DE102019207787A1 - Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug in einem Gehäuse - Google Patents
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Abstract
Es wird ein elektrischer Antrieb in einem Gehäuse (1) und mit zumindest einer elektrischen Maschine mit einem Stator (2) und einem Rotor (3) vorgeschlagen, wobei der Rotor (3) über zumindest ein Übersetzungsgetriebe und ein Differentialgetriebe (4) mit Abtriebswellen (5, 6) zum Antrieb des Fahrzeuges in Wirkverbindung steht, wobei der Rotor (3) koaxial zu den Abtriebswellen (5, 6) angeordnet ist und wobei für die elektrische Maschine und für das Übersetzungsgetriebe sowie für das Differentialgetriebe (4) ein gemeinsamer Ölversorgungskreislauf zum Schmieren und zum Kühlen in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist. Ferner wird ein Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb vorgeschlagen.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug in einem Gehäuse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
- Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass elektrische Maschinen als Fahrzeugantrieb verwendet werden und über einen an dem Gehäuse vorgesehenen Kühlwasseranschluß mit Wasser als Kühlmedium gekühlt werden. Hierzu ist zum Beispiel eine Mantelkühlung vorgesehen, die um den Mantelbereich am Stator verlaufende Kühlkanäle umfasst, die mit Kühlwasser beaufschlagt sind. Ferner ist es bekannt, dass in dem Getriebe eine sogenannte Sumpfschmierung vorgesehen ist, wobei die sich drehenden Getriebebauteile des Fahrzeugantriebes in den Sumpf eintauchen und dadurch eine Ölschmierung ermöglichen.
- Aus der Druckschrift
DE 198 41 159 A1 ist eine Antriebsanordnung in einem Gehäuse für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Antriebsanordnung umfasst einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, der über zumindest ein nachgeschaltetes, Antriebswellen umfassendes Ausgleichsgetriebe mit Antriebsrädern eines Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung steht. Um den Elektromotor entsprechend zu kühlen, sind um den Stator herum an der Mantelfläche des Gehäuses Kühlkanäle vorgesehen, die mit Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden. - Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine erhöht werden kann, wenn die thermische Belastung der elektrischen Maschine verringert wird und demzufolge eine ausreichende Kühlung vorgesehen ist. Ferner sollen bei der Schmierung Verluste durch in das Öl eintauchende drehende Bauteile vermieden werden.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Antrieb und ein Fahrzeug mit dem Antrieb der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem eine möglichst kostengünstige und besonders effektive Kühlung und Schmierung realisiert wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 12 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausführungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
- Somit wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug in einem Gehäuse mit zumindest einer elektrischen Maschine mit einem Stator und einem Rotor vorgeschlagen, welcher über zumindest ein Übersetzungsgetriebe und ein Ausgleichsgetriebe beziehungsweise Differentialgetriebe mit Abtriebswellen zum Antrieb des Fahrzeuges in Wirkverbindung steht. Dadurch, dass der Rotor koaxial zu den Abtriebswellen angeordnet ist, ergibt sich ein koaxialer elektrischer Antrieb. Um bei einem derartigen koaxialen Antrieb eine kostengünstige und besonders effektive Kühlung und Schmierung zu realisieren, ist vorgesehen, dass für die elektrische Maschine und das Übersetzungsgetriebe sowie das Differentialgetriebe ein gemeinsamer Ölversorgungskreislauf zum Schmieren und Kühlen in dem Gehäuse vorgesehen ist.
- Durch die vorgesehene Schmierung und Kühlung durch den gemeinsamen Ölversorgungskreislauf können in vorteilhafter Weise auf separate Kanäle verzichtet werden, da nur noch ein geneinsamer Kühl- und Schmierölversorgungskreislauf vorgesehen wird. Somit werden Herstellungskosten eingespart und ein besonders bauraumgünstiger Aufbau realisiert. Zudem kann eine besonders effektive Kühlung realisiert werden, da durch den gemeinsamen Ölversorgungskreislauf sämtliche im Inneren des Gehäuses vorgesehenen Bauteile, insbesondere auch der elektrischen Maschine, ausreichend gekühlt werden und damit die Leistungsfähigkeit des Antriebes erhöht wird.
- Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zur Schmierung vorgesehene Ölpumpe verwendet wird, um den gemeinsamen zum Schmieren und Kühlen vorgesehenen Ölversorgungskreislauf mit ausreichendem Öldruck zu versorgen. Hierzu kann die Ölpumpe Öl aus einem Ölsumpf des Gehäuses in einen zentralen Druckölkanal des Ölkreislaufes fördern, der dann die jeweiligen Kühl- und Schmierbereiche mit Öl versorgt.
- Um eine Verteilung des Öls möglichst konstruktiv einfach zu realisieren und sämtliche Bauteile zumindest im Inneren des Gehäuses mit Öl zu versorgen, ist vorgesehen, dass der Druckölkanal mit in den zentral im Gehäuse angeordneten Abtriebswellen axial verlaufenden Ölversorgungskanälen gekoppelt ist beziehungsweise mit diesen strömungsmäßig direkt oder über weitere Kanäle indirekt verbunden ist. Strömungsmäßig verbunden bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Ölversorgung zwischen den Bauteilen auch bei Differenzdrehzahlen ermöglicht wird. Dies bedeutet, dass die Kopplung zum Beispiel auch zwischen gehäusefesten und sich drehenden Bauteilen ermöglicht wird. Dadurch, dass der Druckölkanal direkt oder indirekt strömungsmäßig mit den Ölversorgungskanälen der Abtriebswellen verbunden ist, können die koaxial zu den Abtriebswellen angeordneten Bauteile des Übersetzungsgetriebes, des Differentialgetriebes und der elektrischen Maschine mit Öl auf einfachste Weise beaufschlagt werden.
- Um eine kostengünstige und konstruktiv einfache axiale Verteilung des Öls in den Ölversorgungskanälen zwischen den beiden Abtriebswellen durch das Differentialgetriebe zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle einander gegenüberliegend einem Differentialbolzen eines Differentialkorbes des Differentialgetriebes zugewandt sind, wobei die Ölversorgungskanäle der ersten und der zweiten Abtriebswelle durch eine durch den Differentialbolzen quer verlaufende Ölführungshülse oder dergleichen strömungsmäßig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist eine Ölverteilung oder -führung über die Ölführungshülse zwischen den beiden Ölversorgungs- beziehungsweise Ölführungskanälen der Abtriebswellen auf einfachste Weise ermöglicht. Als Ölführungshülse können bevorzugt aus Kunststoff gefertigte Hülsen oder dergleichen Bauteile verwendet werden. Es sind jedoch auch andere Materialien denkbar, um eine Ölführung zwischen den Ölversorgungskanälen zu gewährleisten.
- Um auch die Ölversorgung des Differentialgetriebes über den gemeinsamen Ölversorgungskreislauf möglichst kostengünstig zu realisieren, kann beispielsweise die Ölführungshülse an ihrem Umfangsbereich mehrere Ölaustrittsöffnungen aufweisen, sodass das Öl aus der Ölführungshülse in den Differentialkorb des Differentialgetriebes strömen kann, um die Bauteile des Differentialgetriebes zu schmieren und zu kühlen.
- Eine besonders bauraumsparende Anordnung wird bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb gewährleistet, indem das Differentialgetriebe radial innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnet wird. Um auch den Rotor und weitere Bauteile der elektrischen Maschine im Inneren des Gehäuses zu schmieren und zu kühlen, ist vorgesehen, dass der Differentialkorb des Differentialgetriebes Ölführungsöffnungen zur Ölversorgung des Rotors, der Wicklungen, der Wickelköpfe und anderer Bauteile aufweist. Dadurch kann das Öl aus dem Differentialgetriebe auch in den radial äußeren Bereich im Gehäuse zum Rotor beziehungsweise Rotorträger und zu weiteren Bauteilen gelangen.
- Wenn beispielsweise das Übersetzungsgetriebe axial zu dem radial innerhalb der elektrischen Maschine angeordneten Differentialgetriebe versetzt angeordnet ist und zudem koaxial zur zweiten Abtriebswelle angeordnet ist, kann eine Ölversorgung des Übersetzungsgetriebes konstruktiv einfach und kostengünstig dadurch realisiert werden, dass hierzu der Ölversorgungskanal der zweiten Abtriebswelle verwendet wird. Das sich in dem Ölversorgungskanal der zweiten Abtriebswelle befindliche Öl kann zum Beispiel durch entsprechende Radialbohrungen in der zweiten Abtriebswelle nach radial außen zu dem Übersetzungsgetriebe und auch zu weiteren Lagerstellen oder dergleichen geführt werden. Auf diese Weise wird durch die vorgesehenen Ölversorgungskanäle in den Abtriebswellen eine umfassende Ölversorgung sämtlicher im Innenraum des Gehäuses des Antriebes liegende Bauteile realisiert.
- Die Anordnung der Ölpumpe oder auch weiterer Ölpumpen kann an beliebigen Orten im Gehäuse vorgesehen sein. Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Ölpumpe im Bereich des Ölsumpfes, also am Bodenbereich des Gehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Ölpumpe Öl aus dem Ölsumpf in den Druckölkanal fördern.
- Um eine ausreichende Kühlung des Öls im gemeinsamen Ölversorgungskreislauf sicherzustellen, kann beispielsweise ein außerhalb des Gehäuses angeordneter Ölkühler mit dem Druckölkanal verbunden sein. Durch die Anordnung des Ölkühlers beziehungsweise des Wärmetauschers außerhalb des Gehäuses wird weiterer Bauraum eingespart.
- Eine nächste Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass neben den im Inneren des Gehäuses angeordneten Bauteilen der elektrischen Maschine auch die im Bereich der Gehäusewand angeordneten Bauteile, wie zum Beispiel der Stator oder dergleichen über den gemeinsamen Ölversorgungskreislauf gekühlt werden. Hierzu kann der von der Ölpumpe versorgte Druckkanal zum Beispiel mit einer vorgesehenen Mantelkühlung des Stators verbunden werden. Die Mantelkühlung umfasst üblicherweise mehrere am äußeren Mantel des Gehäuses im Bereich des Stators umlaufende Kühlkanäle, die über den Druckölkanal mit Öl zum Kühlen des Stators versorgt werden.
- Um eine Rückführung des Öls in das Innere des Gehäuses zu gewährleisten, können die Kühlkanäle beispielsweise mit einem Ölversorgungskanal eines stirnseitigen Gehäusedeckels des Gehäuses verbunden sein, der wiederum mit dem axial verlaufenden Ölversorgungskanal einer der Abtriebswellen strömungsmäßig verbunden ist. Auf diese Weise wird eine vorteilhafte Erweiterung der Kühlung bei dem elektrischen Antrieb realisiert.
- Es wäre in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass eine umgekehrte Ölführung vorgesehen ist, bei der das Öl zunächst aus dem Druckölkanal in die Ölversorgungskanäle der Abtriebswellen und anschließend in die Kühlkanäle der Mantelkühlung geführt wird.
- Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit dem vorbeschriebenen elektrischen Antrieb, wobei sich die vorbeschriebenen und weitere Vorteile ergeben. Vorzugsweise kann der Antrieb als Achsantrieb bei dem Fahrzeug genutzt werden.
- Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematisch geschnittene Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebes für ein Fahrzeug mit einem gemeinsamen Ölversorgungskreislauf zum Schmieren und zum Kühlen im Inneren des Gehäuses; und -
2 eine schematische Ansicht des plakativ hervorgehobenen Verlaufes des gemeinsamen Ölversorgungskreislaufes im Gehäuse des Antriebes. - Die
1 und2 zeigen beispielhaft einen koaxialen elektrischen Fahrzeugantrieb in einem Gehäuse1 mit einer elektrischen Maschine mit einem Stator2 und einem Rotor3 . Der Rotor3 steht über ein Übersetzungsgetriebe und ein Differentialgetriebe4 mit einer ersten Abtriebswelle5 und einer zweiten Abtriebswelle6 zum Antrieb von nicht weiter dargestellten Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges in Wirkverbindung. - Als Übersetzungsgetriebe sind in den Figuren beispielhaft ein erster Planetengetrieberadsatz
PS1 und ein zweiter PlanetengetrieberadsatzPS2 vorgesehen. Die beiden PlanetengetrieberadsätzePS1 ,PS2 sind miteinander gekoppelt und zum Antrieb des Fahrzeuges mit dem Differentialgetriebe4 wirkverbunden. Der Rotor3 der elektrischen Maschine ist koaxial zu den Abtriebswellen5 ,6 angeordnet, sodass ein koaxialer Fahrzeugantrieb gebildet wird. Aus Bauraumvorteilen kann vorzugsweise eine radial geschachtelte Bauweise von elektrischer Maschine und Differentialgetriebe4 vorgesehen werden, bei der das Differentialgetriebe4 radial innerhalb des Rotors3 der elektrischen Maschine angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass das Differentialgetriebe4 axial zu der elektrischen Maschine versetzt angeordnet wird. - Um eine besonders effektive und kostengünstige Kühlung und Schmierung bei dem vorgeschlagenen Fahrzeugantrieb zu realisieren, ist vorgesehen, dass für die elektrische Maschine und das Übersetzungsgetriebe beziehungsweise für die beiden Planetengetrieberadsätze
PS1 ,PS2 sowie für das Differentialgetriebe4 ein gemeinsamer Ölversorgungskreislauf in dem Gehäuse1 vorgesehen ist. Der gemeinsame Ölversorgungskreislauf ist in den1 und2 durch entsprechende Pfeildarstellungen angedeutet, wobei2 den Ölversorgungskreislauf plakativ zeigt. - Der gemeinsame Ölversorgungskreislauf umfasst zumindest eine Öl aus einem Ölsumpf
7 des Gehäuses1 ansaugende Ölpumpe8 , die einen im Gehäuse1 vorgesehenen Druckölkanal9 mit Öl beaufschlagt. Bei der gezeigten Ausführungsvariante ist die Ölpumpe8 im Bereich des Ölsumpfes7 am Boden des Gehäuses1 angeordnet. Bei dieser Anordnung ist es vorteilhaft, den Druckölkanal9 in einer Zwischenwand10 des Gehäuses1 bauraumsparend unterzubringen. Der Druckölkanal9 versorgt den gemeinsamen Ölversorgungkreislauf mit Drucköl zum Schmieren und Kühlen. - Ebenfalls beispielhaft ist ein Ölkühler
11 vorzugsweise aus Bauraumgründen mit besonderem Vorteil außerhalb des Gehäuses1 angeordnet. Der Ölkühler11 wird über den Druckölkanal9 mit Öl versorgt und ist somit in den Ölversorgungskreislauf integriert. - Wenn beispielsweise eine Mantelkühlung zum Kühlen des Stators
2 der elektrischen Maschine ebenfalls mit dem Druckölkanal9 des gemeinsamen Ölversorgungskreislaufes strömungsmäßig verbunden werden soll, kann beispielsweise, wie in den1 und2 dargestellt, das aus dem Ölkühler11 kommende Öl in die Kühlkanäle12 der Mantelkühlung strömen. Die Kühlkanäle12 der Mantelkühlung verlaufen am äußeren Mantel des Gehäuses1 im Bereich des Stators2 . - Um eine Rückführung des Öls in den Innenraum des Gehäuses
1 zu realisieren, werden die Kühlkanäle12 über einen weiteren Ölversorgungskanal13 eines stirnseitigen Gehäusedeckels14 mit einem axial verlaufenden Ölversorgungskanal15 der ersten Abtriebswelle5 strömungsmäßig verbunden. Damit ist der Druckölkanal9 des gemeinsamen Ölversorgungskreislaufes indirekt mit dem Ölversorgungskanal15 der ersten Abtriebswelle5 gekoppelt bzw. strömungsmäßig verbunden. Auch die zweite Abtriebswelle6 weist einen solchen Ölversorgungskanal16 auf, der axial durch die zweite Abtriebswelle6 verläuft. Wenn keine Mantelkühlung der elektrischen Maschine vorgesehen ist, kann der zentrale Druckölkanal9 auch direkt mit den Ölversorgungskanälen15 ,16 der beiden Abtriebswellen5 ,6 strömungsmäßig verbunden werden. - Um die Ölführung durch das Differentialgetriebe
4 zu ermöglichen und die beiden Ölversorgungskanäle15 ,16 der ersten und zweiten Abtriebswelle5 ,6 miteinander strömungsmäßig zu verbinden und somit auch das Übersetzungsgetriebe beziehungsweise die beiden PlanetengetrieberadsätzePS1 ,PS2 mit Öl zu versorgen, ist vorgesehen, dass die Ölversorgungskanäle15 ,16 der ersten und zweiten Abtriebswelle5 ,6 einander gegenüberliegend einem Differentialbolzen18 eines Differentialkorbes17 des Differentialgetriebes4 zugewandt sind. Die Ölversorgungskanäle15 ,16 der ersten und der zweiten Abtriebswelle5 ,6 sind durch eine durch den Differentialbolzen18 des Differentialkorbes17 quer verlaufende Ölführungshülse19 strömungsmäßig miteinander verbunden. Um auch eine Ölversorgung des Differentialgetriebes4 hierbei zu gewährleisten, sind an dem Umfangsbereich der Ölführungshülse19 mehrere Austrittsöffnungen20 zur Ölversorgung des Differentialgetriebes4 vorgesehen. - Zudem kann das in dem Differentialgetriebe
4 beziehungsweise in dem Differentialkorb17 vorgesehene Öl durch entsprechende Ölführungsöffnungen21 aus dem Differentialkorb17 zur Ölversorgung des Rotors3 und weiterer Bauteile strömen. - Das in dem axial verlaufenden Ölversorgungskanal
16 der zweiten Abtriebswelle6 enthaltene Öl wird zur Kühlung und Schmierung der beiden PlanetengetrieberadsätzePS1 ,PS2 verwendet. Hierzu ist vorgesehen, dass die zweite Abtriebswelle6 mehrere mit dem radial verlaufenden Ölversorgungskanal16 verbundene Radialbohrungen22 zur Ölversorgung der radial außen angeordneten PlanetengetrieberadsätzePS1 ,PS2 und der Lagerstellen aufweist. - Insgesamt ergibt sich bei dem vorgeschlagenen elektrischen koaxialen Fahrzeugantrieb eine besonders optimierte und bauraumgünstige Ölversorgung zum Schmieren und Kühlen der im Inneren des Gehäuses
1 angeordneten Bauteile. Durch die koaxiale Anordnung und durch die radiale Verschachtelung von elektrischer Maschine und Differentialgetriebe4 sowie durch den kompakten Aufbau des Ölversorgungskreislaufes, wie sich insbesondere aus2 ergibt, wird ein insbesondere in axialer Richtung besonders schmal bauender Fahrzeugantrieb realisiert, der zudem effektiv gekühlt und geschmiert wird. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gehäuse
- 2
- Stator
- 3
- Rotor
- 4
- Differentialgetriebe
- 5
- erste Abtriebswelle
- 6
- zweite Abtriebswelle
- 7
- Ölsumpf
- 8
- Ölpumpe
- 9
- Druckölkanal
- 10
- Zwischenwand des Gehäuses
- 11
- Ölkühler
- 12
- Kühlkanäle
- 13
- Ölversorgungskanal in dem stirnseitigen Gehäusedeckel
- 14
- stirnseitige Gehäusedeckel
- 15
- Ölversorgungskanal in der ersten Abtriebswelle
- 16
- Ölversorgungskanal in der zweiten Abtriebswelle
- 17
- Differentialkorb
- 18
- Differentialbolzen
- 19
- Ölführungshülse
- 20
- Austrittsöffnungen beziehungsweise Ölaustrittsöffnungen der Ölführungshülse
- 21
- Ölführungsöffnungen des Differentialkorbes
- 22
- Radialbohrungen
- PS1
- erster Planetengetrieberadsatz
- PS2
- zweiter Planetengetrieberadsatz
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19841159 A1 [0003]
Claims (12)
- Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug in einem Gehäuse (1), mit zumindest einer elektrischen Maschine mit einem Stator (2) und einem Rotor (3), welcher über zumindest ein Übersetzungsgetriebe und ein Differentialgetriebe (4) mit Abtriebswellen (5, 6) zum Antrieb des Fahrzeuges in Wirkverbindung steht, wobei der Rotor (3) koaxial zu den Abtriebswellen (5, 6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die elektrische Maschine, für das Übersetzungsgetriebe und für das Differentialgetriebe (4) ein gemeinsamer Ölversorgungskreislauf zum Schmieren und Kühlen in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist.
- Elektrischer Antrieb nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ölversorgungskreislauf eine Öl aus einem Ölsumpf (7) des Gehäuses (1) ansaugende Ölpumpe (8) umfasst, die einen im Gehäuse (1) vorgesehenen Druckölkanal (9) des Ölversorgungskreislaufes mit Öl beaufschlagt. - Elektrischer Antrieb nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkanal (9) mit axial in den Abtriebswellen (5, 6) verlaufenden Ölversorgungskanälen (13, 15, 16) strömungsmäßig direkt oder indirekt verbunden ist, sodass die im Inneren des Gehäuses (1) koaxial zu den Abtriebswellen (5, 6) angeordneten Bauteile des Übersetzungsgetriebes, des Differentialgetriebes (4) und der elektrischen Maschine mit Öl beaufschlagbar sind. - Elektrischer Antrieb nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Abtriebswelle (5) und eine zweite Abtriebswelle (6) einander gegenüberliegend einem Differentialbolzen (18) eines Differentialkorbes (17) des Differentialgetriebes (4) zugewandt sind, wobei die Ölversorgungskanäle (15, 16) der ersten (5) und zweiten (6) Abtriebswelle über eine durch den Differentialbolzen (18) quer verlaufende Ölführungshülse (19) strömungsmäßig miteinander verbunden sind. - Elektrischer Antrieb nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungshülse (19) an ihrem Umfangsbereich mehrere Ölaustrittsöffnungen (20) zur Ölversorgung des Differentialgetriebes (4) aufweist. - Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (4) radial innerhalb des Rotors (3) der elektrischen Maschine angeordnet ist, wobei der Differentialkorb (17) des Differentialgetriebes (4) Ölführungsöffnungen (21) zur Ölversorgung zumindest des Rotors (3) aufweist.
- Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein axial verlaufender Ölversorgungskanal (16) einer zweiten Abtriebswelle (6) mehrere Radialbohrungen (22) zur Ölversorgung zumindest des radial außen angeordneten Übersetzungsgetriebes aufweist.
- Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (8) im Bereich des Ölsumpfes (7) in dem Gehäuse (1) angeordnet ist und mit dem in einer Zwischenwand (10) des Gehäuses (1) verlaufenden Druckölkanal (9) strömungsmäßig verbunden ist.
- Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkanal (9) mit einem außerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Ölkühler (11) strömungsmäßig verbunden ist.
- Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkanal (9) mit einer Mantelkühlung des Stators (2) strömungsmäßig verbunden ist, wobei die Mantelkühlung mehrere am äußeren Mantel des Gehäuses (1) im Bereich des Stators (2) umlaufende Kühlkanäle (12) umfasst.
- Elektrischer Antrieb nach
Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (12) der Mantelkühlung über einen Ölversorgungskanal (13) eines stirnseitigen Gehäusedeckels (14) mit dem axial verlaufenden Ölversorgungskanal (15) der ersten Abtriebswelle (5) strömungsmäßig verbunden ist. - Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb in einem Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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---|---|---|---|---|
DE102021101049A1 (de) | 2021-01-19 | 2022-07-21 | Audi Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine umfassend ein Kühl- und/oder Schmiersystem mit einem Nassraum, Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine |
US20230003289A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-05 | Dana Belgium N.V. | Electric drive axle |
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---|---|---|---|---|
WO2022252113A1 (zh) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 电桥驱动*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4479404A (en) * | 1981-09-08 | 1984-10-30 | Stockton Thomas R | Concentric powertrain for electric vehicle |
DE19841159A1 (de) * | 1998-06-18 | 2000-01-05 | Mannesmann Sachs Ag | Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug |
DE102012206139A1 (de) * | 2012-04-16 | 2013-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen |
DE102017120985A1 (de) * | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Borgwarner Inc. | Elektrisches fahrzeugantriebssystem |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07269684A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Suzuki Motor Corp | トランスアクスルの潤滑装置 |
US5637048A (en) * | 1994-04-27 | 1997-06-10 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Power train device |
JP4485566B2 (ja) * | 2007-11-13 | 2010-06-23 | 本田技研工業株式会社 | モータ式動力装置 |
US8049384B2 (en) * | 2009-06-19 | 2011-11-01 | GM Global Technology Operations LLC | Electronic drive unit |
DE202010001318U1 (de) * | 2010-01-19 | 2011-05-26 | GETRAG Getriebe- und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH & Cie KG, 74199 | Elektrische Achsantriebsbaugruppe |
CN103633775B (zh) * | 2013-11-29 | 2015-11-11 | 华南理工大学 | 一种内置差减总成的电动汽车驱动电机 |
-
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-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4479404A (en) * | 1981-09-08 | 1984-10-30 | Stockton Thomas R | Concentric powertrain for electric vehicle |
DE19841159A1 (de) * | 1998-06-18 | 2000-01-05 | Mannesmann Sachs Ag | Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug |
DE102012206139A1 (de) * | 2012-04-16 | 2013-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen |
DE102017120985A1 (de) * | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Borgwarner Inc. | Elektrisches fahrzeugantriebssystem |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021101049A1 (de) | 2021-01-19 | 2022-07-21 | Audi Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine umfassend ein Kühl- und/oder Schmiersystem mit einem Nassraum, Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine |
US20230003289A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-05 | Dana Belgium N.V. | Electric drive axle |
US11719316B2 (en) * | 2021-07-05 | 2023-08-08 | Dana Belgium N.V. | Electric drive axle |
Also Published As
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