WO2024022712A1 - Elektrische achse mit einem radnabenschmiersystem sowie fahrzeug mit der elektrischen achse - Google Patents

Elektrische achse mit einem radnabenschmiersystem sowie fahrzeug mit der elektrischen achse Download PDF

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WO2024022712A1
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wheel hub
axle
electric
connection
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Thomas Kölbl
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/03—Lubrication

Definitions

  • the invention relates to an electric axle for driving a vehicle with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a vehicle with the electric axle.
  • Electric drive trains in particular electric axle systems, with one or more drives, in particular electric machines, are known.
  • Such axle systems usually have an axle housing in which the drive shafts of the electric drive are rotatably mounted.
  • the drive shafts each drive a wheel hub of the axle system, which is lubricated or cooled by means of a lubricant, preferably oil, located within the axle housing.
  • the publication DE 199 39 357 A1 discloses an interconnected ventilation device for a motor vehicle axle arrangement, with several ventilation devices at different points being connected to a further ventilation device, which is located at the highest point of the lubricant movement. This makes it possible for the lubricant to emerge from one venting device and be returned to the other venting device without the lubricant escaping to the substrate.
  • Such an interconnected vent arrangement minimizes the extent of leakage of lubricant to the outside due to factors such as foaming of the lubricant, entrainment of air in the lubricant, volumetric expansion of the lubricant due to elevated operating temperatures, pumping action or splashing of the lubricant through internal fluids , rotating or moving parts, by a flow of lubricant as a result of a tilting movement of the vehicle and thus the motor vehicle axle arrangement and / or an acceleration or deceleration of the motor vehicle.
  • the invention has set itself the task of creating an electric axle of the type mentioned, which is characterized by improved operating behavior.
  • the subject of the invention is an electric axle which is designed and/or suitable for driving a vehicle.
  • the axle can be designed as a front or rear axle of the vehicle.
  • the electric axle has a first and a second wheel hub arrangement, the first wheel hub arrangement being arranged on a first side of the vehicle and the second wheel hub arrangement being arranged on a second side of the vehicle.
  • the first and second wheel hub arrangements each serve to rotatably support at least one vehicle wheel.
  • the two wheel hub assemblies are arranged coaxially with respect to a common main axis of rotation.
  • the electric axle has an electric drive unit which is designed and/or suitable for driving the first and second wheel hub arrangements.
  • the electric drive unit is arranged, in particular in the axial direction with respect to the main axis of rotation, between the first and the second wheel hub arrangement, the electric drive unit being connected in terms of drive technology to the first wheel hub arrangement via a first drive shaft and to the second wheel hub arrangement via a second drive shaft.
  • the electric drive unit can have a central electric machine, which is connected in terms of drive technology to the two drive shafts via a gear, for example a differential gear.
  • the electric drive unit has two electrical machines that can be operated independently of one another, with a first electrical machine having the first drive shaft and a second electrical machine having the second drive shaft is connected in terms of drive technology directly or via a gear, for example a transmission gear.
  • a gear for example a transmission gear.
  • the wheel hub arrangements or the vehicle wheels of the electric axle can be driven independently of one another, also known as “torque vectoring”.
  • the electric axle has a first and a second axle housing section, the first axle housing section being arranged between the first wheel hub arrangement and the drive unit and the second axle housing section being arranged between the second wheel hub arrangement and the drive unit.
  • the first drive shaft is guided through the first axle housing section and the second drive shaft is guided through the second axle housing section.
  • the electric axle has an axle housing, with the first and second axle housing sections forming an integral part of the axle housing.
  • the axle housing preferably has a further axle housing section for receiving the drive unit, in particular the electric machine and/or the transmission.
  • the first and second axle housing sections as well as the further axle housing section can be made in one piece, in particular from a common material section.
  • the first and second axle housing sections as well as the further axle housing section can be designed as separate components which are connected to one another in a form-fitting and/or material-locking and/or force-fitting manner.
  • the electric axle has a lubricant system which is designed and/or suitable for lubricating and/or cooling the electric drive unit.
  • the lubricant system has a lubricant circuit, wherein lubricant is circulated along a main flow path in order to preferably supply the drive components, such as the stator and/or rotor and/or rotor bearings, etc., with lubricant.
  • the lubricant system is preferably used to implement dry sump lubrication.
  • the electric axle has a wheel hub lubrication system which is designed and/or suitable for actively supplying lubricant to the first and second wheel hub arrangements.
  • the wheel hub lubrication system is integrated into the lubricant circuit of the lubricant system, so that the first and the second wheel hub arrangement can be supplied or are supplied with lubricant from the lubricant system.
  • a subset of lubricant is discharged from the lubricant system along a partial flow path via the wheel hub lubrication system to the wheel hub arrangements.
  • the partial quantity removed via the wheel hub lubrication system serves to lubricate and/or cool the respective wheel hub arrangement.
  • the partial flow path can be branched off from the main flow path of the lubricant circuit, for example by means of a 3-way valve and/or by means of a fitting.
  • the invention is based on the knowledge that known axle systems are usually filled with lubricant in order to supply the wheel bearings with sufficient lubricant.
  • this can lead to churning losses and irregularities in the supply of lubricant, especially when cornering or due to the lubricant building up.
  • the active supply of lubricant to the wheel hub assemblies ensures that a sufficient amount of lubricant is made available to the wheel hub assemblies in all driving situations and at the same time parasitic losses caused by the lubricant can be significantly reduced.
  • An electric axis is therefore proposed which is characterized by improved operating behavior.
  • the wheel hub lubrication system has a first supply connection for supplying the first wheel hub arrangement with lubricant from the lubricant system and a second supply connection for supplying the second wheel hub arrangement with lubricant from the lubricant system.
  • the first feed connection is arranged on a top side of the first axle housing section near the first wheel hub arrangement and the second feed connection is arranged on a top side of the second axle housing section near the second wheel hub arrangement.
  • the two feed connections are arranged in a transition area of the respective axle housing section to the respective wheel hub arrangement. net.
  • the transition area is to be understood as the part of the axle housing section which has a reduction in diameter for supporting and/or supporting the wheel hub arrangement.
  • the two supply connections are arranged on the respective axle housing section in such a way that the lubricant can be supplied directly to the two wheel hub arrangements.
  • a wheel hub lubrication system is therefore proposed which can be easily connected to the axle housing and at the same time enables a targeted supply of lubricant to the wheel hub arrangements.
  • first and the second wheel hub arrangement each have one or more wheel bearings, with an outlet opening of the supply connections being aligned in the direction of the respective associated wheel bearing in order to specifically supply a subset of lubricant of the lubricant system to the respective associated wheel bearing.
  • first and second axle housing sections are connected in a rotationally fixed manner to the drive unit or the further axle housing section, with one wheel hub of the first and second wheel hub arrangement being rotatably mounted on the respective associated axle housing section via the respective associated wheel bearing and being connected in a rotationally fixed manner to the respective drive shaft.
  • the first and second axle housing sections have a connection opening in the area of the wheel bearing or near the wheel bearing, in which the respective associated feed connection is mounted.
  • the two drive shafts are each rotatably supported on the associated axle housing section via one or more shaft bearings, which can also be supplied with lubricant from the lubricant system via the supply connections.
  • the outlet openings are dimensioned such that not more than 20%, preferably not more than 15%, in particular not more than 10% of a quantity of lubricant in the lubricant circuit of the lubricant system is discharged per side in the direction of the respective wheel hub arrangement.
  • the lubricant system has a distribution pipe, also referred to as a “common rail”, which is designed and/or suitable for the uniform distribution of lubricant to the two supply connections.
  • the distributor pipe has a main connection for connecting to the lubricant system and a first and a second distributor connection for connecting the two supply connections.
  • the partial amount of lubricant removed from the lubricant system is distributed evenly or in equal parts to the two supply connections via the distributor pipe.
  • the distributor pipe thus ensures that the two wheel hub assemblies are supplied with the same amount of lubricant.
  • the distribution pipe enables a particularly simple connection to the lubricant circuit of the lubricant system.
  • the lubricant system has a first and a second distribution line, wherein the first supply connection is fluidly connected to the first distribution connection via the first distribution line and wherein the second supply connection is fluidly connected to the second distribution connection via the second distribution line.
  • the wheel hub lubrication system can have a main line via which the main connection is integrated into the lubricant system.
  • a lubricant system is proposed which is characterized by a simple connection of the two supply connections.
  • the lubricant system has a suction pump, which is designed and/or suitable for sucking lubricant from a lubricant sump of the drive unit into a lubricant reservoir.
  • the lubricant system has a pressure pump, which is designed and/or suitable for supplying lubricant from the lubricant reservoir to one or more lubrication points of the drive unit. The lubricant circuit is thus formed, with lubricant from the lubricant reservoir being supplied to the lubrication points via the pressure pump and, after passing through the drive unit, being collected in the lubricant sump and conveyed back into the lubricant reservoir via the suction pump.
  • the wheel hub lubrication system is integrated fluidically on one pressure side of the suction pump.
  • the suction pump is designed to convey lubricant from the lubricant sump into the lubricant reservoir and at the same time to convey a subset of lubricant to the two supply connections.
  • the wheel hub lubrication system is fluidically integrated on a pressure side of the pressure pump.
  • the pressure pump is designed to deliver lubricant from the lubricant reservoir to the lubrication points of the drive unit and at the same time to deliver a subset of lubricant to the two supply connections.
  • the main connection is connected via the main line to a pressure line of the suction pump or a pressure line of the pressure pump.
  • the invention is based on the knowledge that electric drives must be cooled and lubricated using a lubricant, whereby dry sump lubrication with a lubricant reservoir is usually implemented due to parasitic losses.
  • the lubricant reservoir is formed within the first and the second axle housing section, the lubricant reservoir within the first and the second axle housing section being delimited on both sides in the axial direction by a partition wall.
  • the first and second axle housing sections are preferably designed for the fluid connection of the suction pump and/or the pressure pump in the area of the lubricant reservoir.
  • the lubricant reservoir is formed by an annular space formed between the drive shaft and the respective associated axle housing section.
  • the partitions can be supported in a fluid-tight manner on the respective axle housing section and/or the respective drive shaft in the radial direction with respect to the main axis of rotation.
  • the partitions each extend in a separate radial plane of the main axis of rotation and/or parallel to one another.
  • the partition walls preferably each have a central through opening for the passage of the respective drive shaft.
  • the wheel hub lubrication system has a first return connection for returning lubricant from the first axle housing section into the lubricant system and a second return connection for returning lubricant from the second axle housing section into the lubricant system.
  • the first feedback connection is arranged on an underside of the first axle housing section near the first wheel hub arrangement and the second feedback connection is arranged on an underside of the second axle housing section near the second wheel hub arrangement.
  • the two supply connections are in an upper part, preferably in one 12:00 o'clock position, and the two feedback connections are arranged in a lower part, preferably in a 6 o'clock position, of the respective axle housing section.
  • the two return connections are dimensioned such that the lubricant arranged in the two axle housing sections can flow independently via the two return connections due to its gravity pressure.
  • the two return connections are fluidly connected to a suction side of a further suction pump in order to actively suck out the lubricant collected in a bottom area of the axle housing sections.
  • a wheel hub lubrication system is therefore proposed which is characterized by a controlled supply and removal of lubricant.
  • the two return connections are each fluidly connected to the lubricant sump via a return line.
  • the lubricant sump is within the further axle housing section, preferably the at least one electric machine and / or the at least one transmission.
  • the amount of lubricant collected in the axle housing sections can flow into the lubricant sump via the return connections.
  • the return connections are dimensioned and/or arranged in the respective axle housing section in such a way that from a specified excess amount of lubricant within the axle housing section or in the floor area, lubricant can flow out into the lubricant sump via the return opening.
  • An electric axle is therefore proposed which is characterized by improved operation when there is an excess of lubricant within the axle housing sections.
  • minimal quantity lubrication or cooling of the two wheel hub arrangements can be achieved through the targeted supply and removal of lubricant.
  • the supply connections and/or the return connections each have a hose connection.
  • the main connection also has a hose connection.
  • the two distribution lines and/or the two return lines and/or possibly the main line are each designed as a flexible hose line.
  • the lines can thus be fixed to the axle housing sections in a simple manner, for example using hose clamps or cable ties, to save installation space.
  • the two supply connections and/or the two return connections can each be formed by a separate connection piece, which is mounted in a corresponding connection opening of the respective axle housing section.
  • the two supply connections and/or the two return connections can also be connected to the respective axle housing section in one piece, preferably made of a common material section. An electric axis is therefore proposed, which is characterized by simple and space-saving cable routing.
  • the hose connection is designed to be pivotable.
  • the hose connection is relative to one
  • the connecting screw having the outlet opening can be pivoted, with a permanent fluid connection between the hose connection and the outlet opening.
  • the hose connection can be pivoted about a central axis of the connection screw.
  • the connection screw is mounted or screwed into the associated connection opening via a screw connection.
  • the two supply connections and/or the two return connections are each formed by a pivoting nozzle.
  • An electric axis is therefore proposed, which is characterized by flexible and simple assembly of the distribution lines.
  • first and second axle housing sections are each formed by an axle tube.
  • the axle tubes serve to absorb the bending moments that occur when supporting the vehicle.
  • the drive shafts of the drive unit can thus be designed with a smaller diameter since they are only subjected to torsion.
  • the axle tubes and the partition walls located therein preferably remain rotationally fixed to the two drive shafts when the drive unit is in operation.
  • the two supply connections and optionally the two return connections are preferably arranged on the outer circumference of the axle tubes.
  • the feed connections and/or the return connections can be aligned or mounted in the radial direction on the respective axle tube.
  • the feed connections and/or the return connections are aligned or mounted at an angle, in particular with respect to the main axis of rotation.
  • a further subject of the invention relates to a vehicle with the electric axle, as has already been described previously or according to one of claims 1 to 12.
  • the vehicle is designed as an electric vehicle, with the electric axle forming a drive axle of the electric vehicle.
  • the electric axle can either form a front-wheel drive or a rear-wheel drive of the vehicle.
  • the vehicle can also have a further identical electric axle to form an all-wheel drive, with one electric axle forming a front-wheel drive and the other electric axle forming a rear-wheel drive of the vehicle.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an electric axle for a vehicle as an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a first side of the electric axle with a first connection option for a wheel hub lubrication system to a lubricant system;
  • FIG. 3 shows an alternative connection option for the wheel hub lubrication system to the lubricant system in the same representation as FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a further alternative connection option for the wheel hub lubrication system to the lubricant system in the same representation as FIG. 2;
  • Fig. 5 is a side view of a feed connection of the wheel hub lubrication system.
  • Figure 1 shows an electric axle 1, which is designed and/or suitable as a drive axle for a vehicle.
  • the electric axle 1 has on a first vehicle side a first wheel hub arrangement 2a for receiving a first vehicle wheel and on a second vehicle side a second wheel hub arrangement 2b for receiving a second vehicle wheel.
  • the electric axle 1 has an electric drive unit 3, which is used to electrically drive the first and second wheel hub arrangements 2a, 2b.
  • the electric drive unit 3 has at least one electric machine, not shown, which is connected to the first and second wheel hub arrangements 2a, 2b in terms of transmission technology.
  • the drive unit 3 can have a further electric machine, with one electric machine driving one of the wheel hub arrangements 2a, 2b.
  • the electric drive unit 3 is connected to the first wheel hub arrangement 2a via a first drive shaft 4a and to the second wheel hub arrangement 2b via a second drive shaft 4b.
  • the two drive shafts 4a, 4b extend coaxially to the respective side of the vehicle with respect to a common main axis of rotation 100.
  • the first and second drive shafts 4a, 4b can be connected in terms of transmission technology, for example via a transmission, not shown, to the electrical machine or to the respective associated electrical machine.
  • the electric axle 1 has an axle housing 5, the axle housing 5 having a first and second axle housing section 6a, 6b, which are each connected to a further axle housing section 6c.
  • the first axle housing section 6a is designed as a first axle tube, through which the first drive shaft 4a is guided to the first wheel hub arrangement 2a.
  • the second axle housing section 6b is designed as a second axle tube, through which the second drive shaft 4a is guided to the second wheel hub arrangement 2b.
  • the further axle housing section 6c is designed as a motor and/or transmission housing, which serves to accommodate the electric machine and/or the transmission.
  • the axle housing sections 6a, 6b, 6c are designed as separate housing parts, which can be connected to one another in a force-fitting and/or material-locking manner.
  • the first and second wheel hub arrangements 2a, 2b each have a wheel hub 7a, 7b, which is connected in a rotationally fixed manner to the respective drive shaft 4a, 4b.
  • the wheel hubs 7a, 7b are each supported radially via two wheel bearings 8a, 8b on the respective axle housing section 6a, 6b and are rotatably mounted relative thereto, with the axle housing sections 6a, 6b remaining non-rotatable when the drive unit 3 is in operation.
  • the wheel bearings 8a, 8b are each formed, for example, by two tapered roller bearings in an O arrangement.
  • the drive shafts 4a, 4b are rotatably mounted in the area of the respective wheel hub arrangement 2a, 2b relative to the associated axle housing section 6a, 6b.
  • the drive shafts 4a, 4b are supported radially within the respective axle housing section 6a, 6b via a shaft bearing 9a, 9b, which can be designed, for example, as a plain bearing.
  • the electric axle 1 has a lubricant system 10, shown here only in a highly schematic form, which serves to cool and/or lubricate the electric drive unit 4. Furthermore, the electric axle 1 has a wheel hub lubrication system 11, which is used for active lubrication and/or cooling of the first and second wheel hub arrangements 2a, 2b, the wheel hub lubrication system 11 being integrated into the lubricant system 10 in such a way that it is supplied with lubricant from the lubricant system 10 can be supplied.
  • the wheel hub lubrication system 11 has a first and a second supply connection 12a, 12b, the first supply connection 12a being arranged in a transition region of the first axle housing section 6a to the first wheel hub arrangement 2a and the second supply connection 12b being arranged in a transition region of the second axle housing section 6b to the second wheel hub arrangement 2b is arranged.
  • the transition areas are to be understood as the part of the first and second axle housing sections 6a, 6b, at which the diameter is reduced to support the wheel hub 7a, 7b or to support the drive shaft 4a, 4b.
  • the two supply connections 12a, 12b each serve to supply lubricant directly to the associated wheel hub arrangement 2a, 2b.
  • the two supply connections 12a, 12b each have an outlet opening 13a, 13b, which is aligned in the direction of the respective wheel bearing 8a, 8b in order to supply the wheel bearings 8a, 8b directly with lubricant.
  • the wheel hub lubrication system 11 also has a distribution pipe 14, also referred to as a “common rail”, which serves to evenly distribute a partial amount of lubricant from the lubricant system 10 to the two supply connections 12a, 12b.
  • the distributor pipe 14 has a main connection 15 for connecting to the lubricant system 10 and a first distribution connection 16a for connecting the first supply connection 12a via a first distribution line 17a and a second distribution connection 16b for connecting the second supply connection 12b via a second distribution line 17b.
  • a partial amount of lubricant is removed from the lubricant system 10, distributed via the distributor pipe 14 to the two supply connections 12a, 12b and fed via the outlet openings 13a, 13b to the wheel bearings 8a, 8b and the shaft bearings 9a, 9b.
  • outlet openings 13a, 13b of the two supply connections 12a, 12b are dimensioned such that no more than 30% of a main volume flow of the lubricant system 10 is used for wheel hub lubrication or is supplied to the two wheel hub arrangements 2a, 2b.
  • the wheel hub lubrication system 11 has a first and a second feedback connection 18a, 18b, wherein the first feedback connection 18a is arranged in a bottom region of the first axle housing section 6a and the second feedback connection 18b is arranged in a bottom region of the second axle housing section 6b.
  • the two return connections 18a, 18b each serve to return lubricant from the axle housing sections 6a, 6b into the lubricant system 10.
  • the supply connections 12a, 12b are on an upper side, for example essentially in a 12 o'clock position, and the return connections 18a, 18b is arranged on an underside, for example essentially in a 6 o'clock position, on the respective axle housing section 4a, 4b.
  • the lubricant system 10 is used to implement dry sump lubrication, with the drive unit 3 having a lubricant sump 19 for this purpose.
  • the two return connections 18a, 18b are fluidly connected to the lubricant sump 19 via a return line 20a, 20b.
  • Figures 2 to 4 each show a highly schematic representation of the electrical axle 1 with different connection variants of the wheel hub lubrication system 11 to the lubricant system 10.
  • the lubricant system 10 includes a suction pump 21, which supplies lubricant from a lubricant sump 19 formed within the drive unit 4 into a lubricant reservoir 22 promotes, as well as a pressure pump 23, which conveys lubricant from the lubricant reservoir 22 to several lubrication points 24 arranged within the drive unit 4.
  • the suction pump 21 is connected to the lubricant sump 19 on its suction side via a suction line 25 and to the lubricant reservoir 22 on its pressure side via a pressure line 26.
  • the pressure pump 23 is connected on its suction side via a further suction line 27 to the lubricant reservoir 22 and on its pressure side via a further pressure line 28 with a lubricant distributor 29 for distributing lubricant to the several lubrication points 24.
  • the suction pump 21 is designed as a gear pump, which conveys the lubricant conveyed from the lubricant sump 19 via the suction line 25 into the lubricant reservoir 22 via the pressure line 26.
  • the pressure pump 23 which can also be designed as a gear pump, for example, conveys the lubricant conveyed from the lubricant reservoir 22 via the further suction line 27 via the further pressure line 28 to the lubricant distributor 29, where the lubricant is distributed to the lubrication points 24.
  • the drive unit 3 i.e. lubricating the lubrication points 24, the lubricant is collected in the lubricant sump 19 and made available to the suction pump 21 again.
  • the wheel hub lubrication system 11 is integrated on the pressure side of the pressure pump 23, so that a partial amount of lubricant for supplying lubricant to the wheel hub units 2a, 2b can be discharged via the further pressure line 28 to the supply connections 12a, 12b.
  • the wheel hub lubrication system 14 has a main line 30, which is connected to the main connection 15 of the distributor pipe 13, the main line 30 being fluidly integrated into the further pressure line 28.
  • the wheel hub lubrication system 14 is integrated on the pressure side of the suction pump 21, so that a partial amount of lubricant for supplying lubricant to the wheel hub units 2a, 2b can be discharged via the pressure line 26 to the supply connections 12a, 12b.
  • the wheel hub lubrication system 14 is fluidly integrated into the pressure line 26 via the main line 30.
  • the lubricant reservoir 22 is formed within the first and second axle housing sections 6a, 6b in the free space formed radially between the inner circumference of the axle housing section 6a, 6b and the respective drive shaft 4a, 4b.
  • the lubricant reservoir 22 is delimited on both sides in the axial direction in relation to the main axis of rotation 100 by a first and a second partition wall 31, 32, which are fixed axially in the respective axle housing section 6a, 6b.
  • the partitions 31, 32 are each designed as a sheet metal cover, which are welded on the circumference to the respective axle housing sections 6a, 6b.
  • the first and second axle housing sections 6a, 6b each have in the area of the lubricant reservoir 22 a pressure connection 33 for the pressure-side connection of the suction pump 21 and a suction connection 34 for the suction-side connection of the pressure pump 23.
  • the suction pump 21 is connected on its pressure side via the pressure line 26 to the pressure connection 33 and the pressure pump 23 on its suction side is connected to the suction connection 34 via the further suction line 27.
  • the pressure connection 33 can, for example, be arranged on a top side, for example essentially in a 12 o'clock position, and the suction port 34 on a bottom side, for example essentially in a 6 o'clock position, on the respective axle housing section 6a, 6b. open into the respective lubricant reservoir 22.
  • the supply connections 12a, 12b, the return connections 18a, 18b, the distributor connections 16a, 16b, the main connection 15, the pressure connections 33 and / or the suction connections 34 can be a hose connection 35, as shown in FIG.
  • the lines 17a, 17b, 20a, 20b, 25, 26, 27, 28, 30 can therefore be laid particularly easily and secured to the axle housing 5 inexpensively, for example using cable ties.
  • the feed connections 12a, 12b can be designed as a swivel nozzle 36.
  • the supply connections 12a, 12b have a fixed connection screw 37, which has the outlet opening 13a, 13b.
  • the hose connection 35 can be pivoted relative to the connection screw 37, with a permanent fluidic connection being established between the hose connection 35 and the outlet opening 13a, 13b.
  • the connecting screw 37 is screwed in via a connection opening, not shown, arranged in the respective axle housing section 6a, 6b.
  • the connections 15, 16a, 16b, 18a, 18b, 33, 34 can also be designed as a swivel nozzle 36 if necessary. This makes a particularly flexible line connection possible.
  • Lubrication center Isystem 1 Wheel hub lubrication system 2a, b Supply connections 3a, b Outlet openings 4 Distributor pipe 5 Main connection 6a, b Distributor connections 7a, b Distribution lines 8a, b Return connections 9 Lubricant center Isu mpf 0a, b Return lines 1 Suction pump 2 Lubricant reservoir 3 Pressure pump 4 Lubrication points 5 Suction line 6 Pressure line 7 Additional suction line 8 Additional pressure line 9 Lubricant distributor 0 main line 1 first partition Second partition, pressure connection, suction connection, hose connection, swivel nozzle, connection screw, main axis of rotation

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Abstract

Es wird eine elektrische Achse (1) zum Antrieb eines Fahrzeuges, mit einer ersten Radnabenanordnung (2a) und einer zweiten Radnabenanordnung (2b), mit einer zwischen den Radnabenanordnungen angeordneten elektrischen Antriebseinheit (3) zum Antrieb der Radnabenanordnungen, welche über Antriebswellen (4a, 4b) mit den Radnabenanordnungen antriebstechnisch verbunden ist, mit einem zwischen der ersten Radnabenanordnung und der Antriebseinheit angeordneten ersten Achsgehäuseabschnitt (6a) und mit einem zwischen der zweiten Radnabenanordnung und der Antriebseinheit angeordneten zweiten Achsgehäuseabschnitt (6b), wobei die erste Antriebswelle durch den ersten Achsgehäuseabschnitt und die zweite Antriebswelle durch den zweiten Achsgehäuseabschnitt geführt ist, mit einem Schmiermittelsystem (10) zur Schmierung und/oder Kühlung der elektrischen Antriebseinheit, vorgeschlagen, wobei die elektrische Achse ein Radnabenschmiersystem (11) zur aktiven Schmiermittelversorgung der Radnabenanordnungen aufweist, welches in einen Schmiermittelkreislauf des Schmiermittelsystems eingebunden ist, so dass die Radnabenanordnungen mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem versorgbar sind.

Description

Elektrische Achse mit einem Radnabenschmiersystem sowie Fahrzeug mit der elektrischen Achse
Die Erfindung betrifft eine elektrische Achse zum Antrieb eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der elektrischen Achse.
Es sind elektrische Antriebsstränge, insbesondere elektrische Achssysteme, mit einem oder mehreren Antrieben, insbesondere elektrischen Maschinen, bekannt. Derartige Achssysteme weisen üblicherweise ein Achsgehäuse auf, in welchem die Antriebswellen des elektrischen Antriebs drehbar gelagert sind. Die Antriebswellen treiben dabei jeweils eine Radnabe des Achssystems an, welche mittels eines innerhalb des Achsgehäuses befindlichen Schmiermittels, vorzugsweise Öl, geschmiert bzw. gekühlt werden.
Die Druckschrift DE 199 39 357 A1 offenbart eine untereinander verbundene Entlüftungseinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Achsanordnung, wobei mehrere Entlüftungseinrichtungen an unterschiedlichen Stellen mit einer weiteren Entlüftungseinrichtung verbunden sind, welche an dem höchsten Punkt der Schmiermittelbewegung liegt. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Schmiermittel aus einer Entlüftungseinrichtung austreten kann und zu der anderen Entlüftungseinrichtung zurückgeführt werden kann, ohne dass das Schmiermittel zum Untergrund austritt. Eine solche untereinander verbundene Entlüftungsanordnung minimalisiert das Ausmaß des Austretens von Schmiermittel nach außen infolge von Faktoren, wie Schaumbildung des Schmiermittels, Mitreißen von Luft im Schmiermittel, einer volumetrischen Expansion des Schmiermittels aufgrund von erhöhten Betriebstemperaturen, einer Pumpwirkung o- der eines Verspritzens des Schmiermittels durch innenliegende, sich drehende oder sich bewegende Teile, durch einen Strom des Schmiermittels infolge einer Neigungsbewegung des Fahrzeugs und somit der Kraftfahrzeug-Achsanordnung und/oder einer Beschleunigung oder Verzögerung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine elektrische Achse der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Achse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Achse, welche zum Antrieb eines Fahrzeuges ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Achse kann als eine Vorder- oder Hinterachse des Fahrzeugs ausgebildet sein.
Die elektrische Achse weist eine erste und eine zweite Radnabenanordnung auf, wobei die erste Radnabenanordnung auf einer ersten Fahrzeugseite und die zweite Radnabenanordnung auf einer zweiten Fahrzeugseite angeordnet ist. Insbesondere dienen die erste und die zweite Radnabenanordnung jeweils zur drehbaren Lagerung mindestens oder genau eines Fahrzeugrades. Vorzugsweise sind die beiden Radnabenanordnungen koaxial in Bezug auf eine gemeinsame Hauptdrehachse angeordnet.
Die elektrische Achse weist eine elektrische Antriebseinheit auf, welche zum Antrieb der ersten und der zweiten Radnabenanordnung ausgebildet und/oder geeignet ist. Die elektrische Antriebseinheit ist, insbesondere in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse, zwischen der ersten und der zweiten Radnabenanordnung angeordnet, wobei die elektrische Antriebseinheit über eine erste Antriebswelle mit der ersten Radnabenanordnung und über eine zweite Antriebswelle mit der zweiten Radnabenanordnung antriebstechnisch verbunden ist. Prinzipiell kann die elektrische Antriebseinheit eine zentrale elektrische Maschine aufweisen, welche über ein Getriebe, zum Beispiel ein Differenzialgetriebe, mit den beiden Antriebswellen antriebstechnisch verbunden ist. Alternativ weist die elektrische Antriebseinheit zwei unabhängig voneinander betreibbare elektrische Maschinen auf, wobei eine erste elektrische Maschine mit der ersten Antriebswelle und eine zweite elektrische Maschine mit der zweiten Antriebswelle direkt oder über jeweils ein Getriebe, zum Beispiel ein Übersetzungsgetriebe, antriebstechnisch verbunden ist. Vorzugsweise können somit die Radnabenanordnungen bzw. die Fahrzeugräder der elektrischen Achse unabhängig voneinander, auch als „torque vectoring“ bekannt, angetrieben werden.
Die elektrische Achse weist einen ersten und einen zweiten Achsgehäuseabschnitt auf, wobei der erste Achsgehäuseabschnitt zwischen der ersten Radnabenanordnung und der Antriebseinheit und der zweite Achsgehäuseabschnitt zwischen der zweiten Radnabenanordnung und der Antriebseinheit angeordnet ist. Dabei ist die erste Antriebswelle durch den ersten Achsgehäuseabschnitt und die zweite Antriebswelle durch den zweiten Achsgehäuseabschnitt geführt. Insbesondere weist die elektrische Achse ein Achsgehäuse auf, wobei der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt einen integralen Bestandteil des Achsgehäuses bilden. Vorzugsweise weist das Achsgehäuse einen weiteren Achsgehäuseabschnitt zur Aufnahme der Antriebseinheit, insbesondere der elektrischen Maschine und/oder des Getriebes, auf. Prinzipiell können der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt sowie der weitere Achsgehäuseabschnitt einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt sein. Alternativ können der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt sowie der weitere Achsgehäuseabschnitt als separate Bauteile ausgebildet sein, welche formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
Weiterhin weist die elektrische Achse ein Schmiermittelsystem auf, welches zur Schmierung und/oder Kühlung der elektrischen Antriebseinheit ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere weist das Schmiermittelsystem einen Schmiermittelkreislauf auf, wobei Schmiermittel entlang eines Hauptströmungsweges zirkuliert wird, um bevorzugt die Antriebskomponenten, wie Stator und/oder Rotor und/oder Rotorlager etc., mit Schmiermittel zu versorgen. Vorzugsweise dient das Schmiermittelsystem zur Umsetzung einer Trockensumpfschmierung.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die elektrische Achse ein Radnabenschmiersystem aufweist, welches zur aktiven Schmiermittelversorgung der ersten und der zweiten Radnabenanordnung ausgebildet und/oder geeignet ist. Hierzu ist das Radnabenschmiersystem in den Schmiermittelkreislauf des Schmiermittelsystems eingebunden, so dass die erste und die zweite Radnabenanordnung mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem versorgbar sind bzw. versorgt werden. Insbesondere wird hierzu eine Teilmenge an Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem entlang eines Teilströmungsweges über das Radnabenschmiersystem zu den Radnabenanordnungen abgeführt. Vorzugsweise dient die über das Radnabenschmiersystem abgeführte Teilmenge zur Schmierung und/oder Kühlung der jeweiligen Radnabenanordnung. Der Teilströmungsweg kann dabei aus dem Hauptströmungsweg des Schmiermittelkreislaufs, z.B. mittels eines 3-Wege-Ventils und/oder mittels eines Formstückes, abgezweigt werden.
Der Erfindung liegt Erkenntnis zugrunde, dass bekannte Achssysteme üblicherweise mit Schmiermittel befüllt sind, um die Radlager mit ausreichend Schmiermittel zu versorgen. Hierbei kann es jedoch zu Planschverlusten sowie Unregelmäßigkeiten bei der Schmiermittelversorgung, insbesondere bei Kurvenfahrten oder durch Aufschaukeln des Schmiermittels, kommen. Durch die aktive Schmiermittelversorgung der Radnabenanordnungen wird sichergestellt, dass eine ausreichende Schmiermittelmenge den Radnabenanordnungen in allen Fahrsituationen zur Verfügung gestellt wird und zugleich parasitäre Verluste durch das Schmiermittel deutlich reduziert werden können. Es wird somit eine elektrische Achse vorgeschlagen, welche sich durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Radnabenschmiersystem einen ersten Zuführungsanschluss zur Versorgung der ersten Radnabenanordnung mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem und einen zweiten Zuführungsanschluss zur Versorgung der zweiten Radnabenanordnung mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem aufweist. Hierzu ist der erste Zuführungsanschluss an einer Oberseite des ersten Achsgehäuseabschnittes nahe der ersten Radnabenanordnung angeordnet und der zweite Zuführungsanschluss an einer Oberseite des zweiten Achsgehäuseabschnittes nahe der zweiten Radnabenanordnung angeordnet. Insbesondere sind die beiden Zuführungsanschlüsse in einem Übergangsbereich des jeweiligen Achsgehäuseabschnittes zu der jeweiligen Radnabenanordnung angeord- net. Der Übergangsbereich ist dabei als der Teil des Achsgehäuseabschnittes zu verstehen, welcher zur Lagerung und/oder Abstützung der Radnabenanordnung eine Reduzierung des Durchmessers aufweist. Besonders bevorzugt sind die beiden Zuführungsanschlüsse derart an dem jeweils zugehörigen Achsgehäuseabschnitt angeordnet, dass das Schmiermittel direkt den beiden Radnabenanordnungen zuführbar ist. Es wird somit ein Radnabenschmiersystem vorgeschlagen, welches in einfacher Weise an das Achsgehäuse angebunden werden kann und zugleich eine gezielte Schmiermittelversorgung der Radnabenanordnungen ermöglicht.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Radnabenanordnung jeweils ein oder mehrere Radlager aufweisen, wobei eine Auslassöffnung der Zuführungsanschlüsse in Richtung des jeweils zugehörigen Radlagers ausgerichtet ist, um eine Teilmenge an Schmiermittel des Schmiermittelsystems gezielt dem jeweils zugehörigen Radlager zuzuführen. Insbesondere sind der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt drehfest mit der Antriebseinheit bzw. dem weiteren Achsgehäuseabschnitt verbunden, wobei jeweils eine Radnabe der ersten und zweiten Radnabenanordnung über das jeweils zugehörige Radlager drehbar auf dem jeweils zugehörigen Achsgehäuseabschnitt gelagert und drehfest mit der jeweiligen Antriebswelle verbunden ist. Vorzugsweise weisen der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt im Bereich des Radlagers bzw. nahe des Radlagers eine Anschlussöffnung auf, in welche der jeweils zugehörige Zuführungsanschluss montiert ist. Optional sind die beiden Antriebswellen jeweils über ein oder mehrere Wellenlager drehbar an dem jeweils zugehörigen Achsgehäuseabschnitt abgestützt, welche ebenfalls über die Zuführungsanschlüsse mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem versorgt werden können. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Auslassöffnungen derart dimensioniert sind, dass nicht mehr als 20 %, vorzugsweise nicht mehr als 15 %, im Speziellen nicht mehr als 10 % einer Schmiermittelmenge des Schmiermittelkreislaufs des Schmiermittelsystems je Seite in Richtung der jeweiligen Radnabenanordnung abgeführt wird. Durch die direkte Versorgung der Radlager/Wellenlager mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem wird eine besonders effiziente Schmiermittelversorgung ermöglicht. In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Schmiermittelsystem ein Verteilerrohr, auch als „Common Rail“ bezeichnet, aufweist, welches zur gleichmäßigen Verteilung von Schmiermittel zu den beiden Zuführungsanschlüssen ausgebildet und/oder geeignet ist. Hierzu weist das Verteilerrohr einen Hauptanschluss zur Anbindung an das Schmiermittelsystem sowie einen ersten und einen zweiten Verteileranschluss zur Anbindung der beiden Zuführungsanschlüsse auf. Insbesondere wird die aus dem Schmiermittelsystem abgeführte Teilmenge an Schmiermittel über das Verteilerroher gleichmäßig bzw. zu gleichen Teilen auf die beiden Zuführungsanschlüsse verteilt. Durch das Verteilerrohr wird somit sichergestellt, dass die beiden Radnabenanordnungen mit der gleichen Schmiermittelmenge versorgt werden. Zudem ist durch das Verteilerrohr ein besonders einfacher Anschluss an den Schmiermittelkreislauf des Schmiermittelsystems möglich.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Schmiermittelsystem eine erste und eine zweite Verteilerleitung aufweist, wobei der erste Zuführungsanschluss über die erste Verteilerleitung mit dem ersten Verteilanschluss strömungstechnisch verbunden ist und wobei der zweite Zuführungsanschluss über die zweite Verteilerleitung mit dem zweiten Verteileranschluss strömungstechnisch verbunden ist. Weiterhin kann das Radnabenschmiersystem eine Hauptleitung aufweisen, über welche der Hauptanschluss in das Schmiermittelsystem eingebunden ist. Es wird ein Schmiermittelsystem vorgeschlagen, welches sich durch eine einfache Anbindung der beiden Zuführungsanschlüsse auszeichnet.
In einer konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass das Schmiermittelsystem eine Säugpumpe aufweist, welche zum Absaugen von Schmiermittel aus einem Schmiermittelsumpf der Antriebseinheit in ein Schmiermittelreservoir ausgebildet und/oder geeignet ist. Zudem weist das Schmiermittelsystem eine Druckpumpe auf, welche zum Zuführen von Schmiermittel aus dem Schmiermittel reservoir zu ein oder mehreren Schmierstellen der Antriebseinheit ausgebildet und/oder geeignet ist. Es wird somit der Schmiermittelkreislauf gebildet, wobei Schmiermittel aus dem Schmiermittelreservoir über die Druckpumpe den Schmierstellen zugeführt und nach Durchlaufen der Antriebseinheit in dem Schmiermittelsumpf gesammelt und über die Säugpumpe wieder in das Schmiermittelreservoir gefördert wird. Das Radnabenschmiersystem ist dabei auf einer Druckseite der Säugpumpe strömungstechnisch eingebunden. Anders formuliert, ist die Säugpumpe ausgebildet, Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf in das Schmiermittelreservoir zu fördern und zugleich eine Teilmenge an Schmiermittel zu den beiden Zuführungsanschlüssen zu fördern. Alternativ ist das Radnabenschmiersystem auf einer Druckseite der Druckpumpe strömungstechnisch eingebunden. Anders formuliert, ist die Druckpumpe ausgebildet, Schmiermittel aus dem Schmiermittelreservoir zu den Schmierstellen der Antriebseinheit zu fördern und zugleich eine Teilmenge an Schmiermittel zu den beiden Zuführungsanschlüssen zu fördern. Vorzugsweise ist der Hauptanschluss über die Hauptleitung an eine Druckleitung der Säugpumpe oder eine Druckleitung der Druckpumpe angeschlossen ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Elektronantriebe mittels eine Schmiermittels gekühlt und geschmiert werden müssen, wobei aufgrund von parasitären Verlusten üblicherweise eine Trockensumpfschmierung mit Schmiermittelreservoir realisiert wird. Durch die Anbindung des Radnabenschmiersystems an die Druckseite der Saug- oder Druckpumpe, kann somit eine besonders einfache Schmiermittelversorgung der Radnabenanordnung durch ein bereits bestehendes Schmiermittelsystem erfolgen.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schmiermittelreservoir innerhalb des ersten und des zweiten Achsgehäuseabschnitts gebildet ist, wobei das Schmiermittelreservoir innerhalb des ersten und des zweiten Achsgehäuseabschnitts in axialer Richtung durch jeweils eine Trennwand beidseitig begrenzt ist. Bevorzugt sind der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt zur fluidtechnischen Anbindung der Säugpumpe und/oder der Druckpumpe im Bereich des Schmiermittelreservoir ausgebildet. Insbesondere ist das Schmiermittelreservoir jeweils durch einen zwischen der Antriebswelle und dem jeweils zugehörigen Achsgehäuseabschnitt gebildeten Ringraum gebildet. Prinzipiell können die Trennwände in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse fluiddicht an dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt und/oder der jeweiligen Antriebswelle abgestützt sein. Vorzugsweise erstrecken sich die Trennwände jeweils in einer separaten Radialebene der Hauptdrehachse und/oder parallel zueinander. Die Trennwände weisen bevorzugt jeweils eine zentrale Durchgangsöffnung zur Durchführung der jeweiligen Antriebswelle auf. Durch die Integration des Schmiermittelreservoirs in die beiden Achsgehäuseabschnitte, kann auf einen zusätzlich benötigten Schmiermitteltank verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil besteht zudem darin, dass durch das großflächige Achsgehäuse eine besonders einfache Wärmeabfuhr und somit eine effiziente Kühlung des Schmiermittels realisiert werden kann, wodurch kein zusätzliches Kühlelement benötigt wird.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass das Radnabenschmiersystem einen ersten Rückführungsanschluss zur Rückführung von Schmiermittel aus dem ersten Achsgehäuseabschnitt in das Schmiermittelsystem und einen zweiten Rückführungsanschluss zur Rückführung von Schmiermittel aus dem zweiten Achsgehäuseabschnitt in das Schmiermittelsystem aufweist. Hierzu ist der erste Rückführungsanschluss an einer Unterseite des ersten Achsgehäuseabschnittes nahe der ersten Radnabenanordnung und der zweite Rückführungsanschluss an einer Unterseite des zweiten Achsgehäuseabschnitts nahe der zweiten Radnabenanordnung angeordnet, Insbesondere sind die beiden Zuführungsanschlüsse in einer Einbausituation der elektrischen Achse in einem oberen Teil, vorzugsweise in einer 12:00 Uhr Position, und die beiden Rückführungsanschlüsse in einem unteren Teil, vorzugsweise in einer 6-Uhl-Position, des jeweiligen Achsgehäuseabschnitts angeordnet. Vorzugsweise sind die beiden Rückführungsanschlüsse derart dimensioniert, so dass das in den beiden Achsgehäuseabschnitten angeordnete Schmiermittel aufgrund seines Schweredrucks selbstständig über die beiden Rückführungsanschlüsse abfließen kann. Optional kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die beiden Rückführungsanschlüsse strömungstechnisch an eine Saugseite einer weiteren Säugpumpe angeschlossen sind, um das in einem Bodenbereich der Achsgehäuseabschnitte gesammelte Schmiermittel aktiv abzusaugen. Es wird somit ein Radnabenschmiersystem vorgeschlagen, welches sich durch eine kontrollierte Zu- und Abführung von Schmiermittel auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die beiden Rückführungsanschlüsse über jeweils eine Rückführungsleitung strömungstechnisch mit dem Schmiermittelsumpf verbunden sind. Vorzugsweise ist der Schmiermittelsumpf innerhalb des weiteren Achsgehäuseabschnitts, vorzugsweise der mindestens einen elektrischen Maschine und/oder des mindestens einen Getriebes, gebildet. Insbesondere kann die in den Achsgehäuseabschnitten gesammelte Schmiermittelmenge über die Rückführungsanschlüsse in den Schmiermittelsumpf abfließen. Im Speziellen sind die Rückführungsanschlüsse derart dimensioniert und/oder in dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt angeordnet, dass ab einer festgelegten Übermenge an Schmiermittel innerhalb des Achsgehäuseabschnitts bzw. in dem Bodenbereich, Schmiermittel über die Rücklauföffnung in den Schmiermittelsumpf abfließen kann. Es wird somit eine elektrische Achse vorgeschlagen, welche sich durch einen verbesserten Betrieb bei einer Übermenge an Schmiermittel innerhalb der Achsgehäuseabschnitte auszeichnet. Weiterhin kann durch die gezielte Zu- und Abführung von Schmiermittel eine Minimalmengenschmierung bzw. -kühlung der beiden Radnabenanordnungen realisiert werden.
In einer konstruktiven Realisierung ist vorgesehen, dass zumindest die Zuführungsanschlüsse und/oder die Rückführungsanschlüsse jeweils einen Schlauchanschluss aufweisen. Optional ist vorgesehen, dass der Hauptanschluss ebenfalls einen Schlauchanschluss aufweist. Hierzu sind die beiden Verteilerleitungen und/oder die beiden Rückführungsleitungen und/oder ggf. die Hauptleitung jeweils als eine flexible Schlauchleitung ausgebildet. Beispielsweise können die Leitungen somit in einfacher zu Weise zum Beispiel mittels Schlauchschellen oder Kabelbinder an den Achsgehäuseabschnitten bauraumsparend fixiert werden. Prinzipiell können die beiden Zuführungsanschlüsse und/oder die beiden Rückführungsanschlüsse jeweils durch ein separates Anschlussstück gebildet sein, welches in einer entsprechenden Anschlussöffnung des jeweiligen Achsgehäuseabschnitts montiert ist. Alternativ können die beiden Zuführungsanschlüsse und/oder die beiden Rückführungsanschlüsse jedoch auch einstückig, vorzugsweise aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, mit dem jeweiligen Achsgehäuse Abschnitt verbunden sein. Es wird somit eine elektrische Achse vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache und bauraumsparende Leitungsverlegung auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Schlauchanschluss schwenkbar ausgebildet ist. Insbesondere ist der Schlauchanschluss relativ zu einer die Auslassöffnung aufweisenden Anschlussschraube verschwenkbar, wobei zwischen Schlauchanschluss und Auslassöffnung dauerhaft eine strömungstechnische Verbindung besteht. Vorzugsweise ist der Schlauchanschluss um eine Mittenachse der Anschlussschraube verschwenkbar. Im Speziellen ist die Anschlussschraube über eine Schraubverbindung in die jeweils zugehörige Anschlussöffnung montiert bzw. eingeschraubt. Beispielsweise sind die beiden Zuführungsanschlüsse und/oder die beiden Rückführungsanschlüsse jeweils durch eine Schwenktülle gebildet. Es wird somit eine elektrische Achse vorgeschlagen, welche sich durch eine flexible und einfache Montage der Verteilerleitungen auszeichnet.
In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt jeweils durch ein Achsrohr gebildet ist. Insbesondere dienen die Achsrohre dazu, die durch das Abstützen des Fahrzeugs auftretenden Biegemomente aufzunehmen. Somit können die Antriebswellen der Antriebseinheit mit einem geringeren Durchmesser ausgestaltet werden, da diese lediglich auf Torsion belastet werden. Bevorzugt verbleiben die Achsrohre sowie die darin befindlichen Trennwände in einem Betrieb der Antriebseinheit drehfest zu den beiden Antriebswellen. Bevorzugt sind die beiden Zuführungsanschlüsse und optional die beiden Rückführungsanschlüsse am Außenumfang der Achsrohre angeordnet. Prinzipiell können die Zuführungsanschlüsse und/oder die Rückführungsanschlüsse in radialer Richtung an dem jeweiligen Achsrohr ausgerichtet bzw. montiert sein. Alternativ sind die Zuführungsanschlüsse und/oder die Rückführungsanschlüsse winklig, insbesondere in Bezug auf die Hauptdrehachse, ausgerichtet bzw. montiert.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der elektrischen Achse, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug ausgebildet, wobei die die elektrische Achse eine Antriebsachse des Elektrofahrzeugs bildet. Die elektrische Achse kann wahlweise einen Frontantrieb oder einen Heckantrieb des Fahrzeugs bilden. Optional kann das Fahrzeug jedoch auch zur Bildung eines Allradantriebs eine weitere baugleiche elektrische Achse aufweisen, wobei die eine elektrische Achse einen Frontantrieb und die andere elektrische Achse einen Heckantrieb des Fahrzeugs bildet. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Achse für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Seite der elektrischen Achse mit einer ersten Anbindungsmöglichkeit eines Radnabenschmiersystems an ein Schmiermittelsystem;
Fig. 3 eine alternative Anbindungsmöglichkeit des Radnabenschmiersystems an das Schmiermittelsystem in gleicher Darstellung wie Figur 2;
Fig. 4 eine weitere alternative Anbindungsmöglichkeit des Radnabenschmiersystems an das Schmiermittelsystem in gleicher Darstellung wie Figur 2;
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Zuführungsanschlusses des Radnabenschmiersystems.
Die Figur 1 zeigt eine elektrische Achse 1 , welche als Antriebsachse für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Die elektrische Achse 1 weist auf einer ersten Fahrzeugseite eine erste Radnabenanordnung 2a zur Aufnahme eines ersten Fahrzeugrades und auf einer zweiten Fahrzeugseite eine zweite Radnabenanordnung 2b zur Aufnahme eines zweiten Fahrzeugrades auf.
Die elektrische Achse 1 weist eine elektrische Antriebseinheit 3 auf, welche zum elektrischen Antrieb der ersten und der zweiten Radnabenanordnung 2a, 2b dient. Hierzu weist die elektrische Antriebseinheit 3 mindestens eine elektrische Maschine, nicht dargestellt, auf, welche getriebetechnisch mit der ersten und der zweiten Radnabenanordnung 2a, 2b verbunden ist. Im Falle einer Momentenaufteilung, auch als „torque vectoring“ bekannt, kann die Antriebseinheit 3 eine weitere elektrische Maschine aufweisen, wobei jeweils eine elektrische Maschine eine der Radnabenanordnungen 2a, 2b antreibt.
Die elektrische Antriebseinheit 3 ist über eine erste Antriebswelle 4a mit der ersten Radnabenanordnung 2a und über eine zweite Antriebswelle 4b mit der zweiten Radnabenanordnung 2b antriebstechnisch verbunden. Die beiden Antriebswellen 4a, 4b erstrecken sich dabei in Bezug auf eine gemeinsame Hauptdrehachse 100 koaxial zu der jeweiligen Fahrzeugseite. Die erste und die zweite Antriebswelle 4a, 4b können beispielsweise über ein Getriebe, nicht dargestellt, mit der elektrischen Maschine bzw. mit der jeweils zugehörigen elektrischen Maschine getriebetechnisch verbunden sein.
Weiterhin weist die elektrische Achse 1 ein Achsgehäuse 5 auf, wobei das Achsgehäuse 5 einen ersten und zweiten Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b aufweist, welche jeweils mit einem weiteren Achsgehäuseabschnitt 6c verbunden sind. Der erste Achsgehäuseabschnitt 6a ist als ein erstes Achsrohr ausgebildet, durch welches die erste Antriebswelle 4a zu der ersten Radnabenanordnung 2a geführt ist. Der zweite Achsgehäuseabschnitt 6b ist als ein zweites Achsrohr ausgebildet, durch welches die zweite Antriebswelle 4a zu der zweiten Radnabenanordnung 2b geführt ist. Der weitere Achsgehäuseabschnitt 6c ist als ein Motor- und/oder Getriebegehäuse ausgebildet, welches zur Aufnahme der elektrischen Maschine und/oder dem Getriebe dient. Beispielsweise sind die Achsgehäuseabschnitte 6a, 6b, 6c als separate Gehäuseteile ausgebildet, welche kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein können.
Die erste und die zweite Radnabenanordnung 2a, 2b weisen jeweils eine Radnabe 7a, 7b auf, welche drehfest mit der jeweiligen Antriebswelle 4a, 4b verbunden ist. Die Radnaben 7a, 7b sind jeweils über zwei Radlager 8a, 8b an dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b radial abgestützt und relativ zu diesem drehbar gelagert, wobei die Achsgehäuseabschnitte 6a, 6b in einem Betrieb der Antriebseinheit 3 drehfest verbleiben. Die Radlager 8a, 8b sind beispielsweise jeweils durch zwei Kegelrollenlager in O-Anordnung gebildet. Zudem sind die Antriebswellen 4a, 4b im Bereich der jeweiligen Radnabenanordnung 2a, 2b gegenüber dem zugehörigen Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b drehbar gelagert. Hierzu stützen sich die Antriebswellen 4a, 4b innerhalb des jeweiligen Achsgehäuseabschnitts 6a, 6b über ein Wellenlager 9a, 9b, welches beispielsweise als ein Gleitlager ausgestaltet sein kann, radial ab.
Die elektrische Achse 1 weist ein Schmiermittelsystem 10, hier nur stark schematisiert dargestellt, auf, welches zur Kühlung und/oder Schmierung der elektrischen Antriebseinheit 4 dient. Weiterhin weist die elektrische Achse 1 ein Radnabenschmiersystem 11 auf, welches zur aktiven Schmierung und/oder Kühlung der ersten und der zweiten Radnabenanordnung 2a, 2b dient, wobei das Radnabenschmiersystem 11 derart in das Schmiermittelsystem 10 eingebunden ist, so dass dieses mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem 10 versorgbar ist.
Das Radnabenschmiersystem 11 weist einen ersten und einen zweiten Zuführungsanschluss 12a, 12b auf, wobei der erste Zuführungsanschluss 12a in einem Übergangsbereich des ersten Achsgehäuseabschnittes 6a zu der ersten Radnabenanordnung 2a angeordnet ist und der zweite Zuführungsanschluss 12b in einem Übergangsbereich des zweiten Achsgehäuseabschnittes 6b zu der zweiten Radnabenanordnung 2b angeordnet ist. Beispielsweise sind die Übergangsbereiche als der Teil des ersten und des zweiten Achsgehäuseabschnitts 6a, 6b zu verstehen, an dem eine Reduzierung des Durchmessers zur Abstützung der Radnabe 7a, 7b bzw. zur Abstützung der Antriebswelle 4a, 4b erfolgt.
Die beiden Zuführungsanschlüsse 12a, 12b dienen jeweils zur direkten Zuführung von Schmiermittel zu der jeweils zugehörigen Radnabenanordnung 2a, 2b. Die beiden Zuführungsanschlüsse 12a, 12b weisen hierzu jeweils eine Auslassöffnung 13a, 13b auf, welche in Richtung des jeweiligen Radlagers 8a, 8b ausgerichtet ist, um die Radlager 8a, 8b direkt mit Schmiermittel zu versorgen. Das Radnabenschmiersystem 11 weist zudem ein Verteilerrohr 14, auch als „Common Rail“ bezeichnet, auf, welches zur gleichmäßigen Verteilung einer Schmiermittelteilmenge aus dem Schmiermittelsystem 10 auf die beiden Zuführungsanschlüsse 12a, 12b dient. Das Verteilerrohr 14 weist hierzu einen Hauptanschluss 15 zum Anschluss an das Schmiermittelsystem 10 sowie einen ersten Verteileranschluss 16a zum Anschluss des ersten Zuführungsanschlusses 12a über eine erste Verteilerleitung 17a und einen zweiten Verteileranschluss 16b zum Anschluss des zweiten Zuführungsanschlusses 12b über eine zweite Verteilerleitung 17b auf. In einem Betrieb wird somit eine Teilmenge an Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem 10 abgeführt, über das Verteilerrohr 14 auf die beiden Zuführungsanschlüsse 12a, 12b verteilt und über die Auslassöffnungen 13a, 13b den Radlagern 8a, 8b sowie den Wellenlagern 9a, 9b zugeführt. Beispielsweise sind die Auslassöffnungen 13a, 13b der beiden Zuführungsanschlüsse 12a, 12b derart dimensioniert, dass nicht mehr als 30% eines Hauptvolumenstroms des Schmiermittelsystems 10 für die Radnabenschmierung verwendet bzw. den beiden Radnabenanordnungen 2a, 2b zugeführt wird.
Weiterhin weist das Radnabenschmiersystem 11 einen ersten und einen zweiten Rückführungsanschluss 18a, 18b auf, wobei der erste Rückführungsanschluss 18a in einem Bodenbereich des ersten Achsgehäuseabschnittes 6a angeordnet ist und der zweite Rückführungsanschluss 18b in einem Bodenbereich des zweiten Achsgehäuseabschnittes 6b angeordnet ist. Die beiden Rückführungsanschlüsse 18a, 18b dienen jeweils zur Rückführung von Schmiermittel aus den Achsgehäuseabschnitten 6a, 6b in das Schmiermittelsystem 10. Die Zuführungsanschlüsse 12a, 12b sind dabei an einer Oberseite, z.B. im Wesentlichen in einer 12-Uhr-Position, und die Rückführungsanschlüsse 18a, 18b an einer Unterseite, z.B. im Wesentlichen in einer 6-Uhr- Position, an dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt 4a, 4b angeordnet.
Das Schmiermittelsystem 10 dient zur Umsetzung einer Trockensumpfschmierung, wobei die Antriebseinheit 3 hierzu einen Schmiermittelsumpf 19 aufweist. Zur Rückführung des Schmiermittels aus den beiden Achsgehäuseabschnitten 4a, 4b sind die beiden Rückführungsanschlüsse 18a, 18b über jeweils eine Rückführungsleitung 20a, 20b mit dem Schmiermittelsumpf 19 strömungstechnisch verbunden. Die Figuren 2 bis 4 zeigen jeweils eine stark schematisierte Darstellung der elektrischen Achse 1 mit unterschiedlichen Anbindungsvarianten des Radnabenschmiersystems 11 an das Schmiermittelsystem 10. Im Allgemeinen umfasst das Schmiermittelsystem 10 eine Säugpumpe 21 , welche Schmiermittel aus einem innerhalb der Antriebseinheit 4 gebildeten Schmiermittelsumpf 19 in ein Schmiermittelreservoir 22 fördert, sowie eine Druckpumpe 23, welche Schmiermittel aus dem Schmiermittelreservoir 22 zu mehreren innerhalb der Antriebseinheit 4 angeordneten Schmierstellen 24 fördert.
Hierzu ist die Säugpumpe 21 auf ihrer Saugseite über eine Saugleitung 25 mit dem Schmiermittelsumpf 19 und auf ihrer Druckseite über eine Druckleitung 26 mit dem Schmiermittelreservoir 22 verbunden. Die Druckpumpe 23 ist auf ihrer Saugseite über eine weitere Saugleitung 27 mit dem Schmiermittelreservoir 22 und auf ihrer Druckseite über eine weitere Druckleitung 28 mit einem Schmiermittelverteiler 29 zur Verteilung von Schmiermittel an die mehreren Schmierstellen 24 verbunden. Beispielsweise ist die Säugpumpe 21 als eine Zahnradpumpe ausgebildet, die das aus dem Schmiermittelsumpf 19 über die Saugleitung 25 geförderte Schmiermittel über die Druckleitung 26 in das Schmiermittelreservoir 22 fördert. Die Druckpumpe 23, die beispielsweise ebenfalls als Zahnradpumpe ausgebildet sein kann, fördert das über die weitere Saugleitung 27 aus dem Schmiermittelreservoir 22 geförderte Schmiermittel über die weitere Druckleitung 28 zu dem Schmiermittelverteiler 29, wo das Schmiermittel an die Schmierstellen 24 verteilt wird. Nach Durchlaufen der Antriebseinheit 3, also dem Schmieren der Schmierstellen 24, wird das Schmiermittel in dem Schmiermittelsumpf 19 gesammelt und wieder der Säugpumpe 21 bereitgestellt.
In einer ersten Ausführung, wie in Figur 2 gezeigt, ist das Radnabenschmiersystem 11 auf der Druckseite der Druckpumpe 23 eingebunden, sodass eine Teilmenge an Schmiermittel zur Schmiermittelversorgung der Radnabeneinheiten 2a, 2b über die weitere Druckleitung 28 zu den Zuführungsanschlüssen 12a, 12b abgeführt werden kann. Das Radnabenschmiersystem 14 weist hierzu eine Hauptleitung 30 auf, welche an den Hauptanschluss 15 das Verteilerrohrs 13 angeschlossen ist, wobei die Hauptleitung 30 in die weitere Druckleitung 28 strömungstechnisch eingebunden ist. In einer alternativen Ausführung, wie in Figur 3 gezeigt, ist das Radnabenschmiersystem 14 auf der Druckseite der Säugpumpe 21 eingebunden, sodass eine Teilmenge an Schmiermittel zur Schmiermittelversorgung der Radnabeneinheiten 2a, 2b über die Druckleitung 26 zu den Zuführungsanschlüssen 12a, 12b abgeführt werden kann. Das Radnabenschmiersystem 14 ist hierzu über die Hauptleitung 30 in die Druckleitung 26 strömungstechnisch eingebunden.
In einer weiteren alternativen Ausführung, wie in Figur 4 gezeigt, ist das Schmiermittelreservoir 22 innerhalb des ersten und des zweiten Achsgehäuseabschnittes 6a, 6b in dem radial zwischen Innenumfang des Achsgehäuseabschnittes 6a, 6b und der jeweiligen Antriebswelle 4a, 4b gebildeten Freiraum ausgebildet. Das Schmiermittelreservoir 22 ist hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse 100 jeweils durch eine erste und eine zweite Trennwand 31 , 32 beidseitig begrenzt, welche axialfest in dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b festgelegt sind. Beispielsweise sind die Trennwände 31 , 32 jeweils als eine Blechblende ausgebildet, welche mit dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitte 6a, 6b umfangsseitig verschweißt sind.
Der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b weisen jeweils im Bereich des Schmiermittelreservoirs 22 einen Druckanschluss 33 zum druckseitigen Anschluss der Säugpumpe 21 sowie einen Sauganschluss 34 zum saugseitigen Anschluss der Druckpumpe 23 auf. Hierzu ist die Säugpumpe 21 auf ihrer Druckseite über die Druckleitung 26 mit dem Druckanschluss 33 und die Druckpumpe 23 auf ihrer Saugseite über die weitere Saugleitung 27 mit dem Sauganschluss 34 verbunden. Der Druckanschluss 33 kann beispielsweise an einer Oberseite, z.B. im Wesentlichen in einer 12-Uhr-Position, und der Sauganschluss 34 an einer Unterseite, z.B. im Wesentlichen in einer 6-Uhr-Position, an dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b angeordnet sein bzw. in dem jeweiligen Schmiermittelreservoir 22 münden.
Beispielsweise können die Zuführungsanschlüsse 12a, 12b, die Rückführungsanschlüsse 18a, 18b, die Verteileranschlüsse 16a, 16b, der Hauptanschluss 15, die Druckanschlüsse 33 und/oder die Sauganschlüsse 34 einen Schlauchanschluss 35, wie in Figur 5 exemplarisch anhand der Zuführungsanschlüsse 12a, 12b gezeigt, aufweisen, wobei entsprechend die zugehörigen Leitungen 17a, 17b, 20a, 20b, 25, 26, 27, 28, 30 jeweils als flexible Schlauchleitungen ausgebildet sind. Somit können die Leitungen 17a, 17b, 20a, 20b, 25, 26, 27, 28, 30 besonders einfach verlegt und kostengünstig, zum Beispiel mittels Kabelbinder, an dem Achsgehäuse 5 festgelegt werden.
Wie in Figur 5 gezeigt, können zumindest die Zuführungsanschlüsse 12a, 12b als Schwenktülle 36 ausgebildet sein. Hierzu weisen die Zuführungsanschlüsse 12a, 12b eine feststehende Anschlussschraube 37 auf, welche die Auslassöffnung 13a, 13b aufweist. Der Schlauchanschluss 35 ist relativ zu der Anschlussschraube 37 ver- schwenkbar, wobei zwischen Schlauchanschluss 35 und Auslassöffnung 13a, 13b dauerhaft eine strömungstechnische Verbindung hergestellt ist. In einer Einbausituation ist die Anschlussschraube 37 über eine in dem jeweiligen Achsgehäuseabschnitt 6a, 6b angeordnete Anschlussöffnung, nicht dargestellt, eingeschraubt. Entsprechend können die Anschlüsse 15, 16a, 16b, 18a, 18b, 33, 34 bei Bedarf ebenfalls als Schwenktülle 36 ausgeführt sein. Es wird somit eine besonders flexible Leitungsanbindung ermöglicht.
Bezugszeichen
Elektrische Achse a, b Radnabenanordnungen Antriebseinheit a, b Antriebswellen Achsgehäuse a, b, c Achsgehäuseabschnitte a, b Radnaben a, b Radlager a, b Wellenlager 0 S ch m ie rm itte Isystem 1 Radnabenschm iersystem 2a, b Zuführungsanschlüsse 3a, b Auslassöffnungen 4 Verteilerrohr 5 Hauptanschluss 6a, b Verteileranschlüsse 7a, b Verteilerleitungen 8a, b Rückführungsanschlüsse 9 S ch m ie rm itte Isu m pf 0a, b Rückführungsleitungen 1 Säugpumpe 2 Schmiermittel reservoir 3 Druckpumpe 4 Schmierstellen 5 Saugleitung 6 Druckleitung 7 weitere Saugleitung 8 weitere Druckleitung 9 Schmiermittelverteiler 0 Hauptleitung 1 erste Trennwand zweite Trennwand Druckanschluss Sauganschluss Schlauchanschluss Schwenktülle Anschlussschraube Hauptdrehachse

Claims

Patentansprüche
1 . Elektrische Achse (1 ) zum Antrieb eines Fahrzeuges, mit einer auf einer ersten Fahrzeugseite angeordneten ersten Radnabenanordnung (2a) und mit einer auf einer zweiten Fahrzeugseite angeordneten zweiten Radnabenanordnung (2b), mit einer zwischen der ersten und der zweiten Radnabenanordnung (2a, 2b) angeordneten elektrischen Antriebseinheit (3) zum Antrieb der ersten und der zweiten Radnabenanordnung (2a, 2b), wobei die elektrische Antriebseinheit (3) über eine erste Antriebswelle (4a) mit der ersten Radnabenanordnung (2a) und über eine zweite Antriebswelle (4b) mit der zweiten Radnabenanordnung (2b) antriebstechnisch verbunden ist, mit einem zwischen der ersten Radnabenanordnung (2a) und der Antriebseinheit (3) angeordneten ersten Achsgehäuseabschnitt (6a) und mit einem zwischen der zweiten Radnabenanordnung (2b) und der Antriebseinheit (3) angeordneten zweiten Achsgehäuseabschnitt (6b), wobei die erste Antriebswelle (4a) durch den ersten Achsgehäuseabschnitt (6a) und die zweite Antriebswelle (4b) durch den zweiten Achsgehäuseabschnitt (6b) geführt ist, mit einem Schmiermittelsystem (10) zur Schmierung und/oder Kühlung der elektrischen Antriebseinheit (3), gekennzeichnet durch ein Radnabenschmiersystem (11) zur aktiven Schmiermittelversorgung der ersten und der zweiten Radnabenanordnung (2a, 2b), wobei das Radnabenschmiersystem (11 ) in einen Schmiermittelkreislauf des Schmiermittelsystems (10) eingebunden ist, so dass die erste und die zweite Radnabenanordnung (2a, 2b) mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelsystem (10) versorgbar sind.
2. Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Radnabenschmiersystem (11 ) einen ersten Zuführungsanschluss (12a) zur Versorgung der ersten Radnabenanordnung (2a) mit Schmiermittel und einen zweiten Zuführungsanschluss (12b) zur Versorgung der zweiten Radnabenanordnung (2b) mit Schmiermittel aufweist, wobei der erste Zuführungsanschluss (12a) an einer Oberseite nahe der ersten Radnabenanordnung (2a) in dem ersten Achsgehäuseabschnitt (6a) angeordnet ist und wobei der zweite Zuführungsanschluss (12b) an einer Oberseite nahe der zweiten Radnabenanordnung (2b) in dem zweiten Achsgehäuseabschnitt (6b) angeordnet ist.
3. Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radnabenanordnung (2a, 2b) jeweils mindestens ein Radlager (8a, 8b) aufweisen, wobei eine Auslassöffnung (13a, 13b) der Zuführungsanschlüsse (12a, 12b) in Richtung des jeweils zugehörigen Radlagers (8a, 8b) ausgerichtet ist, um das jeweils zugehörige Radlager (8a, 8b) gezielt mit Schmiermittel zu versorgen.
4. Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radnabenschmiersystem (11 ) ein Verteilerrohr (14) zur gleichmäßigen Verteilung von Schmiermittel zu den beiden Zuführungsanschlüssen (12a, 12b) aufweist, wobei das Verteilerrohr (14) einen Hauptanschluss (15) zur Anbindung an das Schmiermittelsystem (10) sowie einen ersten und einen zweiten Verteileranschluss (16a, 16b) zur Anbindung an die beiden Zuführungsanschlüsse (12a, 12b) aufweist.
5. Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Radnabenschmiersystem (11 ) eine erste und eine zweite Verteilerleitung (17a, 17b) aufweist, wobei der erste Zuführungsanschluss (12a) über die erste Verteilerleitung (17a) mit dem ersten Verteilanschluss (16a) strömungstechnisch verbunden ist und der zweite Zuführungsanschluss (12b) über die zweite Verteilerleitung (17b) mit dem zweiten Verteileranschluss (16b) strömungstechnisch verbunden ist.
6. Elektrische Achse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittelsystem (10) eine Säugpumpe (21 ) zum Absaugen von Schmiermittel aus einem Schmiermittelsumpf (19) der Antriebseinheit (3) in ein Schmiermittel reservoir (22) sowie eine Druckpumpe (23) zum Zuführen von Schmiermittel aus dem Schmiermittel reservoir (22) zu mindestens einer Schmierstelle (24) der Antriebseinheit (3) aufweist, wobei das Radnabenschmiersystem (1 1 ) wahlweise auf einer Druckseite der Säugpumpe (21 ) oder auf einer Druckseite der Druckpumpe (23) strömungstechnisch eingebunden sind.
7. Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das Schmiermittelreservoir (22) innerhalb des ersten und des zweiten Achsgehäuseabschnitts (6a, 6b) ausgebildet ist, wobei das Schmiermittelreservoir (22) in axialer Richtung durch jeweils eine Trennwand (31 , 32) beidseitig begrenzt ist.
8. Elektrische Achse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radnabenschmiersystem (11 ) einen ersten Rückführungsanschluss (18a) zur Rückführung von Schmiermittel aus dem ersten Achsgehäuseabschnitt (6a) in das Schmiermittelsystem (10) und einen zweiten Rückführungsanschluss (18b) zur Rückführung von Schmiermittel aus dem zweiten Achsgehäuseabschnitt (6b) in das Schmiermittelsystem (10) aufweist, wobei der erste Rückführungsanschluss (18a) an einer Unterseite nahe der ersten Radnabenanordnung (2a) in dem ersten Achsgehäuseabschnitt (6a) angeordnet ist und wobei der zweite Rückführungsanschluss (18b) an einer Unterseite nahe der zweiten Radnabenanordnung (2b) in dem zweiten Achsgehäuseabschnitt (6b) angeordnet ist.
9. Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rückführungsanschlüsse (18a, 18b) über jeweils eine Rückführungsleitung (20a, 20b) strömungstechnisch mit dem Schmiermittelsumpf (19) verbunden sind.
10. Elektrische Achse (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die beiden Zuführungsanschlüsse (12a, 12b) und/oder die beiden Rückführungsanschlüsse (18a, 18b) jeweils einen Schlauchanschluss (35) aufweisen.
11 . Elektrische Achse (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchanschluss (35) schwenkbar ausgebildet ist.
12. Elektrische Achse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Achsgehäuseabschnitt (6a, 6b) jeweils durch ein Achsrohr gebildet ist.
13. Fahrzeug mit der elektrischen Achse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023003456B3 (de) 2023-08-23 2024-08-22 Mercedes-Benz Group AG Radnabenantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlkreislaufsystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939357A1 (de) 1998-08-19 2000-02-24 Dana Corp Untereinander verbundene Entlüftungseinrichtungen für eine Kraftfahrzeug-Achsanordnung, ein Getriebe oder ein Verteilergetriebe
WO2017114423A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Byd Company Limited Electric drive axle assembly and vehicle having the electric drive axle assembly
WO2019042387A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 Dongfeng Dana Axle Co., Ltd. ELECTRICAL AXLE ASSEMBLY
US20200276895A1 (en) * 2019-02-28 2020-09-03 Allison Transmission, Inc. Axle assembly for low floor vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8002280A (nl) 1980-04-18 1981-11-16 Ihc Holland Nv Lager met afdichting.
DE102017211426B4 (de) 2017-07-05 2019-05-16 Audi Ag Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Einzelradaufhängung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939357A1 (de) 1998-08-19 2000-02-24 Dana Corp Untereinander verbundene Entlüftungseinrichtungen für eine Kraftfahrzeug-Achsanordnung, ein Getriebe oder ein Verteilergetriebe
WO2017114423A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Byd Company Limited Electric drive axle assembly and vehicle having the electric drive axle assembly
WO2019042387A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 Dongfeng Dana Axle Co., Ltd. ELECTRICAL AXLE ASSEMBLY
US20200276895A1 (en) * 2019-02-28 2020-09-03 Allison Transmission, Inc. Axle assembly for low floor vehicle

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