DE102021115680A1 - Drive axle module and electrically drivable motor vehicle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsachsmodul (1) und ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug (2). Das Antriebsachsmodul (1) umfasst eine elektrische Antriebsmaschine (5), die einen Rotor (6) mit einer als eine Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle (7) aufweist. Weiter umfasst das Antriebsachsmodul (1) ein Achsdifferenzialgetriebe (10), das an einer ersten axialen Rotorseite (8) außerhalb des Rotors (7) angeordnet ist. An einer der ersten Rotorseite (8) zugewandten, ersten Getriebeseite (11) sind sowohl eine Getriebeantriebswelle (13) als auch eine erste Getriebeabtriebswelle (14) angeordnet, wobei die Getriebeantriebswelle (13) axial und unmittelbar drehfest mit der Rotorwelle (7) verbunden ist, und die erste Getriebeabtriebswelle (14) sich von der ersten Getriebeseite (11) durch die als die Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle (7) bis auf eine der ersten Rotorseite (8) gegenüberliegenden, zweiten Rotorseite (9) hindurcherstreckt. An einer der ersten Getriebeseite (11) gegenüberliegenden, zweiten Getriebeseite (12) ist eine zweite Getriebeabtriebswelle (16) angeordnet.

The invention relates to a drive axle module (1) and an electrically driven motor vehicle (2). The drive axle module (1) comprises an electric drive machine (5) which has a rotor (6) with a rotor shaft (7) designed as a hollow shaft. The drive axle module (1) also includes an axle differential gear (10) which is arranged on a first axial rotor side (8) outside of the rotor (7). Both a transmission input shaft (13) and a first transmission output shaft (14) are arranged on a first transmission side (11) facing the first rotor side (8), the transmission input shaft (13) being connected axially and directly in a rotationally fixed manner to the rotor shaft (7). , and the first transmission output shaft (14) extends from the first transmission side (11) through the rotor shaft (7) designed as the hollow shaft to a second rotor side (9) opposite the first rotor side (8). A second transmission output shaft (16) is arranged on a second transmission side (12) opposite the first transmission side (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsachsmodul für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sowie ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, das mit einem solchen Antriebsachsmodul ausgerüstet ist.The present invention relates to a drive axle module for an electrically drivable motor vehicle and an electrically drivable motor vehicle that is equipped with such a drive axle module.

Im Fahrzeugbau, insbesondere Serienfahrzeugbau, besteht heutzutage der Bedarf, elektrische Aggregate für elektrisch antreibbare bzw. elektrisch fortbewegbare Kraftfahrzeuge kompakt auszubilden, um die elektrischen Aggregate besonders günstig in einem zur Verfügung stehenden Bauraum des entsprechenden Kraftfahrzeugs anordnen zu können. Des Weiteren besteht beim Bau der elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeuge der Bedarf, diese besonders leicht auszubilden, damit das entsprechende Kraftfahrzeug besonders energieeffizient und/oder emissionsarm betreibbar ist. So ist zum Beispiel aus der EP 3 643 548 B1 eine in einem hohlen Rotor eines Elektromotors angeordnete Zahnradanordnung bekannt, wobei es sich bei der Zahnradanordnung zum Beispiel um ein Differenzialgetriebe handelt. Dies führt jedoch zu einem besonders großen Innendurchmesser der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle des Elektromotors, wodurch der Rotor insgesamt besonders groß auszulegen ist. Dadurch ist eine Maximaldrehzahl des Rotors aufgrund besonders hoher Fliehkräfte stark beschränkt. Ferner offenbart die DE 10 2004 058 984 A1 eine Antriebsachse mit einem Elektromotor und einem dazu koaxial angeordneten Differenzialgetriebe, wobei eine Ausgangswelle des Differenzialgetriebes sich durch eine als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle des Elektromotors hindurcherstreckt. Bei dieser herkömmlichen Antriebsachse ist zwischen dem Elektromotor und dem Differenzialgetriebe ein mehrstufiges Planetengetriebe angeordnet, sodass in einem Betrieb dieser Antriebsachse das mehrstufige Planetengetriebe mittels des Elektromotors angetrieben wird und mittels des mehrstufigen Planetengetriebes das Differenzialgetriebe angetrieben wird. Demnach erstreckt sich die Ausgangswelle des Differenzialgetriebes auch durch das mehrstufige Planetengetriebe hindurch. Daraus folgt, dass diese herkömmliche Antriebsachse besonders viele Bauteile aufweist und infolgedessen besonders aufwendig herzustellen ist und besonders masseintensiv ausgebildet ist.In vehicle construction, in particular series vehicle construction, there is now a need for compact electrical units for electrically driven or electrically movable motor vehicles in order to be able to arrange the electrical units particularly cheaply in the available installation space of the corresponding motor vehicle. Furthermore, when constructing electrically driven motor vehicles, there is a need to design them to be particularly light, so that the corresponding motor vehicle can be operated in a particularly energy-efficient and/or low-emission manner. For example, from the EP 3 643 548 B1 a gear arrangement arranged in a hollow rotor of an electric motor is known, the gear arrangement being, for example, a differential gear. However, this leads to a particularly large inner diameter of the rotor shaft of the electric motor, which is designed as a hollow shaft, as a result of which the rotor as a whole has to be designed to be particularly large. As a result, a maximum speed of the rotor is severely limited due to particularly high centrifugal forces. Furthermore, the DE 10 2004 058 984 A1 a drive axle with an electric motor and a differential gear arranged coaxially thereto, with an output shaft of the differential gear extending through a rotor shaft of the electric motor designed as a hollow shaft. In this conventional drive axle, a multi-stage planetary gear is arranged between the electric motor and the differential gear, so that when this drive axle is in operation, the multi-stage planetary gear is driven by the electric motor and the differential gear is driven by the multi-stage planetary gear. Accordingly, the output shaft of the differential gear also extends through the multi-stage planetary gear. It follows that this conventional drive axle has a particularly large number of components and is therefore particularly complex to produce and is designed to be particularly bulky.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein besonders einfach aufgebautes Achsantriebsmodul bereitzustellen, das besonders effizient betreibbar ist.It is the object of the invention to provide an axle drive module of particularly simple construction which can be operated particularly efficiently.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur offenbart.This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further possible configurations of the invention are disclosed in the dependent claims, the description and the figure.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Antriebsachsmodul ist für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Hybrid-Kraftfahrzeug oder vollelektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, vorgesehen. Das Antriebsachsmodul weist eine elektrische Antriebsmaschine auf, die als Traktionsmotor bezeichnet werden kann. Die elektrische Antriebsmaschine (auch „Elektromotor“) weist einen Rotor mit einer Rotorwelle auf, wobei die Rotorwelle als eine Hohlwelle ausgebildet ist. Das Antriebsachsmodul weist weiter ein Achsdifferenzialgetriebe auf, das an einer ersten axialen Rotorseite außerhalb des Rotors angeordnet ist. An einer der ersten Rotorseite zugewandten, ersten Getriebeseite des Achsdifferenzialgetriebes weist dieses sowohl eine Getriebeantriebswelle als auch eine erste Getriebeabtriebswelle auf. Dabei ist die Getriebeantriebswelle axial und unmittelbar drehfest, das heißt starr, mit der Rotorwelle der elektrischen Antriebsmaschine verbunden, wobei die erste Getriebeabtriebswelle sich von der ersten Getriebeseite - achsparallel, insbesondere koaxial - durch die als die Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle bis auf eine der ersten Rotorseite gegenüberliegenden, zweiten Rotorseite hindurcherstreckt. Das bedeutet, dass die Getriebeantriebswelle des Achsdifferenzialgetriebes gemäß einer Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Getriebeabtriebswelle sich durch die als die entsprechende Hohlwelle ausgebildete Getriebeantriebswelle hindurcherstreckt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Getriebeantriebswelle und die Getriebeabtriebswelle zueinander koaxial angeordnet sind. Weiter weist das Achsdifferenzialgetriebe an einer der ersten Getriebeseite gegenüberliegenden, zweiten Getriebeseite eine zweite Getriebeabtriebswelle auf. Aufgrund der Anordnung der beschriebenen Elemente des Antriebsachsmoduls ergibt sich, dass auf der zweiten Rotorseite durch die erste Getriebeabtriebswelle ein erstes Abtriebselement des Antriebsachsmoduls gebildet ist, wobei auf der zweiten Getriebeseite durch die zweite Getriebeabtriebswelle ein zweites Abtriebselement des Antriebsachsmoduls gebildet ist.A drive axle module designed according to the invention is provided for an electrically driven motor vehicle, for example a hybrid motor vehicle or a fully electrically driven motor vehicle. The drive axle module includes an electric prime mover, which may be referred to as a traction motor. The electric drive machine (also "electric motor") has a rotor with a rotor shaft, the rotor shaft being designed as a hollow shaft. The drive axle module further includes an axle differential gear arranged on a first axial rotor side outside of the rotor. On a first gear side of the axle differential gear facing the first rotor side, this has both a gear input shaft and a first gear output shaft. The transmission input shaft is axially and directly non-rotatably, i.e. rigidly, connected to the rotor shaft of the electric drive machine, with the first transmission output shaft extending from the first transmission side - axially parallel, in particular coaxially - through the rotor shaft designed as the hollow shaft to one opposite the first rotor side , second rotor side extends through. This means that the transmission drive shaft of the axle differential transmission is designed as a hollow shaft, with the transmission output shaft extending through the transmission drive shaft designed as the corresponding hollow shaft. It is provided in particular that the transmission input shaft and the transmission output shaft are arranged coaxially with one another. Furthermore, the axle differential gear has a second gear output shaft on a second gear side opposite the first gear side. The arrangement of the described elements of the drive axle module results in a first output element of the drive axle module being formed on the second rotor side by the first transmission output shaft, with a second output element of the drive axle module being formed on the second transmission side by the second transmission output shaft.

Vorteilhaft bei diesem Antriebsachsmodul ist zum Beispiel, dass ein Innendurchmesser der Rotorhohlwelle besonders klein ausgeführt werden kann, da - abgesehen von der ersten Getriebeabtriebswelle - kein weiteres Maschinenelement innerhalb der Rotorhohlwelle angeordnet ist. Des Weiteren können die Getriebeabtriebswellen jeweils besonders dünn und infolgedessen masseeffizient ausgebildet werden, da diese lediglich zum Übertragen von höchstens einer halben mittels der elektrischen Antriebsmaschine bereitstellbaren Antriebsleistung ausgebildet werden müssen. Dies begünstigt nochmals den besonders kleinen Innendurchmesser der Rotorhohlwelle und dem Gedanken des besonders leicht ausgebildeten Antriebsachsmoduls. Dadurch ist weiter eine besonders hohe Maximaldrehzahl des Rotors ermöglicht.The advantage of this drive axle module is, for example, that the inner diameter of the hollow rotor shaft can be made particularly small, since—apart from the first transmission output shaft—no other machine element is arranged within the hollow rotor shaft. Furthermore, the transmission output shafts can each be designed to be particularly thin and consequently mass-efficient, since they only have to be designed to transmit at most half the drive power that can be provided by means of the electric drive machine. This again favors the particularly small inner diameter of the hollow rotor shaft and the idea of a particularly lightly designed drive axle module. Through this is further allows a particularly high maximum speed of the rotor.

Insbesondere sind die Rotorwelle bzw. die Rotorhohlwelle und die Getriebeantriebswelle ohne ein Zwischengetriebe miteinander drehfest verbunden. Beispielsweise sind die Rotorwelle und die Getriebeantriebswelle miteinander einstückig ausgebildet oder anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt. Das bedeutet, dass zwischen der Rotorwelle und der Getriebeantriebswelle kein Zahnradgetriebe, kein Zugmittelgetriebe etc. ausgebildet ist. Hierdurch wird mechanische Leistung, die in einem Betrieb des Antriebsachsmoduls zwischen der Rotorwelle und der Getriebeantriebswelle übertragen wird, verlustfrei übertragen.In particular, the rotor shaft or the hollow rotor shaft and the transmission drive shaft are non-rotatably connected to one another without an intermediate transmission. For example, the rotor shaft and the transmission drive shaft are formed in one piece with one another or are otherwise fastened to one another in a non-positive, positive and/or material connection. This means that between the rotor shaft and the drive shaft of the transmission there is no toothed gear, no traction mechanism, etc. As a result, mechanical power that is transmitted between the rotor shaft and the transmission input shaft when the drive axle module is in operation is transmitted without losses.

Es ist denkbar, dass das Achsdifferenzialgetriebe ein Kegelraddifferenzial aufweist oder aus diesem gebildet ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Antriebsachsmoduls ist vorgesehen, dass das Achsdifferenzialgetriebe ein Umlaufrädergetriebe aufweist oder aus diesem zumindest teilweise gebildet ist. Das bedeutet, dass das Achsdifferenzialgetriebe ein Stirnradwerk aufweist, dessen Stirnräder gemäß dem Umlaufrädergetriebe ineinander kämmend angeordnet sind. Hierdurch weist das Achsdifferenzialgetriebe einen besonders einfachen Aufbau auf.It is conceivable that the axle differential gear has a bevel gear differential or is formed from this. According to a further embodiment of the drive axle module, it is provided that the axle differential gear has an epicyclic gear or is at least partially formed from this. This means that the axle differential gear has a spur gear train whose spur gears are arranged so as to mesh with one another in accordance with the epicyclic gear train. As a result, the axle differential gear has a particularly simple structure.

Einer Weiterbildung des Antriebsachsmoduls zufolge weist dieses ein erstes Planetengetriebe und ein davon unterschiedliches, zweites Planetengetriebe auf. Dabei ist das erste Sonnenrad, das heißt das Sonnenrad des ersten Planetengetriebes, auf der zweiten Rotorseite mit dem ersten Antriebselement (also mit der ersten Getriebeabtriebswelle) drehfest verbunden. Das zweite Sonnenrad, das heißt das Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes, ist auf der zweiten Getriebeseite mit dem zweiten Abtriebselement (also mit der zweiten Getriebeabtriebswelle) drehfest verbunden. Insbesondere sind dabei das jeweilige Sonnenrad und das jeweilige Abtriebselement koaxial zueinander angeordnet. Es ist ferner denkbar, dass das jeweilige Sonnenrad durch das entsprechende Abtriebselement gebildet ist. Ferner ist es denkbar, dass das jeweilige Sonnenrad und das entsprechende Abtriebselement bzw. die entsprechende Getriebeabtriebswelle miteinander einstückig ausgebildet sind.According to a further development of the drive axle module, this has a first planetary gear and a second planetary gear that is different therefrom. The first sun gear, ie the sun gear of the first planetary gear, is connected in a rotationally fixed manner to the first drive element (ie to the first gear output shaft) on the second rotor side. The second sun wheel, that is to say the sun wheel of the second planetary gear, is connected in a torque-proof manner to the second output element (ie to the second gear output shaft) on the second gear side. In particular, the respective sun gear and the respective output element are arranged coaxially to one another. It is also conceivable that the respective sun gear is formed by the corresponding output element. Furthermore, it is conceivable that the respective sun gear and the corresponding output element or the corresponding transmission output shaft are formed in one piece with one another.

Auf diese Weise ist eine „letzte Übersetzung“ des Antriebsachsmoduls durch das erste Planetengetriebe und durch das zweite Planetengetriebe vorteilhaft besonders nah an Antriebsrädern des Antriebsachsmoduls ermöglicht. Bei dem jeweiligen Antriebsrad des Antriebsachsmoduls handelt es sich insbesondere um ein jeweiliges Antriebsrad - das heißt um eine Felgen-Reifen-Kombination - des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, das mit dem Antriebsachsmodul ausgerüstet ist. Dementsprechend kann das Antriebsachsmodul, welches generell zumindest teilweise eine Antriebsachse des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs bilden kann, zumindest zwei Antriebsräder des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs oder für das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug aufweisen.In this way, a “last translation” of the drive axle module is advantageously made possible by the first planetary gear and by the second planetary gear particularly close to the drive wheels of the drive axle module. The respective drive wheel of the drive axle module is, in particular, a respective drive wheel—that is, a wheel rim/tire combination—of the electrically drivable motor vehicle that is equipped with the drive axle module. Accordingly, the drive axle module, which can generally at least partially form a drive axle of the electrically drivable motor vehicle, can have at least two drive wheels of the electrically drivable motor vehicle or for the electrically drivable motor vehicle.

Im Zusammenhang mit den Planetengetrieben und wie in weiterer Ausgestaltung des Antriebsachsmoduls vorgesehen, können das jeweilige Sonnenrad des jeweiligen Planetengetriebes und ein damit über die entsprechende Abtriebswelle verbundenes Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes symmetrisch gleichsinnig schrägverzahnt sein, um im Betrieb des Achsdifferenzialgetriebes einen Axialkraftausgleich zu schaffen. Eine Axialkraftumkehr ergibt sich aus dem Wechsel zwischen Rechts- und Linksflanke beim treibenden und getriebenen Rad der entsprechenden Abtriebswelle. Das erste Sonnenrad und ein damit über die erste Abtriebswelle verbundenes, beispielsweise erstes Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes sind also symmetrisch gleichsinnig schrägverzahnt, wobei das zweite Sonnenrad und ein damit über die zweite Abtriebswelle verbundenes, beispielsweise zweites Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes beide symmetrisch gleichsinnig schrägverzahnt sind. Ist beispielsweise das erste Sonnenrad rechtssteigend schrägverzahnt, ist das erste Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes ebenfalls rechtssteigend schrägverzahnt. Dies gilt analog für das zweite Sonnenrad in Verbindung mit dem zweiten Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes. Auf diese Weise ergibt sich in einem Betriebsmodus des Antriebsmoduls, beispielsweise in einem Fahrbetriebsmodus des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, dass in der entsprechenden Abtriebswelle, das heißt in der ersten Abtriebswelle und/oder in der zweiten Abtriebswelle, des Antriebsachsmoduls - insbesondere einer Längsmittenfaser der entsprechenden Abtriebswelle - eine resultierende Axialkraft auftritt, die null ist. Ein jeweiliger Schrägverzahnungswinkel des entsprechenden Sonnenrads und des auf derselben Getriebeabtrieswelle angeordneten Zahnrads des Achsdifferenzialgetriebes wird bei der Herstellung der Zahnräder/Sonnenräder bzw. des Antriebsmoduls in Abhängigkeit vom jeweiligen Wälzkreisdurchmesser derart gewählt bzw. ausgebildet, dass im Betrieb des Achsdifferenzialgetriebes an der entsprechenden Getriebeabtriebswelle ein Axialkraftausgleich hervorgerufen wird. Der Schrägverzahnungswinkel des entsprechenden Sonnenrads und der des zugehörigen Zahnrads des Achsdifferenzialgetriebes können dabei unterschiedlich ausfallen. Durch den Axialkraftausgleich bzw. durch die Schrägverzahnungen können bei dem Antriebsachsmodul Axiallager, mittels derer die erste und/oder die zweite Abtriebswelle gelagert sind/ist, besonders klein ausfallen, idealerweise vollständig entfallen. Dadurch ist einem besonders leichten Antriebsachsmodul in besonderem Maße Rechnung getragen.In connection with the planetary gears and as provided in a further embodiment of the drive axle module, the respective sun gear of the respective planetary gear and a gear wheel of the axle differential gear connected to it via the corresponding output shaft can be symmetrically helically toothed in the same direction in order to create an axial force balance during operation of the axle differential gear. A reversal of axial force results from the alternation between the right and left side of the driving and driven wheel of the corresponding output shaft. The first sun gear and a first gear wheel of the axle differential gear, for example, connected to it via the first output shaft, are symmetrically helical in the same direction, the second sun gear and a gear wheel of the axle differential gear, for example, connected to it via the second output shaft, are both symmetrically helical in the same direction. If, for example, the first sun gear has helical teeth rising to the right, the first gear of the axle differential gear is also helical to the right. This applies analogously to the second sun gear in connection with the second gear wheel of the axle differential gear. In this way, in an operating mode of the drive module, for example in a driving mode of the electrically drivable motor vehicle, the result is that in the corresponding output shaft, i.e. in the first output shaft and/or in the second output shaft, of the drive axle module - in particular a longitudinal center fiber of the corresponding output shaft - there is a net axial force that is zero. A respective helical toothing angle of the corresponding sun gear and the gear wheel of the axle differential gear arranged on the same gear output shaft is selected or designed during the production of the gear wheels/sun gears or the drive module depending on the respective pitch circle diameter in such a way that during operation of the axle differential gear an axial force compensation is caused on the corresponding gear output shaft will. The helical gear angle of the corresponding sun gear and that of the associated gear wheel of the axle differential gear can be different. Due to the axial force compensation or due to the helical gearing, axial bearings in the drive axle module, by means of which the first and/or the second output shaft are/is mounted, can be particularly small, ideally completely eliminated. This makes it particularly easy th drive axle module in particular.

Um das Antriebsachsmodul noch effizienter, insbesondere reibungsärmer betreibbar auszubilden, ist in Weiterbildung des Antriebsachsmoduls vorgesehen, dass das jeweilige Planetengetriebe, das heißt das erste Planetengetriebe und/oder das zweite Planetengetriebe, jeweils als ein einstufiger Planetenradsatz ausgebildet ist. So ist es bei dem Antriebsachsmodul zwar denkbar, dass das erste Planetengetriebe und/oder das zweite Planetengetriebe jeweils als mehrstufiger Planetenradsatz ausgebildet sind/ist, doch auch mehrstufige Planetenradsätze sind hierdurch nicht vom Einsatz im Achsantriebsmodul ausgeschlossen. Da in Leistungsflussrichtung von der elektrischen Antriebsmaschine hin zu den Antriebsrädern des Antriebsachsmoduls bzw. des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs zwischen den Antriebsrädern und dem Achsdifferenzialgetriebe die Planetengetriebe angeordnet sind, reicht es für die bestimmungsgemäße Funktion bzw. für den bestimmungsgemäßen Einsatzzweck des Antriebsachsmoduls aus, wenn das erste Planetengetriebe und das zweite Planetengetriebe als jeweils einstufiger Planetenradsatz ausgebildet sind. Hieraus resultiert weniger Reibung, weniger Masse und weniger Bauraumbedarf für das Antriebsachsmodul, was zu einer erhöhten Effizienz und zu einem günstigen Packaging führt.In order to design the drive axle module to be even more efficient, in particular to operate with less friction, a development of the drive axle module provides that the respective planetary gear, ie the first planetary gear and/or the second planetary gear, is designed as a single-stage planetary gear set. It is conceivable in the case of the drive axle module for the first planetary gear and/or the second planetary gear to be designed as a multi-stage planetary gear set, but this does not exclude multi-stage planetary gear sets from being used in the axle drive module. Since the planetary gears are arranged between the drive wheels and the axle differential gear in the power flow direction from the electric drive machine to the drive wheels of the drive axle module or the electrically drivable motor vehicle, it is sufficient for the intended function or for the intended use of the drive axle module if the first planetary gear and the second planetary gear are each designed as a single-stage planetary gear set. This results in less friction, less mass and less space required for the drive axle module, which leads to increased efficiency and favorable packaging.

Ist es erforderlich, Übersetzungen bereitzustellen, die durch einen einstufigen Planetenradsatz nicht möglich sind, ist es darüber hinaus in weiterer Ausgestaltung des Antriebsachsmoduls denkbar, einen Planetenradsatz mit gestuftem Planetenradsatz (zwei Planetenräder auf einer gemeinsamen Planetenachse) einzusetzen. Das bedeutet, dass das jeweilige Planetengetriebe den gestuften Planetenradsatz aufweist. Insbesondere weist das jeweilige Planetengetriebe lediglich den gestuften Planetenradsatz auf.If it is necessary to provide translations that are not possible with a single-stage planetary gear set, it is also conceivable in a further embodiment of the drive axle module to use a planetary gear set with a stepped planetary gear set (two planetary gears on a common planetary axis). This means that the respective planetary gear has the stepped planetary gear set. In particular, the respective planetary gear has only the stepped planetary gear set.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildeten Antriebsachsmodul, welches quer zu einer Kraftfahrzeuglängsachse angeordnet ist. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebsachsmoduls sind als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.The invention also relates to a motor vehicle with a drive axle module designed according to the above description, which is arranged transversely to a longitudinal axis of the motor vehicle. Features, advantages and advantageous configurations of the drive axle module according to the invention are to be regarded as features, advantages and advantageous configurations of the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um einen Lastkraftwagen und/oder um einen Personenkraftwagen. Des Weiteren ist das Kraftfahrzeug insbesondere zumindest teilweise elektrisch antreibbar bzw. fortbewegbar ausgebildet. Dementsprechend handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug zum Beispiel um ein Hybrid-kraftfahrzeug oder um ein Elektrokraftfahrzeug. Jedenfalls bietet das Kraftfahrzeug wenigstens einen Betriebsmodus, in welchem das Kraftfahrzeug rein elektrisch oder elektrisch unterstützt fortbewegbar, das heißt geschwindigkeitszunehmend beschleunigbar ist, wobei zum Beschleunigen die elektrische Antriebsmaschine motorisch betrieben wird.The motor vehicle is, for example, a truck and/or a passenger car. Furthermore, the motor vehicle is designed to be at least partially electrically drivable or movable. Accordingly, the motor vehicle according to the invention is, for example, a hybrid motor vehicle or an electric motor vehicle. In any case, the motor vehicle offers at least one operating mode in which the motor vehicle can be moved purely electrically or with electric assistance, ie it can be accelerated with increasing speed, with the electric drive machine being operated as a motor for acceleration.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in der Figur allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention can result from the claims, the figure and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations shown below in the description of the figures and/or in the figure alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur (1) in schematischer Ansicht ein Antriebsachsmodul eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei das Antriebsachsmodul eine elektrische Maschine und ein Achsdifferenzialgetriebe umfasst. In der einzigen Figur sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The drawing shows in the only figure ( 1 ) a schematic view of a drive axle module of an electrically drivable motor vehicle, the drive axle module comprising an electric machine and an axle differential gear. In the single figure, elements that are the same and have the same function are provided with the same reference symbols.

Im Folgenden werden ein Antriebsachsmodul 1 und ein das Antriebsachsmodul 1 aufweisendes, elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug 2 gemeinsam beschrieben. Hierzu ist in 1 das Antriebsachsmodul 1 dargestellt, welches ein Bestandteil bzw. eine Baugruppe des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs 2 bildet, das in 1 nicht weiter dargestellt ist. Das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug 2 weist Räder 3 auf, bei welchen es sich um eine jeweilige Felgen-Reifen-Kombination handelt. Mittig zwischen den Rädern 3 wird vorliegend eine Kraftfahrzeuglängsachse 4 definiert, entlang derer das Kraftfahrzeug 2 mittels des Antriebsachsmoduls 1 beschleunigbar ist.A drive axle module 1 and an electrically drivable motor vehicle 2 having the drive axle module 1 are described together below. For this is in 1 the drive axle module 1 is shown, which forms a component or an assembly of the electrically driven motor vehicle 2, which in 1 is not shown further. The electrically drivable motor vehicle 2 has wheels 3, which are a respective wheel rim/tire combination. In the present case, a motor vehicle longitudinal axis 4 is defined centrally between the wheels 3 , along which the motor vehicle 2 can be accelerated by means of the drive axle module 1 .

Das Antriebsachsmodul 1 weist eine elektrische Antriebsmaschine 5 auf, die einen Rotor 6 aufweist. Ein zum Rotor 6 zugehöriger Stator ist in Fig, 1 nicht dargestellt. Der Rotor 6 weist eine Rotorwelle 7 auf, die als eine Hohlwelle ausgebildet ist. Demnach handelt es sich bei der Rotorwelle 7 um eine Rotorhohlwelle. Die Rotorwelle 7 bzw. Rotorhohlwelle 7 erstreckt sich in axialer Richtung zwischen zwei Rotorseiten 8, 9, wobei nachfolgend die Rotorseite 8 als erste Rotorseite 8 bezeichnet wird und die Rotorseite 9 als zweite Rotorseite 9.The drive axle module 1 has an electric drive machine 5 which has a rotor 6 . A stator associated with the rotor 6 is not shown in FIG. The rotor 6 has a rotor shaft 7 which is designed as a hollow shaft. Accordingly, the rotor shaft 7 is a hollow rotor shaft. The rotor shaft 7 or rotor hollow shaft 7 extends in the axial direction between two rotor sides 8, 9, rotor side 8 being referred to below as the first rotor side 8 and rotor side 9 as the second rotor side 9.

Ferner weist das Antriebsachsmodul 1 ein Achsdifferenzialgetriebe 10 auf, das an der ersten axialen Rotorseite 8 außerhalb des Rotors 6 - insbesondere außerhalb der elektrischen Antriebsmaschine 5 - angeordnet ist. An einer mit 11 bezeichneten, ersten Getriebeseite weist das Achsdifferenzialgetriebe 10 sowohl eine Getriebeantriebswelle 13 als auch eine erste Getriebeabtriebswelle auf. Dabei ist die erste Getriebeseite 11 des Achsdifferenzialgetriebes 10 der ersten Rotorseite 8 der elektrischen Antriebsmaschine 5 zugewandt.Furthermore, the drive axle module 1 has an axle differential gear 10 on the first axial side of the rotor 8 outside of the rotor 6 - esp special outside of the electric drive machine 5 - is arranged. On a first transmission side, designated 11, the axle differential transmission 10 has both a transmission input shaft 13 and a first transmission output shaft. The first gear side 11 of the axle differential gear 10 faces the first rotor side 8 of the electric drive machine 5 .

Die Getriebeantriebswelle 13 des Achsdifferenzialgetriebes 10 und die Rotorwelle 7 sind axial und unmittelbar drehfest, das heißt starr miteinander verbunden. Hierzu fallen eine Längsmittenachse (nicht dargestellt) der Rotorhohlwelle 7 und eine Längsmittenachse (nicht dargestellt) der Getriebeantriebswelle 13 in jeweiliger Verlängerung miteinander zusammen. Vorliegend ist also zwischen dem Achsdifferenzialgetriebe 10, insbesondere dessen erster Getriebeseite 11, und dem Rotor 6 der elektrischen Antriebsmaschine 5 - insbesondere der ersten Rotorseite 8 - kein Zwischengetriebe vorgesehen, was bedeutet, dass die Rotorhohlwelle 7 und die Getriebeantriebswelle 13 unmittelbar bzw. direkt miteinander drehstarr verbunden sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Rotorhohlwelle 7 und die Getriebeantriebswelle 13 miteinander einstückig ausgebildet sind.The transmission drive shaft 13 of the axle differential gear 10 and the rotor shaft 7 are axially and directly rotationally fixed, ie rigidly connected to one another. For this purpose, a longitudinal center axis (not shown) of the hollow rotor shaft 7 and a longitudinal center axis (not shown) of the transmission drive shaft 13 coincide with one another in the respective extension. In the present case, therefore, no intermediate gear is provided between the axle differential gear 10, in particular its first gear side 11, and the rotor 6 of the electric drive machine 5 - in particular the first rotor side 8 - which means that the rotor hollow shaft 7 and the gear drive shaft 13 are directly or directly torsionally rigid with one another are connected. Provision can be made, for example, for the hollow rotor shaft 7 and the transmission drive shaft 13 to be formed in one piece with one another.

Die erste Getriebeabtriebswelle 14 erstreckt sich ausgehend von der ersten Getriebeseite 11 des Achsdifferenzialgetriebes 10 durch die als die Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle 7 bis auf die der ersten Rotorseite 8 gegenüberliegenden, zweiten Rotorseite 9 hindurch. Dabei können die Rotorwelle 7 und die erste Getriebeabtriebswelle 14 achsparallel zueinander angeordnet sein. Vorliegend sind die Rotorhohlwelle 7 und die erste Getriebeabtriebswelle 14 koaxial miteinander angeordnet, das heißt die Längsmittenachse (nicht dargestellt) der Rotorhohlwelle 7 und eine Längsmittenachse (nicht dargestellt) der ersten Getriebeabtriebswelle 14 fallen zusammen. Insbesondere springt die erste Getriebeabtriebswelle 14 in axialer Richtung von der zweiten Rotorseite 9, insbesondere von der elektrischen Antriebsmaschine 5, hervor, sodass auf der zweiten Rotorseite 9 durch die erste Getriebeabtriebswelle 14, insbesondere durch ein Wellenende derselben, ein erstes Abtriebselement 15 des Antriebsachsmoduls 1 gebildet ist.The first transmission output shaft 14 extends from the first transmission side 11 of the axle differential transmission 10 through the rotor shaft 7 embodied as the hollow shaft to the second rotor side 9 opposite the first rotor side 8 . The rotor shaft 7 and the first transmission output shaft 14 can be arranged axially parallel to one another. In the present case, the rotor hollow shaft 7 and the first transmission output shaft 14 are arranged coaxially with one another, ie the longitudinal center axis (not shown) of the rotor hollow shaft 7 and a longitudinal center axis (not shown) of the first transmission output shaft 14 coincide. In particular, the first transmission output shaft 14 protrudes in the axial direction from the second rotor side 9, in particular from the electric drive machine 5, so that a first output element 15 of the drive axle module 1 is formed on the second rotor side 9 by the first transmission output shaft 14, in particular by a shaft end thereof is.

An der zweiten Getriebeseite 12 weist das Achsdifferenzialgetriebe 10 eine zweite Getriebeabtriebswelle 16 auf, welche auf der zweiten Getriebeseite 12 von dem Achsdifferenzialgetriebe 10 hervorspringt. Dadurch ist auf der zweiten Getriebeseite 12 durch die zweite Getriebeabtriebswelle 16, insbesondere durch ein Wellenende derselben, ein zweites Abtriebselement 17 des Antriebsachsmoduls 1 gebildet.On the second gear side 12 , the axle differential gear 10 has a second gear output shaft 16 , which protrudes from the axle differential gear 10 on the second gear side 12 . As a result, a second output element 17 of the drive axle module 1 is formed on the second transmission side 12 by the second transmission output shaft 16, in particular by a shaft end thereof.

Es ist denkbar, dass das Achsdifferenzialgetriebe 10 ein Kegelraddifferenzial aufweist oder aus diesem zumindest teilweise gebildet ist. Vorliegend ist bei dem Antriebsachsmodul 1 vorgesehen, dass das Achsdifferenzialgetriebe 10 ein Umlaufrädergetriebe aufweist, welches aus einer Vielzahl von außenverzahnten und/oder innenverzahnten Stirnrädern gebildet ist. Dabei kämmen die Stirnräder des Umlaufrädergetriebes derart miteinander, dass mittels des Achsdifferenzialgetriebes 10 eine Differenzialfunktionalität gegeben ist, die aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist.It is conceivable that the axle differential gear 10 has a bevel gear differential or is at least partially formed from this. In the case of the drive axle module 1, it is provided that the axle differential gear 10 has an epicyclic gear train, which is formed from a large number of externally toothed and/or internally toothed spur gears. The spur gears of the epicyclic gear mesh with one another in such a way that the axle differential gear 10 provides a differential functionality that is already known from the prior art.

Vorliegend weist das Antriebsachsmodul 1 ferner ein erstes Planetengetriebe 18 sowie ein zweites Planetengetriebe 19 auf. Dabei ist das erste Sonnenrad 20 - also das Sonnenrad 20 des ersten Planetengetriebes 18 - mit dem ersten Abtriebselement 15 bzw. mit der ersten Getriebeabtriebswelle 14 auf der zweiten Rotorseite 9 drehfest verbunden. Dahingegen ist das zweite Sonnenrad 21 - also das Sonnenrad 21 des zweiten Planetengetriebes 19 - mit dem zweiten Abtriebselement 17 bzw. mit der zweiten Getriebeabtriebswelle 16 drehfest verbunden. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Außenstirnradkranz des jeweiligen Sonnenrads 20, 21 entlang einer jeweiligen Außenumfangsrichtung der entsprechenden Getriebeabtriebswelle 14, 16 ausgebildet ist. Das bedeutet, dass das jeweilige Sonnenrad 20, 21 und die jeweilige Getriebeabtriebswelle 14, 16 einstückig miteinander ausgebildet sein können. Ferner ist es denkbar, dass der jeweilige Außenstirnradkranz des jeweiligen Sonnenrads 20, 21 und die jeweilige Getriebeabtriebswelle 14, 16 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.In the present case, the drive axle module 1 also has a first planetary gear 18 and a second planetary gear 19 . The first sun gear 20 - ie the sun gear 20 of the first planetary gear 18 - is non-rotatably connected to the first output element 15 or to the first gear output shaft 14 on the second rotor side 9 . In contrast, the second sun wheel 21 - that is, the sun wheel 21 of the second planetary gear 19 - is non-rotatably connected to the second output element 17 or to the second transmission output shaft 16 . For this purpose, it can be provided, for example, that an outer spur gear rim of the respective sun gear 20, 21 is formed along a respective outer circumferential direction of the corresponding transmission output shaft 14, 16. This means that the respective sun gear 20, 21 and the respective transmission output shaft 14, 16 can be integrally formed with each other. It is also conceivable that the respective outer spur gear rim of the respective sun gear 20, 21 and the respective transmission output shaft 14, 16 are connected to one another in a force-fitting, form-fitting and/or material-locking manner.

Das jeweilige Planetengetriebe 18, 19 weist vorliegend nur einen Planetenradsatz auf. Das bedeutet, dass das jeweilige Planetengetriebe 18, 19 als ein jeweiliger, einstufiger Planetenradsatz ausgebildet ist. Dabei ist durch das jeweilige Planetengetriebe 18, 19, das heißt durch den jeweiligen einstufigen Planetenradsatz, eine „letzte Übersetzung“ des Antriebsachsmoduls 1 gebildet, sodass zwischen dem jeweiligen Rad 3 des Antriebsachsmoduls 1 bzw. des Kraftfahrzeugs 2 und dem zugehörigen, auf der gleichen Seite angeordneten Planetengetriebe 18, 19 keine weitere Drehzahl- und/oder Drehmomentübersetzung vorliegt. In einem Fahrbetriebsmodus des Antriebsachsmoduls 1 bzw. des Kraftfahrzeugs 2, beispielsweise in einem motorischen Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 5, wird das Achsdifferenzialgetriebe 10 über die Rotorhohlwelle 7 angetrieben. Gemäß der Achsdifferenzialfunktionalität, die mittels des Achsdifferenzialgetriebes 10 bereitgestellt ist, werden/wird die erste Getriebeabtriebswelle 14 und/oder die zweite Getriebeabtriebswelle 16 angetrieben, wodurch das erste Sonnenrad 20 und/oder das zweite Sonnenrad 21 angetrieben werden/wird. Das jeweilige Hohlrad 22, 23 des jeweiligen Planetengetriebes 18, 19 ist drehfest an einem starren Element 24 des Antriebsachsmoduls 1 und/oder des Kraftfahrzeugs 2 fixiert, wobei es sich bei dem starren Element 24 zum Beispiel um ein Gehäuse des Antriebsachsmoduls 1 und/oder des Kraftfahrzeugs 2 handeln kann. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem starren Element 24 um einen Rahmen des Antriebsachsmoduls 1 und/oder des Kraftfahrzeugs 2 handelt. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem starren Element 24 um ein jeweiliges Gehäuse des jeweiligen Planetengetriebes 18, 19 handeln. Wird also in dem Fahrbetriebsmodus des Antriebsachsmoduls 1 bzw. des Kraftfahrzeugs 2 das jeweilige Sonnenrad 20, 21 mittels der jeweiligen Getriebeabtriebswelle 14, 16 angetrieben, wird ein jeweiliger Planetenradträger 25, 26 des jeweiligen Planetengetriebes 18, 19 angetrieben. Mit dem jeweiligen Planetenradträger 25, 26 ist das entsprechende Rad 3 des entsprechenden Antriebsachsmoduls 1 bzw. des Kraftfahrzeugs 2 drehfest verbunden, sodass unter einem Antreiben des entsprechenden Planetenradträgers 25, 26 das entsprechend damit drehfest verbundene Rad des Antriebsachsmoduls 1 angetrieben wird.The respective planetary gear 18, 19 has only one planetary gear set. This means that the respective planetary gear 18, 19 is designed as a respective, single-stage planetary gear set. The respective planetary gear 18, 19, i.e. the respective single-stage planetary gear set, forms a "last translation" of the drive axle module 1, so that between the respective wheel 3 of the drive axle module 1 or the motor vehicle 2 and the associated one, on the same side arranged planetary gear 18, 19 no further speed and / or torque translation is present. When the drive axle module 1 or motor vehicle 2 is in a driving mode, for example when the electric drive machine 5 is in motor operation, the axle differential gear 10 is driven via the hollow rotor shaft 7 . According to the axle differential functionality provided by the axle differential gear 10, the first gear output shaft 14 and/or the second gear output shaft 16 is/are driven, whereby the first sun gear 20 and/or the second sun gear 21 be/will be driven. The respective ring gear 22, 23 of the respective planetary gear 18, 19 is fixed in a rotationally fixed manner on a rigid element 24 of the drive axle module 1 and/or the motor vehicle 2, the rigid element 24 being, for example, a housing of the drive axle module 1 and/or of the Motor vehicle 2 can act. Furthermore, it is conceivable that the rigid element 24 is a frame of the drive axle module 1 and/or of the motor vehicle 2 . Alternatively or additionally, the rigid element 24 can be a respective housing of the respective planetary gear 18, 19. If the respective sun gear 20, 21 is driven by the respective transmission output shaft 14, 16 in the driving operating mode of the drive axle module 1 or the motor vehicle 2, a respective planet carrier 25, 26 of the respective planetary gear 18, 19 is driven. The corresponding wheel 3 of the corresponding drive axle module 1 or of the motor vehicle 2 is non-rotatably connected to the respective planetary gear carrier 25, 26, so that when the corresponding planetary gear carrier 25, 26 is driven, the wheel of the drive axle module 1 that is correspondingly non-rotatably connected thereto is driven.

Alternativ oder zusätzlich ist es bei dem Achsantriebsmodul 1 denkbar, dass das jeweilige Planetengetriebe 18, 19 einen gestuften Planetenradsatz aufweist. Der gestufte Planetenradsatz weist zwei Planetenräder auf, die über eine gemeinsame Planetenwelle oder Planetenachse drehfest miteinander verbunden sind. Dabei kämmt eines der Planetenräder mit dem entsprechenden Sonnenrad 20, 21 und das andere der Planetenräder mit dementsprechenden Hohlrad 22, 23. Durch eine entsprechende Wahl der Zähnezahl bzw. des Wälzkreisdurchmesser der Planetenräder des gestuften Planetenradsatzes sind Übersetzungen bereitstellbar, die durch einen einstufigen Planetenradsatz nicht möglich sind.Alternatively or additionally, it is conceivable in the axle drive module 1 that the respective planetary gear 18, 19 has a stepped planetary gear set. The stepped planetary gearset has two planetary gears which are non-rotatably connected to one another via a common planetary shaft or planetary axis. One of the planetary gears meshes with the corresponding sun gear 20, 21 and the other of the planetary gears with the corresponding ring gear 22, 23. By appropriately selecting the number of teeth or the pitch circle diameter of the planetary gears of the stepped planetary gear set, transmission ratios can be provided that are not possible with a single-stage planetary gear set are.

Bei dem jeweiligen, beispielsweise als einstufiger Planetenradsatz ausgebildeten, Planetengetriebe 18, 19 ist lediglich ein einziges Planetenrad 27, 28 zeichnerisch dargestellt, doch ist zu verstehen, dass das jeweilige Planetengetriebe 18, 19 mehr als ein Planetenrad 27, 28 aufweisen kann. Das bedeutet, dass das jeweilige Planetengetriebe 18, 19 beispielsweise einen mehrere Planetenräder 27, 28 umfassenden Planetenradsatz aufweisen kann. Dabei sind dann die Planetenräder 27, 28 des jeweiligen Planetenradsatzes in Umfangsrichtung um das jeweilige Sonnenrad 20, 21 äquidistant voneinander beabstandet, sodass eine resultierende Radialkraft zwischen dem Sonnenrad 20, 21 und dem jeweiligen Planetenradsatz null ist.In the respective planetary gear 18, 19, designed for example as a single-stage planetary gear set, only a single planetary gear 27, 28 is shown in the drawing, but it should be understood that the respective planetary gear 18, 19 can have more than one planetary gear 27, 28. This means that the respective planetary gear 18, 19 can have, for example, a plurality of planet wheels 27, 28 comprehensive planetary gear set. The planet gears 27, 28 of the respective planetary gear set are then spaced equidistantly from one another in the circumferential direction around the respective sun gear 20, 21, so that a resulting radial force between the sun gear 20, 21 and the respective planetary gear set is zero.

Um zumindest in diesem Fahrbetriebsmodus eine resultierende Axialkraft in der jeweiligen Getriebeabtriebswelle 14, 16 zu erreichen, die null ist, ist vorliegend vorgesehen, dass das jeweilige Sonnenrad 20, 21 des jeweiligen Planetengetriebes 18, 19 und ein damit über die entsprechende Getriebeabtriebswelle 14, 16 verbundenes Zahnrad (nicht dargestellt) des Achsdifferenzialgetriebes 10 symmetrisch gleichsinnig schrägverzahnt sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das erste Sonnenrad 20 rechtssteigend schrägverzahnt ist, wobei das entsprechend auf der gleichen Getriebeabtriebswelle 14 angeordnete Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes 10 ebenfalls rechtssteigend schrägverzahnt ist. Ein Schrägverzahnungswinkel des Sonnenrads 20 und ein Schrägverzahnungswinkel des auf derselben Getriebeabtrieswelle 14 angeordneten Zahnrads des Achsdifferenzialgetriebes 10 werden bei der Herstellung des Zahnrads/Sonnenrads 20 bzw. des Antriebsmoduls 1 in Abhängigkeit vom jeweiligen Wälzkreisdurchmesser derart gewählt bzw. ausgebildet, dass im Betrieb des Achsdifferenzialgetriebes 10 an der Getriebeabtriebswelle 14 ein Axialkraftausgleich hervorgerufen wird. Der Schrägverzahnungswinkel des Sonnenrads 20 und der des zugehörigen Zahnrads des Achsdifferenzialgetriebes 10 können dabei unterschiedlich ausfallen. Hierdurch ist unter einem Antreiben der ersten Getriebeabtriebswelle 14 die entlang einer Längsmittenfaser der ersten Getriebeabtriebswelle 14 auftretende Axialkraft null. Mit anderen Worten ist die erste Getriebeabtriebswelle 14 axialkraftfrei in einem Fahrbetriebsmodus des Antriebsachsmoduls 1. In analoger Weise sind das zweite Sonnenrad 21 und das auf derselben, zweiten Getriebeabtriebswelle 16 angeordnete Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes 10 ausgebildet, insbesondere schrägverzahnt, wodurch während des Fahrbetriebs des Antriebsachsmoduls 1 bzw. des Kraftfahrzeugs 2 die zweite Getriebeabtriebswelle 16 ebenfalls axialkraftfrei betrieben wird. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass das erste Sonnenrad 20, das zweite Sonnenrad 21, das zum ersten Sonnenrad 20 gehörende Zahnrad und/oder das zum zweiten Sonnenrad 21 gehörende Zahnrad jeweils doppelt und gleichsinnig mit gleichem Schrägverzahnungswinkel oder unterschiedlicher Schrägverzahnungsrichtung verzahnt sind, und/oder eine Pfeilverzahnung aufweisen.In order to achieve a resulting axial force in the respective transmission output shaft 14, 16 that is zero, at least in this driving mode, it is provided here that the respective sun gear 20, 21 of the respective planetary gear 18, 19 and a Gear (not shown) of the axle differential gear 10 are symmetrically helical in the same direction. For example, provision can be made for the first sun gear 20 to have helical gears rising to the right, with the gear wheel of the axle differential gear 10 arranged correspondingly on the same transmission output shaft 14 also having helical gears rising to the right. A helical gearing angle of the sun gear 20 and a helical gearing angle of the gear wheel of the axle differential gear 10 arranged on the same gear output shaft 14 are selected or formed during the manufacture of the gear wheel/sun gear 20 or the drive module 1 depending on the respective pitch circle diameter in such a way that during operation of the axle differential gear 10 the transmission output shaft 14 an axial force compensation is caused. The helical gear angle of the sun gear 20 and that of the associated gear of the axle differential gear 10 can be different. As a result, when the first transmission output shaft 14 is driven, the axial force occurring along a longitudinal center line of the first transmission output shaft 14 is zero. In other words, the first transmission output shaft 14 is free of axial forces when the drive axle module 1 is in a driving mode. The second sun gear 21 and the gearwheel of the axle differential transmission 10 that is arranged on the same, second transmission output shaft 16 are designed in a similar way, in particular with helical teeth, so that during driving operation of the drive axle module 1 or The second transmission output shaft 16 of the motor vehicle 2 is also operated without axial forces. In this context, it is conceivable that the first sun gear 20, the second sun gear 21, the gear belonging to the first sun gear 20 and/or the gear belonging to the second sun gear 21 are each doubly toothed in the same direction with the same helical gearing angle or different helical gearing direction, and/or or have herringbone gearing.

In 1 ist des Weiteren zu erkennen, dass das Antriebsachsmodul 1 dazu ausgebildet bzw. eingerichtet ist, quer zu der Kraftfahrzeuglängsachse 4 angeordnet zu sein. Dabei ist vorgesehen, dass die Rotorhohlwelle 7 achsparallel zu einer jeweiligen Radachse 29 - insbesondere koaxial zu dieser - angeordnet ist.In 1 It can also be seen that the drive axle module 1 is designed or set up to be arranged transversely to the longitudinal axis 4 of the motor vehicle. It is provided that the hollow rotor shaft 7 is arranged axially parallel to a respective wheel axle 29 - in particular coaxially thereto.

Insgesamt zeigt die Erfindung, dass das Antriebsachsmodul 1 und das damit ausgerüstete, elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug 2 besonders vorteilhaft ausgebildet sind. Denn ein Innendurchmesser 30 der Rotorhohlwelle 7 kann besonders klein ausgebildet werden, da auf ein in der Rotorhohlwelle 7 angeordnetes Maschinenelement - abgesehen von der ersten Getriebeabtriebswelle 14 - verzichtet wird. Der Innendurchmesser 30 der Rotorhohlwelle 7 korrespondiert mit einem jeweiligen Außendurchmesser 31 der Getriebeabtriebswellen 14, 16 (in 1 lediglich zeichnerisch an der ersten Getriebeabtriebswelle 14 dargestellt), wobei der Außendurchmesser 31 der Getriebeabtriebswellen 14, 16 ebenfalls besonders klein ausgebildet ist, da aufgrund der Anordnung der Elemente des Antriebsachsmoduls 1, insbesondere des Achsdifferenzialgetriebes 10 in Leistungsflussrichtung direkt nach der elektrischen Antriebmaschine 5, besonders wenig Drehmoment übertragen werden muss. Somit können die Planetengetriebe 18, 19 kleiner dimensioniert werden, da diese ebenfalls lediglich besonders wenig Drehmoment übertragen müssen, wodurch insgesamt das Antriebsachsmodul 1 und infolgedessen das mit dem Antriebsachsmodul 1 ausgerüstete, elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug 2 besonders leicht ausgebildet ist. Des Weiteren reicht es für einen bestimmungsgemäßen Einsatz des Antriebsachsmoduls 1 aus, das jeweilige Planetengetriebe 18, 19 lediglich mit einer einzigen Planetengetriebestufe auszubilden, was zu weniger miteinander kämmenden Zahneingriffen und infolgedessen zu einem besonders niedrigen Reibwiderstand im jeweiligen Planetengetriebe 18, 19 führt.Overall, the invention shows that the drive axle module 1 and the electrically drivable motor vehicle 2 equipped therewith are designed in a particularly advantageous manner. Because an inner diameter 30 of the hollow rotor shaft 7 can be particularly be made small, since a machine element arranged in the hollow rotor shaft 7—apart from the first transmission output shaft 14—is dispensed with. The inner diameter 30 of the hollow rotor shaft 7 corresponds to a respective outer diameter 31 of the transmission output shafts 14, 16 (in 1 shown only in the drawing on the first transmission output shaft 14), with the outer diameter 31 of the transmission output shafts 14, 16 also being particularly small, since the arrangement of the elements of the drive axle module 1, in particular the axle differential gear 10 in the power flow direction directly after the electric drive machine 5, is particularly small Torque must be transmitted. Thus, the planetary gears 18, 19 can be made smaller because they also only have to transmit a particularly small amount of torque, so that overall the drive axle module 1 and consequently the electrically driven motor vehicle 2 equipped with the drive axle module 1 are particularly light. Furthermore, for the intended use of the drive axle module 1, it is sufficient to design the respective planetary gear 18, 19 with just a single planetary gear stage, which leads to fewer meshing gear meshes and consequently to a particularly low frictional resistance in the respective planetary gear 18, 19.

BezugszeichenlisteReference List

11

Antriebsachsmoduldrive axle module

22

Kraftfahrzeugmotor vehicle

33

Radwheel

44

Kraftfahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis

55

elektrische Antriebsmaschineelectric drive machine

66

Rotorrotor

77

Rotorwelle bzw. RotorhohlwelleRotor shaft or rotor hollow shaft

88th

erste Rotorseitefirst rotor side

99

zweite Rotorseitesecond rotor side

1010

AchsdifferenzialgetriebeAxle differential gear

1111

erste Getriebeseitefirst gear side

1212

zweite Getriebeseitesecond gear side

1313

Getriebeantriebswelletransmission drive shaft

1414

erste Getriebeabtriebswellefirst transmission output shaft

1515

erstes Abtriebselementfirst output element

1616

zweite Getriebeabtriebswellesecond transmission output shaft

1717

zweites Abtriebselementsecond output element

1818

erstes Planetengetriebefirst planetary gear

1919

zweites Planetengetriebesecond planetary gear

2020

erstes Sonnenradfirst sun wheel

2121

zweites Sonnenradsecond sun wheel

2222

erstes Hohlradfirst ring gear

2323

zweites Hohlradsecond ring gear

2424

starres Elementrigid element

2525

erster Planetenradträgerfirst planet carrier

2626

zweiter Planetenradträgersecond planet carrier

2727

erstes Planetenradfirst planet wheel

2828

zweites Planetenradsecond planet gear

2929

Radachsewheel axle

3030

Innendurchmesserinner diameter

3131

Außendurchmesserouter diameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

• EP 3643548 B1 [0002]EP 3643548 B1 [0002]
• DE 102004058984 A1 [0002]DE 102004058984 A1 [0002]

Claims (9)

Antriebsachsmodul (1) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug (2), mit einer elektrischen Antriebsmaschine (5), die einen Rotor (6) mit einer als eine Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle (7) aufweist, und mit einem Achsdifferenzialgetriebe (10), das an einer ersten axialen Rotorseite (8) außerhalb des Rotors (7) angeordnet ist und an einer der ersten Rotorseite (8) zugewandten, ersten Getriebeseite (11) sowohl eine Getriebeantriebswelle (13) als auch eine erste Getriebeabtriebswelle (14) aufweist, wobei die Getriebeantriebswelle (13) axial und unmittelbar drehfest mit der Rotorwelle (7) verbunden ist, und die erste Getriebeabtriebswelle (14) sich von der ersten Getriebeseite (11) durch die als die Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle (7) bis auf eine der ersten Rotorseite (8) gegenüberliegenden, zweiten Rotorseite (9) hindurcherstreckt, wodurch auf der zweiten Rotorseite (9) durch die erste Getriebeabtriebswelle (14) ein erstes Abtriebselement (15) des Antriebsachsmoduls (1) gebildet ist, und wobei das Achsdifferenzialgetriebe (10) an einer der ersten Getriebeseite (11) gegenüberliegenden, zweiten Getriebeseite (12) eine zweite Getriebeabtriebswelle (16) aufweist, durch welche auf der zweiten Getriebeseite (12) ein zweites Abtriebselement (17) des Antriebsachsmoduls (1) gebildet ist.Drive axle module (1) for an electrically drivable motor vehicle (2), with an electric drive machine (5) which has a rotor (6) with a rotor shaft (7) designed as a hollow shaft, and with an axle differential gear (10) which is connected to a is arranged on the first axial rotor side (8) outside of the rotor (7) and has both a transmission input shaft (13) and a first transmission output shaft (14) on a first transmission side (11) facing the first rotor side (8), the transmission input shaft ( 13) is connected axially and directly in a rotationally fixed manner to the rotor shaft (7), and the first transmission output shaft (14) extends from the first transmission side (11) through the rotor shaft (7), which is designed as the hollow shaft, to one of the first rotor sides (8) opposite , Second rotor side (9) extends therethrough, whereby on the second rotor side (9) through the first transmission output shaft (14) formed a first output element (15) of the drive axle module (1). and wherein the axle differential gear (10) has a second gear output shaft (16) on a second gear side (12) opposite the first gear side (11), through which a second output element (17) of the drive axle module ( 1) is formed. Antriebsachsmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (7) und die Getriebeantriebswelle (13) ohne ein Zwischengetriebe miteinander drehfest verbunden sind.Drive axle module (1) after claim 1 , characterized in that the rotor shaft (7) and the gear drive shaft (13) are non-rotatably connected to each other without an intermediate gear. Antriebsachsmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (7) und die Getriebeantriebswelle (13) miteinander einstückig ausgebildet sind.Drive axle module (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the rotor shaft (7) and the transmission drive shaft (13) are integrally formed with each other. Antriebsachsmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsdifferenzialgetriebe (10) ein Umlaufrädergetriebe aufweist.Drive axle module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the axle differential gear (10) has an epicyclic gear. Antriebsachsmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Planetengetriebe (18), dessen Sonnenrad (20) auf der zweiten Rotorseite (9) mit dem ersten Abtriebselement (15) drehfest verbunden ist, und durch ein zweites Planetengetriebe (19), dessen Sonnenrad (21) auf der zweiten Getriebeseite (12) mit dem zweiten Abtriebselement (17) drehfest verbunden ist.Drive axle module (1) according to one of the preceding claims, characterized by a first planetary gear (18) whose sun gear (20) on the second rotor side (9) is non-rotatably connected to the first output element (15), and by a second planetary gear (19) , whose sun gear (21) on the second transmission side (12) is non-rotatably connected to the second output element (17). Antriebsachsmodul (1) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (20, 21) des jeweiligen Planetengetriebes (18, 19) und ein damit über die entsprechende Abtriebswelle (14, 16) verbundenes Zahnrad des Achsdifferenzialgetriebes (10) symmetrisch gleichsinnig schrägverzahnt sind, wodurch eine resultierende Axialkraft, die in einem Betriebsmodus des Antriebsachsmoduls (1) in der entsprechenden Abtriebswelle (14, 16) auftritt, null ist.Drive axle module (1) after claim 4 and 5 , characterized in that the sun gear (20, 21) of the respective planetary gear (18, 19) and a gear wheel of the axle differential gear (10) connected thereto via the corresponding output shaft (14, 16) are symmetrically helically toothed in the same direction, whereby a resulting axial force, the occurs in an operating mode of the drive axle module (1) in the corresponding output shaft (14, 16) is zero. Antriebsachsmodul (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Planetengetriebe (18, 19) als ein einstufiger Planetenradsatz ausgebildet ist.Drive axle module (1) after claim 5 or 6 , characterized in that the respective planetary gear (18, 19) is designed as a single-stage planetary gear set. Antriebsachsmodul (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Planetengetriebe (18, 19) einen Planetenradsatz mit gestuftem Planetenradsatz aufweist.Drive axle module (1) according to one of Claims 5 until 7 , characterized in that the respective planetary gear (18, 19) has a planetary gear set with a stepped planetary gear set. Kraftfahrzeug (2) mit einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Antriebsachsmodul (1), das quer zu einer Kraftfahrzeuglängsachse (4) angeordnet ist.Motor vehicle (2) having a drive axle module (1) designed according to one of the preceding claims, which is arranged transversely to a longitudinal axis (4) of the motor vehicle.

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