DE102021201358A1

DE102021201358A1 - Integrierter Achsantrieb und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021201358A1
Application number: DE102021201358.9A
Authority: DE
Inventors: Andy Holland; Lennart Leopold; Christoph Heukenroth; Henrique Ramos Pereira; Lucas Schmieder
Original assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2022-08-18
Also published as: WO2022171592A1; EP4291427A1; KR20230144053A; CN116848006A; US20230378852A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen integrierten Achsantrieb (10) für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (12), aufweisend eine elektrische Maschine (14), die einen um eine Rotorachse (20) rotierbar gelagerten Rotor (22) aufweist, ein mit der elektrischen Maschine (14) gekoppeltes Getriebe (16), einen auf dem Getriebe (16) angeordneten Inverter (18), der mit der elektrischen Maschine (14) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Getriebe (16) zwischen der elektrischen Maschine (14) und dem Inverter (18) angeordnet ist, einen mehrteilig ausgebildeten Rotorpositionssensor (36), mit einem drehfest auf dem Rotor (22) angeordneten und/oder ausgebildeten Sensorziel (38) und einer über einen Luftspalt zum Sensorziel (38) auf einem Lagerschild (40) der elektrischen Maschine (14) angeordneten Sensorplatine (42), wobei das die Sensorplatine (42) tragende Lagerschild (40) zwischen dem Getriebe (16) und dem Rotor (22) angeordnet ist, und die Sensorplatine (42) elektrisch leitende mit dem Inverter (18) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen integrierten Achsantrieb für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Der Achsantrieb umfasst wenigstens eine elektrische Maschine, ein Getriebe und einen Inverter, wobei das Getriebe zwischen der elektrischen Maschine und dem Inverter angeordnet und/oder ausgebildet ist. Ein Rotorpositionssensor ist zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe angeordnet und elektrisch leitend mit dem Inverter verbunden. Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Achsantrieb.
Integrierte Achsantriebe sind grundsätzlich bekannt. Die bekannten Achsantriebe weisen in der Regel eine elektrische Maschine, ein Getriebe und einen Inverter auf. Der Inverter ist dabei in tangentialer Richtung zur Rotorachse der elektrischen Maschine angeordnet und/oder ausgerichtet. Bekannt ist weiterhin, dass derartige integrierte Achsantriebe einen Rotorpositionssensor aufweisen, um die Drehposition des Rotors zu erfassen. Dabei ist vorgesehen, dass der Rotorpositionssensor auf der dem Getriebe abgewandten Seite der elektrischen Maschine angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Rotorpositionssensor einfach positioniert und angeordnet werden kann. Das Kabel des Rotorpositionssensors wird aus dem Gehäuse der elektrischen Maschine geführt und mit Inverter elektrisch leitend verbunden. Nachteilig bei der bekannten Anordnung des Rotorpositionssensors ist, dass der Rotorpositionssensor in Abhängigkeit der Leistung der elektrischen Maschine, die unter anderem durch die Rotorlänge der elektrischen Maschine festgelegt werden kann, angepasst werden muss. Insbesondere variieren dann die Kabellängen des Rotorpositionssensors zum Inverter abhängig von der gewählten Rotorlänge. Durch die erhöhte Kabellänge, die zum Teil außerhalb der Gehäuse geführt wird, ist der Rotorpositionssensor bzw. die Signalleitung erhöhten elektromagnetischen Einflüssen ausgesetzt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen integrierten Achsantrieb mit einem Rotorpositionssensor für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug bereitzustellen, wobei die Anordnung und/oder Ausbildung des Rotorpositionssensors eine erhöhte Robustheit gegenüber elektromagnetischen Einflüssen aufweisen kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und/oder Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Dabei kann jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination eines Aspekt der Erfindung darstellen, sofern sich nicht explizit aus der Beschreibung etwas Gegenteiliges ergibt.
Erfindungsgemäß ist ein integrierter Achsantrieb für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug vorgesehen, aufweisend eine elektrische Maschine, die einen um eine Rotorachse rotierbar gelagerten Rotor aufweist, ein mit der elektrischen Maschine gekoppeltes Getriebe, und einen auf dem Getriebe angeordneten Inverter, der mit der elektrischen Maschine elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Getriebe zwischen der elektrischen Maschine und dem Inverter angeordnet ist, einen mehrteilig ausgebildeten Rotorpositionssensor, mit einem drehfest auf dem Rotor angeordneten und/oder ausgebildeten Sensorziel und einer über einen Luftspalt zum Sensorziel auf einem Lagerschild der elektrischen Maschine angeordneten Sensorplatine, wobei das die Sensorplatine tragende Lagerschild zwischen dem Getriebe und dem Rotor angeordnet ist, und die Sensorplatine elektrisch leitende mit dem Inverter verbunden ist.
Mit anderen Worten ist es ein Aspekt der Erfindung, dass ein integrierter Achsantrieb für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug bereitgestellt wird. Der Achsantrieb wird somit vorzugsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Er ist dazu eingerichtet und/oder ausgebildet das Kraftfahrzeug anzutreiben.
Der integrierte Achsantrieb weist eine elektrische Maschine, ein Getriebe und einen Inverter auf. Die elektrische Maschine umfasst zumindest einen um eine Rotorachse rotierbar gelagerten Rotor, wobei die elektrische Maschine, insbesondere eine Rotorwelle des Rotors, mit dem Getriebe mechanisch gekoppelt ist. Der Inverter ist auf einer der elektrischen Maschine abgewandten Seite des Getriebes angeordnet und elektrisch leitend mit der elektrischen Maschine verbunden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine einen Rotorpositionssensor aufweist. Der Rotorpositionssensor, vorzugsweise ein induktiver Sensor, ist mehrteilig ausgebildet und umfasst ein auf dem Rotor drehfest angeordnetes und/oder ausgebildetes Sensorziel und eine über einen Luftspalt zum Sensorziel auf einem Lagerschild der elektrischen Maschine angeordneten Sensorplatine. Der die Sensorplatine tragende Lagerschild ist zwischen dem Getriebe und dem Rotor bzw. zwischen dem Getriebe und der elektrischen Maschine angeordnet. Mit anderen Worten kann der Lagerschild als Zwischenwand zwischen dem Getriebe und der elektrischen Maschine ausgebildet sein. Der Lagerschild kann somit vorzugsweise Bestandteil eines Gehäuses der elektrischen Maschine und/oder Bestandteil eines Gehäuses des Getriebes sein. Die Sensorplatine ist elektrisch leitend mit dem Inverter verbunden ist. Durch die Verbindung von Sensorplatine und Inverter, auf einem kurzen Weg, können die elektromagnetischen Einflüsse auf die elektrische leitende Verbindung des Rotorpositionssensors reduziert sein, so dass dieser eine erhöhte Genauigkeit aufweist. Zudem hat die gewählte Lage des Rotorpositionssensors zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe keinen Einfluss auf eine Rotorlängenskalierung, um die Leistung der elektrischen Maschine zu erhöhen oder zu reduzieren. Auf diese Weise wird durch die gewählte Anordnung des Rotorpositionssensor der Schnittstelleneinfluss bei Leistungsänderungen der elektrischen Maschine reduziert.
Das Sensorziel weist vorzugsweise in Umfangsrichtung des Rotors eine Mehrzahl von in radialer Richtung nach innen oder außen gerichtete Abschnitte und/oder Vorsprünge auf. Die Abschnitte und/oder Vorsprünge können auf einem Kreisring angeordnet und/oder ausgebildet sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass ein Kabel zur elektrisch leitenden Verbindung des Inverters mit der Sensorplatine durch ein Getriebegehäuse des Getriebes geführt ist. Mit anderen Worten wird das Kabel nicht außerhalb des mehrteiligen Gehäuses des integrierten Achsantriebs geführt, sondern auf direktem Weg durch das Getriebegehäuse bzw. dessen Wandungen. Auf diese Weise weist das Kabel, vorzugsweise die Signalleitung zwischen Inverter und Sensorplatine, eine erhöhte Robustheit gegenüber äußeren elektromagnetischen Einflüssen auf.
In diesem Zusammenhang liegt eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass innerhalb des Getriebegehäuses eine von der eigentlichen Getriebeaufnahme mediendicht getrennte Kabeldurchführung ausgebildet ist, durch die das Kabel, vorzugsweise die Signalleitung, zwischen Inverter und Sensorplatine geführt ist. Mit anderen Worten ist das Kabel bzw. die Signalleitung nicht durch die eigentliche, mit Öl gefüllte und die Getriebezahnräder aufweisende Getriebekammer geführt, sondern durch eine von der Getriebekammer mediendicht getrennte Kabeldurchführung. Auf diese Weise können die äußeren Einflüsse auf das Kabel bzw. die Signalleitung und dessen Stecker reduziert werden, wodurch die Langlebigkeit der elektrischen Verbindung zwischen Inverter und Sensorplatine erhöht werden kann. Zudem können die Kosten des Kabels reduziert werden, da auf eine erhöhte Mediendichtheit des Kabels und/oder der Stecker verzichtet werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Sensorplatine mediendicht ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Sensorplatine derart ausgebildet, dass sie eine erhöhte Resistenz gegen aggressive Umgebungsmedien, wie beispielsweise Kühlmedien oder Öle, aufweist. Eine Mediendichtheit der Sensorplatine kann vorzugsweise durch eine Einhausung oder durch ein Umspritzen der Sensorplatine erfolgen. Das Umspritzen wird auch als Overmolden bezeichnet. Beim Umspritzen werden die Sensorplatine und etwaige darauf angeordnete elektrische Bausteine zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig mit einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff, umspritzt. Der Kunststoff kann vorzugsweise ein carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) oder kohlestofffaserverstärkter Kunststoff (CFC) sein.
Die Sensorplatine kann derart auf dem Lagerschild angeordnet sein, dass diese lagesicher fixiert ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Sensorplatine kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig auf dem Lagerschild angeordnet ist. Unter einer kraftschlüssigen Verbindung ist zu verstehen, dass die Sensorplatine über wenigstens eine Schraub-, Bolzen- und/oder Nietverbindung auf dem Lagerschild der elektrischem Maschine und/oder der Zwischenwand zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe angeordnet ist. Unter einer stoffschlüssigen Verbindung ist vorzugsweise eine adhäsive Verbindung bzw. eine Klebeverbindung zu verstehen. Der Kleber kann ein Einkomponenten-Kleber oder ein Mehrkomponenten-Kleber sein.
Das Sensorziel, das vorzugsweise auch als Sensortarget bezeichnet werden kann, ist drehfest auf dem Rotor angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rotor eine Rotorwelle aufweist, und das Sensorziel drehfest auf der Rotorwelle angeordnet ist. Die Rotorwelle kann als durchgehende Welle, als Rotorhohlwelle oder auch als gebaute Rotorwelle ausgebildet sein. Denkbar ist, dass das Sensor Ziel auf einem äußeren Umfang der Rotorwelle drehfest angeordnet ist. Beispielsweise kann das Sensorziel im Presssitz auf der Rotorwelle aufsitzen. Auf diese Weise kann das Sensorziel in einfacherweise nachträglich auf den Rotor angeordnet werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rotor wenigstens eine Endscheibe aufweist, und das Sensorziel auf der Endscheibe angeordnet ist oder integraler Bestandteil der Endscheibe ist. Über die Endscheiben kann ein Blechpaket des Rotors in Längsrichtung des Rotors verspannt werden. Die Endscheibe begrenzen somit das Rotorblechpaket des Rotors in dessen axialer Richtung. Auf einer dem Blechpaket abgewandten Seite der Endscheibe, also einer Seite der Endscheibe, die dem Lagerschild bzw. dem Getriebe zugewandt ist, kann das Sensorziel angeordnet oder ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Sensorziel platzsparend angeordnet sein.
Denkbar ist, dass das Sensorziel kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig auf der Endscheibe angeordnet ist. Unter einer kraftschlüssigen Verbindung des Sensorziels auf der Endscheibe ist vorzugsweise eine Schraub-, Bolzen und/oder Nietverbindung zu verstehen. Unter einer stoffschlüssigen Verbindung ist vorzugsweise eine Klebeverbindung des Sensorziels auf der Endscheibe zu verstehen.
Alternativ zu der stoffschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Anordnung des Sensorziels auf der Endscheibe kann vorgesehen sein, dass das Sensorziel integraler Bestandteil der Endscheibe ist. Anders ausgedrückt kann vorgesehen sein, dass das Sensorziel in der Endscheibe ausgebildet ist. Denkbar ist somit, dass das Sensorziel und die Endscheibe einstückig ausgebildet und/oder hergestellt sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Endscheibe aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium, ausgebildet ist. Auf diese Weise können Endscheibe und Sensorziel preiswert und gewichtsreduzierend hergestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine einen Stator mit einem Statorwicklungskopf aufweist, und auf der Sensorplatine ein Temperatursensor angeordnet und/oder mit dieser elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Temperatursensor im thermischen Kontakt mit dem Statorwicklungskopf ist. Unter einem thermischen Kontakt des Temperatursensors mit dem Statorwicklungskopf kann eine berührungsfreie Anordnung des Temperatursensors zum Statorwicklungskopf oder eine mittelbare oder unmittelbare physische Kontaktierung des Temperatursensors zum Statorwicklungskopf verstanden werden. Bei einer berührungsfreien Anordnung des Temperatursensors zum Statorwicklungskopf erfolgt der thermische Kontakt über die Luft zwischen Temperatursensor und Statorwicklungskopf. Um die Genauigkeit der Temperaturerfassung zu erhöhen, ist der Temperatursensors entweder unmittelbar, also direkt, oder mittelbar, also über ein Verbindungselement, mit dem Statorwicklungskopf physisch kontaktiert. Durch die konkrete Anordnung des Temperatursensors auf der Sensorplatine kann in einfacher und/oder platzsparender Weise die Temperatur der elektrischen Maschine erfasst werden. Eine etwaige Rotorskalierung des Rotors in dessen Länge hat keinen Einfluss auf die Lage des Temperatursensors. Somit kann durch die gewählte Anordnung des Temperatursensors der Schnittstelleneinfluss bei Leistungsänderungen der elektrischen Maschine reduziert werden. Zudem können durch den auf der Sensorplatine integrierten Temperatursensor die Teilekosten reduziert werden.
In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Temperatursensor über ein Federelement an den Statorwicklungskopf angepresst ist. Auf diese Weise kann eine verlässlich, sich nachstellende und dauerhafte thermische Kontaktierung des Temperatursensors an den Statorwicklungskopf bereitgestellt werden.
Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen integrierten Achsantrieb. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Denkbar ist somit auch, dass das Kraftfahrzeug vollständig elektrisch angetrieben ist. der Achsantrieb sitzt im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs und ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug anzutreiben.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht einschränkend, sondern vielmehr als beispielhaft zu verstehen. Sie sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Anmelderin behält sich vor, einzelne und/oder mehrere der in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen oder solche Merkmale in bestehende Patentansprüche aufzunehmen. Die Ausführungsbeispiele werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
In diesen zeigen:

1 einen Schnitt durch einen integrierten Achsantrieb;
2 einen Schnitt durch den integrierten Achsantrieb, wobei ein einem Temperatursensor zur Erfassung einer Statortemperatur in einem Rotorpositionssensor zur Erfassung einer Rotorlage integriert ist;
3 einen Ausschnitt einer dreidimensionale Ansicht eines Rotors im Bereich einer Endscheibe mit einem integrierten Sensorziel;
4 ein Kraftfahrzeug dem integrierten Achsantrieb.

In 1 ist ein Schnitt durch einen integrierten Achsantrieb 10 für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 12 gezeigt. Der integrierte Achsantrieb 10 weist eine elektrische Maschine 14, ein Getriebe 16 und einen Inverter 18 auf.
Die elektrische Maschine 14 umfasst einen um eine Rotorachse 20 rotierbar gelagerten Rotor 22. Der Rotor 22 weist eine Rotorwelle 24 mit einem auf der Rotorwelle 24 angeordneten Blechpaket 26 auf. Das Blechpaket 26 ist über Endscheiben 28 in axialer Richtung des Rotors 22 verspannt. Des Weiteren weist die elektrische Maschine 14 einen Stator 30 auf, der in radialer Richtung des Rotors 22 über einen Luftspalt beabstandet zum Rotor 22 angeordnet ist. Eine Wicklung des Stators 30 ist stirnseitig über ein Statorblechpaket 32 geführt und zu einem Statorwicklungskopf 34 ausgebildet.
Die Rotorwelle 24 des Rotors 22 ist mit dem Getriebe 16 mechanisch gekoppelt (nicht dargestellt), das Getriebe 16 ist vorzugsweise mit den Achswellen des Kraftfahrzeugs 12 direkt verbunden.
Der Inverter 18 ist auf einer der elektrischen Maschine 14 abgewandten Seite des Getriebes 16 angeordnet und elektrisch leitend mit der elektrischen Maschine 14 verbunden. Auf diese Weise wird ein kompakter, integrierter Achsantrieb 10 in einem mehrteiligen Gehäuse angegeben.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der integrierte Achsantrieb 10 einen Rotorpositionssensor 36 aufweist. Der Rotorpositionssensor 36 ist im Ausführungsbeispiel als ein induktiver Sensor ausgebildet. Der induktive Rotorpositionssensor 36 umfasst ein auf dem Rotor 22, hier insbesondere auf der Rotorwelle 24, drehfest angeordnetes Sensorziel 38 und eine über einen Luftspalt zum Sensorziel 38 auf einem Lagerschild 40 der elektrischen Maschine 14 angeordneten Sensorplatine 42. Der die Sensorplatine 42 tragende Lagerschild 40 ist zwischen dem Getriebe 16 und dem Rotor 22 bzw. zwischen dem Getriebe 16 und der elektrischen Maschine 14 angeordnet. Mit anderen Worten kann der Lagerschild 40 als Zwischenwand zwischen dem Getriebe 16, insbesondere einer Getriebekammer zur Aufnahme der Zahnräder des Getriebes, und der elektrischen Maschine 14 ausgebildet sein. Die Sensorplatine 42 ist über ein Kabel 44, das auch als Signalleitung bezeichnet werden kann, elektrisch leitend mit dem Inverter 18 verbunden. Dabei ist vorgesehen, dass innerhalb des Getriebegehäuses 46 eine von der eigentlichen Getriebeaufnahme bzw. Getriebekammer mediendicht getrennte Kabeldurchführung 48 ausgebildet ist, durch die das Kabel 44 zwischen Inverter 18 und Sensorplatine 42 geführt ist. Mit anderen Worten ist das Kabel 44 nicht durch die eigentliche, mit Öl gefüllte und die Getriebezahnräder aufweisende Getriebekammer geführt, sondern durch eine von der Getriebekammer mediendicht getrennte Kabeldurchführung 48. Auf diese Weise können die äußeren Einflüsse auf das Kabel 44 und dessen Stecker reduziert werden, wodurch die Langlebigkeit der elektrischen Verbindung zwischen Inverter 18 und Sensorplatine 42 erhöht werden kann. Zudem können die Kosten des Kabels 44 reduziert werden, da auf eine erhöhte Mediendichtheit des Kabels 44 und/oder der Stecker verzichtet werden kann. Des Weiteren können durch die direkte elektrische Verbindung von Sensorplatine 42 und Inverter 18 die elektromagnetischen Einflüsse auf das Kabel 44 reduziert sein, so dass die Sensorpositionierung eine erhöhte Genauigkeit aufweist. Zudem hat die gewählte Lage des Rotorpositionssensors 36 zwischen der elektrischen Maschine 14 und dem Getriebe 16 keinen Einfluss auf eine Rotorlängenskalierung, um die Leistung der elektrischen Maschine 14 zu erhöhen oder zu reduzieren. Auf diese Weise ist durch die gewählte Anordnung des Rotorpositionssensor 36 der Schnittstelleneinfluss bei Leistungsänderungen der elektrischen Maschine 14 reduziert.
In 2 ist ein Schnitt durch den bereits aus 1 integrierten Achsantrieb 10 gezeigt. Im Unterschied zur 1 weist der in 2 gezeigte integrierte Achsantrieb 10 einen Rotorpositionssensor 36 auf, wobei auf der Sensorplatine 42 ein Temperatursensor 50 angeordnet ist. Der Temperatursensor 50 wird über ein Federelement 52 gegen den Statorwicklungskopf 34 des Stators 30 gepresst. Auf diese Weise kann eine verlässlich, sich nachstellende und dauerhafte thermische Kontaktierung des Temperatursensors 50 an den Statorwicklungskopf 34 bereitgestellt werden. Zudem können durch den auf der Sensorplatine 42 integrierten Temperatursensor 50 Teilekosten des integrierten Achsantriebs 10 reduziert werden. Überdies kann durch die gewählte Anordnung des Temperatursensors 50 der Schnittstelleneinfluss bei Leistungsänderungen der elektrischen Maschine 14 reduziert werden, da die Lage des Temperatursensors 50 keinen Einfluss auf die Rotorlänge hat.
In 3 ist ein Ausschnitt einer dreidimensionale Ansicht des Rotors 22 im Bereich der Endscheibe 28 gezeigt. Das Sensorziel 38 ist in der Endscheibe 28 integriert und umfasst einen Kreisring 56 mit einer Mehrzahl von in radialer Richtung des Rotors 22 nach der außen gerichteter Abschnitte 58 und/oder Vorsprünge.
Mit anderen Worten sind die Endscheibe 28 und das Sensorziel 38 einstückig ausgebildet. Vorliegend sind die Endscheibe 28 und das Sensorziel 38 aus Aluminium ausgebildet. Durch die integrale Ausbildung von Endscheibe 28 und Sensorziel 38 kann der Bauraum in axialer Richtung des Rotors 22 reduziert werden. Durch die Materialwahl kann das Gewicht des Rotors 22 reduziert werden. Durch die integrale Bauweise von Endscheibe 28 und Sensorziel 38 können Arbeitsschritte reduziert und somit auch Herstellungskosten des Achsantriebs 10 reduziert werden.
In 4 ist eine schematische Draufsicht auf ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 12 gezeigt. das Kraftfahrzeug 12 weist den integrierten Achsantrieb 10 auf, der elektrisch leitend mit einer Batterie 54 des Kraftfahrzeugs 12 verbunden ist. Das Getriebe 16 ist mit den Achswellen 60 des Kraftfahrzeugs 12 gekoppelt.

Claims

Integrierter Achsantrieb (10) für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (12), aufweisend eine elektrische Maschine (14), die einen um eine Rotorachse (20) rotierbar gelagerten Rotor (22) aufweist, ein mit der elektrischen Maschine (14) gekoppeltes Getriebe (16), einen auf dem Getriebe (16) angeordneten Inverter (18), der mit der elektrischen Maschine (14) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Getriebe (16) zwischen der elektrischen Maschine (14) und dem Inverter (18) angeordnet ist, einen mehrteilig ausgebildeten Rotorpositionssensor (36), mit einem drehfest auf dem Rotor (22) angeordneten und/oder ausgebildeten Sensorziel (38) und einer über einen Luftspalt zum Sensorziel (38) auf einem Lagerschild (40) der elektrischen Maschine (14) angeordneten Sensorplatine (42), wobei das die Sensorplatine (42) tragende Lagerschild (40) zwischen dem Getriebe (16) und dem Rotor (22) angeordnet ist, und die Sensorplatine (42) elektrisch leitende mit dem Inverter (18) verbunden ist.
Integrierter Achsanrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabel (44) zur elektrisch leitenden Verbindung des Inverters (18) mit der Sensorplatine (42) durch ein Getriebegehäuse (46) des Getriebes (16) geführt ist.
Integrierter Achsanrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Getriebegehäuses (46) eine von der eigentlichen Getriebeaufnahme mediendicht getrennte Kabeldurchführung (48) ausgebildet ist, durch die das Kabel (44) zwischen Inverter (18) und Sensorplatine (42) geführt ist.
Integrierter Achsanrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplatine (42) kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig auf dem Lagerschild (40) angeordnet ist.
Integrierter Achsanrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (22) eine Rotorwelle (24) aufweist, und das Sensorziel (38) drehfest auf der Rotorwelle (24) angeordnet ist.
Integrierter Achsanrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (24) wenigstens eine Endscheibe (28) aufweist, und das Sensorziel (38) auf der Endscheibe (28) angeordnet ist oder integraler Bestandteil der Endscheibe (28) ist.
Integrierter Achsanrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheibe (28) aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium, ausgebildet ist.
Integrierter Achsanrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (14) einen Stator (30) mit einem Statorwicklungskopf (34) aufweist, und auf der Sensorplatine (42) ein Temperatursensor (50) angeordnet und/oder mit dieser elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Temperatursensor (50) im thermischen Kontakt mit dem Statorwicklungskopf (34) ist.
Integrierter Achsanrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (50) über ein Federelement (52) an den Statorwicklungskopf (34) angepresst ist.
Integrierter Achsanrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorpositionssensor (36) ein induktiver Sensor ist.
Kraftfahrzeug (12) mit einem integrierten Achsantrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.