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Elektroantrieb zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektroantrieb zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs.

Elektroantriebe wandeln die elektrische Energie von Energiespeichern in Rotationsenergie um, um die Räder von Fahrzeugen anzutreiben. Die rotierenden Teile des Elektroantriebs, beispielsweise Elemente der elektrischen Maschine oder Elemente von integrierten Getrieben, und die dazugehörigen Lager müssen ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden, um deren Funktion langfristig im Betrieb zu sichern. Zusätzlich wird durch die Verteilung des Schmiermittels in dem Getriebe eine Abfuhr überschießender Wärmeenergie ermöglicht. Demgegenüber kann der Eintritt von Schmiermittel in den Luftspalt einer elektrischen Maschine des Elektroantriebes zu signifikanten Wirkungsgradverlusten führen.

Aus der DE 10 2014 204 088 A1 ist ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse bekannt. Das Getriebegehäuse weist einen ersten Abschnitt auf, in dem eine elektrische Maschine angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt, in dem ein Getriebe angeordnet ist. Eine Zwischenplatte grenzt den ersten Abschnitt vom zweiten Abschnitt ab. Ein Kanal stellt eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Gehäuses her. Im Kanal ist eine Klappe angeordnet, welche über ein Scharnier befestigt ist. Die Klappe ist dabei so angeordnet, dass sie bei einer Ölströmung vom ersten Abschnitt zum zweiten Abschnitt von einem Anschlag wegbewegt wird und damit den Kanal freigibt. Bei einer Ölströmung vom zweiten Abschnitt zum ersten Abschnitt wird die Klappe durch die Ölströmung gegen den Anschlag gedrückt, wodurch der Kanal verschlossen wird. Aus der WO 2019/228639 A1 ist eine Elektroantriebsanordnung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend: eine Gehäuseanordnung mit einem Motorraum, in dem eine elektrische Maschine aufgenommen ist, und mit einem Getrieberaum, in dem ein Getriebe angeordnet ist, das mit der elektrischen Maschine antriebsverbunden ist. Der Motorraum und der Getrieberaum sind über einen an der Motorwelle anliegenden Radialwellendichtring fluidisch gegeneinander abgedichtet, sodass Schmiermittel nicht von dem Getrieberaum in den Motorraum eintreten kann. Dies hat den Nachteil, dass mit zunehmendem Verschleiß des Radialwellendichtrings Schmiermittel als ungewollte Leckage von dem Getrieberaum in den Motorraum eintreten kann, dass sich dauerhaft in dem Motorraum sammelt und in den Luftspalt der elektrischen Maschine eintreten kann.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Elektroantrieb zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, der einen konstanten Wirkungsgrad des Elektroantriebs über die vollständige Betriebsdauer sicherstellt.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Elektroantrieb zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend: eine elektrische Maschine; eine Motorwelle, die von der elektrischen Maschine um eine Antriebsachse drehend antreibbar ist; ein Getriebe, das mit der Motorwelle antriebsverbunden ist; und ein Gehäuse, in dem ein Schmiermittel enthalten ist und das eine Zwischenwand aufweist, die einen Getrieberaum, in dem das Getriebe angeordnet ist, und einen Motorraum, in dem die elektrische Maschine angeordnet ist, begrenzt; wobei die Zwischenwand einen ersten Durchbruch aufweist, der eine fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum herstellt; und wobei ein Ventil mit einem Verschlusselement vorgesehen ist, das in eine Sperrposition überführbar ist, in der die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum über den ersten Durchbruch gesperrt ist, und in eine Freigabeposition, in der die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum über den ersten Durchbruch freigegeben ist, wobei der erste Durchbruch einen Führungsabschnitt umfasst, in dem das Verschlusselement geführt ist und der sich in einer Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs schräg zu einer Horizontalen erstreckt. Als Nenn-Einbaulage soll die Lage des Elektroantriebs verstanden werden, die sich ergibt, wenn der Elektroantrieb in seiner Soll-Lage in dem Fahrzeug eingebaut ist und das Fahrzeug mit den Rädern auf einer horizontalen Ebene unbewegt steht.

Durch den Betrieb des Getriebes sinkt der Schmiermittelpegel in dem Getrieberaum ab. Der von dem Schmiermittel von der Getrieberaumseite auf das Verschlusselement einwirkende hydraulische Druck nimmt ab, bis das Verschlusselement auf Grund der Summe aus Gewichtskraft und hydraulischem Druck auf der Motorraumseite aus Sperrposition herausbewegt wird.

Der erfindungsgemäße Elektroantrieb weist den Vorteil auf, dass durch die Anordnung des Verschlusselements in dem schrägen Führungskanal durch Gewichts- und Auftriebskräfte ein selbstschaltendes Ventil bereitgestellt wird. Für den erfindungsgemäßen Elektroantrieb wird somit eine kompakte Bauweise bei Verwendung einer geringen Teilezahl realisiert.

In einer möglichen Ausführungsform des Elektroantriebs kann sich die Motorwelle so durch einen zweiten Durchbruch der Zwischenwelle erstrecken, dass Schmiermittel über einen Spalt zwischen Motorwelle und Zwischenwand von dem Getrieberaum in den Motorraum treten kann.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Elektroantriebs kann die Motorwelle mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbunden sein. In der Nenn-Einbaulage und während die Motorwelle antriebsfrei ruht, kann das Schmiermittel in dem Getrieberaum eine Schmiermitteloberfläche bilden, die eine Ruhe-Schmiermittelebene definiert. Zumindest ein Zahnrad des Getriebes kann dabei in das Schmiermittel eintauchen. Die elektrische Maschine kann zudem einen zwischen einem Stator und einem Rotor ausgebildeten Luftspalt aufweisen. Ein tiefster Umfangsabschnitt des Luftspalts kann unterhalb der Schmiermittelebene liegen. Mit anderen Worten kann sich der Luftspalt in vertikaler Richtung durch die Ruhe-Schmiermittelebene hindurcherstrecken.

Der erste Durchbruch kann in einer möglichen Ausgestaltung eine Motorraum- Mündung aufweisen, die sich in Richtung Motorraum öffnet, und eine Getrieberaum- Mündung, die sich in Richtung Getrieberaum öffnet. In der Nenn-Einbaulage kann die Motorraum-Mündung in vertikaler Richtung tiefer angeordnet sein als ein vertikal tiefster Umfangsabschnitt des Luftspalts. Alternativ oder in Kombination kann in der Nenn-Einbaulage die Motorraum-Mündung vertikal höher angeordnet sein als die Getrieberaum-Mündung. In der Nenn-Einbaulage und während die Motorwelle antriebsfrei ruht, kann die Getrieberaum-Mündung unterhalb der Ruhe- Schmiermittelebene angeordnet sein. In der Nenn-Einbaulage und während die Motorwelle angetrieben wird, kann die Getrieberaum-Mündung zumindest teilweise oberhalb einer Betriebs-Schmiermittelebene angeordnet sein und/oder die Motorraum- Mündung kann oberhalb der Betriebs-Schmiermittelebene angeordnet sein.

In einer möglichen Ausführungsform des Elektroantriebs kann die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum über den ersten Durchbruch selektiv freigebbar und sperrbar sein. Das Ventil kann insbesondere selbstschaltend sein. Alternativ kann das Ventil aktuierbar sein, insbesondere durch eine elektromagnetische Vorrichtung.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Elektroantriebs kann das Ventil ein als Kugel ausgestaltetes Verschlusselement umfassen. Das Verschlusselement kann alternativ einen kugelförmigen Abschnitt aufweisen. Das Verschlusselement kann in dem ersten Durchbruch bewegbar angeordnet sein. Das Verschlusselement kann in der Sperrposition einzig mit einer Innenwandung des ersten Durchbruchs und dem Schmiermittel in Kontakt sein. Das Verschlusselement kann insbesondere gummiert sein.

Als weitere alternative Ausgestaltung kommt in Betracht, dass das Verschlusselement als Klappenelement ausgestaltet ist, das schwenkbar an dem Gehäuse befestigt ist, sodass die Getrieberaum-Mündung wahlweise von dem Klappenelement freigegeben und gesperrt werden kann.

Das Verschlusselement kann eine geringere Dichte aufweisen als das Schmiermittel. In der Nenn-Einbaulage und während die Motorwelle antriebsfrei ruht wird somit das Verschlusselement von dem Schmiermittel mit einer Auftriebskraft in Richtung einer Sperrposition beaufschlagt, in der die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum über den ersten Durchbruch gesperrt ist. Weist das Verschlusselement eine geringere Dichte als das Schmiermittel auf, kann der in der Nenn-Einbaulage die Motorraum-Mündung vertikal tiefer angeordnet sein als die Getrieberaum-Mündung.

Alternativ kann das Verschlusselement eine höhere Dichte aufweisen als das Schmiermittel. In der Nenn-Einbaulage und während die Motorwelle antriebsfrei ruht wird sodann das Verschlusselement von dem Schmiermittel mit einer Auftriebskraft beaufschlagt, die geringer ist als die Gewichtskraft des Verschlusselements, sodass das Verschlusselement in Richtung einer Sperrposition beaufschlagt wird, in der die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum über den ersten Durchbruch gesperrt ist. Weist das Verschlusselement eine höhere Dichte als das Schmiermittel auf, kann der in der Nenn-Einbaulage die Motorraum-Mündung vertikal höher angeordnet sein als die Getrieberaum-Mündung.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann sich der erste Durchbruch schräg zu einer Vertikalen erstrecken.

Der Querschnitt des ersten Durchbruchs kann in einer möglichen Ausführungsform im Bereich des Führungsabschnittes durch einen ersten maximalen einschreibenden Kreis definiert sein, und der Querschnitt des ersten Durchbruchs kann in einem zweiten Bereich, der auch als Sperrabschnitt bezeichnet werden kann, durch einen zweiten maximalen einschreibenden Kreis definiert sein. Der erste maximale einschreibende Kreis kann einen größeren Durchmesser aufweisen als der zweite maximale einschreibende Kreis. Mit anderen Worten kann der erste Durchbruch gestuft ausgeführt sein.

Der Bereich des Führungsabschnitts kann näher an dem Getrieberaum liegen als der zweite Bereich.

In einerweiteren möglichen Ausführungsform kann in dem Getrieberaum ein Anschlag angeordnet sein. An dem Anschlag kann das Verschlusselement in einer Freigabeposition des Ventils anliegen, in der die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum und dem Getrieberaum über den ersten Durchbruch freigegeben ist. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann in dem zweiten Durchbruch eine Fluiddrossel angeordnet sein. Eine Fluiddrossel senkt den Durchfluss durch den zweiten Durchbruch, kann diesen aber nicht vollständig verhindern. Die Fluiddrossel kann beispielsweise eine berührungslose Dichtung sein, die insbesondere zwischen der Motorwelle und dem zweiten Durchbruch angeordnet ist. Als berührungslose Dichtungen kommen im Speziellen Ringspaltdichtungen und Labyrinth-Dichtungen in Betracht.

In der Nenn-Einbaulage kann in einer möglichen Ausführungsform ein vertikal tiefster verzahnter Abschnitt des Getriebes in vertikaler Richtung höher liegen als der vertikal tiefste Umfangsabschnitt des Luftspalts. Alternativ oder in Kombination kann in der Nenn-Einbaulage der vertikal tiefste verzahnte Abschnitt des Getriebes in vertikaler Richtung höher liegen als die Motorraum-Mündung des ersten Durchbruchs.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Motorwelle einen Ritzelabschnitt, einen Durchgangsabschnitt und dazwischenliegend einen Lagerabschnitt aufweisen. Der Ritzelabschnitt kann in dem Getrieberaum angeordnet sein und einen größten Ritzel-Durchmesser aufweisen. Der Durchgangsabschnitt kann in dem zweiten Durchbruch der Zwischenwand angeordnet sein und einen größten Durchgangsabschnitt-Durchmesser aufweisen. Der Lagerabschnitt kann ein Lager zur drehbaren Lagerung der Motorwelle gegenüber der Zwischenwand aufnehmen und einen größten Lagerabschnitt-Durchmesser aufweisen. Der größte Ritzel-Durchmesser kann dabei kleiner oder gleich dem größten Lagerabschnitt- Durchmesser sein. Alternativ oder in Kombination kann der größte Ritzel-Durchmesser kleiner oder gleich dem größten Durchgangsabschnitt-Durchmesser sein. Der größte Lagerabschnitt-Durchmesser kann kleiner oder gleich dem größten Durchgangsabschnitt-Durchmesser sein.

Eine mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Elektroantriebs wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Hierin zeigt

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung, wobei der Elektroantrieb in einer Nenn- Einbaulage in dem Fahrzeug dargestellt ist; Figur 2 eine Detailansicht des ersten Durchbruchs der Zwischenwand des Elektroantriebs aus Figur 1 , wobei die Motorwelle antriebsfrei ruht und sich das Verschlusselement in einer Sperrposition befindet;

Figur 3 eine Detailansicht des ersten Durchbruchs der Zwischenwand des Elektroantriebs aus Figur 1 , wobei die Motorwelle drehend angetrieben ist und sich das Verschlusselement in einer Freigabeposition befindet; und

Figur 4 eine Detailansicht des zweiten Durchbruchs der Zwischenwand des Elektroantriebs aus Figur 1.

Die Figuren 1 bis 4, die nachfolgend gemeinsam beschrieben werden, zeigen einen erfindungsgemäßen Elektroantrieb 1 zum Antreiben eines Fahrzeuges. Der Elektroantrieb 1 umfasst eine elektrische Maschine 19 mit einem um eine Rotorachse L20 drehbaren Rotor 20 und einem Stator 21. Zwischen dem Rotor 20 und dem Stator 21 ist ein Luftspalt 22 gebildet, der die Rotorachse L20 zumindest abschnittsweise zylindrisch umgibt. Der Elektroantrieb 1 umfasst des Weiteren eine Motorwelle 23, die mit dem Rotor 20 drehfest verbunden ist, sodass die Motorwelle 23 von der elektrischen Maschine 19 um eine Antriebsachse L23 drehend antreibbar ist. Die Antriebsachse L23 und die Rotorachse L20 sind koaxial zueinander angeordnet.

Die Motorwelle 23 ist mit einem Getriebe 27 antriebsverbunden. Das Getriebe 27 ist dazu ausgestaltet, eine Drehzahl der elektrischen Maschine 19 auf die Drehzahl der Räder des Fahrzeuges zu wandeln. Das Getriebe 27 umfasst vorliegend ein Stirnradgetriebe 28 mit einer oder mehreren Stirnradgetriebestufen und ein Differential 29 mit einem Ringrad 30, das mit einem Differentialkorb 31 verbunden und mit dem Stirnradgetriebe 28 in Eingriff ist. Das Ringrad 30 dreht sich dabei um eine Drehachse L29, die im vorliegenden Fall koaxial zu der Antriebsachse L23 angeordnet ist, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Differential 29 kann in dem Fachmann bekannter Weise die von dem Stirnradgetriebe 28 auf das Ringrad 30 übertragene Leistung auf zwei Räder des Fahrzeugs aufteilen. Der Elektroantrieb 1 umfasst zudem ein Gehäuse 2, das ein Motorgehäuseelement 6 und ein Getriebegehäuseelement 18 aufweist, die über eine Zwischenplatte 17 miteinander verbunden.

Das Motorgehäuseelement 6 ist topffömig ausgestaltet und weist an einer ersten Seite eine Öffnung auf, die von einem Motordeckel 5 verschlossen wird. Das Motorgehäuseelement 6 und der Motordeckel 5 begrenzen einen Motorraum 3, in dem die elektrische Maschine 19 und Abschnitte der Motorwelle 23 angeordnet sind. Zwischen dem Motordeckel 5 und dem Motorgehäuseelement 6 sind Kühlkanäle 39 ausgebildet, in denen Kühlmittel zur Kühlung der elektrischen Maschine 19 zirkuliert. Der Elektroantrieb 1 umfasst somit eine fluidgekühlte elektrische Maschine.

Ein Bodenabschnitt des topfförmigen Motorgehäuseelements 6, der auch als Zwischenwand 7 bezeichnet werden kann, weist einen ersten Durchbruch 12 und einen zweiten Durchbruch 8 auf. Durch den zweiten Durchbruch 8 erstreckt sich die Motorwelle 23. Die Motorwelle 23 ist in dem Motordeckel 5 mit einem Motordeckellager 37 und in der Zwischenwand 7 mit einem Zwischenwand lager 38 drehbar um die Antriebsachse L23 gelagert.

Das Motorgehäuseelement 6 und das Getriebegehäuseelement 18 sind über die Zwischenplatte 17 so miteinander verbunden, dass zwischen dem Motorgehäuseelement 6 und dem Getriebegehäuseelement 18 ein Getrieberaum 4 gebildet ist. In dem Getrieberaum 4 ist das Getriebe 27 mit dem Stirnradgetriebe 28 und dem Differential 29 sowie Abschnitte der Motorwelle 23 aufgenommen. Die Zwischenplatte 17 stützt dabei Lager des Stirnradgetriebes 28 und des Differentials 29 ab.

In dem Gehäuse 2 ist Schmiermittel 32 zur Schmierung der Komponenten des Elektroantriebs 1 aufgenommen. In einer Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 in dem Fahrzeug, bei dem das Fahrzeug auf einer horizontalen Ebene steht, und während die Motorwelle 23 antriebsfrei ruht, bildet das Schmiermittel 32 eine Schmiermitteloberfläche 33, wie in Figur 3 als strichpunktierte Linie gezeigt ist. Durch die Schmiermitteloberfläche 33 wird eine Ruhe-Schmiermittelebene ES1 definiert, die auch als Ruhe-Schmiermittelniveau bezeichnet werden kann. Der Luftspalt 22 der elektrischen Maschine 19 erstreckt sich durch die Ruhe-Schmiermittelebene ES1. Mit anderen Worten ist die Ruhe-Schmiermittelebene ES1 vertikal höher angeordnet, als der vertikal tiefste Umfangsabschnitt des Luftspalts 22.

Die Motorwelle 23 weist einen Durchgangsabschnitt 25 auf, der in dem zweiten Durchbruch 8 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Durchgangsabschnitt 25 bezüglich der Antriebsachse L23 in radialer Überdeckung mit dem Abschnitt der Zwischenwand 7 angeordnet, der den zweiten Durchbruch 8 begrenzt. Der Abschnitt der Zwischenwand 7, der den zweiten Durchbruch 8 begrenzt, kann auch als Drosselabschnitt 11 bezeichnet werden. Der Durchgangsabschnitt 25 und der zweite Durchbruch 8 sind jeweils abschnittsweise zylindrisch ausgestaltet, sodass vorliegend ein ringförmiger Spalt 9 zwischen der Motorwelle 23 und der Zwischenwand 7 gebildet ist. Durch den Spalt 9 kann Schmiermittel 32 von dem Getrieberaum 4 in den Motorraum 3 treten. Auf Grund der Rotation von Durchgangsabschnitt 25 der Motorwelle 23 und dem Drosselabschnitt 11 der Zwischenwand 7 relativ zueinander stellt der Spalt 9 eine berührungslose und leckagebehaftete Spaltdichtung dar.

Es ist auch denkbar, dass der Durchgangsabschnitt 25 und der zweite Durchbruch 8 abschnittsweise eine von zylindrisch abweichende Form aufweisen. Insbesondere kann durch den Durchgangsabschnitt 25 und den zweiten Durchbruch 8 eine alternative berührungslose Dichtung gebildet werden, beispielweise eine konische Spaltdichtung oder eine Labyrinthdichtung. Berührungslose Dichtungen können als Fluiddrossel das Volumen reduzieren, das durch den Spalt 9 treten kann, nicht aber einen Übertritt von Schmiermittel 32 durch den Spalt 9 vollständig verhindern. Es versteht sich, dass der Spalt 9 auch so ausgeführt sein kann, dass dieser keinerlei Dichtwirkung aufweist.

Durch die berührungslose Anordnung der Motorwelle 23 in dem zweiten Durchbruch 8 kann ein Durchmesser D25 des Durchgangsabschnittes 25 größer ausgeführt werden als bei der Verwendung einer den Durchgangsabschnitt 25 berührenden Dichtung zwischen dem Durchgangsabschnitt 25 und der Zwischenwand 7. Durch den größeren Durchmesser D25 des Durchgangsabschnittes 25 würden bei berührenden Dichtungen die Auflageflächen/Dichtflächen der Dichtung auf Grund großer Umfangsgeschwindigkeiten auf der Oberfläche des Durchgangsabschnittes 25 schnell verschleißen.

Die Motorwelle 23 weist einen Lagerabschnitt 26 auf, der in axialer Richtung an den Durchgangsabschnitt 25 anschließt. Der Lagerabschnitt 26 ist zylindrisch ausgestaltet und weist einen Durchmesser D26 auf. Auf dem Lagerabschnitt 26 ist das Zwischenwandlager 38 mit einem Innenring angeordnet. Das Zwischenwand lager 38 ist mit dem Außenring in einem Lageraufnahmeabschnitt 10 der Zwischenwand 7 abgestützt.

Die Motorwelle 23 weist zudem einen verzahnten Ritzelabschnitt 24 auf, der in axialer Richtung an den Lagerabschnitt 26 anschließt. Die Verzahnung des Ritzelabschnittes 24 steht mit einer Verzahnung des Getriebes 27 respektive des Stirnradgetriebes 28 in Eingriff, sodass von dem Ritzelabschnitt 24 die von der elektrischen Maschine 19 auf die Motorwelle 23 übertragene Leistung auf das Getriebe 27 übertragbar ist. Der Ritzelabschnitt 24 weist einen Durchmesser D24 auf, der durch den Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung des Ritzelabschnittes 24 definiert ist.

Der realisierbare Durchmesser D24 des Ritzelabschnittes 24 wird durch den Durchmesser D8 des größten in dem zweiten Durchbruch 8 eingeschrieben Zylinders limitiert, der koaxial mit der Antriebsachse L23 angeordnet ist, damit bei der Montage die Motorwelle 23 durch den zweiten Durchbruch 8 hindurch geschoben werden kann. Durch die berührungslose Anordnung von dem Durchgangsabschnitt 25 der Motorwelle 23 und der Zwischenwand 7 kann der Durchmesser D25 des Durchgangsabschnittes 25 sowie der Durchmesser D8 des größten in dem zweiten Durchbruch 8 eingeschrieben Zylinders vergrößert werden. Dies hat wiederum zur Folge, dass auch der Durchmesser D24 des Ritzelabschnittes 24 vergrößert werden kann. Hierdurch ergeben sich weitreichende neu konstruktive Freiheiten für den Elektroantrieb 1 , durch die beispielweise die Übersetzung des Getriebes 27 vorteilhaft an verschiedene Applikationen des Elektroantriebs 1 angepasst oder die Verzahnung bezüglich der Dauerhaltbarkeit oder dem NVH-Verhalten optimiert werden kann

Der Durchmesser D26 des Lagerabschnittes 26 ist vorliegend kleiner als der Durchmesser D25 des Durchgangsabschnittes 25 ausgeführt. Der Durchmesser D24 des Ritzelabschnittes 24 ist vorliegend kleiner als der Durchmesser D26 des Lagerabschnittes 26 ausgeführt.

Die Zwischenwand 7 weist einen ersten Durchbruch 12 in einem Bereich auf, der in der Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 vertikal tiefer liegt als der zweite Durchbruch s. Der erste Durchbruch 12 verbindet den Motorraum 3 mit dem Getrieberaum 4 fluidisch. Der erste Durchbruch 12 ist in der Nenn- Einbaulage des Elektroantriebs 1 quer zu einer Horizontalen ausgerichtet. Der erste Durchbruch 12 umfasst eine Motorraum-Mündung 15, die sich in die Richtung des Motorraums 3 öffnet, und eine Getrieberaum-Mündung 16, die sich in die Richtung des Getrieberaums 4 öffnet. Die Motorraum-Mündung 15 ist in der Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 vertikal höher angeordnet als die Getrieberaum-Mündung 16. Somit kann Schmiermittel 32, das über den zweiten Durchbruch 8 in den Motorraum 3 getreten ist, über den ersten Durchbruch 12 wieder zurück in den Getrieberaum 4 fließen, wenn das Ölniveau im Motorraum 3 auf die Höhe der Motorraum-Mündung 15 steigt.

Die Motorraum-Mündung 15 ist in der Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 vertikal tiefer angeordnet als der Luftspalt 22 der elektrischen Maschine 19. Durch diese Anordnung der Motorraum-Mündung 15 in der Zwischenwand 7 wird sichergestellt, dass das über den zweiten Durchbruch 8 in den Motorraum 3 übergetretene Schmiermittel 32 sich nicht in dem Luftspalt 22 sammeln kann. Dies würde zu einer erheblichen Reduktion des Wirkungsgrades der elektrischen Maschine 19 führen und ist daher unerwünscht.

Die Motorraum-Mündung 15 ist im vorliegenden Fall bezüglich der Antriebsachse L23 axial versetzt zu dem Luftspalt 22 angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die Motorraum-Mündung 15 bezüglich der Antriebsachse L23 in radialer Überdeckung zu dem Luftspalt 22 angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Motorraum-Mündung 15 in der Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 vertikal unterhalb des Luftspalts 22 angeordnet sein.

Der erste Durchbruch 12 weist einen Führungsabschnitt 13 und einen Sperrabschnitt 14 auf. Der Führungsabschnitt 13 und der Sperrabschnitt 14 sind im vorliegenden Fall zylindrisch ausgestaltet und gehen über einen konischen Abschnitt des ersten Durchbruchs 12 ineinander über. Der Durchmesser des Führungsabschnitts 13 ist größer als der Durchmesser des Sperrabschnitts 14. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Führungsabschnitt 13 und der Sperrabschnitt 14 eine von zylindrisch abweichende Form aufweisen. Insbesondere können der Führungsabschnitts 13 und der Sperrabschnitt 14 konisch, im Speziellen kegelstumpfförmig, ausgestaltet sein.

Der Führungsabschnitt 13 i ist schräg zu einer Horizontalen angeordnet. In dem Führungsabschnitt 13 ist ein Verschlusselement 35 bewegbar angeordnet. Das Verschlusselement 35 ist in eine Sperrposition überführbar, in der das Verschlusselement 35 die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum 3 und dem Getrieberaum 4 über den ersten Durchbruch 12 sperrt, und in eine Freigabeposition, in der das Verschlusselement 35 die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum 3 und dem Getrieberaum 4 über den ersten Durchbruch 12 freigibt.

In der Sperrposition wird das Verschlusselement 35 in Richtung des Sperrabschnitts 14 mit Kraft beaufschlagt. Das Verschlusselement 35 kommt sodann in Anlage mit dem Sperrabschnitt 14 und dichtet diesen gegenüber dem Führungsabschnitt 13 ab.

Das Verschlusselement 35 ist vorliegend als gummierte Kugel ausgeführt. Das Verschlusselement 35 weist eine geringer Dichte auf als das Schmiermittel 32. Liegt in Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 die Schmiermittelebene E_S in dem Getrieberaum 4 vertikal über der Position des Verschlusselements 35, erfährt das Verschlusselement 35 von dem Schmiermittel 32 eine Auftriebskraft, die das Verschlusselement 35 in Richtung des Sperrabschnitts 14 beaufschlagt. Dies ist beispielweise dann der Fall, wenn die Motorwelle 23 antriebsfrei ruht und die Schmiermittelebene E_S der Ruhe-Schmiermittelebene ES1 entspricht, wie in der Figur 3 gezeigt. In der Nenn-Einbaulage und im unangetriebenen Zustand des Elektroantriebs 1 ist das Verschlusselement 35 somit in der Sperrposition angeordnet.

Durch Antrieben der elektrischen Maschine 19 drehen die Räder des Getriebes 27. Die Räder des Getriebes 27, die sich durch die Ruhe-Schmiermittelebene ES1 hindurch erstrecken respektive mit einem Umfangsabschnitt in dem Schmiermittel 32 angeordnet sind, verteilen durch ihre Rotation das Schmiermittel 32 in dem Getrieberaum 4. Im vorliegenden Fall erstreckt sich in der Nenn-Einbaulage des Elektroantriebs 1 bei nicht angetriebener Motorwelle 32 das Ringrad 30 des Differentials 29 durch die Ruhe-Schmiermittelebene ES1 hindurch und weist einen Umfangsabschnitt auf, der in dem Schmiermittel 32 angeordnet ist.

Durch das Verteilen des Schmiermittels 32 in dem Getrieberaum 4 bei höheren Drehzahlen sinkt die Schmiermitteloberfläche 33 von der Ruhe-Schmiermittelebene ES1 in dem Getrieberaum 4 auf eine Betriebs-Schmiermittelebene ES2 ab, deren Niveau vertikal unterhalb des vertikal tiefsten Umfangabschnitts des Ringrades 30 liegt, wie in Figur 4 gezeigt. Das Niveau der Betriebs-Schmiermittelebene ES2 liegt zudem vertikal tiefer als die Sperrposition des Verschlusselements 35. Auf Grund der kleineren Dichte des Verschlusselementes 35 gegenüber dem Schmiermittel 32 schwimmt das Verschlusselement 35 beim Absinken der Schmiermitteloberfläche 33 ausgehend von der Sperrposition auf dem Schmiermittel 32 auf und bewegt sich aus der Sperrposition entsprechend der Lage der Betriebs-Schmiermittelebene ES2 in Richtung Freigabeposition.

Bei weiteren Absinken des Niveaus der Schmiermitteloberfläche 33 durch Rotation des Ringrades 30 folgt das Verschlusselement 35 der Schmiermitteloberfläche 33 bis hin zu der Freigabeposition. Die Freigabeposition wird dabei durch einen Anschlag 36 definiert. Der Führungsabschnitt 13 des ersten Durchbruchs 12 wird auf Seite der Getrieberaum-Mündung 16 teilweise durch den Anschlag 36 versperrt. Der Anschlag 36 ist dabei so angeordnet, dass das Verschlusselement 35 aus dem ersten Durchbruch 12 respektive aus dem Führungsabschnitt 13 nicht vollständig heraustreten kann. Mit anderen Worten sichert der Anschlag 36 das Verschlusselement 35 in dem ersten Durchbruch 12. Der Anschlag 36 ist vorliegend als Anschlagelement ausgeführt, das mit dem Getriebegehäuseelement 18 verbunden ist.

Das Verschlusselement 35 ist somit Teil eines Ventils 34, das ausgestaltet ist, die fluidische Verbindung zwischen dem Motorraum 3 und dem Getrieberaum 4 über den ersten Durchbruch 12 freizugeben oder zu sperren. Das Ventil 34 kann auch als selbstschaltendes Ventil, insbesondere als selbstschaltendes Rückschlagventil bezeichnet werden. Das Ventil 34 wird vorliegend aus dem Verschlusselement 35 und dem ersten Durchbruch 12 gebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Ventil 34 als Einheit, beispielsweise als Kartusche, in den ersten Durchbruch 12 eingesetzt wird. Die zuvor genannten Ausführungen beziehen sich grundsätzlich auf die Nenn- Einbaulage des Elektroantriebes 1 in dem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug auf einer horizontalen Ebene angeordnet ist.

Bezugszeichenliste

1 Elektroantrieb

2 Gehäuse

3 Motorraum

4 Getrieberaum

5 Motordeckel

6 Motorgehäuseelement

7 Zwischenwand

8 Durchbruch

9 Spalt

10 Lageraufnahmeabschnitt

11 Drosselabschnitt

12 Durchbruch

13 Führungsabschnitt

14 Sperrabschnitt

15 Motorraum-Mündung

16 Getrieberaum-Mündung

17 Zwischenplatte

18 Getriebegehäuseelement

19 elektrische Maschine

20 Rotor

21 Stator

22 Luftspalt

23 Motorwelle

24 Ritzelabschnitt

25 Durchgangsabschnitt

26 Lagerabschnitt

27 Getriebe 8 Stirnradgetriebe 9 Differential 0 Ringrad 1 Differentialkorb 2 Schmiermittel

33 Schm ierm itteloberf lache

34 Ventil

35 Verschlusselement

36 Anschlag

37 Motordeckellager

38 Zwischenwandlager

39 Kühlkanäle

L23 Antriebsachse

L20 Rotorachse

L29 Drehachse

ES1 Ruhe-Schm ierm ittelebene

ES2 Betriebs-Schmiermittelebene