DE102019210778A1 - Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle - Google Patents

Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102019210778A1
DE102019210778A1 DE102019210778.8A DE102019210778A DE102019210778A1 DE 102019210778 A1 DE102019210778 A1 DE 102019210778A1 DE 102019210778 A DE102019210778 A DE 102019210778A DE 102019210778 A1 DE102019210778 A1 DE 102019210778A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
gear
differential
drive unit
electric drive
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE102019210778.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Steiner
Clemens Ortmayr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Original Assignee
Magna Powertrain GmbH and Co KG
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 Magna Powertrain GmbH and Co KG filed Critical Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority to DE102019210778.8A priority Critical patent/DE102019210778A1/en
Priority to PCT/EP2020/067691 priority patent/WO2021013456A1/en
Publication of DE102019210778A1 publication Critical patent/DE102019210778A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/663Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0813Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft
    • F16H37/082Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft and additional planetary reduction gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • 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
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70Gearings
    • B60Y2400/73Planetary gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2410/00Constructional features of vehicle sub-units
    • B60Y2410/102Shaft arrangements; Shaft supports, e.g. bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2097Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Elektrische Antriebseinheit (1) für ein zumindest teilweise elektrifiziertes Kraftfahrzeug umfassend eine elektrische Maschine (2), ein Differentialgetriebe (11), wobei das Differentialgetriebe (11) in Bezug auf eine Drehachse (3) der elektrischen Maschine (2) im Wesentlichen koaxial zu dieser angeordnet ist und einen Differentialkorb (12) aufweist, ein Untersetzungsgetriebe (9), wobei das Untersetzungsgetriebe (9) als Planetenradgetriebe mit einem Planetenradträger (10) ausgeführt ist, sowie eine Lageranordnung mit zumindest einem ersten Lager (13) und einem zweiten Lager (22), wobei die elektrische Maschine (2) über das Untersetzungsgetriebe (9) antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe (11) verbunden oder verbindbar ist, wobei der Differentialkorb (12) des Differentialgetriebes (11) fest mit dem Planetenradträger (10) des Untersetzungsgetriebes (9) verbunden ist, wobei das erste Lager (13) und das zweite Lager (22) auf der Rotorwelle (4) angeordnet sind und über das erste Lager (13) und das zweite Lager (22) die Rotorwelle (4), der Planetenradträger (10) und somit auch der Differentialkorb (12) gelagert sind.

Figure DE102019210778A1_0000
Electric drive unit (1) for an at least partially electrified motor vehicle comprising an electric machine (2), a differential gear (11), the differential gear (11) being essentially coaxial with respect to an axis of rotation (3) of the electric machine (2) is arranged and has a differential cage (12), a reduction gear (9), wherein the reduction gear (9) is designed as a planetary gear with a planetary gear carrier (10), and a bearing arrangement with at least a first bearing (13) and a second bearing (22 ), the electric machine (2) being connected or connectable to the differential gear (11) via the reduction gear (9), the differential cage (12) of the differential gear (11) being fixed to the planetary gear carrier (10) of the reduction gear (9) is connected, the first bearing (13) and the second bearing (22) being arranged on the rotor shaft (4) and via the first bearing ( 13) and the second bearing (22), the rotor shaft (4), the planet carrier (10) and thus also the differential cage (12) are mounted.
Figure DE102019210778A1_0000

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit für ein zumindest teilweise elektrifiziertes Kraftfahrzeug umfassend eine elektrische Maschine, ein Differentialgetriebe, ein Untersetzungsgetriebe, wobei die elektrische Maschine über das Untersetzungsgetriebe antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe verbunden oder verbindbar ist und eine Lageranordnung mit zumindest zwei LagernThe present invention relates to an electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle comprising an electric machine, a differential gear, a reduction gear, the electrical machine being connected or connectable to the differential gear via the reduction gear and a bearing arrangement with at least two bearings

Stand der TechnikState of the art

Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen mit zumindest teilweise elektrifizierten Antriebssträngen steht man aufgrund des begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums immer öfter vor dem Problem möglichst viel Leistung aus möglichst klein bauenden Antriebsanordnungen zu generieren. Daher ist man gezwungen die „Packungsdichte“ zu erhöhen und die einzelnen Teilsysteme eines Antriebstrangs in sich oder auch untereinander zu verschachteln.In the development of motor vehicles with at least partially electrified drive trains, the problem of generating as much power as possible from drive arrangements that are as small as possible is more and more often due to the limited installation space available. It is therefore necessary to increase the “packing density” and to interleave the individual subsystems of a drive train within themselves or with one another.

Elektrische Antriebsanordnungen für ein zumindest teilweise elektrifiziertes Kraftfahrzeug weisen oftmals eine elektrische Maschine, ein ein- oder zweistufiges Untersetzungsgetriebe sowie ein Differentialgetriebe auf. Weiterhin kann eine Entkoppeleinrichtung zur wahlweisen antriebswirksamen Verbindung von elektrischer Maschine und Differentialgetriebe vorgesehen sein. Die elektrische Maschine ist dabei über das Untersetzungsgetriebe antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe verbunden oder verbindbar. Das maximal mögliche Drehmoment der elektrischen Antriebseinheit ist bei gegebenem Bauraum und einem fixen Durchmesser der elektrischen Maschine, durch die Aktivlänge der elektrischen Maschine und die Übersetzung des Untersetzungsgetriebes vorgegeben.Electric drive arrangements for an at least partially electrified motor vehicle often have an electrical machine, a one- or two-stage reduction gear, and a differential gear. Furthermore, a decoupling device can be provided for the optional drive-effective connection of the electrical machine and differential gear. The electric machine is connected or can be connected to the differential gear in a driving manner via the reduction gear. With a given installation space and a fixed diameter of the electric machine, the maximum possible torque of the electric drive unit is specified by the active length of the electric machine and the translation of the reduction gear.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte elektrische Antriebseinheit für ein zumindest teilweise elektrifiziertes Kraftfahrzeug anzugeben, dass sich insbesondere durch einen möglichst großen axialen Bauraum für eine elektrische Maschine auszeichnet.It is an object of the invention to provide an improved electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle that is characterized in particular by the largest possible axial installation space for an electric machine.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine elektrische Antriebseinheit für ein zumindest teilweise elektrifiziertes Kraftfahrzeug umfassend eine elektrische Maschine, ein Differentialgetriebe, wobei das Differentialgetriebe in Bezug auf eine Drehachse der elektrischen Maschine im Wesentlichen koaxial zu dieser angeordnet ist und einen Differentialkorb aufweist, ein Untersetzungsgetriebe, wobei das Untersetzungsgetriebe als Planetenradgetriebe mit einem Planetenradträger ausgeführt ist, sowie eine Lageranordnung mit zumindest einem ersten Lager und einem zweiten Lager, wobei die elektrische Maschine über das Untersetzungsgetriebe antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe verbunden oder verbindbar ist, wobei der Differentialkorb des Differentialgetriebes fest mit dem Planetenradträger des Untersetzungsgetriebes verbunden ist, wobei das erste Lager und das zweite Lager auf der Rotorwelle angeordnet sind und über das erste Lager und das zweite Lager die Rotorwelle, der Planetenradträger des Untersetzungsgetriebes und somit auch der Differentialkorb gelagert sind.The object is achieved by an electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle comprising an electric machine, a differential gear, the differential gear being arranged essentially coaxially with respect to an axis of rotation of the electric machine and having a differential cage, a reduction gear the reduction gear is designed as a planetary gear with a planetary gear carrier, as well as a bearing arrangement with at least one first bearing and a second bearing, the electric machine being effectively connected or connectable to the differential gear via the reduction gear, the differential carrier of the differential gear being fixed to the planetary gear carrier of the reduction gear is connected, wherein the first bearing and the second bearing are arranged on the rotor shaft and via the first bearing and the second bearing the rotor shaft, the planetary gear carrier of the reduction gear and thus also the differential cage are supported.

Erfindungsgemäß weist die elektrische Antriebseinheit eine elektrische Maschine, ein Untersetzungsgetriebe, ein Differentialgetriebe sowie eine Lageranordnung auf.According to the invention, the electric drive unit has an electric machine, a reduction gear, a differential gear and a bearing arrangement.

Die elektrische Maschine kann sowohl generatorisch wie auch motorisch betrieben werden.The electric machine can be operated as a generator or as a motor.

Das Untersetzungsgetriebe ist entsprechend der vorliegenden Erfindung als Planetenradgetriebe ausgebildet und weist einen Planetenradträger auf.According to the present invention, the reduction gear is designed as a planetary gear and has a planetary gear carrier.

Das Differentialgetriebe weist erfindungsgemäß einen Differentialkorb auf. Das Differentialgetriebe ist weiterhin erfindungsgemäß in Bezug auf eine Drehachse der elektrischen Maschine im Wesentlichen koaxial zu dieser angeordnet.According to the invention, the differential gear has a differential carrier. According to the invention, the differential gear is also arranged essentially coaxially with respect to an axis of rotation of the electrical machine.

Die Lageranordnung weist erfindungsgemäß zumindest zwei Lager, nämlich ein erstes Lager und ein zweites Lager auf.According to the invention, the bearing arrangement has at least two bearings, namely a first bearing and a second bearing.

Die elektrische Maschine ist erfindungsgemäß über das Untersetzungsgetriebe antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe verbunden oder verbindbar.According to the invention, the electric machine is connected or can be connected to the differential gear so as to drive it via the reduction gear.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Differentialkorb des Differentialgetriebes fest mit dem Planetenradträger des Untersetzungsgetriebes verbunden. Unter einer „festen Verbindung“ kann in diesem Zusammenhang neben gängigen Verbindungsmethoden von Bauteilen, wie beispielsweise Schrauben, Kleben, Schweißen, Verklippen, etc., auch eine einteilige Ausführung der beiden Komponenten Differentialkorb und Planetenradträger verstanden werden.According to the present invention, the differential carrier of the differential gear is firmly connected to the planetary gear carrier of the reduction gear. In this context, a “fixed connection” can be understood to mean, in addition to common methods of connecting components such as screws, gluing, welding, clipping, etc., as well as a one-piece design of the two components differential cage and planetary gear carrier.

Erfindungsgemäß sind das erste Lager und das zweite Lager auf der Rotorwelle angeordnet. Über das erste Lager und das zweite Lager sind entsprechend der vorliegenden Erfindung die Rotorwelle, der Planetenradträger und somit auch der Differentialkorb gelagert.According to the invention, the first bearing and the second bearing are arranged on the rotor shaft. According to the present invention, the rotor shaft, the planetary gear carrier and thus also the differential carrier are mounted via the first bearing and the second bearing.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are given in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Die elektrische Maschine weist bevorzugt einen Rotor und einen Stator auf, wobei der Rotor fest, d.h. axial fest und drehfest, auf einer Rotorwelle angeordnet ist und um die zentrale Drehachse drehbar ist. Der Stator weist an seinen Stirnseiten jeweils einen Wicklungskopf auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist das erste Lager der Lageranordnung in einer axialen Richtung auf Höhe des dem Differentialgetriebe zugewandten stirnseitigen Wickelkopfs der elektrischen Maschine angeordnet.The electrical machine preferably has a rotor and a stator, the rotor being fixed, i.e. axially fixed and non-rotatable, arranged on a rotor shaft and being rotatable about the central axis of rotation. The stator has an end winding on each of its end faces. In a particularly preferred embodiment variant of the present invention, the first bearing of the bearing arrangement is arranged in an axial direction at the level of the end winding of the electrical machine facing the differential gear.

Die Richtungsangabe „axial“ beschreibt eine Richtung im Wesentlichen entlang oder parallel zu der Drehachse der elektrischen Maschine.The direction indication “axial” describes a direction essentially along or parallel to the axis of rotation of the electrical machine.

Die Richtungsangabe „radial“ beschreibt eine Richtung im Wesentlichen normal zu der Drehachse der elektrischen Maschine.The direction indication “radial” describes a direction essentially normal to the axis of rotation of the electrical machine.

Bevorzugt sind das erste Lager und das zweite Lager als Loslager ausgeführt.The first bearing and the second bearing are preferably designed as floating bearings.

Das erste Lager und das zweite Lager sind vorzugsweise als Nadellager ausgeführt. Sie können jedoch auch als ein anderes gängiges Lager ausgeführt werden.The first bearing and the second bearing are preferably designed as needle bearings. However, they can also be designed as another common bearing.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung steht die elektrische Maschine zumindest im Betrieb direkt mit einem Kühlmittel in Berührung, d.h. die elektrische Maschine ist als „nass“ laufende elektrische Maschine ausgeführt. Durch eine aktive Kühlung, insbesondere der Wickelköpfe, kann die Dauermoment- bzw. Dauerleistung der elektrischen Maschine gesteigert werden. In an advantageous embodiment variant of the present invention, the electrical machine is in direct contact with a coolant, at least during operation, i.e. the electrical machine is designed as a "wet" electrical machine. Active cooling, in particular of the end windings, can increase the continuous torque or continuous output of the electrical machine.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der elektrischen Antriebseinheit, insbesondere durch dessen Doppelnutzung als Lager für die Rotorwelle, den Planetenradträger und somit auch für den Differentialkorb, kann für die elektrische Maschine ein hinsichtlich der Aktivlänge der elektrischen Maschine optimierter Bauraum zur Verfügung gestellt werden und somit eine Drehmoment- und Leistungssteigerung der elektrischen Antriebseinheit erzielt werden. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt dazu stellt die gezielte Platzierung des ersten Lagers dar. Die elektrische Antriebseinheit weist durch den verschachtelten Aufbau und somit die optimale Nutzung von Bauraum einen hohen Integrationsgrad auf. Durch die Doppelnutzung des ersten Lagers und des zweiten Lagers können zudem Bauteile eingespart werden und somit kann eine kostenreduzierte elektrische Antriebseinheit dargestellt werden.Due to the inventive design of the electric drive unit, in particular due to its dual use as a bearing for the rotor shaft, the planetary gear carrier and thus also for the differential cage, an installation space that is optimized in terms of the active length of the electric machine can be made available for the electric machine and thus a torque and increased performance of the electric drive unit can be achieved. Another advantageous aspect of this is the targeted placement of the first bearing. The electric drive unit has a high degree of integration due to the nested structure and thus the optimal use of installation space. Due to the double use of the first bearing and the second bearing, it is also possible to save on components and thus a cost-reduced electric drive unit can be produced.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

  • Fig. zeigt eine schematische Darstellung einer elektrische Antriebseinheit
The invention is described below by way of example with reference to the drawings.
  • 1 shows a schematic representation of an electric drive unit

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

In Fig. ist eine elektrische Antriebseinheit 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Die elektrische Antriebseinheit 1 ist dazu geeignet in einem zumindest teilweise elektrifizierten Kraftfahrzeug, also in einem Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug, verbaut zu werden.In Fig. Is an electric drive unit 1 shown schematically in accordance with the present invention. The electric drive unit 1 is suitable for being installed in an at least partially electrified motor vehicle, i.e. in an electric or hybrid motor vehicle.

Die elektrische Antriebseinheit 1 weist eine elektrische Maschine 2, ein Untersetzungsgetriebe 9 und ein Differentialgetriebe 11 auf. Die elektrische Maschine 2 ist über das Untersetzungsgetriebe 9 antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe 11 verbunden. Die elektrische Maschine 2 und das Differentialgetriebe 11 sind zudem in Bezug auf eine Drehachse 3 im Wesentlichen koaxial angeordnet.The electric drive unit 1 has an electrical machine 2 , a reduction gear 9 and a differential gear 11 on. The electric machine 2 is about the reduction gear 9 effective drive with the differential gear 11 connected. The electric machine 2 and the differential gear 11 are also in relation to an axis of rotation 3 arranged essentially coaxially.

Die elektrische Maschine 2 umfasst einen Rotor 5 und einen Stator 6. Der Rotor 5 ist fest, d.h. axial fest und drehfest, auf einer Rotorwelle 4 angeordnet. Die Rotorwelle 4 und somit der Rotor 5 sind um die Drehachse 3 drehbar. Der Stator 6 umgibt den Rotor 5 außenumfänglich und weist mehrere Statorwicklungen (nicht dargestellt) auf, die an den Stirnseiten 14, 15 des Stators 6 in Form von jeweils einem Wickelkopf 7, 8 elektrisch verschaltet sind. D.h. an einer ersten Stirnseite 14 des Stators 6 ist ein erster Wickelkopf 7 ausgeführt und an einer zweiten Stirnseite 15 des Stators 6 ist ein zweiter Wickelkopf 8 ausgeführt. In Fig. stellt der erste Wickelkopf 7 einen dem Differentialgetriebe 11 zugewandten stirnseitigen Wickelkopf 7 der elektrischen Maschine 2 dar.The electric machine 2 includes a rotor 5 and a stator 6th . The rotor 5 is fixed, ie axially fixed and rotationally fixed, on a rotor shaft 4th arranged. The rotor shaft 4th and thus the rotor 5 are around the axis of rotation 3 rotatable. The stator 6th surrounds the rotor 5 outer circumference and has several stator windings (not shown) on the front sides 14th , 15th of the stator 6th in the form of one winding head each 7th , 8th are electrically connected. Ie on a first end face 14th of the stator 6th is a first winding head 7th executed and on a second face 15th of the stator 6th is a second winding head 8th executed. In Fig. Represents the first winding head 7th one to the differential gear 11 facing end winding head 7th the electric machine 2 represent.

Das Untersetzungsgetriebe 9 ist als Planetenradgetriebe ausgebildet, wobei das Planetenradgetriebe ein Sonnenrad 16, ein Doppelplanetenrad 17 und einen das Doppelplanetenrad 17 tragenden Planetenradträger 10 aufweist.The reduction gear 9 is designed as a planetary gear, the planetary gear being a sun gear 16 , a double planetary gear 17th and one the double planetary gear 17th bearing planet carrier 10 having.

Das Doppelplanetenrad 17 weist ein erstes Planetenrad 17' und ein zweites Planetenrad 17" auf, wobei das erste Planetenrad 17' mit dem Sonnenrad 16 und das zweite Planetenrad 17" mit einer Verzahnung in einem Gehäuse 25 im Dreheingriff steht.The double planetary gear 17th has a first planet gear 17 ' and a second planet gear 17 " on, being the first planet gear 17 ' with the sun gear 16 and the second planetary gear 17 " with teeth in a housing 25th is in rotary engagement.

Das Sonnenrad 16 ist fest mit der Rotorwelle 4 der elektrischen Maschine 2 verbunden.The sun gear 16 is fixed to the rotor shaft 4th the electric machine 2 connected.

Das Differentialgetriebe 11 ist weist einen Differentialkorb 12, der fest mit dem Planetenradträger 10 des Untersetzungsgetriebes 9 verbunden ist, auf. Über den Planetenträger 10 wird somit der Differentialkorb 12 des Differentialgetriebes 11 angetrieben. Des Weiteren umfasst das Differentialgetriebe vier, auf einem Bolzen 18 drehbar gelagerte Ausgleichskegelräder 19. Die Ausgleichskegelräder 19 stehen untereinander nicht in drehmomentrelevanter Verbindung, jedoch stehen sie mit Abtriebskegelrädern 20 in drehmomentrelevanter Verbindung. Die Abtriebskegelräder 20 sind jeweils mit einer Abtriebswelle 21 fest verbunden.The differential gear 11 is has a differential carrier 12 that is firmly attached to the planet carrier 10 of the reduction gear 9 connected to. About the planet carrier 10 thus becomes the differential carrier 12 of the differential gear 11 driven. Furthermore, the differential gear comprises four, on one bolt 18th rotatably mounted differential bevel gears 19th . The differential bevel gears 19th are not connected to one another in a torque-relevant manner, but they are connected to output bevel gears 20th in a torque-relevant connection. The output bevel gears 20th are each with an output shaft 21st firmly connected.

Die elektrische Antriebseinheit 1 weist eine Lageranordnung mit vier Lagern, nämlich einem ersten Lager 13, einem zweiten Lager 22, einem dritten Lager 23 und einem vierten Lager 24 auf. Das erste Lager 13 und das zweite Lager 22 sind jeweils als Loslager ausgeführt. Das dritte Lager 23 und das vierte Lager 24 sind jeweils als Festlager ausgeführt.The electric drive unit 1 has a bearing arrangement with four bearings, namely a first bearing 13th , a second warehouse 22nd , a third camp 23 and a fourth camp 24 on. The first camp 13th and the second camp 22nd are each designed as a floating bearing. The third camp 23 and the fourth camp 24 are each designed as a fixed bearing.

Das erste Lager 13 ist in einer axialen Richtung, nämlich einer Richtung entlang der Drehachse 3 des Rotors 5, genau auf Höhe des ersten Wickelkopfs 7 des Stators 6 auf der Rotorwelle 4 angeordnet. Über das erste Lager 13 sind die Rotorwelle 4 der elektrischen Maschine 2, der Planetenradträger 10 des Untersetzungsgetriebes 9 und somit auch der Differentialkorb 12 des Differentialgetriebes 11 gelagert. Die Rotorwelle 4 ist weiterhin über das dritte Lager 23 gelagert, wobei das dritte Lager 23 in der in Fig. dargestellten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung auch entfallen könnte, da eine Zentrierung der Rotorwelle 4 unter Last über die Planetenräder 17', 17" erfolgt.The first camp 13th is in an axial direction, namely a direction along the axis of rotation 3 of the rotor 5 , exactly at the level of the first winding head 7th of the stator 6th on the rotor shaft 4th arranged. About the first camp 13th are the rotor shaft 4th the electric machine 2 , the planet carrier 10 of the reduction gear 9 and thus also the differential carrier 12 of the differential gear 11 stored. The rotor shaft 4th is still on the third camp 23 stored, the third bearing 23 In the embodiment variant of the present invention shown in FIG. 1, it could also be omitted because the rotor shaft is centered 4th under load via the planetary gears 17 ' , 17 " he follows.

Das zweite Lager 22 dient als Stützlager zwischen der Rotorwelle 4 und dem Differentialkorb 12. Das zweite Lager 22 ist ebenso auf der Rotorwelle 4 angeordnet. Über das zweite Lager 22 sind ebenso die Rotorwelle 4 der elektrischen Maschine 2, der Planetenradträger 10 des Untersetzungsgetriebes 9 und somit auch der Differentialkorb 12 des Differentialgetriebes 11 gelagert.The second camp 22nd serves as a support bearing between the rotor shaft 4th and the differential carrier 12 . The second camp 22nd is also on the rotor shaft 4th arranged. About the second camp 22nd are also the rotor shaft 4th the electric machine 2 , the planet carrier 10 of the reduction gear 9 and thus also the differential carrier 12 of the differential gear 11 stored.

Das erste Lager 13 und das zweite Lager 22 sind jeweils als Nadellager ausgebildet. Wie allgemein bekannt ist ein Nadellager ein Wälzlager, bei dem zwischen einem Innenring (nicht dargestellt) und einem Außenring (nicht dargestellt), im Gegensatz zu der Schmierung in Gleitlagern, rollende Körper den Reibungswiderstand verringern. Der Planetenradträger 10 bzw. der Differentialkorb 12 ist jeweils am Außenring der beiden Lager 13, 22 montiert; die Rotorwelle 4 ist jeweils am Innenring der beiden Lager 13, 22 montiert.The first camp 13th and the second camp 22nd are each designed as needle bearings. As is generally known, a needle roller bearing is a roller bearing in which between an inner ring (not shown) and an outer ring (not shown), in contrast to the lubrication in slide bearings, rolling bodies reduce the frictional resistance. The planet carrier 10 or the differential carrier 12 is on the outer ring of both bearings 13th , 22nd assembled; the rotor shaft 4th is on the inner ring of both bearings 13th , 22nd assembled.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Elektrische AntriebseinheitElectric drive unit
22
Elektrische MaschineElectric machine
33
DrehachseAxis of rotation
44th
RotorwelleRotor shaft
55
Rotorrotor
66th
Statorstator
77th
Erster WickelkopfFirst winding head
88th
Zweiter WickelkopfSecond winding head
99
UntersetzungsgetriebeReduction gear
1010
PlanetenradträgerPlanetary gear carrier
1111
DifferentialgetriebeDifferential gear
1212
DifferentialkorbDifferential carrier
1313
Erstes LagerFirst camp
1414th
Erste StirnseiteFirst face
1515th
Zweite StirnseiteSecond face
1616
SonnenradSun gear
1717th
DoppelplanetenradDouble planetary gear
17'17 '
Erstes PlanetenradFirst planetary gear
17"17 "
Zweites PlanetenradSecond planetary gear
1818th
Bolzenbolt
1919th
AusgleichskegelradDifferential bevel gear
2020th
AbtriebskegelradOutput bevel gear
2121st
AbtriebswelleOutput shaft
2222nd
Zweites LagerSecond camp
2323
Drittes LagerThird camp
2424
Viertes LagerFourth camp
2525th
Gehäusecasing

Claims (5)

Elektrische Antriebseinheit (1) für ein zumindest teilweise elektrifiziertes Kraftfahrzeug umfassend - eine elektrische Maschine (2), - ein Differentialgetriebe (11), wobei das Differentialgetriebe (11) in Bezug auf eine Drehachse (3) der elektrischen Maschine (2) im Wesentlichen koaxial zu dieser angeordnet ist und einen Differentialkorb (12) aufweist, - ein Untersetzungsgetriebe (9), wobei das Untersetzungsgetriebe (9) als Planetenradgetriebe mit einem Planetenradträger (10) ausgeführt ist, sowie - eine Lageranordnung mit zumindest einem ersten Lager (13) und einem zweiten Lager (22), wobei die elektrische Maschine (2) über das Untersetzungsgetriebe (9) antriebswirksam mit dem Differentialgetriebe (11) verbunden oder verbindbar ist, wobei der Differentialkorb (12) des Differentialgetriebes (11) fest mit dem Planetenradträger (10) des Untersetzungsgetriebes (9) verbunden ist, wobei sowohl das erste Lager (13) wie auch das zweite Lager (22) auf der Rotorwelle (4) angeordnet sind und über das erste Lager (13) und das zweite Lager (22) die Rotorwelle (4) der elektrischen Maschine (2), der Planetenradträger (10) des Untersetzungsgetriebes (9) und somit auch der Differentialkorb (12) des Differentialgetriebes (11) gelagert sind.Electric drive unit (1) for an at least partially electrified motor vehicle comprising - an electric machine (2), - a differential gear (11), the differential gear (11) being essentially coaxial with respect to an axis of rotation (3) of the electric machine (2) is arranged to this and has a differential cage (12), - a reduction gear (9), the reduction gear (9) being designed as a planetary gear with a planetary gear carrier (10), and - a bearing arrangement with at least one first bearing (13) and one second bearing (22), wherein the electric machine (2) via the reduction gear (9) with the Differential gear (11) is connected or connectable, wherein the differential cage (12) of the differential gear (11) is firmly connected to the planet carrier (10) of the reduction gear (9), both the first bearing (13) and the second bearing (22 ) are arranged on the rotor shaft (4) and via the first bearing (13) and the second bearing (22) the rotor shaft (4) of the electrical machine (2), the planetary gear carrier (10) of the reduction gear (9) and thus also the Differential cage (12) of the differential gear (11) are mounted. Elektrische Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die elektrische Maschine (2) einen um die Drehachse (3) drehbaren, fest auf einer Rotorwelle (4) angeordneten Rotor (5) und einen Stator (6) mit stirnseitigen Wicklungsköpfen (7, 8) aufweist, wobei das erste Lager (13) in einer axialen Richtung auf Höhe des dem Differentialgetriebe (11) zugewandten stirnseitigen Wickelkopfes (7) der elektrischen Maschine (2) angeordnet ist.Electric drive unit (1) according to Claim 1 , characterized in that the electrical machine (2) has a rotor (5) rotatable about the axis of rotation (3) and fixedly arranged on a rotor shaft (4) and a stator (6) with end-side winding heads (7, 8), the the first bearing (13) is arranged in an axial direction at the level of the end winding head (7) of the electrical machine (2) facing the differential gear (11). Elektrische Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das erste Lager (13) und das zweite Lager (22) als Loslager ausgeführt sind.Electric drive unit (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first bearing (13) and the second bearing (22) are designed as floating bearings. Elektrische Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass das erste Lager (13) und das zweite Lager (23) als Nadellager ausgeführt sind.Electric drive unit (1) according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the first bearing (13) and the second bearing (23) are designed as needle bearings. Elektrische Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die elektrische Maschine (2) zumindest im Betrieb direkt mit einem Kühlmittel in Berührung steht.Electric drive unit (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the electrical machine (2) is in direct contact with a coolant, at least during operation.
DE102019210778.8A 2019-07-19 2019-07-19 Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle Ceased DE102019210778A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019210778.8A DE102019210778A1 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle
PCT/EP2020/067691 WO2021013456A1 (en) 2019-07-19 2020-06-24 Electrical drive unit for an at least partially electrified motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019210778.8A DE102019210778A1 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019210778A1 true DE102019210778A1 (en) 2021-01-21

Family

ID=71170584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019210778.8A Ceased DE102019210778A1 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019210778A1 (en)
WO (1) WO2021013456A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022243102A1 (en) * 2021-05-20 2022-11-24 Zf Friedrichshafen Ag Electric drive for a vehicle
DE102022202910A1 (en) 2022-03-24 2023-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Drive device for a vehicle
DE102022110036A1 (en) 2022-04-26 2023-10-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electrically operated axle drive train

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070093344A1 (en) * 2005-10-25 2007-04-26 Honda Motor Co., Ltd. Power transmitting device for vehicle
US20110203898A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Terasu Harashima Vehicle power transmission device
DE102011100816A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Audi Ag Drive assembly used for driving electric machine e.g. electric motor of e.g. electrically-driven vehicle, has translation mechanism and differential that are integrated in annular rotor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004187437A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Nissan Motor Co Ltd Motor drive unit
DE102004026039A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Linde Ag Drive axle with a drivable by the electric motor of a traction drive working drive
DE102011080036A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 Zf Friedrichshafen Ag Radnahe drive unit for a motor vehicle
DE102013016441B4 (en) * 2013-09-27 2018-02-01 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Device for driving a vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070093344A1 (en) * 2005-10-25 2007-04-26 Honda Motor Co., Ltd. Power transmitting device for vehicle
US20110203898A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Terasu Harashima Vehicle power transmission device
DE102011100816A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Audi Ag Drive assembly used for driving electric machine e.g. electric motor of e.g. electrically-driven vehicle, has translation mechanism and differential that are integrated in annular rotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022243102A1 (en) * 2021-05-20 2022-11-24 Zf Friedrichshafen Ag Electric drive for a vehicle
DE102022202910A1 (en) 2022-03-24 2023-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Drive device for a vehicle
DE102022110036A1 (en) 2022-04-26 2023-10-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electrically operated axle drive train

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021013456A1 (en) 2021-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007003774B3 (en) In-wheel motor drive unit
DE102019210778A1 (en) Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle
DE112011100274B4 (en) Vehicle drive device
DE102019132941B4 (en) Drive unit and drive arrangement
DE102019133889A1 (en) Electric machine with a discharge device
WO2018046233A1 (en) Drive device for a motor vehicle
DE2842076A1 (en) SINGLE WHEEL DRIVE FOR VEHICLES
DE102010012879A1 (en) Planetary gear for use in e.g. coreless motor, has tooth arrangement provided between wheels and/or ring gears for supporting moment against pitching, where position of arrangement is different from positions of other tooth arrangements
DE102017111036A1 (en) Drive device for a motor vehicle
DE112018007566T5 (en) Electric bridge propulsion system and vehicle
DE102019001959B4 (en) Hybrid propulsion system
DE102020109075A1 (en) Rotating electric machine
DE102016223964A1 (en) Motor vehicle transmission device with an electric machine and a one-piece rotor transmission input shaft
DE102017206641A1 (en) Drive unit and motor vehicle with a drive unit
DE102016209430A1 (en) Bearing arrangement for an oil pump drive of a motor vehicle
DE102004040224B4 (en) roller bearing
DE102012007623B4 (en) motor-gear unit
DE102015215859A1 (en) Drive device and drive system for a vehicle
DE112019006213T5 (en) Hybrid reducer system
DE102004012022B4 (en) gearmotor
DE102019001937A1 (en) Hybrid powertrain
DE102010037183A1 (en) Stress wave drive, particularly overriding drive for vehicle steering system, particularly super imposed steering system, has output shaft which is rotatably supported by output bearing and comprises toothing part with internal toothing
DE102019107936B4 (en) Bearing arrangement for a shaft
DE102020119718A1 (en) Shaft arrangement for a drive train and drive train with the shaft arrangement
DE102022003152A1 (en) Electric drive device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final