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Title:
ELECTRICALLY OPERABLE AXLE DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/155947
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrically operable axle drive train (1) for a motor vehicle (2), comprising an electric machine (4) accommodated in a motor housing (3), and a transmission assembly (6) accommodated in a transmission housing (5), wherein the electric machine (4) and the transmission assembly (6) form a structural unit (7), and a ventilation channel (8) extending through the transmission housing (5), opposite the direction of gravity, connects the transmission assembly (6) within the transmission housing (5) to the environment, wherein a separator cartridge (9) designed as a separate component from the transmission housing (5) is introduced into the ventilation channel (8) and is configured such that it reduces the flow rate of a hydraulic fluid (10) in the ventilation channel (8).

Inventors:
ETGES DOMINIK (DE)
LISCHOWSKI DOMINIK (DE)
DE BROUWER BENNO (DE)
Application Number:
PCT/DE2023/100022
Publication Date:
August 24, 2023
Filing Date:
January 13, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H57/027
Domestic Patent References:
WO2011060806A12011-05-26
WO2021213778A12021-10-28
Foreign References:
DE102017129586A12019-06-13
DE102019204907A12020-10-08
US6253637B12001-07-03
DE102007043462B32009-02-26
US4446755A1984-05-08
DE60024751T22006-07-06
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Claims:
Patentansprüche Elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang (1) für ein Kraftfahrzeug (2), umfassend eine in einem Motorgehäuse (3) aufgenommene elektrische Maschine (4), und eine in einem Getriebegehäuse (5) aufgenommene Getriebeanordnung (6), wobei die elektrische Maschine (4) und die Getriebeanordnung (6) eine bauliche Einheit (7) bilden, und ein sich entgegen der Schwerkraftrichtung durch das Getriebegehäuse (5) erstreckender Entlüftungskanal (8) die Getriebeanordnung (6) innerhalb des Getriebegehäuses (5) mit der Umgebung verbindet, wobei in dem Entlüftungskanal (8) eine als ein vom Getriebegehäuse (5) separates Bauteil ausgebildete Abscheider- Patrone (9) eingesetzt ist, welche so konfiguriert ist, dass sie die Strömungsgeschwindigkeit eines Hydraulikfluids (10) in dem Entlüftungskanal (8) reduziert, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zweiten Stirnfläche (16) ein Stopfen (17) angeordnet ist, welcher sich in axialer Richtung aus einem Grundkörper (13) heraus erstreckt, wobei der Stopfen (17) einen Ausgangskanal (18) aufweist, der durch eine zweite Öffnung (21) der zweiten Stirnfläche (16) hindurch mit einem Innenraum (14) des Grundkörpers (13) verbunden ist. Achsantriebsstrang (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (8) einen ersten sich in Schwerkraftrichtung erstreckenden Kanalabschnitt (11) aufweist, von dem aus sich ein zweiter Kanalabschnitt (12) in radialer sowie axialer Richtung durch das Getriebegehäuse (5) zur Getriebeanordnung (6) hin erstreckt und die Abscheider- Patrone (9) in dem zweiten Kanalabschnitt (12) angeordnet ist. Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheider-Patrone (9) aus einem Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, gefertigt ist. Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheider-Patrone (9) formschlüssig und/oder kraftschlüssig in dem Entlüftungskanal (8) fixiert ist. Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheider-Patrone (9) einen zylinderförmigen Grundkörper (13) aufweist, dessen Innenraum (14) durch eine erste Öffnung (20) einer ersten Stirnfläche (15) und durch eine zweite Öffnung (21) einer zweiten Stirnfläche (16) hindurch von Hydraulikfluid (10) durchströmbar ist.

6. Achsantriebsstrang (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (17) exzentrisch zum zylinderförmigen Grundkörper (13) angeordnet ist. 7. Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (14) axial versetzt vor der zweiten Öffnung (21) ein Blendenelement (19) angeordnet ist, so dass eine axiale Anströmung der zweiten Öffnung (21) aus dem Innenraum (14) durch das Hydraulikfluid (10) verhindert ist. 8. Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (20) der ersten Stirnfläche (15) wenigsten zwei Einlassöffnungen (23,24) umfasst, welche in Schwerkraftrichtung oberhalb einer in der ersten Stirnfläche (15) vorgesehenen Rückführöffnung (25) angeordnet sind.

9. Achsantriebsstrang (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Mantelfläche des Grundkörpers (13) radial herausstehende Rippen (26) ausgebildet sind, mittels derer die Abscheider-Patrone (9) in dem Entlüftungskanal (8) verpresst ist.

Description:
Elektrisch betreibbarer Achsantriebsstranq

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in einem Motorgehäuse aufgenommene elektrische Maschine, und eine in einem Getriebegehäuse aufgenommene Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, und ein sich entgegen der Schwerkraftrichtung durch das Getriebegehäuse erstreckender Entlüftungskanal die Getriebeanordnung innerhalb des Getriebegehäuses mit der Umgebung verbindet.

Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.

Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011 , Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegel-raddifferenzial oder Stirnraddifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2- Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibbarer Antriebsstrang bezeichnet.

Neben den rein elektrisch betriebenen Antriebssträngen sind auch hybride Antriebsstränge bekannt. Derartige Antriebsstränge eines Hybridfahrzeuges umfassen üblicherweise eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglichen - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben.

Bei der Entwicklung der für E-Achsen oder Hybridmodule vorgesehenen elektrischen Maschinen besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, deren Leistungsdichten zu steigern, so dass der hierzu notwendigen Kühlung insbesondere der elektrischen Maschinen wachsende Bedeutung zukommt. Aufgrund der notwenigen Kühlleistungen haben sich in den meisten Konzepten Hydraulikflüssigkeiten, wie Kühlöle, zum Abtransport von Wärme aus den thermisch beaufschlagten Bereichen einer elektrischen Maschine durchgesetzt.

Die in den bezeichneten E-Achsen oder Hybridmodulen üblicherweise vorgesehenen Getriebe werden in der Regel mit einem Getriebeöl geschmiert, wobei dieses häufig auch als Kühlöl für die elektrische Maschine verwendet wird. Um das Schmiermittel bzw. Kühlöl zuverlässig an die verschiedenen Schmier- bzw. Kühlstellen zu bringen, ist es bekannt, einen hydraulischen Fluidreislauf in der entsprechenden Antriebsvorrichtung auszubilden.

Es ist bei derartigen Antriebsstrangkonfigurationen in der Regel eine Entlüftung bzw. einen Druckausgleich des Motor- und/oder Getrieberaums zur Umgebung vorzusehen. Dabei besteht die Herausforderung, die Entlüftung so zu gestalten, dass zum einen ein Luftaustausch zum Druckausgleich des Motor- und/oder Getrieberaums mit der Umwelt gewährleistet werden kann, ohne dass die Entlüftung zu einem ungewünschten Austritt an Betriebsmitteln, z.B. Öl aus dem Motor- und/oder Getrieberaum führt. Dies stellt auch insoweit eine Herausforderung dar, da durch die üblicherweise hohen Drehzahlen in derartigen automobilen Anwendungen, eine starke Ölschaum- oder Ölnebelbildung im Betrieb eines derartigen Antriebssystems innerhalb des Motor- und/oder Getrieberaums begünstigt wird.

Ferner entstehen aufgrund von Temperaturänderungen des Öls in derartigen

Getrieben von E-Achsen regelmäßig Druckschwankungen, die mittels Luftaustausch mit der Umgebung vermieden bzw. mittels entsprechend vorgesehenen Entlüftern ausgeglichen werden können. Mit Öl angereicherte Luft und Dämpfe sollen dabei möglichst nur gefiltert in die Atmosphäre gelangen, so dass hierzu in der Regel entsprechende Filtersysteme eingesetzt werden.

Aus dem Stand der Technik sind grundsätzlich zahlreiche Möglichkeiten bekannt, Getriebe zu entlüften. Exemplarisch sei hierzu auf die DE102007043462B3, die US4,446,755 oder die DE60024751T2 verwiesen.

WO 2011/ 060 806 A1 offenbart eine Entlüftungsanordnung fuer eine Baugruppe mit in Schmiermittel laufenden Bauteilen. Die Entlüftungsanordnung umfasst ein Gehäuseteil, ein drehendes Bauteil, das mittels eines Waelzlagers um eine Drehachse A gegenüber dem Gehäuseteil drehbar gelagert ist, sowie einen Entlüftungskanal zum Entlüften der Baugruppe, wobei eine innere Mündung des Entlüftungskanals axial benachbart zum Wälzlager angeordnet ist, und wobei die Mündung des Entlüftungskanals das Wälzlager in Axialansicht zumindest teilweise überdeckt.

WO 2021/ 213 778 A1 offenbart eine Entlüftungsvorrichtung für eine Antriebskomponente in einem Kraftfahrzeug, wobei die Entlüftungsvorrichtung eine Zugangsleitung und einen Membranentlüfter mit einer Entlüftungsmembrane sowie eine Abluftseite aufweist, wobei die Entlüftungsvorrichtung zum fluidleitenden Verbinden eines Innenraums einer Antriebskomponente mit einer die Antriebskomponente umgebenden Umwelt eingerichtet ist, wobei die Entlüftungsmembran in einer planmäßigen Strömungsrichtung aus der Antriebskomponente in die diese umgebende Umwelt stromabwärts zu der Zugangsleitung und stromaufwärts zu der Abluftseite angeordnet ist, wobei die Zugangsleitung eine Aerosolfalle aufweist, welche ein Labyrinth zum Ablagern von Flüssigkeit an wenigstens einer Wandung des Labyrinths aufweist und dass diese Aerosolfalle als separates Bauteil gegenüber der Zugangsleitung und gegenüber dem Membranentlüfter ausgebildet ist

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, der die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme vermeidet oder zumindest reduziert und einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug realisiert, der eine sichere Entlüftung des Achsantriebsstrang gewährleistet, ohne dass es zu einem unerwünschten Austritt von Öl aus dem Achsantriebsstrang kommt. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, dass der Achsantriebsstrang kostengünstig in der Herstellung sowie einfach in der Montage ausgeführt ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in einem Motorgehäuse aufgenommene elektrische Maschine, und eine in einem Getriebegehäuse aufgenommene Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, und ein sich entgegen der Schwerkraftrichtung durch das Getriebegehäuse erstreckender Entlüftungskanal die Getriebeanordnung innerhalb des Getriebegehäuses mit der Umgebung verbindet, wobei in dem Entlüftungskanal eine als ein vom Getriebegehäuse separates Bauteil ausgebildete Abscheider-Patrone eingesetzt ist, welche so konfiguriert ist, dass sie die Strömungsgeschwindigkeit eines Hydraulikfluids in dem Entlüftungskanal reduziert.

Somit kann in dem erfindungsgemäßen Achsantriebsstrang das Eindringen von Hydraulikfluid in einen Bereich des Entlüftungskanals, also beispielsweise vor einem Filtersystem, verhindert bzw. reduziert werden. Je nach Betriebspunkt in der Getriebeanordnung gelangt Hydraulikfluid, beispielsweise ein Getriebeöl, in kritische Bereiche des Entlüftungskanals, was durch die Abscheider-Patrone verhindert oder zumindestens reduziert werden kann. Durch die Abscheider- Patrone kann bewirkt werden, das Hydraulikfluid nicht ungewollt in Bereichen des Entlüftungskanals gesammelt wird, was wiederum dazu führt, dass für den Betrieb notwendige Ölniveau in der Getriebeanordnung nicht unbeabsichtigt sinkt.

Hierdurch kann ein hinreichend hydraulikfluidbeaufschlagter Betrieb der Getriebeanordnung ohne unbeabsichtigt sinkendes Ölniveau sichergestellt werden. Ferner kann durch das verbesserte Zurückhalten von Hydraulikfluid durch die Abscheider-Patrone die Umweltbelastung durch ungewollt austretendes Hydraulikfluid weiter reduziert werden. Die Abscheider-Patrone reduziert die Strömungsgeschwindigkeit des Hydraulikfluids in dem Entlüftungskanal und führt das Hydraulikfluid zurück in den Innenraum der Getriebeanordnung, wodurch der Ölverlust in der Getriebeanordnung verhindert bzw. verringert werden kann. Gleichzeitig kann Luft entweichen, um Druckschwankungen aufgrund von Temperaturänderungen des Hydraulikfluids in der Getriebeanordnung auszugleichen und die beim Betrieb entstehenden Dämpfe abzuführen.

Zunächst werden die technischen Elemente des erfindungsgemäßen Achsantriebsstrangs näher erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausführungsformen aufgezeigt.

Ein elektrisch betreibbarer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kann wenigstens eine elektrische Maschine und wenigstens eine Getriebeanordnung umfassen, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung bevorzugt jeweils eine bauliche Einheit bilden. Der elektrische Achsantriebsstrang kann auch eine erste elektrische Maschine mit einer ersten Getriebeanordnung sowie eine zweite elektrische Maschine und mit einer zweiten Getriebeanordnung aufweisen, die in ihrer Gesamtheit wieder eine bauliche Einheit ausbilden.

Erfindungsgemäß besitzt die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse, wobei die bauliche Einheit über eine Fixierung der Getriebeanordnung gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Diese bauliche Einheit wird gelegentlich auch als E-Achse bezeichnet.

Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik der elektrischen Maschine aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen. Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Grauguss oder Stahlguss geformt sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Motorgehäuse ganz oder teilweise aus einem Kunststoff auszubilden. Das Motorgehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein.

Ein Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern (eventuell Kurvenscheiben) bei allen Belastungen diejenigen Freiheitsgrade zu gewähren, derer sie bedürfen, ohne sie in der Dreh- und eventuell Bahnbewegung zu behindern, sowie Lagerkräfte und Abstützmomente aufzunehmen.

Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Gehäuse ist insbesondere konfiguriert, sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen als auch Schmierstoff sicher aufnehmen können.

Das Motorgehäuse der elektrischen Maschine und/oder das Getriebegehäuse der Getriebeanordnung können/kann auch jeweils in einem Antriebsstranggehäuse aufgenommen sein. Das Antriebsstranggehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, das Antriebsstranggehäuse aus einem Kunststoff zu bilden. Das Antriebsstranggehäuse kann insbesondere bevorzugt eine topfartige Grundform aufweisen, so dass die elektrische Maschine und das Getriebe über die offene Stirnseite des Antriebsstranggehäuses in dieses eingesetzt werden können.

Eine elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfasst in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil. Im Zusammenhang mit der Erfindung kann die elektrische Maschine als Radial- oder Axialflussmaschine ausgebildet sein. Um einen axial besonders kompakt bauende Achsantriebsstrang auszubilden, sind Axialflussmaschinen zu bevorzugen.

Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/rnin, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/rnin, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/rnin bereitstellt.

Ferner weist die elektrische Maschine bevorzugt auch ein Kühlsystem auf. Das Kühlsystem dient der Abfuhr der innerhalb einer elektrischen Maschine durch elektrische Verluste erzeugten Wärme. Ein derartiges Kühlsystem kann Kühlkanäle innerhalb von Rotor (Rotorkühlkanal) und/oder Stator (Statorkühlkanal) aufweisen, durch die ein entsprechendes Kühlmedium zwecks Abtransportes der Wärme geführt ist. Besonders bevorzugt ist das Kühlsystem mit der Getriebeanordnung gekoppelt, so dass beispielsweise das zur Schmierung der Getriebeanordnung verwendete Öl auch zur Kühlung der elektrischen Maschine verwendet wird.

Die Getriebeanordnung des elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs ist insbesondere mit der elektrischen Maschine koppelbar, welche zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Antriebsdrehmoment handelt es sich besonders bevorzugt um ein Hauptantriebsdrehmoment, sodass das Kraftfahrzeug ausschließlich durch das Antriebsdrehmoment angetrieben wird.

Bevorzugt ist die Getriebeanordnung als ein Planetengetriebe ausgebildet, ganz besonders bevorzugt als ein schaltbares, insbesondere zweigängiges Planetengetriebe. Ferner kann die Getriebeanordnung alternativ oder ergänzend ein Differentialgetriebe aufweisen. Ein Differentialgetriebe ist ein Planetengetriebe mit einem Antrieb und zwei Abtrieben. Es hat üblicherweise die Funktion, zwei Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs so anzutreiben, dass sie in Kurven unterschiedlich schnell, aber mit gleicher Vortriebskraft drehen können.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Entlüftungskanal einen ersten sich in Schwerkraftrichtung erstreckenden Kanalabschnitt aufweist, von dem aus sich ein zweiter Kanalabschnitt in radialer sowie axialer Richtung durch das Getriebegehäuse zur Getriebeanordnung hin erstreckt und die Abscheider-Patrone in dem zweiten Kanalabschnitt angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass hierdurch eine besonders gute Entlüftung als auch Rückführung des Hydraulikfluids in die Getriebeanordnung ermöglicht werden kann.

Der erste Kanalabschnitt und der zweite Kanalabschnitt können voneinander verschiedene Strömungsquerschnitte aufweisen. Bevorzugt weisen der erste Kanalabschnitt und/oder der zweite Kanalabschnitt einen kreisrunden Strömungsquerschnitt auf. Ferner ist es bevorzugt, dass der erste Kanalabschnitt einen kürzeren Strömungspfad aufweist als der zweite Kanalabschnitt.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Abscheider-Patrone aus einem Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, gefertigt ist, was zum einen fertigungstechnisch günstig ist, zum anderen aber auch Gewichtsvorteile durch Verwendung eines vergleichsweise leichten Werkstoffs ermöglicht.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abscheider-Patrone formschlüssig und/oder kraftschlüssig in dem Entlüftungskanal fixiert ist, was insbesondere auch eine einfache und kostengünstige Montage der Abscheider-Patrone in dem Entlüftungskanal erlaubt.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Abscheider-Patrone einen zylinderförmigen Grundkörper aufweist, dessen Innenraum durch eine erste Öffnung einer ersten Stirnfläche und durch eine zweite Öffnung einer zweiten Stirnfläche hindurch von Hydraulikfluid durchströmbar ist, wodurch sich eine besonders gute Entlüftung wie Rückführung von Hydraulikfluid realisieren lässt.

Erfindungsgemäß ist an der zweiten Stirnfläche ein Stopfen angeordnet , welcher sich in axialer Richtung aus dem Grundkörper heraus erstreckt, wobei der Stopfen einen Ausgangskanal aufweist, der durch die zweite Öffnung der zweiten Stirnfläche hindurch mit dem Innenraum des Grundkörpers verbunden ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass zum einen ein axialer Anschlag der Abscheider-Patrone innerhalb des Entlüftungskanals ausgebildet werden kann, wodurch eine sichere und fehlerfreie Montage beim Einsetzen der Abscheider- Patrone in den Entlüftungskanal begünstigt wird.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Stopfen exzentrisch zum zylinderförmigen Grundkörper angeordnet ist. Hierdurch kann eine weitere Verbesserung der Montagesicherheit erreicht werden, indem durch die Exzentrizität ein „Poka Yoke“-Prinzip verwirklicht werden kann, so dass die Position der Abscheider-Patrone in dem Entlüftungskanal eindeutig bestimmt ist.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass in dem Innenraum axial versetzt vor der zweiten Öffnung ein Blendenelement angeordnet ist, so dass eine axiale Anströmung der zweiten Öffnung aus dem Innenraum durch das Hydraulikfluid verhindert ist. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass ein effektives Abbremsen der Fließgeschwindigkeit des Hydraulikfluids innerhalb des Grundkörpers der Abscheider-Patrone erfolgen kann. Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die erste Öffnung der ersten Stirnfläche wenigsten zwei Einlassöffnungen, umfasst, welche in Schwerkraftrichtung oberhalb einer in der ersten Stirnfläche vorgesehenen Rückführöffnung angeordnet sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein besonders effektiver Eintritt von Hydraulikfluid in die Abscheider-Patrone und Austritt aus dieser bereitgestellt werden kann.

Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass an der äußeren Mantelfläche des Grundkörpers radial herausstehende Rippen ausgebildet sind, mittels derer die Abscheider-Patrone in dem Entlüftungskanal verpresst ist, was sich als besonders montagefreundlich und kostengünstig erwiesen hat.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.

Es zeigt:

Figur 1 einen Achsantriebsstrang in einer perspektivischen Axialschnittdarstellung,

Figur 2 eine Detailansicht eines Entlüftungskanals in einem Getriebegehäuse in einer perspektivischen Axialschnittansicht,

Figur 3 eine Abscheider-Patrone in einer perspektivischen, einer Frontal- und einer Rückseitenansicht,

Figur 4 eine Abscheider-Patrone in einer Axialschnittdarstellung und einer Aufsicht,

Figur 5 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang in einer Blockschaltdarstellung. Die Figur 1 zeigt einen elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang 1 für ein Kraftfahrzeug 2, wie es exemplarisch auch in der Figur 5 skizziert ist.

Der Achsantriebsstrang 1 umfasst eine in einem Motorgehäuse 3 aufgenommene elektrische Maschine 4 und eine in einem Getriebegehäuse 5 aufgenommene Getriebeanordnung 6, wobei die elektrische Maschine 4 und die Getriebeanordnung 6 eine bauliche Einheit 7 bilden.

Die Getriebeanordnung 6 ist in dem gezeigten Beispiel eine nasslaufende Planetengetriebekonfiguration, welche axial unmittelbar benachbart zu der elektrischen Maschine 4 angeordnet ist.

Ein sich entgegen der Schwerkraftrichtung durch das Getriebegehäuse 5 erstreckender Entlüftungskanal 8 verbindet die Getriebeanordnung 6 innerhalb des Getriebegehäuses 5 mit der Umgebung. In dem Entlüftungskanal 8 ist eine als ein vom Getriebegehäuse 5 separates Bauteil ausgebildete Abscheider-Patrone 9 eingesetzt, welche so konfiguriert ist, dass sie die Strömungsgeschwindigkeit eines Hydraulikfluids 10 in dem Entlüftungskanal 8 reduziert.

Aus der Figur 1 ist ferner ersichtlich, dass der Entlüftungskanal 8 einen ersten sich in Schwerkraftrichtung erstreckenden Kanalabschnitt 11 aufweist, von dem aus sich ein zweiter Kanalabschnitt 12 in radialer sowie axialer Richtung durch das Getriebegehäuse 5 zur Getriebeanordnung 6 hin erstreckt und die Abscheider- Patrone 9 in dem zweiten Kanalabschnitt 12 angeordnet ist.

Der Entlüftungskanal 8 mündet in Richtung der Getriebeanordnung 6 radial oberhalb einer Freilaufeinrichtung 27, welche ein erstes Hohlrad 28 der Getriebeeinrichtung 6 koaxial umschließt.

Die Abscheider-Patrone 9 wird anhand der Figuren 2-4 nachfolgend noch näher erläutert. Die Abscheider-Patrone 9 ist aus einem Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, gefertigt und formschlüssig und/oder kraftschlüssig in dem Entlüftungskanal 8 fixiert. Die Abscheider-Patrone 9 weist einen zylinderförmigen Grundkörper 13 auf, dessen Innenraum 14 durch eine erste Öffnung 20 einer ersten Stirnfläche 15 und durch eine zweite Öffnung 21 einer zweiten Stirnfläche 16 hindurch von Hydraulikfluid 10 durchströmbar ist, was sich gut anhand der Figuren 3-4 nachvollziehen lässt. Die erste Öffnung 20 der ersten Stirnfläche 15 besitzt wenigsten zwei Einlassöffnungen 23,24, welche in Schwerkraftrichtung oberhalb einer in der ersten Stirnfläche 15 vorgesehenen Rückführöffnung 25 angeordnet sind. An der äußeren Mantelfläche des Grundkörpers 13 sind radial herausstehende Rippen 26 ausgebildet, mittels derer die Abscheider-Patrone 9 in dem Entlüftungskanal 8 verpresst ist.

An der zweiten Stirnfläche 16 ist ein Stopfen 17 angeordnet, welcher sich in axialer Richtung aus dem Grundkörper 13 heraus erstreckt, wobei der Stopfen 17 einen Ausgangskanal 18 aufweist, der durch die zweite Öffnung 21 der zweiten Stirnfläche 16 hindurch mit dem Innenraum 14 des Grundkörpers 13 verbunden ist. Dabei ist der Stopfen 17 exzentrisch zum zylinderförmigen Grundkörper 13 angeordnet.

Aus der Figur 4 wird ersichtlich, dass in dem Innenraum 14 axial versetzt vor der zweiten Öffnung 21 ein Blendenelement 19 angeordnet ist, so dass eine axiale Anströmung der zweiten Öffnung 21 aus dem Innenraum 14 durch das Hydraulikfluid 10 verhindert ist, was durch die entsprechenden Pfeile angedeutet ist.

Hydraulikfluid 10 und Luft 29 gelangen durch die Einlassöffnungen 23,24 in den Innenraum 14 des Grundkörpers 13 der Abscheider-Patrone 9. Im Innenraum 14 der Abscheider-Patrone 9 wird dann im Betrieb des Achsantriebsstrangs 1 Hydraulikfluid 10 und Luft 29 verteilt. Ein Teil des Hydraulikfluids 10 und der Luft 29 gelangt über eine Art "Labyrinth-Führung", welche durch das in Strömungsrichtung des Hydraulikfluids 10 liegende Blendenelement 19 definiert wird, in den Kopfraum 30 der Abscheider-Patrone 9. Der Kopfraum 30 wird also durch das sich jeweils in einer radialen Ebene erstreckende Blendenelement 19 und der zweiten Stirnfläche 16 definiert. Das Blendenelement 19, das monolithisch mit dem Grundkörper 13 ausgebildet ist, verhindert bzw. minimiert das direkte Einströmen des Hydraulikfluids 10 in die zweite Öffnung 21 der zweiten Stirnfläche 16. Durch die dadurch bewirkte Umlenkung des Fluidstroms an Hydraulikfluid 10 aus einer axialen in eine radiale Richtung, wird das Hydraulikfluid 10 nach unten geleitet, so dass ein Großteil davon wieder über die Rückführöffnung 25 in die Getriebeanordnung 6 gelangt. Luft 29, die aus der Getriebeanordnung 6 geführt werden soll, gelangt über die Öffnung 21 und den Ausgangskanal 18 in den zweiten Kanalabschnitt 12 des Entlüftungskanals 8.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Bezuqszeichenliste

1 Achsantriebsstrang

2 Kraftfahrzeug

3 Motorgehäuse

4 elektrische Maschine

5 Getriebegehäuse

6 Getriebeanordnung

7 Einheit

8 Entlüftungskanal

9 Abscheider-Patrone

10 Hydraulikfluid

11 Kanalabschnitt

12 Kanalabschnitt

13 Grundkörper

14 Innenraum

15 Stirnfläche

16 Stirnfläche

17 Stopfen

18 Ausgangskanal

19 Blendenelement

20 Öffnung

21 Öffnung

23 Einlassöffnung

24 Einlassöffnung

25 Rückführöffnung

26 Rippen

27 Freilaufeinrichtung

28 Hohlrad

29 Luft

30 Kopfraum