Titel

Modularer elektrischer Achsantrieb

Die Erfindung betrifft einen modularen Achsantrieb, insbesondere einen modularen elektrischen Achsantrieb, für Fahrzeuge, ein Herstellungsverfahren für einen modularen Achsantrieb und ein Montageverfahren eines modularen Achsantriebs in einem Fahrzeug.

Stand der Technik

In der DE 102017 103397 Al ist eine Achsantriebseinheit für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug beschrieben, wobei die Achsantriebseinheit wenigstens einen Elektromotor und ein Getriebe derart aufweisen soll, dass der Elektromotor und das Getriebe eine Baueinheit bilden. Außerdem soll die Baueinheit ein gemeinsames Gehäuse aufweisen.

In der DE 102013 222 090 Al wird ein Antriebssatz bestehend aus einem Elektromotor mit Leistungselektronik und einem Getriebe offenbart.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung schafft einen modularen Achsantrieb, insbesondere einen modularen elektrischen Achsantrieb, für Fahrzeuge mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und ein Fahrzeug, ein Herstellungsverfahren für einen modularen Achsantrieb und ein Montageverfahren eines modularen Achsantriebs in einem Fahrzeug mit den Merkmalen der weiteren unabhängigen Ansprüche. Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten zum leicht ausführbaren Integrieren zumindest einer elektrischen Maschine und eines mit der elektrischen Maschine zusammenwirkenden Getriebes sowie einer die elektrische Maschine steuernden Leistungselektronik zu einem modularen (elektrischen) Achsantrieb mit einem gemeinsamen Kühlmittelkreislauf. Das mittels der vorliegenden Erfindung bereitgestellte „modulare Gehäusekonzept“ erlaubt eine modulare Integration der elektrischen Maschine, des Getriebes und der Leistungselektronik in den leicht an und/oder in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, montierbaren modularen Achsantrieb mit gemeinsamem Kühlmittelkreislauf. Die modulare Integration und Ausbildung des gemeinsamen Kühlmittelkreislaufs erfolgt lediglich mittels einer geeigneten Ausbildung von Kühlmittelkanälen in den Gehäusen der elektrischen Maschine, des Getriebes und der Leistungselektronik. Wie anhand der nachfolgenden Erläuterungen deutlich wird, ermöglicht das „modulare Gehäusekonzept“ eine Vielzahl von Designfreiheiten bei der Ausbildung des vorteilhaften modularen Achsantriebs. Insbesondere kann eine Leistung des aus zumindest der elektrischen Maschine, dem Getriebe und der Leistungselektronik gebildeten modularen Achsantriebs problemlos anwendungsspezifisch skaliert und relativ einfach individualisiert werden. Beispielsweise ist der mittels der vorliegenden Erfindung realisierte elektrische Achsantrieb sowohl für eine niedrige Leistungsklasse bei Betriebsspannungen von ca. 260 V [Volt] bis 480 V als auch für eine hohe Leistungsklasse bei Betriebsspannungen von ca. 480 V bis 850 V geeignet. Der erfindungsgemäße elektrische Achsantrieb kann deshalb auch zum Ausführen spezieller Performance-Anwendungen eingesetzt werden.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein modularer Achsantrieb, insbesondere ein elektrischer Achsantrieb, für Fahrzeuge eine elektrische Maschine, ein Getriebe und eine Leistungselektronik. Die elektrische Maschine weist ein sich in axialer Richtung erstreckendes Maschinengehäuse auf. Das Maschinengehäuse weist wenigstens einen Maschinenkühlmittelkanal auf, der sich entlang eines Abschnitts des Maschinengehäuses erstreckt. Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse auf. Das Getriebegehäuse weist wenigstens einen Getriebekühlmittelkanal auf, der sich entlang eines Abschnitts des Getriebegehäuses erstreckt. Die Leistungselektronik weist ein Elektronikgehäuse auf. Das Elektronikgehäuse weist wenigstens einen Elektronikkühlmittelkanal auf, der sich entlang eines Abschnitts des Elektronikgehäuses erstreckt. Das Maschinengehäuse ist an seiner in axialer Richtung vorne liegenden Antriebsseite mit dem Getriebegehäuse lösbar mechanisch verbunden. Das Elektronikgehäuse ist mit dem Getriebegehäuse und dem Maschinengehäuse lösbar mechanisch verbunden. Der Elektronikkühlmittelkanal ist mit einem Kühlmittelzulauf fluidleitend verbunden. Der Maschinenkühlmittelkanal und zusätzlich oder alternativ der Getriebekühlmittelkanal sind mit einem Kühlmittelablauf fluidleitend verbunden. Der Elektronikkühlmittelkanal, der Maschinenkühlmittelkanal und der Getriebekühlmittelkanal sind derart fluidleitend verbunden, dass Kühlmittel von dem Kühlmittelzulauf über den Elektronikkühlmittelkanal, den Maschinenkühlmittelkanal und den Getriebekühlmittelkanal zu dem Kühlmittelablauf fließen kann.

Der Maschinenkühlmittelkanal, der Getriebekühlmittelkanal und der Elektronikkühlmittelkanal bilden einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf aus, welcher über den Kühlmittelzulauf und den Kühlmittelablauf an eine Kühlmittelführung bzw. an ein Kühlmittelreservoir eines Fahrzeugs anbindbar ist. Über den gemeinsamen Kühlmittelkreislauf sind nach dem Kühlmittelzulauf zunächst die Leistungselektronik und anschließend die elektrische Maschine und das Getriebe kühlbar. Mindestens ein Verbindungselement kann derart an dem Elektronikgehäuse oder dem Motorgehäuse bzw. dem Getriebe angeordnet oder ausgebildet sein, dass der Elektronikkühlmittelkanal über das mindestens eine Verbindungselement mit dem Maschinenkühlmittelkanal bzw. dem Getriebekühlmittelkanal fluidleitend verbunden ist. Alternativ kann an dem Elektronikgehäuse eine Dreiwegefluidkupplung (z. B. ein T-Stück) angeordnet sein, die den Elektronikkühlmittelkanal mit dem Motorkühlmittelkanal und dem Getriebekühlmittelkanal verbindet, zudem kann vor dem Kühlmittelablauf eine weitere Dreiwegefluidkupplung (z. B. ein T-Stück) angeordnet sein, die den Motorkühlmittelkanal und den Getriebekühlmittelkanal mit dem Kühlmittelabfluss fluidleitend verbindet. Über eine einfach ausführbare Montage der Leistungselektronik an dem Getriebegehäuse und an dem Maschinengehäuse kann damit der gemeinsame Kühlmittelkreislauf zwischen der Leistungselektronik und Getriebe und der elektrischen Maschine. Auf eine jeweils separate Anbindung des Elektronikkühlmittelkanals, des Maschinenkühlmittelkanals und des Getriebekühlmittelkanals an die Kühlmittelführung bzw. das Kühlmittelreservoir des Fahrzeugs kann somit verzichtet werden. Dies verringert die Anzahl der Elemente und erleichtert den Zusammenbau des modularen Achsantriebs. Insbesondere bei Performance-Anwendungen in der hohen Leistungsklasse von 480 V bis 850 V, bei der die elektrische Maschine und die Leistungselektronik aber auch das Getriebe einer erhöhten thermischen Belastung unterliegen, stellt der modulare elektrische Achsantrieb mit dem gemeinsamen Kühlmittelkreislauf eine effektive und gemäß der Leistungsklasse individualisirbare/konfektionierbare Kühlung aller belasteten Komponenten bereit. Somit kann ein Überhitzen und eine vorzeitige Beschädigung sowohl der elektrischen Maschine und der Leistungselektronik als auch des Getriebes verhindert werden. Dennoch sind die Komponenten des modularen Achsantriebs schnell und einfach miteinander verbindbar sowie je nach Einsatzgebiet skalierbar.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Maschinengehäuse an seiner Antriebsseite offen. Das Getriebegehäuse deckt die offene Antriebsseite, bevorzugt zumindest teilweise und besonders bevorzugt vollständig, ab.

Das Getriebegehäuse dient somit als Abdeckung für die offene Antriebsseite des Maschinengehäuses, wodurch auf eine separate Abdeckung für das Maschinengehäuse verzichtet werden kann. Dies reduziert das aufzuwendende Material, die Anzahl der Elemente, das Gesamtgewicht und die Zeit, die zum Zusammenbau des modularen Achsantriebs benötigt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Maschinengehäuse an seiner in axialer Richtung hinten liegenden Rückseite offen und umfasst einen Deckel. Der Deckel ist mit dem Maschinengehäuse an dessen offener Rückseite lösbar mechanisch verbunden. Der Deckel deckt die offene Rückseite, bevorzugt zumindest teilweise und besonders bevorzugt vollständig, ab. Dabei ist das Elektronikgehäuse mit dem Maschinengehäuse an dessen Deckel lösbar mechanisch verbunden.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Deckel des Maschinengehäuses der vorliegenden Erfindung sowohl die Integration der elektrischen Maschine und des zusammenwirkenden Getriebes erleichtert, als auch eine Abdichtung des Maschinengehäuses gegenüber der äußeren Umgebung verbessert. Durch den Deckel des Maschinengehäuses wird ein einfacher und schneller Zugang zu der elektrischen Maschine gewährleistet und zudem auch gleichzeitig die mechanische Verbindung zwischen Elektronikgehäuse und Maschinengehäuse bereitgestellt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich der Maschinenkühlmittelkanal bis in den Deckel hinein. Insbesondere kann die fluidleitende Verbindung zwischen dem Elektronikkühlmittelkanal und dem Maschinenkühlmittelkanal bevorzugt im Bereich des Deckels erfolgen. Zudem kann bevorzugt eine Umlenkung des Kühlmittels zwischen mehreren Maschinenkühlmittelkanälen im Deckel vorgesehen sein.

Durch den sich bis in den Deckel erstreckenden Kühlmittelkanal kann die elektrische Maschine besonders flächendeckend gekühlt werden. Insbesondere, wenn die Umlenkung des Kühlmittels zwischen mehreren Maschinenkühlmittelkanälen im Deckel erfolgt, kann das Maschinengehäuse besonders einfach gefertigt werden, da keine Umlenkungen (sondern nur im Wesentlichen gerade Maschinenkühlmittelkanäle) in dem Maschinengehäuse vorgesehen werden müssen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Maschinenkühlmittelkanal und der Getriebekühlmittelkanal derart ausgestaltet, dass Kühlmittel mehrfach zwischen dem Maschinengehäuse und dem Getriebegehäuse hin und her fließen kann, bevor es zu dem Kühlmittelabfluss gelangt. Dabei umfassen das Getriebegehäuse und das Maschinengehäuse jeweils mehrere Kühlmittelkanäle, die wechselweise miteinander fluidleitend verbunden sind. Insbesondere kann das Kühlmittel in dem Getriebegehäuse und bevorzugt, sofern vorhanden, in dem Deckel umgelenkt werden, sodass Kühlmittel von einem Maschinenkühlmittelkanal in einen fluidleitend angeschlossenen Getriebekühlmittelkanal strömen, in diesem umgelenkt und anschließend in einen weiteren mit dem Getriebekühlmittelkanal verbundenen Maschinenkühlmittelkanal strömen kann, um daraufhin in dem Maschinengehäuse oder in dem Deckel, bis in den sich der Maschinenkühlmittelkanal erstreckt, umgelenkt zu werden und dann über den Maschinenkühlmittelkanal in einen weiteren fluidleitend angeschlossenen Getriebekühlmittelkanal strömen zu können. Dies kann mehrfach wiederholt werden, bis das Kühlmittel an dem Kühlmittelabfluss ausströmen kann.

Durch die mehrfache Umlenkung und das Hin-und-her-Fließen des Kühlmittels zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe werden beide Elemente besonders effektiv gekühlt. Dies ermöglicht insbesondere Performance- Anwendungen in der hohen Leistungsklasse von 480 V bis 850 V.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Getriebegehäuse einen ersten Lagerschild für die elektrische Maschine. In dem ersten Lagerschild kann eine Maschinenwelle der elektrischen Maschine drehbar gelagert werden.

Die Integration des ersten Lagerschilds in das Getriebegehäuse reduziert die Anzahl der Elemente und vereinfacht den Zusammenbau des modularen Achsantriebs.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Deckel einen zweiten Lagerschild für die elektrische Maschine. In dem zweiten Lagerschild kann die Maschinenwelle der elektrischen Maschine drehbar gelagert werden.

Die Integration des zweiten Lagerschilds in den Deckel reduziert die Anzahl der Elemente und vereinfacht den Zusammenbau des modularen Achsantriebs.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der modulare Achsantrieb ferner eine Zwischenwelle, die in dem Getriebegehäuse und dem Deckel gelagert ist. Die Zwischenwelle ist an einem Getriebeausgang des Getriebes angebunden. Bevorzugt ist die Zwischenwelle in dem ersten Lagerschild und zusätzlich oder alternativ in dem zweiten Lagerschild drehbar gelagert. Durch Verwendung der Zwischenwelle lassen sich in dem mit der hier beschriebenen Ausführungsform des modularen Achsantriebs ausgestatteten Fahrzeug zwei gleich lange Antriebswellen realisieren. Auf diese Weise können u.a. verbesserte fahrdynamische Eigenschaften des Kraftfahrzeugs erzielt werden und zudem oder alternativ Skaleneffekte bei der Beschaffung der Seitenwellen genutzt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der modulare Achsantrieb ferner Einbauadapter. Die Einbauadapter sind ausgebildet, den modularen Achsantrieb mit einem Rahmen eines Fahrzeugs mechanisch zu verbinden. Das Getriebegehäuse und der Deckel umfassen dazu Anschraubpunkte für die Einbauadapter, an welchen die Einbauadapter über Verbindungsmittel entsprechend lösbar mechanisch mit dem Getriebegehäuse und dem Deckel verbunden sind. Die Anschraubpunkte weisen eine vordefinierte Lage und Anordnung auf, die für alle Ausgestaltungen des modularen Achsantriebs bzw., für alle Maschinengehäuse bzw. alle Deckel und alle Getriebegehäuse gleich sind. Ausschließlich die Einbauadapter sind an den jeweiligen Rahmen des Fahrzeugs angepasst. Somit müssen für verschiedene Fahrzeuge und verschiedene Rahmen nur die Einbauadapter individuell ausgebildet werden, während die übrigen Elemente des modularen Achsantriebs, insbesondere das Maschinengehäuse bzw. der Deckel und das Getriebegehäuse nicht angepasst werden müssen. Dies hilft die Produktionskosten erheblich zu senken und dennoch eine universelle Montierbarkeit des modularen Achsantriebs zu gewährleisten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der modulare Achsantrieb ferner einen Wärmetauscher. Der Wärmetauscher ist mit dem Maschinengehäuse oder dem Getriebegehäuse mechanisch lösbar verbunden. Ein Wasserkreislauf des Wärmetauschers ist mit dem Kühlmittelabfluss fluidleitend verbunden. Zudem ist ein Ölkreislauf des Wärmetauschers an dem Getriebe (z. B. Ölbad) angebunden. Dabei kann der Wasserkreislauf des Wärmetauschers an der Kühlmittelführung bzw. dem Kühlmittelreservoir des Fahrzeugs anbindbar sein.

Eine Kühlleistung des Wärmetauschers kann somit abweichend von einer Kühlleistung des gemeinsamen Kühlmittelsystems individuell bezüglich einer gewünschten Kühlung des Getriebes angepasst werden.

Der elektrische Achsantrieb kann auch eine in oder an dem Maschinengehäuse oder dem Getriebegehäuse angeordnete Parksperre aufweisen. In diesem Fall ist die Parksperre mittels eines vergleichsweise geringen Arbeitsaufwands lediglich durch Montage des elektrischen Achsantriebs an dem damit auszubildenden Kraftfahrzeug montierbar.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug wenigstens einen modularen Achsantrieb gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ein Kühlmittelreservoir, wenigstens eine Antriebsachse und wenigstens ein angetriebenes Rad. Das Kühlmittelreservoir ist mit dem Kühlmittelzulauf und entweder dem Kühlmittelablauf oder dem Wasserkreislauf des Wärmetauschers des wenigstens einen modularen Achsantriebs fluidleitend verbunden. Die wenigstens eine Antriebsachse ist mit einem Getriebeausgang des Getriebes des wenigstens einen modularen Achsantriebs drehfest verbunden. Das wenigstens eine angetriebene Rad ist drehfest mit der wenigstens einen Antriebsachse verbunden.

Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch gewährleistet bei einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug mit der zuvor beschriebenen modularen Achse.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst ein Herstellungsverfahren für einen modularen Achsantrieb gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung die Schritte:

Mechanisches Verbinden eines Maschinengehäuses einer elektrischen Maschine an dessen in axialer Richtung vorne liegender Antriebsseite mit einem Getriebegehäuse eines Getriebes. Dabei werden wenigstens ein Maschinenkühlmittelkanal des Maschinengehäuses und wenigstens ein Getriebekühlmittelkanal des Getriebegehäuses fluidleitend miteinander verbunden.

Mechanisches Verbinden eines Elektronikgehäuses einer Leistungselektronik mit dem Maschinengehäuse und dem Getriebegehäuse, wobei wenigstens ein Elektronikkühlmittelkanal und der Maschinenkühlmittelkanal und zusätzlich oder alternativ der Getriebekühlmittelkanal fluidleitend miteinander verbunden werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Herstellungsverfahrens umfasst dieses ferner den Schritt:

Mechanisches Verbinden eines Deckels des Maschinengehäuses mit dem Maschinengehäuse an dessen in axialer Richtung hinten liegender Rückseite. Dabei wird das Elektronikgehäuse mit dem Deckel und dem Getriebegehäuse mechanisch verbunden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Herstellungsverfahrens umfasst dieses ferner den Schritt:

Mechanisches Verbinden von Einbauadaptern mit dem Deckel und dem Getriebegehäuse an Anaschraubpunkten des Deckels und des Getriebegehäuses.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst ein Montageverfahren eines modularen Achsantriebs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in einem Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung die Schritte:

Drehfestes Verbinden der Antriebswelle des Fahrzeugs mit dem Getriebeausgang des Getriebes des modularen Achsantriebs.

Mechanisches Verbinden der Einbauadapter des modularen Achsantriebs mit dem Rahmen des Fahrzeugs.

Auch das Herstellungsverfahren für den modularen Achsantrieb und das Montageverfahren des elektrischen Achsantriebs in dem Fahrzeug schaffen die oben beschriebenen Vorteile. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass beide Verfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen des modularen Achsantriebs weitergebildet werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A bis ID schematische Explosions- und Zusammenbaudarstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels des modularen Achsantriebs;

Fig. 2A bis 2D schematische Darstellungen verschiedener Beispiele gemeinsamer Kühlmittelkreisläufe des modularen Achsantriebs;

Fig. 3A bis 3B schematische Darstellungen eines zweiten

Ausführungsbeispiels des modularen Achsantriebs;

Fig. 4A bis 4B schematische Darstellungen zweier verschiedener Bauformen des modularen Achsantriebs;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Fahrzeugs mit dem modularen Achsantrieb;

Fig. 6 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Ausführungsbeispiels des Herstellungsverfahrens für einen modularen Achsantrieb; und

Fig. 7 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines

Ausführungsbeispiels des Montageverfahrens eines modularen Achsantriebs in einem Fahrzeug.

Ausführungsbeispiele der Erfindung Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Ausdruck mechanisch verbunden verstanden, dass die derart verbundenen Elemente durch Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder Stoffschluss miteinander verbunden sind, wobei keine translatorische oder rotatorische Bewegung der Elemente gegeneinander möglich ist. Ferner wird unter dem Ausdruck drehfest oder rotationsfest verbunden verstanden, dass die derart verbundenen Elemente sich zumindest nicht rotatorisch gegeneinander (sondern nur miteinander) bewegen können (z. B. Welle-Nabe-Verbindung). Zudem wird unter dem Ausdruck fluidleitend verbunden verstanden, dass zwischen zwei derartig verbundenen Elementen ein Fluid (z. B. ein Kühlmittel wie Kühlwasser) ohne nennenswerten Verluste durch Undichtigkeit strömen kann.

Fig. 1A bis ID zeigen schematische Explosions- und

Zusammenbaudarstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels des modularen Achsantriebs 1.

Der in den Figs. 1A bis ID schematisch dargestellte modulare Achsantrieb 1 ist an und/oder in einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug (Kfz) montierbar. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Verwendbarkeit des modularen Achsantriebs auf keinen speziellen Fahrzeugtyp beschränkt ist.

Der modulare Achsantrieb 1 umfasst zumindest eine elektrische Maschine 10, ein mit der elektrischen Maschine 10 zusammenwirkendes Getriebe 20 und eine die elektrische Maschine 10 steuernde Leistungselektronik 30. Die elektrische Maschine kann ein Elektromotor sein. Das Getriebe 20 kann ein Differential umfassen. Unter dem Getriebe 20 kann somit insbesondere ein Differentialgetriebe verstanden werden.

Die elektrische Maschine 10 weist ein Maschinengehäuse 11 auf, an und/oder in dem entlang eines Abschnitts des Maschinengehäuses 11 einer oder mehrere Maschinenkühlmittelkanäle 12 verlaufen. Das Getriebe 20 weist ein Getriebegehäuse 21 auf, an und/oder in dem entlang eines Abschnitts des Getriebegehäuses 21 einer oder mehrere Getriebekühlmittelkanäle 22 verlaufen. Die Leistungselektronik 30 weist ein Elektronikgehäuse 31 auf, an und/oder in dem entlang eines Abschnitts des Elektronikgehäuses 31 einer oder mehrere Elektronikkühlmittelkanäle 32 verlaufen.

Das Maschinengehäuse 11 hat in axialer Richtung vorne liegend eine offene Antriebsseite 13 und in axialer Richtung hinten liegend eine offene Rückseite 14. Das Getriebegehäuse 21 ist hier zweiteilig ausgeführt und umfasst einen Getriebegehäusekörper, der mit einem Getriebedeckel lösbar mechanisch verbunden ist (z. B. Verschraubung). Das Maschinengehäuse 11 ist an der offenen Antriebsseite 13 mit dem Getriebegehäuse 21 lösbar mechanisch verbunden (z. B. Verschraubung). Die offene Antriebsseite 13 wird dabei von dem Getriebegehäuse 21 vollständig abgedeckt. Das Maschinengehäuse 11 ist an der offenen Rückseite 14 mit seinem Deckel 15 lösbar mechanisch verbunden (z. B. Verschraubung). Die offene Rückseite 14 wird dabei von dem Deckel 15 vollständig abgedeckt.

Die elektrische Maschine 10 weist zudem eine Maschinenwelle 16 auf, die drehfest mit einem Rotor der elektrischen Maschine verbunden ist. Ein von der elektrischen Maschine 10 aus zugeführter elektrischer Energie über einen Stator und den Rotor der elektrischen Maschine 10 erzeugtes Drehmoment bzw. Rotationsbewegung wird über die Maschinenwelle 16 in das Getriebe 20 eingeleitet und dort entsprechend an einen Getriebeausgang des Getriebes 20 übersetzt. Die Maschinenwelle 16 ist im Bereich der Antriebseite 13 in einem von dem Getriebegehäuse 21 umfassten ersten Lagerschild drehbar gelagert und im Bereich der Rückseite 14 in einem von dem Deckel 15 umfassten zweiten Lagerschild drehbar gelagert. Dazu umfassen der erste und der zweite Lagerschild jeweils Lager wie beispielsweise Wälzlager (z. B. Kugellager, Zylinderrollenlager oder Nadellager).

Der Deckel 15 hat zudem eine erste elektrische Schnittstelle 17 (z. B. in Form wenigstens eines Steckers und/oder wenigstens einer Buchse). Das Elektronikgehäuse 31 hat eine zweite elektrische Schnittstelle 33 die komplementär zu der ersten elektrischen Schnittstelle 17 ausgeführt ist (z. B. entsprechende Buchsen und/oder Stecker). Das Elektronikgehäuse 31 ist mit dem Deckel 15 und dem Getriebegehäuse 21 lösbar mechanisch verbunden (z.

B. Verschraubungen, Schnappverschlüsse o.ä.). Dabei werden die erste elektrische Schnittstelle 17 und die zweite elektrische Schnittstelle 33 miteinander elektrisch verbunden, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen der Leistungselektronik 30 und der elektrischen Maschine hergestellt wird, sodass die Leistungselektronik 30 die elektrische Maschine steuern und mit elektrischer Energie versorgen kann. Vorzugsweise ist die Leistungselektronik 30 nahe an der elektrischen Maschine 10, insbesondere außen an dem Maschinengehäuse 11 angeordnet.

Deckel 15 des Maschinengehäuses 11 und der Getriebedeckel des Getriebegehäuses 21 ermöglichen einen besonders einfachen und schnellen Zusammenbau der elektrischen Maschine 10 und des damit zusammenwirkenden Getriebes 20. Vorzugsweise sind der Deckel 15 und der Getriebedeckel derart ausgebildet, dass Komponenten der elektrischen Maschine 10 bei entferntem Deckel 15 durch die offene Rückseite und Komponenten des Getriebes 20 bei entferntem Getriebedeckel direkt in dem Getriebegehäusekörper eingebaut bzw. ausgebaut oder gewartet werden können, ohne das Maschinengehäuse 11 von dem Getriebegehäuse 21 trennen zu müssen. Diese Ausgestaltung des modularen Achsantriebs 1 mit Deckel 15 und Getriebedeckel reduziert den zur gemeinsamen Integration zumindest der elektrischen Maschine 10 und des zusammenwirkenden Getriebes 20 zu leistenden Arbeitsaufwand erheblich.

Die Leistungselektronik 30 ist mit einem separaten Elektronikgehäuse 31 ausgestattet. Das Elektronikgehäuse 31 kann beispielsweise ein Leistungselektronikaufnahmeteil (Topf) und ein Deckelteil aufweisen, wobei ein Leistungselektronik-Aufnahmevolumen des Elektronikgehäuses 31 von dem Leistungselektronikaufnahmeteil umrahmt und mittels des Deckelteils abdichtbar/abgedichtet ist. Alle weiteren Komponenten der Leistungselektronik 30 können somit vollständig von ihrem eigenen Elektronikgehäuse 31 umgeben sein. Die Anordnung der Leistungselektronik 30 des modularen Achsantriebs 1 in ihrem separaten Elektronikgehäuse 31 ermöglicht somit einen Transport der Leistungselektronik 30 als abgeschlossene und abgedichtete Einheit, wodurch ein Risiko einer Beschädigung der Leistungselektronik 30 während des Transports deutlich reduziert ist. Des Weiteren erleichtert die Anordnung der Leistungselektronik 30 in dem separaten Elektronikgehäuse 31 eine Reparatur oder ein Austauschen der Leistungselektronik 30, insbesondere ohne ein Ausbauen des Motorgehäuses 11 und/oder des Getriebegehäuses 21 aus dem Fahrzeug. Über Leitungen 34 ist die Leistungselektronik 30 problemlos elektrisch an eine Elektronik bzw. ein Steuergerät des Fahrzeugs anbindbar/angebunden. Das Elektronikgehäuse 31 kann beispielsweise über mehrere Schrauben oder Bolzen an dem mit entsprechenden Schraubenaufnahmeöffnungen ausgebildeten Maschinengehäuse 11 bzw. Deckel 15 und an dem mit entsprechenden Schraubenaufnahmeöffnungen ausgebildeten Getriebegehäuse befestigt sein.

Die Maschinenkühlmittelkanäle 12 können beispielsweise durch mehrere im Wesentlichen gerade Kühlmittelleitungen entlang des Maschinengehäuses 11 und durch in dem Deckel 15 ausgebildete Umlenkungen, die die im wesentlichen geraden Kühlmittelleitungen entlang des Maschinengehäuses 11 paarweise miteinander verbinden, gebildet werden. Dabei können je zwei der im wesentlichen geraden Kühlmittelleitungen entlang des Maschinengehäuses 11 und eine der in dem Deckel 15 ausgebildeten Umlenkungen so zueinander angeordnet und ausgebildet sein, dass ihre Öffnungen dicht aufeinander gepresst werden, wenn der Deckel 15 mit dem Maschinengehäuse 11 mechanisch verbunden ist. Optional können auch zusätzlich Dichtmittel (z. B. O- Ringe) zur Verbesserung der Dichtigkeit zum Einsatz kommen. Ebenso können die Getriebekühlmittelkanäle 22 als Umlenkungen ausgebildet sein und jeweils zwei der im wesentlichen geraden Kühlmittelleitungen entlang des Maschinengehäuses 11 derart miteinander verbinden, dass Kühlmittel mehrfach vom Deckel 15 entlang des Maschinengehäuses 11 in das Getriebegehäuse 21 und wieder zurück strömen kann. Dabei werden die Getriebekühlmittelkanäle 22 dicht auf die Maschinenkühlmittelkanäle 12 bzw. die im Wesentlichen geraden Kühlmittelleitungen entlang des Maschinengehäuses 11 gepresst, wenn das Getriebegehäuse 21 mit dem Maschinengehäuse 11 mechanisch verbunden ist. Auch hier können optional zusätzlich Dichtmittel (z. B. O-Ringe) zur Verbesserung der Dichtigkeit zum Einsatz kommen. Gemäß dieser beispielhaften Ausführung bilden die Maschinenkühlmittelkanäle 12 und die Getriebekühlmittelkanäle 22 einen mäandernden Kühlmittelkanal, in dem Kühlmittel mehrfach zwischen dem Maschinengehäuse 11 und dem Getriebegehäuse 21 hin und her fließen kann. Alternativ kann auch ein spiralförmiger Maschinenkühlmittelkanal 11 mit nur einer fluidleitenden Verbindung zu dem Getriebekühlmittelkanal 21 am bzw. im Maschinengehäuse 11 ausgebildet sein.

Der eine oder die mehreren Elektronikkühlmittelkanäle 32 können über eine fluidleitende Verbindung mit dem Maschinenkühlmittelkanal 12 und zusätzlich oder alternativ mit dem Getriebekühlmittelkanal 22 verbunden sein. Wie in Fig.

ID schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise ein Elektronikkühlmittelkanal 32 über ein Verbindungselement 34 mit dem Maschinenkühlmittelkanal 12 fluidleitend verbunden werden. Das Verbindungselement 34 ist dazu derart an dem Maschinengehäuse 11 bzw. dem Deckel 15 oder dem Elektronikgehäuse 31 angeordnet und ausgebildet (z. B. als Stutzen), dass durch einfaches Aufstecken bzw. Aufeinanderpressen des Elektronikgehäuses 31 auf das Maschinengehäuse 11 bzw. auf den Deckel 15 der Elektronikkühlmittelkanal 32 mit dem Maschinenkühlmittelkanal 12 fluidleitend verbunden wird. Gleiches gilt analog für eine fluidleitende Verbindung zwischen Elektronikkühlmittelkanal 32 und Getriebekühlmittelkanal 22. Somit können Schläuche, Rohre oder sonstige separate Leitungen außerhalb des Elektronikgehäuses 31 und des Maschinengehäuses 11/Deckels 15 bzw. des Getriebegehäuses 21 zum fluidleitenden Verbinden der jeweiligen Kühlmittelkanäle eingespart werden. Insbesondere wird durch Gegeneinanderpressen des Elektronikgehäuses 31 gegen das Maschinengehäuse 11 bzw. das Getriebegehäuse 21 eine Dichtigkeit an dem mindestens einen Verbindungselement 34 sichergestellt. Insbesondere ist es in diesem Fall vorteilhaft, wenn eine Fügerichtung des Elektronikgehäuses 31 und eine Richtung einer beim Gegeneinanderpressen aufgebrachten Presskraft identisch sind, so dass eine gute Dichtwirkung realisierbar ist. Das mindestens eine Verbindungselement 34 ist vorzugsweise steckbar und lösbar ausgeführt, so dass das Elektronikgehäuse 31 auch nach der Befestigung an dem Maschinengehäuse 11 und dem Getriebegehäuse 21 noch von dem Maschinengehäuse 11 oder dem Getriebegehäuse 21 abgelöst und eventuell ausgewechselt werden kann. Der derart ausgebildete gemeinsame Kühlmittelkreislauf umfassend den wenigstens einen Elektronikkühlmittelkanal 32, den wenigstens einen Maschinenkühlmittelkanal 12 und den wenigstens einen Maschinenkühlmittelkanal 22 erleichtert damit den Zusammenbau des modularen Achsantriebs trotz der verlässlichen Kühlbarkeit zumindest der elektrischen Antriebsmaschine 10, des Getriebes 20 und der Leistungselektronik 30.

Bevorzugter Weise ist der ausgebildete gemeinsame Kühlmittelkreislauf derart ausgeführt, dass ein durch den gemeinsamen Kühlmittelkreislauf fließendes Kühlmittel wie beispielsweise Kühlwasser einen die Leistungselektronik 30, die elektrische Maschine 10 und das Getriebe 20 kühlenden Wassermantel bildet. Bevorzugt wird zuerst die Leistungselektronik 30 und anschließend die elektrische Maschine 10 zusammen mit dem Getriebe 20 durch den ausgebildeten Wassermantel gekühlt. Dabei wird insbesondere ein die elektrische Maschine 10 zumindest teilweise, insbesondere vollständig umschließender „Wassermantel“ gebildet. Beispielsweise kann der gemeinsame Kühlmittelkreislauf einen spiralförmigen „Wassermantel“, einen achsparallel mäanderförmigen „Wassermantel“ oder einen parallel in Umfangsrichtung verlaufenden „Wassermantel“ für die elektrische Maschine 10 und/oder das Getriebe 20 bilden. Die hier beschriebenen Beispiele für eine Führung des durch den gemeinsamen Kühlmittelkreislauf fließenden Kühlmediums gewährleisten jeweils eine verlässliche Kühlung der elektrischen Maschine 10 und des Getriebes 20 sowie der Leistungselektronik 30.

Der modulare Achsantrieb 1 kann optional auch einen Wärmetauscher 40 aufweisen, welcher zur Kühlung von Öl im Inneren des Getriebes 20 nutzbar ist. Vorzugsweise ist ein Wasserkreislauf des Wärmetauschers 40 an einem Ende des gemeinsamen Kühlmittelkreislaufs, der aus dem einen oder mehreren Elektronikkühlmittelkanälen 32, Maschinenkühlmittelkanälen 11 und Getriebekühlmittelkanälen 21 gebildet ist, angeschlossen. Nach dem Kühlmittel (z. B. Kühlwasser) den Wasserkreislauf des Wärmetauschers 40 passiert hat, kann dieses in das Kühlmittelreservoir des Fahrzeugs geleitet werden. Weiter ist ein Ölkreislauf des Wärmetauschers 40 an dem Getriebe 20 angebunden. Der Wärmetauscher 40 kann somit getriebeseitig mit Öl/Getriebeöl durchströmt sein und gegenüberliegend mit einem von dem gemeinsamen Kühlmittelkreislauf des modularen Achsantriebs 1 bereitgestellten Kühlmittel versorgt werden, so dass ein Wärmeübergang von dem wärmeren Öl/Getriebeöl zum Kühlmittel möglich ist oder auch kaltes Öl erwärmt wird, was sich positiv auf den Wirkungsgrad des Getriebes auswirkt. Der Wärmetauscher 40 kann mit einem eigenen Wärmetauscher- Kühlmittelzulauf, der mit dem Kühlmittelablauf des gemeinsamen Kühlmittelkreislaufs fluidleitend verbunden ist, und einem eigenen Wärmetauscher- Kühlmittelablauf ausgebildet sein, so dass der Wärmetauscher 40 problemlos mittels mindestens eines Schlauchs, mindestens eines Rohrs und/oder mindestens eines hydraulischen Verbindungsstücks an das Kühlmittelreservoir des Fahrzeugs anbindbar ist. Vorzugsweise ist der Wärmetauscher 40 derart ausgelegt, dass für einen Grundtyp des Wärmetauschers 40 unterschiedliche Leistungsstufen seiner Kühlleistung wählbar sind, beispielsweise durch eine Variation einer Plattenanzahl des Wärmetauschers 40 und/oder eine Variation einer Dimension der Platten des Wärmetauschers 40. Mit dem Wärmetauscher 40 kann zur Kühlung des Getriebes 20 sowohl ein Wärmeübergang von dem Getriebe 20 an Kühlmittel in den Getriebekühlmittelkanälen 22 und ein Wärmeübergang von dem Getriebe 20 an Öl erfolgen und dabei das Öl durch das Kühlmittel im Wärmetauscher 40 und das Kühlmittel selbst in einem separaten Wärmetauscher des Fahrzeugs gekühlt werden.

Optional kann der elektrische Achsantrieb auch eine Zwischenwelle (nicht dargestellt) aufweisen, welche an dem Getriebeausgang des Getriebes 20 angebunden ist. Durch die Verwendung der Zwischenwelle lassen sich in dem mit dem modularen Achsantrieb 1 ausgestatteten Fahrzeug zwei gleich lange Antriebswellen realisieren. Auf diese Weise können durch die häufigere Verwendung von gleichen Teilen Herstellungskosten reduziert werden. Durch die Integration der Zwischenwelle in den modularen Achsantrieb 1 können auch Toleranzprobleme, welche herkömmlicherweise bei einer Anbindung einer derartigen Welle an das Getriebe 20 auftreten, verringert werden. Weiterhin können mittels der Zwischenwelle aufgrund der symmetrischen Antriebswellen fahrdynamische Eigenschaften des mit dem modularen Achsantrieb ausgestatteten Fahrzeugs verbessert werden. Die Zwischenwelle ist vorzugsweise in dem ersten Lagerschild und dem zweiten Lagerschild, analog zu der Maschinenwelle 16 der elektrischen Maschine 10 über Wälzlager drehbar gelagert. Der mit der Zwischenwelle ausgebildete modulare Achsantrieb ist somit leicht an und/oder in dem Fahrzeug montierbar.

Zudem kann optional eine Parksperre (nicht dargestellt) in dem modularen Achsantrieb 1 integriert sein. Die Parksperre kann neben einer vertikalen Anordnung auch seitlich zum Getriebe 20 und der elektrischen Maschine 10 oder auch horizontal ober oder unter dem Getriebe 20 bzw. der elektrischen Maschine 10 positioniert werden.

Fig. 2A bis 2D zeigen schematische Darstellungen verschiedener Beispiele gemeinsamer Kühlmittelkreisläufe des modularen Achsantriebs 1. Alle dargestellten gemeinsamen Kühlmittelkreisläufe sind an eine Kühlwasserführung (Kühlmittelleitungen, Wärmetauscher und Kühlmittelreservoir) des mit dem modularen Achsantrieb ausgestatteten Fahrzeugs anbindbar/angebunden. Unter der Kühlwasserführung des Fahrzeugs kann auch ein Kühlsystem des Fahrzeugs verstanden werden. Die Kühlwassereinläufe und die Kühlwasserausläufe der dargestellten gemeinsamen Kühlwasserkreisläufe des modularen Achsantriebs 1 können jeweils über einen Schlauch, ein Rohr und/oder über ein hydraulisches Verbindungsstück an der Kühlwasserführung des Fahrzeugs angebunden sein.

Kühlmittel, das aus einem Kühlmittelreservoir eines Fahrzeugs bereitgestellt werden kann, kann wie in Figs. 2A bis 2D dargestellt zunächst zur Kühlung der Leistungselektronik 30 in die Elektronikkühlmittelkanäle 32 des Elektronikgehäuses 31 geführt werden. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass die elektronischen Komponenten der Leistungselektronik 30 besonders empfindlich auf Überhitzung reagieren und somit mit möglichst kaltem Kühlmittel gekühlt werden müssen, um eine Überhitzung sicher zu vermeiden.

Wie in den Fig. 2B und 2 D gezeigt, kann gleichzeitig zum Einleiten des Kühlmittels in die Leistungselektronik 30 auch ein Teil direkt zu dem Wärmetauscher 40, beispielsweise über ein T-Stück, abgeleitet werden, um das Öl im Ölkreislauf des Wärmetauschers 40 besonders effektiv zu kühlen.

Alternativ, wie in den Figs. 2A und 2C dargestellt und wie zuvor zu den Figs. 1A bis ID beschrieben, kann das Kühlmittel auch erst nach Durchlaufen des gemeinsamen Kühlmittelkreislaufs durch die Leistungselektronik 30, die elektrische Maschine 10 und das Getriebe 20 in den Wärmetauscher 40 geleitet werden.

Nach der Leistungselektronik 30 wird das Kühlmittel entweder, wie in Figs. 2A und 2B dargestellt, in die Maschinenkühlmittelkanäle 12 des Maschinengehäuses 11 der elektrischen Maschine 10 oder, wie in Figs. 2C und 2D dargestellt, in die Getriebekühlmittelkanäle 22 des Getriebegehäuses 21 des Getriebes 20 geleitet.

Nachdem das Kühlmittel den gemeinsamen Kühlmittelkreislauf und den Wärmetauscher 40 durchströmt und die jeweiligen Komponenten bzw. das Öl durch Wärmeaufnahme gekühlt hat, kann es zurück in das Kühlmittelreservoir des Fahrzeugs geleitet werden. Dabei kann das Kühlmittel in dem Kühlmittelreservoir selbst durch einen integrierten oder vor dem Kühlmittelreservoir durch einen separaten Wärmetauscher des Fahrzeugs gekühlt werden.

Fig. 3A bis 3B zeigen schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels des modularen Achsantriebs 1. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht weitestgehend dem ersten Ausführungsbeispiel. Es werden daher nur Unterschiede bzw. Erweiterungen zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel nachfolgend erläutert.

Zur verlässlichen Befestigung des modularen Achsantriebs 1 an und/oder in einem Fahrzeug sind mehrere Einbauadapter 50 vorgesehen die mit dem Maschinengehäuse 11 bzw. dem Deckel 15 und dem Getriebegehäuse 21 lösbar mechanisch verbunden sind. Dazu sind Anschraubpunkte 51a, 51b an dem Maschinengehäuse 11 bzw. dem Deckel 15 und Anschraubpunkte 52a, 52b an dem Getriebegehäuse 21 in einer vordefinierten Geometrie und Ausrichtung an dem modularen Achsantrieb 1 und zueinander vorgesehen. Die Anschraubpunkte 51a, 52a ermöglichen eine Anbringung der Einbauadapter 50 senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs und die Anschraubpunkte 51b, 52b ermöglichen eine Anbringung der Einbauadapter 50 in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Einbauadapter 50 sind mit einem Rahmen des Fahrzeugs lösbar mechanisch verbindbar. Dazu sind die Einbauadapter 50 je nach Einbaurichtung und Fahrzeugtyp entsprechend ausgeformt. Durch die Einbauadapter 50 und die Anschraubpunkte 51, 52 in einer vordefinierten Geometrie und Ausrichtung an dem modularen Achsantrieb 1 und zueinander wird sichergestellt, dass das Maschinengehäuse 11 bzw. der Deckel 15 und das Getriebegehäuse 21 nicht für verschiedene Fahrzeugtypen und Einbaurichtungen umgestaltet, sondern lediglich passende Einbauadapter 50 bereitgestellt werden müssen, wodurch sich die Kosten zur Herstellung reduzieren lassen.

Fig. 4A bis 4B zeigen schematische Darstellungen zweier verschiedener Bauformen des modularen Achsantriebs 1. Die Bauformen entsprechen weitestgehend dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Es werden daher nur Unterschiede bzw. Erweiterungen zu den vorherigen Ausführungsbeispielen nachfolgend erläutert.

In Fig. 4A ist eine kompakte Bauform des modularen Achsantriebs 1 dargestellt. Das Leistungselektronikgehäuse 31 ist in einer axialen Ebene der elektrischen Maschine 10 und des Getriebes 20 oben auf dem Maschinengehäuse 11 und auf dem Getriebegehäuse 21 angeordnet. Diese Bauform ist besonders für in Längsrichtung eines Fahrzeugs kurze und dafür hohe Bauräume geeignet (z. B. Motorraum, Kofferraum).

In Fig. 4B ist eine flache Bauform des modularen Achsantriebs 1 dargestellt. Das Leistungselektronikgehäuse 31 ist in der axialen Ebene der elektrischen Maschine 10 und des Getriebes 20 nach hinten versetzt in der Höhe mit dem Maschinengehäuse 11 fluchtend und auf dem Getriebegehäuse 21 angeordnet. Diese Bauform ist besonders für in Längsrichtung eines Fahrzeugs lange und aber flache Bauräume geeignet (z. B. unter einer Rückbank, im Fahrzeugboden).

Auch Kombinationen der Eigenschaften und Merkmale aller vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Bauformen des modularen Achsantriebs 1 sind möglich, um eine fahrzeugindividuelle Anpassung des Achsantriebs zu erzielen.

Das Maschinengehäuse 10, der Deckel 15, das Getriebegehäuse 20 und das Leistungselektronikgehäuse 30 können zumindest teilweise aus Aluminium, aus Stahl, aus Magnesium, aus mindestens einem Kunststoff, wie insbesondere aus mindestens einem mit Metallpulver und/oder Metallpartikeln versetzten Kunststoff, und/oder aus mindestens einem elektrisch-leitenden Vlies gebildet sein. Alle hier aufgezählten Materialien gewährleisten eine hohe elektrische und/oder thermische Leitfähigkeit des jeweiligen Gehäuses, sodass einerseits mittels der Kühlmittelkanäle des jeweiligen Gehäuses Wärme von der Leistungselektronik 30, der elektrischen Maschine 10 und dem Getriebe 20 an das Kühlmittel effektiv abgegeben werden kann und andererseits Störströme verlässlich abschirmbar sind.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass bei allen oben beschriebenen modularen Achsantrieben 1 ein gemeinsamer Kühlmittelkreislauf zwischen der Leistungselektronik 30, der elektrischen Maschine 10 und dem Getriebe 20 ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Kühlung der Leistungselektronik 30, der elektrischen Maschine 10 und des Getriebes 20, sodass insbesondere auch bei Performance-Anwendungen in der hohen Leistungsklasse von 480 V bis 850 V, bei der die elektrische Maschine und die Leistungselektronik aber auch das Getriebe einer erhöhten thermischen Belastung unterliegen, alle thermisch belasteten Komponenten zuverlässig gekühlt werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Fahrzeugs 100 mit dem modularen Achsantrieb 1 wie zuvor beschrieben.

Der modulare Achsantrieb 1 ist über die Einbauadapter 50 mit einem Rahmen des Fahrzeugs 100 lösbar mechanisch verbunden. Eine Antriebsachse 70 des Fahrzeugs 100 ist drehfest mit einem Ausgang des Getriebes 20 verbunden und eine zweite Antriebsachse (nicht dargestellt) ist drehfest mit der Zwischenwelle und somit mit dem Getriebeausgang verbunden. Ein angetriebenes Rad 80 ist mit der Antriebsachse 70 drehtest verbunden und ein weiteres angetriebenes Rad (nicht dargestellt) ist mit der zweiten Antriebsachse drehtest verbunden. Die elektrische Maschine 10 (angesteuert von der Leistungselektronik 30) treibt die beiden angetriebenen Räder 80 über das Getriebe 20 an. Der modulare Achsantrieb 1 ist mit einem Kühlmittelreservoir 60 mit integrierter Kühlung (z. B. Wärmetauscher, Expander usw.) fluidleitend verbunden. Kaltes Kühlmittel kann von dem Kühlmittelreservoir 60 an dem Kühlmittelzulauf des modularen Achsantriebs 1 einströmen, den gemeinsamen Kühlkreislauf aus Elektronikkühlmittelkanälen 32 entlang dem Elektronikgehäuse 31, Maschinenkühlmittelkanälen 12 entlang dem Maschinengehäuse 11 und Getriebekühlmittelkanälen 22 entlang dem Getriebegehäuse 21 sowie den Wärmetauscher 40 durchströmen und dabei Wärme von der Leistungselektronik 30, der elektrischen Maschine 10 und dem Getriebe 20 sowie von dem Öl des Getriebes 20 aufnehmen, und schließlich aus dem Kühlmittelablauf des modularen Achsantriebs 1 zurück in das Kühlmittelreservoir 60 strömen.

Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Ausführungsbeispiels des Herstellungsverfahrens für einen modularen Achsantrieb 1.

Das hier beschriebene Herstellungsverfahren umfasst einen Verfahrensschritt Sl, in welchem das Maschinengehäuse 11 der elektrischen Maschine 10 an dessen in axialer Richtung vorne liegender Antriebsseite 13 mit dem Getriebegehäuse 21 des Getriebes 20 lösbar mechanisch verbunden wird. Dabei werden der wenigstens eine Maschinenkühlmittelkanal 12 des Maschinengehäuses 11 und der wenigstens eine Getriebekühlmittelkanal 22 des Getriebegehäuses 21 fluidleitend miteinander verbunden.

In einem Verfahrensschritt S2 des Herstellungsverfahrens wird der Deckel 15 des Maschinengehäuses 11 mit dem Maschinengehäuse 11 an dessen in axialer Richtung hinten liegender Rückseite 14 lösbar mechanisch verbunden.

In einem Verfahrensschritt S3 des Herstellungsverfahrens wird das Elektronikgehäuse 31 der Leistungselektronik 30 mit dem Deckel 15 und dem Getriebegehäuse 21 lösbar mechanisch verbunden. Dabei werden der wenigstens eine Elektronikkühlmittelkanal und der Maschinenkühlmittelkanal und/oder der Getriebekühlmittelkanal fluidleitend miteinander verbunden.

Schließlich werden in einem Verfahrensschritt S4 des Herstellungsverfahrens die Einbauadapter 50 mit dem Deckel 15 und dem Getriebegehäuse 21 an Anschraubpunkten 51, 52 des Deckels 15 und des Getriebegehäuses 21 lösbar mechanisch verbunden.

Damit bewirkt auch das hier beschriebene Herstellungsverfahren die oben erläuterten Vorteile.

Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Ausführungsbeispiels des Montageverfahrens eines modularen Achsantriebs 1 in einem Fahrzeug 100.

Ein gemäß dem vorausgehend erläuterten Herstellungsverfahren hergestellter modularer Achsantrieb 1 wird in dem Fahrzeug 100 mittels folgender Montageschritte montiert.

In einem Montageschritt S5 des Montageverfahrens wird die Antriebswelle 70 des Fahrzeugs 100 mit dem Getriebeausgang des Getriebes 20 des modularen Achsantriebs 1 drehfest verbunden.

Schließlich werden in einem Montageschritt S6 des Montageverfahrens die Einbauadapter 50 des modularen Achsantriebs 1 mit einem Rahmen des Fahrzeugs 100 mechanisch lösbar verbunden.

Damit bewirkt auch das hier beschriebene Montageverfahren die oben erläuterten Vorteile. Bezugszeichenliste

I Modularer Achsantrieb

10 elektrische Maschine / Elektromotor

II Maschinengehäuse

12 Maschinenkühlmittelkanal

13 (offene) Antriebsseite

14 (offene) Rückseite

15 Deckel

16 Maschinenwelle

17 erste elektrische Schnittstelle

20 Getriebe

21 Getriebegehäuse

22 Getriebekühlmittelkanal

30 Leistungselektronik

31 Elektronikgehäuse

32 Elektronikkühlmittelkanal

33 zweite elektrische Schnittstelle

34 Verbindungselement

40 Wärmetauscher

50 Einbauadapter

51 deckelseitige Anschraubpunkte

52 getriebeseitige Anschraubpunkte

60 Kühlmittelreservoir

70 Antriebsachse

80 angetriebenes Rad

100 Fahrzeug