DE102019216013A1 - Electric drive for a vehicle - Google Patents
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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.An electric drive for a vehicle is provided with at least one electric machine (EM) with a driven rotor shaft (1) which is coupled to at least one planetary gear (PG) which is connected to an output differential (2) for driving at least two output shafts (3 , 4) coupled is proposed, a first shift element (B1) being provided at least to implement a first gear stage and a second shift element (K2) being provided to implement a second gear stage, and the rotor shaft (1) and the planetary gear (PG) as well as the output shafts (3, 4) are arranged coaxially to one another, the rotor shaft (1) being arranged in a radially nested manner at least with the switching elements (B1, K2). A vehicle with an electric drive is also proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb.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 patent claim 1. The invention also relates to a vehicle with the electric drive.
Beispielsweise aus der Druckschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrischen Antrieb der eingangs beschriebenen Gattung sowie ein Fahrzeug mit dem Antrieb vorzuschlagen, welche einen möglichst geringen Bauraumbedarf benötigen.The present invention is based on the object of proposing an electric drive of the type described at the beginning and a vehicle with the drive, which require as little space as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 15 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.This object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1 and 15, respectively, with advantageous and claimed developments resulting from the subclaims and the description as well as the drawings.
Somit wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine mit einer angetriebenen Rotorwelle vorgeschlagen, die mit zumindest einem Planetengetriebe 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 zweites Schaltelement vorgesehen sind. Die Rotorwelle und das Planetengetriebe sowie die Abtriebswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Um den Bauraumbedarf bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb zu minimieren, ist vorgesehen, dass die Rotorwelle zumindest mit den Schaltelementen radial verschachtelt angeordnet ist.Thus, an electric drive for a vehicle with at least one electric machine with a driven rotor shaft is proposed, which is coupled to at least one planetary gear. The planetary gear is coupled to an output differential for driving at least two output shafts, a first shifting 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 output shafts are arranged coaxially to one another. In order to minimize the installation space requirement in the proposed electric drive, it is provided that the rotor shaft is arranged in a radially nested manner at least with the switching elements.
Auf diese Weise wird der Raum radial innerhalb des Rotors optimal ausgenutzt, um zumindest 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.In this way, optimal use is made of the space radially inside the rotor in order to accommodate at least the switching elements. Accordingly, at least the switching elements are integrated into the rotor shaft of the electrical machine, in that at least the first switching element and the second switching element are arranged radially inside the rotor shaft of the electrical machine.
Eine weitere deutliche Reduzierung des Bauraumbedarfes kann dadurch realisiert werden, dass zudem die Rotorwelle mit dem Planetengetriebe radial verschachtelt angeordnet ist, indem das Planetengetriebe radial innerhalb der Rotorwelle der elektrischen Maschine angeordnet ist. Durch die Integration weiterer Bauteile, nämlich der Bauteile des Planetenradsatzes innerhalb der Rotorwelle, wird eine besonders kompakte Bauweise bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb realisiert.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 that the planetary gear is arranged radially inside the rotor shaft of the electrical machine. By integrating further components, namely the components of the planetary gear set within the rotor shaft, a particularly compact design is achieved in the proposed electric drive.
Im Rahmen einer Weiterbildung des vorgeschlagenen elektrischen Antriebes kann vorgesehen 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.As part of a further development of the proposed electric drive, it can be provided that the shift elements provided are designed as frictional shift elements, namely, for example, as a multi-disc brake and a multi-disc clutch. However, it is possible to use positive-locking shifting elements to reduce the drag torque.
Bei der Verwendung von Reibschaltelementen wird im Rahmen einer besonders vorteilhaften 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.When using friction shift elements, a particularly advantageous development of the invention provides that 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.
Mit besonderem Vorteil kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass Außenlamellen des ersten Schaltelements mit einem Gehäuse verbunden sind, wobei die Außenlamellen 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.In the present invention, it can be provided with particular advantage that outer lamellae of the first switching element are connected to a housing, the outer lamellae of the first switching element preferably being fastened 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.
Eine weitere besonders bauraumsparende Bauweise kann im Rahmen einer nächsten Weiterbildung der Erfindung dadurch realisiert werden, dass Außenlamellen des zweiten Schaltelements über eine Steckverzahnung an der Rotorwelle befestigt werden. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Außenlamellenträger für das zweite Schaltelement eingespart und damit der Bauraumbedarf reduziert.Another particularly space-saving design can be implemented within the scope of a further 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 shift element is saved and the space requirement is reduced.
Eine weitere Bauraumreduzierung kann bei der vorgeschlagenen Erfindung dadurch realisiert 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.A further reduction in installation space can be achieved in the proposed invention in that the rotor shaft has running teeth as the ring gear teeth of the planetary gear. In this way, an additional component, namely the ring gear, can be dispensed with, since the ring gear toothing is integrated into the rotor shaft.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beansprucht ein Fahrzeug mit dem vorbeschriebenen elektrischen Antrieb. Besonders vorteilhaft ist die Ausführung eines Achsantriebs als elektrischer Antrieb bei einem Kraftfahrzeug.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.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines elektrischen Antriebes für ein Fahrzeug beziehungsweise an einem Fahrzeug.The present invention is explained further below with reference to the drawing. The only FIGURE of the invention shows a possible variant embodiment of an electric drive for a vehicle or on a vehicle.
Der vorgeschlagene elektrische Antrieb umfasst eine elektrische Maschine
Zum Realisieren einer ersten Gangstufe ist ein erstes Schaltelement
Um eine möglichst bauraumsparende Anordnung zu realisieren, ist bei dem elektrischen Antrieb vorgesehen, dass zumindest das erste Schaltelement
Ferner ist bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsvariante eine weitere bauraumsparende Anordnung vorgesehen, indem das Planetengetriebe
Bei der gezeigten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes ist vorgesehen, dass das erste Schaltelement
Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Antrieb vorgesehen, dass Außenlamellen
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Außenlamellen
Um weitere Bauteile bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb einzusparen, ist ein Außenlamellenträger des zweiten Schaltelements
Der Innenlamellenträger
Ferner ist ein Hohlrad
Ferner ist vorgesehen, dass eine Parksperre
Bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb für ein Kraftfahrzeug, der beispielsweise als Achsantrieb ausgebildet ist, können durch die radial innerhalb der Rotorwelle
Zusammenfassend wird ein elektrischer Antrieb vorgeschlagen, bei dem der Planetenradsatz beziehungsweise das Planetengetriebe
Das Planetengetriebe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Rotorwelle bzw. AntriebswelleRotor shaft or drive shaft
- 22
- AbtriebsdifferentialOutput differential
- 33
- AbtriebswelleOutput shaft
- 44th
- AbtriebswelleOutput shaft
- 55
- Außenlamellen des ersten SchaltelementsOuter lamellae of the first switching element
- 66th
- Gehäusecasing
- 77th
- Innenlamellenträger des ersten SchaltelementsInner disk carrier of the first switching element
- 88th
- Innenlamellenträger des zweites SchaltelementsInner plate carrier of the second switching element
- 99
- GehäusedeckelHousing cover
- 1010
- Außenlamellen des zweiten SchaltelementsOuter lamellae of the second switching element
- 1111
- SteckverzahnungSplines
- 1212th
- ParksperreParking lock
- EMEM
- elektrische Maschineelectric machine
- PGPG
- PlanetengetriebePlanetary gear
- B1B1
- erstes Schaltelementfirst switching element
- K2K2
- zweites Schaltelementsecond switching element
- SRSR
- Sonnenrad des PlanetengetriebesSun gear of the planetary gear
- HRMR
- Hohlrad des PlanetengetriebesRing gear of the planetary gear
- PTPT
- PlanetenradträgerPlanetary gear carrier
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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