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