DE-102024132152-A1 - Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer elektrischen Maschine (5) und einem Differentialgetriebe (7), wobei die elektrische Maschine (5) koaxial zu einer Antriebsachse (9) der Antriebsvorrichtung (3) angeordnet ist, wobei die elektrische Maschine (5) über zwei um eine zu der Antriebsachse (9) parallelversetzte Drehachse (13) drehbare Zahneingriffe (11, 11') mit dem Differentialgetriebe (7) drehmomentübertragend verbunden ist.

Inventors

• Sebastian Haudek
• Frank Steffens

Assignees

• Daimler Truck AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (8)

1. Antriebsvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer elektrischen Maschine (5) und einem Differentialgetriebe (7), wobei die elektrische Maschine (5) koaxial zu einer Antriebsachse (9) der Antriebsvorrichtung (3) angeordnet ist, wobei die elektrische Maschine (5) über zwei um eine zu der Antriebsachse (9) parallelversetzte Drehachse (13) drehbare Zahneingriffe (11, 11') mit dem Differentialgetriebe (7) drehmomentübertragend verbunden ist.
2. Antriebsvorrichtung (3) nach Anspruch 1 , wobei die elektrische Maschine (5) eine erste elektrische Maschine (5) ist, wobei die Antriebsvorrichtung (3) eine zweite, achsparallel zu der ersten elektrischen Maschine (5) angeordnete zweite elektrische Maschine (15) aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung (3) außerdem ein Schaltgetriebe (17) aufweist, und wobei das Schaltgetriebe (17) angeordnet und eingerichtet ist, um die zweite elektrische Maschine (15) mit dem Differentialgetriebe (7) drehmomentübertragend zu verbinden.
3. Antriebsvorrichtung (3) nach Anspruch 2 , mit einer Mehrzahl an elektrischen Maschinen verschiedener Leistung, die wahlweise als die zweite elektrische Maschine (15) verwendet werden können.
4. Antriebsvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 , wobei das Schaltgetriebe (17) ein Zweiganggetriebe ist.
5. Antriebsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Differentialgetriebe (7) ein Käfig-Differentialgetriebe ist, und wobei die - erste - elektrische Maschine (5) mit einem Differentialkäfig (21) des Differentialgetriebes (7) drehmomentübertragend verbunden ist.
6. Antriebsvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , wobei das Differentialgetriebe (7) ein Käfig-Differentialgetriebe ist, und wobei die erste elektrische Maschine (5) mit einem Differentialkäfig (21) des Differentialgetriebes (7) drehmomentübertragend verbunden ist, und wobei außerdem ein Getriebeabtrieb (23) des Schaltgetriebes (17) mit dem Differentialkäfig (21) drehmomentübertragend verbunden ist.
7. Kraftfahrzeug (1), mit einer Antriebsvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 .
8. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 7 , wobei das Kraftfahrzeug (1) ein Nutzfahrzeug ist, insbesondere ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung. Gerade bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen stellt es eine große Herausforderung dar, die Antriebskomponenten geeignet anzuordnen. Insbesondere die zur Energieversorgung solcher Antriebe vorgesehenen Hochvoltbatterien haben einen großen Platzbedarf im Chassis, wobei zugleich weitere Fahrwerkskomponenten - wie beispielsweise eine Luftfederung oder Bremskomponenten - den verbleibenden Bauraum erheblich einschränken. Teilweise wird vorgeschlagen, zwei elektrische Maschinen achsparallel versetzt zueinander und versetzt zur Antriebsachse anzuordnen, was jedoch einen sehr hohen Bauraumbedarf bedingt. Alternativ ist vorgeschlagen worden, zwei elektrische Maschinen koaxial zueinander und insbesondere koaxial zur Antriebsachse anzuordnen, was jedoch die Baulänge der einzelnen elektrischen Maschinen und damit deren Leistung beschränkt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten. Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen. Die Aufgabe wird insbesondere in einem ersten Aspekt gelöst, indem eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug geschaffen wird, die eine elektrische Maschine und ein Differentialgetriebe aufweist, wobei die elektrische Maschine koaxial zu einer Antriebsachse der Antriebsvorrichtung angeordnet ist, und wobei die elektrische Maschine über zwei um eine zu der Antriebsachse parallelversetzte Drehachse drehbare Zahneingriffe mit dem Differentialgetriebe drehmomentübertragend verbunden ist. Vorteilhaft weist die Antriebsvorrichtung einen geringen Bauraum auf, wobei zugleich die Verbindung der elektrischen Maschine über die beiden Zahneingriffe eine direkte, einfache und effiziente Kopplung darstellt, bei der Getriebeverluste gering sind. Weiterhin kommt die Antriebsvorrichtung mit wenigen Bauteilen aus und ist daher kostengünstig. Dass die elektrische Maschine koaxial zu der Antriebsachse angeordnet ist, bedeutet im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere, dass eine Rotor-Drehachse, das heißt eine Achse, um die ein Rotor der elektrischen Maschine drehbar gelagert ist, koaxial mit der Antriebsachse angeordnet ist. Die Antriebsachse kann eine sich bei bestimmungsgemäßer Anordnung eines die Antriebsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs auf einer horizontalen Fahrebene global in Fahrzeug-Y-Richtung, das heißt in Breitenrichtung erstreckende Achse sein. Die Antriebsachse kann aber auch eine sich - beispielsweise halbseitig - schräg zu der Fahrebene erstreckende Achse sein, die beispielsweise ausgehend von einem geodätisch etwas weiter oben angeordneten Differentialgetriebe zu einer geodätisch etwas weiter unten angeordneten Radmitte verläuft. In einer Ausgestaltung ist die elektrische Maschine koaxial zu einer Steckwelle angeordnet, die ein Differentialgetriebe mit einem angetriebenen Rad drehmomentübertragend verbindet. Insbesondere ist die elektrische Maschine auf der Steckwelle angeordnet, beziehungsweise die Rotor-Drehachse fällt mit einer Steckwellen-Drehachse der Steckwelle zusammen, wobei die Steckwelle bevorzugt relativ zu dem Rotor der elektrischen Maschine drehbar gelagert ist, mithin nicht unmittelbar durch den Rotor angetrieben wird. Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre wird unter einer Achse allgemein eine gedachte Achse, insbesondere eine Dreh- oder Rotationsachse verstanden, das heißt eine eindimensionale Gerade, die sich entlang einer bestimmten Richtung erstreckt. Im Unterschied hierzu wird unter einer Welle allgemein ein ausgedehnter, dreidimensionaler, aus mindestens einem Material bestehender Körper verstanden, der insbesondere angeordnet und eingerichtet ist, um sich um eine bestimmte Achse zu drehen, wobei die dem Körper zugeordnete Achse zugleich eine Längs- und vorzugsweise Symmetrieachse des Körpers ist. Die Antriebsachse kann insbesondere eine Radachse des Kraftfahrzeugs sein. Unter einer Radachse wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine Achse verstanden, auf der bestimmungsgemäß angetriebene Räder des die Antriebsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs angeordnet sind oder werden; die Radachse ist also - bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Antriebsvorrichtung an dem Kraftfahrzeug - insbesondere eine angetriebene Achse des Kraftfahrzeugs. Auf der Radachse können insbesondere zwei oder mehr angetriebene Räder, kurz als Antriebsräder bezeichnet, angeordnet sein, vorzugsweise eine gerade Anzahl an symmetrisch auf eine - in Vorwärts-Fahrtrichtung - linke und rechte Seite aufgeteilten Rädern. In ein