Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher defi nierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010031 746 B4 ist eine Antriebseinheit mit ei nem Elektromotor und mit einem Abtriebsdifferential für zwei Abtriebswellen sowie mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebsdifferential angeordneten Planetengetriebe bekannt. Die Antriebswelle des Elektromotors und das Planetengetriebe sowie die Abtriebswelle sind koaxial zueinander angeordnet. Die Antriebseinheit umfasst mehrere Schaltelemente zum Realisieren einer ersten Gangstufe und einer zweiten Gang stufe. Zum Realisieren der Mehrgängigkeit sind zusätzliche Bauteile erforderlich, die auch zusätzlichen Bauraum benötigen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrischen Antrieb der ein gangs beschriebenen Gattung sowie ein Fahrzeug mit dem Antrieb vorzuschlagen, welche einen möglichst geringen Bauraumbedarf benötigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bezie hungsweise 12 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.

Somit wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Ma schine mit einer angetriebenen Rotorwelle vorgeschlagen, die mit zumindest einem Plane tengetriebe gekoppelt ist. Das Planetengetriebe ist mit einem Abtriebsdifferential zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen gekoppelt, wobei zumindest zum Realisieren einer ersten Gangstufe ein erstes Schaltelement und zum Realisieren einer zweiten Gangstufe ein zwei tes Schaltelement vorgesehen sind. Die Rotorwelle und das Planetengetriebe sowie die Ab triebswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Um den Bauraumbedarf bei dem vorge schlagenen elektrischen Antrieb zu minimieren, ist vorgesehen, dass zumindest das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement axial versetzt zu der Rotorwelle der elektri schen Maschine angeordnet sind und dass die Schaltelemente mit dem Planetengetriebe ra dial geschaltet angeordnet sind.

Auf diese Weise wird der Raum radial innerhalb der Schaltelemente, die axial zu der Rotor welle versetzt angeordnet sind, optimal ausgenutzt, indem dieser Raum zur Anordnung der Bauteile des Planetengetriebes genutzt wird. Demzufolge wird das Planetengetriebe quasi in die Schaltelemente integriert, indem zum Beispiel das Planetengetriebe radial innerhalb der Schaltelemente angeordnet ist.

Die vorgesehene radial verschachtelte Bauweise kann auf verschiedene Arten erfolgen. Bei spielsweise kann das zweite Schaltelement radial innerhalb des ersten Schaltelements und das Planetengetriebe radial innerhalb des zweiten Schaltelements angeordnet werden. Es ist aber auch eine andere radiale Reihenfolge denkbar.

Im Rahmen einer nächsten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der elektrische Antrieb als Schaltelemente reibschlüssige Schaltelemente aufweist. Besonders bevorzugt ist die Verwendung einer Lamellenbremse und einer Lamellenkupplung. Um Schleppmomente zu reduzieren ist es ebenso denkbar, dass zumindest eines der Schaltele mente auch als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt wird.

Eine weitere bauraumsparende Anordnung wird im Rahmen einer nächsten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei der Außenlamellen des ersten Schaltelementes an einer Innenwand eines Gehäuses befestigt sind. Auf diese Weise wird ein Außenlamel lenträger als zusätzliches Bauteil eingespart, wodurch neben dem Bauraumvorteil auch Kos ten eingespart werden können.

Eine nächste vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Innenlamellen des ers ten Schaltelementes und Außenlamellen des zweiten Schaltelementes an einem gemeinsa men Lamellenträger befestigt sind, wobei der gemeinsame Lamellenträger mit einem Son nenrad des Planetengetriebes verbunden ist. Somit wird ein zusätzlicher Lamellenträger ein gespart, wodurch sich wiederum Bauraumvorteile und Kostenvorteile ergeben.

Um eine antriebsseitige Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und dem Planeten getriebe zu realisieren, ist im Rahmen einer nächsten Weiterbildung vorgesehen, dass ein Innenlamellenträger des zweiten Schaltelements mit der Rotorwelle direkt oder indirekt ge koppelt ist. Da vorzugsweise der Innenlamellenträger des zweiten Schaltelements und ein Hohlrad des Planetengetriebes ein gemeinsames Bauteil bilden, wird somit die Antriebsleis tung auf das Planetengetriebe über nur ein gemeinsames Bauteil übertragen.

Zum Abtrieb bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb ist vorgesehen, dass ein Plane tenradträger des Planetengetriebes mit dem Abtriebsdifferential gekoppelt ist. Als Abtriebsdifferential können verschiedene Ausführungen, wie zum Beispiel ein Stirnrad diffe rential, ein Kegelraddifferential oder dergleichen vorgesehen werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beansprucht ein Fahrzeug mit dem vorbe schriebenen elektrischen Antrieb. Besonders vorteilhaft ist die Ausführung eines Achsantrie- bes als elektrischer Antrieb bei einem Kraftfahrzeug.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die ein zige Figur der Erfindung zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines elektrischen Antrie bes für ein Fahrzeug beziehungsweise an einem Fahrzeug.

Der vorgeschlagene elektrische Antrieb umfasst eine elektrische Maschine EM mit einer an getriebenen Rotorwelle 1 als Antriebswelle, die mit zumindest einem Planetengetriebe PG gekoppelt ist. Das Planetengetriebe PG ist mit einem Abtriebsdifferential 2 zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen 3, 4 gekoppelt, wobei ein beliebig gestaltetes Abtriebsdiffe rential 2 zum Beispiel als Stirnraddifferential oder als Kegelraddifferential ausgeführt sein kann.

Zum Realisieren einer ersten Gangstufe ist ein erstes Schaltelement B1 und zum Realisieren einer zweiten Gangstufe ist ein zweites Schaltelement K2 vorgesehen. Die Rotorwelle 1 und das Planetengetriebe PG sowie die Abtriebswellen 3, 4 sind koaxial zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass diese einer gemeinsamen zentralen Rotationsachse zugeordnet sind, die gleichzeitig die Drehachse der Abtriebswellen 3, 4 ist.

Um eine möglichst bauraumsparende Anordnung zu realisieren, ist bei dem elektrischen An trieb vorgesehen, dass das erste Schaltelement B1 und das zweite Schaltelement K2 axial versetzt zu der Rotorwelle 1 der elektrischen Maschine EM angeordnet sind, wobei die Schaltelemente B1 , K2 mit dem Planetengetriebe PG radial geschachtelt angeordnet sind.

Demzufolge ist das Planetengetriebe PG mit seinen Bauteilen radial innerhalb der Schaltele mente B1, K2 angeordnet. Hierzu ist das zweite Schaltelement K2 radial innerhalb des ers ten Schaltelements B1 angeordnet und das Planetengetriebe PG radial innerhalb des zwei ten Schaltelements K2 angeordnet.

Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes ist vorge sehen, dass das erste Schaltelement B1 als Lamellenbremse und das zweite Schaltelement K2 als Lamellenkupplung ausgeführt sind. Ferner ist bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb vorgesehen, dass Außenlamellen 5 des ersten Schaltelements B1 an einer Innenwand eines Gehäuses 13 befestigt sind. Somit ist kein zusätzlicher Lamellenträger erforderlich.

Darüber hinaus sind Innenlamellen 6 des ersten Schaltelements B1 und Außenlamellen 7 des zweiten Schaltelements K2 an einem gemeinsamen Lamellenträger 8 befestigt, wobei der gemeinsame Lamellenträger 8 mit einem Sonnenrad SR des Planetengetriebes PG ver bunden ist. Ferner ist bei dem elektrischen Antrieb vorgesehen, dass ein Innenlamellenträger

9 des zweiten Schaltelements K2 mit der Rotorwelle 1 gekoppelt ist.

Bei der hier gezeigten Ausführungsvariante ist der Innenlamellenträger 9 des zweiten Schalt elements K2 über ein Antriebsrad 10 mit der Rotorwelle 1 gekoppelt, wobei das Antriebsrad

10 eine Übergabestelle für die Ölversorgung zum Schmieren und Kühlen der in dem Ge häuse 13 enthaltenen Bauteile aufweist. Die Übergabestelle ist als Bohrung 11 ausgeführt und mit einer Bohrung der Abtriebswelle 3 deckungsgleich angeordnet, sodass Öl aus dem Inneren der Abtriebswelle 3 durch die Übergabestelle in den Innenraum des Gehäuses 13 einströmen kann.

Ferner ist vorgesehen, dass der Innenlamellenträger 9 des zweiten Schaltelements K2 und ein Hohlrad HR des Planetengetriebes PG ein gemeinsames Bauteil bilden, welches den An trieb des Planetengetriebes PG realisiert. Ein Planetenradträger PT des Planetengetriebes PG ist zum Abtrieb mit dem Abtriebsdifferential 2 gekoppelt.

Axial zwischen den Schaltelementen B1, K2 und dem Planetengetriebe PG einerseits und dem Abtriebsdifferential 2 andererseits ist eine Parksperre 12 vorgesehen, die mit dem Pla netenradträger PT des Planetengetriebes PG gekoppelt ist. Mit der Parksperre 12 kann der Abtrieb blockiert oder freigegeben werden.

Bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb für ein Kraftfahrzeug, der beispielsweise als Achsantrieb ausgebildet ist, kann durch das radial innerhalb der Schaltelemente B1, K2 an geordnete Planetengetriebe PG ein besonders bauraumsparender Antrieb realisiert werden.

Zusammenfassend wird ein elektrischer Antrieb vorgeschlagen, bei dem die Schaltelemente B1 , K2 axial hinter der Rotorwelle 1 angeordnet sind, sodass dadurch ein größerer Durch messer für die jeweiligen Lamellen der Schaltelemente B1 , K2 ermöglicht wird. Außerdem wird eine bauraumsparende Anordnung des Planetengetriebes PG realisiert, da dieses radial innerhalb der Schaltelemente B1 , K2 angeordnet wird. Darüber hinaus kann durch die vorge schlagene Anordnung die Kühlung und Schmierung des gesamten Radsatzes technisch günstiger umgesetzt werden.

Bei dem vorgeschlagenen Zweiganggetriebe, welches durch den Planetenradsatz bezie hungsweise durch das Planetengetriebe PG und die zugeordneten Schaltelemente B1, K2 realisiert wird, erfolgt der Antrieb über das Hohlrad HR des Planetengetriebes PG und der Abtrieb über den Planetenradträger PT beziehungsweise über den Steg des Planetengetrie bes PG.

Für den ersten Gang beziehungsweise für die erste Gangstufe wird das Sonnenrad SR des Planetengetriebes PG über das Gehäuse 13 durch das Schließen des ersten Schaltelements B1 gehäusefest gesetzt und damit abgebremst. Hierbei ergibt sich eine Übersetzung i=1 -io- Zum Schalten des zweiten Ganges beziehungsweise der zweiten Gangstufe wird das Plane tengetriebe PG verblockt, indem das Hohlrad HR mit dem Sonnenrad SR des Planetenge triebes PG über das geschlossene zweite Schaltelement K2 verbunden wird. Damit ergibt sich die Übersetzung i = 1 bei dem Planetengetriebe PG.

Bezuqszeichen

1 Rotorwelle

2 Abtriebsdifferential

3 Abtriebswelle

4 Abtriebswelle

5 Außenlamellen des ersten Schaltelements

6 Innenlamellen des ersten Schaltelements

7 Außenlamellen des zweiten Schaltelements

8 Lamellenträger

9 Innenlamellenträger des zweiten Schaltelements

10 Antriebsrad

11 Bohrung

12 Parksperre

13 Gehäuse

EM elektrische Maschine

PG Planetengetriebe

B1 erstes Schaltelement

K2 zweites Schaltelement

SR Sonnenrad des Planetengetriebes

HR Hohlrad des Planetengetriebes

PT Planetenradträger des Planetengetriebes