumindest einem Planetengetriebe (PG) gekoppelt ist, welches mit einem Abtriebsdifferential (2) zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen (3, 4) ge koppelt ist, wobei zumindest zum Realisieren einer ersten Gangstufe ein erstes Schaltele ment (B1) und zum Realisieren einer zweiten Gangstufe ein zweites Schaltelement (K2) vor gesehen sind und wobei die Rotorwelle (1) und das Planetengetriebe (PG) sowie die Ab triebswellen (3, 4) koaxial zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (1) zumindest mit den Schaltelementen (B1 , K2) radial verschachtelt angeordnet ist.
2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das erste Schaltelement (B1) und das zweite Schaltelement (K2) radial innerhalb der Rotorwelle (1) der elektrischen Maschine (EM) angeordnet sind.
3. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotor welle (1) mit dem Planetengetriebe (PG) radial verschachtelt angeordnet ist.
4. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenge triebe (PG) radial innerhalb der Rotorwelle (1) der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist.
5. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (B1) als Lamellenbremse und dass das zweite Schaltelement (K2) als Lamellenkupplung ausgeführt sind.
6. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Außenlamellen (5) des ersten Schaltelements (B1) mit einem Gehäuse (6) verbunden sind und dass ein Innen lamellenträger (7) des ersten Schaltelements (B1) mit einem Innenlamellenträger (8) des zweiten Schaltelements (K2) und mit einem Sonnenrad (SR) des Planetengetriebes (PG) verbunden ist.
7. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamellen (5) des ersten Schaltelements (B1) an einem Gehäusedeckel (9) des Gehäuses (6) befestigt sind.
8. Elektrischer Antrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Au ßenlamellen (10) des zweiten Schaltelements (K2) mit der Rotorwelle (1) verbunden sind.
9. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamellen (10) des zweiten Schaltelements (K2) über eine Steckverzahnung (11) an der Rotorwelle (1) befestigt sind.
10. Elektrischer Antrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenlamellenträger (7) des ersten Schaltelements (B1), der Innenlamellenträger (8) des zweiten Schaltelements (K2) und das Sonnenrad (SR) des Planetengetriebes (PG) als ein gemeinsames hohlwellenförmiges Bauteil ausgeführt ist.
11. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass ein Hohlrad (HR) des Planetengetriebes (PG) zum Antrieb mit der Rotorwelle (1) verbunden ist und dass ein Planetenradträger (PT) des Planetengetriebes (PG) zum Abtrieb mit dem Abtriebsdifferential (2) gekoppelt ist.
12. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Hohlrad (HR) des Planetengetriebes (PG) über eine Steckverzahnung (11) an der Rotorwelle (1) befestigt ist.
13. Elektrischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (1) eine Laufverzahnung als Hohlradverzahnung aufweist.
14. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass eine Parksperre (12) zum Blockieren und Freigeben des Abtriebes mit einem Pla netenradträger (PT) des Planetengetriebes (PG) gekoppelt ist.
15. Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche.
PCT/EP2020/079062 2019-10-17 2020-10-15 Elektrischer antrieb für ein fahrzeug WO2021074306A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019216013.1A DE102019216013A1 (de) 2019-10-17 2019-10-17 Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug
DE102019216013.1 2019-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021074306A1 true WO2021074306A1 (de) 2021-04-22

Family

ID=73030072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/079062 WO2021074306A1 (de) 2019-10-17 2020-10-15 Elektrischer antrieb für ein fahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019216013A1 (de)
WO (1) WO2021074306A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021208061A1 (de) 2021-07-27 2023-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Elektrofahrzeuggetriebe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110224043A1 (en) * 2008-10-29 2011-09-15 Max Bachmann Hybrid module for the hybrid drive train of a motor vehicle
US20130274051A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Drive device for a motor vehicle
DE102016217590A1 (de) * 2016-09-15 2018-03-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Achsenanordnung mit innengekühlten Reibelementen
DE102016220630A1 (de) * 2016-10-20 2018-04-26 Robert Bosch Gmbh Antriebseinrichtung zum Antreiben einer elektrischen Achse

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010031746B4 (de) * 2010-07-21 2013-06-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit
DE102012220562A1 (de) * 2012-11-12 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Elektroantrieb für ein Fahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110224043A1 (en) * 2008-10-29 2011-09-15 Max Bachmann Hybrid module for the hybrid drive train of a motor vehicle
US20130274051A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Drive device for a motor vehicle
DE102016217590A1 (de) * 2016-09-15 2018-03-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Achsenanordnung mit innengekühlten Reibelementen
DE102016220630A1 (de) * 2016-10-20 2018-04-26 Robert Bosch Gmbh Antriebseinrichtung zum Antreiben einer elektrischen Achse

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019216013A1 (de) 2021-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3649374B1 (de) Getriebevorrichtung für einen elektrischen antrieb eines kraftfahrzeugs, sowie elektrischer antrieb für ein kraftfahrzeug
DE102012212268B4 (de) Antriebssystem für eine Elektrische Achse mit Zwei-Gang-Getriebe
AT512942B1 (de) Antriebseinheit
WO2020099137A1 (de) Elektrische antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen
EP3649375B1 (de) Getriebevorrichtung für einen elektrischen antrieb eines kraftfahrzeugs, sowie elektrischer antrieb für ein kraftfahrzeug
WO2019115204A1 (de) Elektrische antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug
WO2019001618A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug
WO2021151845A1 (de) Elektrischer antrieb für ein fahrzeug
WO2021013289A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug mit gemeinsamen starren hohlrad und gemeinsamen starren planetenradträger
WO2021074306A1 (de) Elektrischer antrieb für ein fahrzeug
DE102019203655A1 (de) Stirnraddifferentialgetriebe für ein Fahrzeug
DE102019119952B4 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wahlweise gehäusefest schaltbarem Planetenradträger oder Hohlrad
EP2073358A2 (de) Kompakter Stellantrieb
DE102020200123A1 (de) Stirnraddifferential und Antriebssystem
DE102018000187B4 (de) Getriebeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102019119949A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit drehfester Hohlrad-Sonnenrad- und Planetenradträger-Hohlrad-Bindung
DE102019119947A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit drehfest verbundenen Planeten-radträgern und drehfest verbundenen Sonnenrädern
WO2021089469A1 (de) Elektrischer antrieb für ein fahrzeug
WO2013013950A2 (de) Getriebemotor
WO2021074305A1 (de) Elektrischer antrieb für ein fahrzeug
DE102022201321B4 (de) Getriebe für ein Fahrzeug
DE102022201143B4 (de) Differentialgetriebe mit drehmomentabhängiger Sperrwirkung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit einem solchen Getriebe
DE102020125984A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102016202596B4 (de) Stirnraddifferenzial mit zwei Hohlrädern als Abtrieb und einer Reibscheiben-Sperrkupplung
DE102020123250A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20797680

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20797680

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1