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Title:
HYDRAULIC ASSEMBLY AND ELECTRIC AXLE DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/030565
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic assembly (1), in particular for an electrically operatable multi-gear axle drive train (2) of a motor vehicle (3), comprising a central release mechanism (7) that comprises a central release mechanism housing (9) which can be rotationally fixed to a housing (8) and in which a first annular central release mechanism piston (10) is movably received in a translational manner in a first axial direction. A first pressure chamber (11) is defined between the central release mechanism housing (9) and the first annular central release mechanism piston (10), said first pressure chamber being suppliable with a hydraulic fluid (12) and thus pressurizable such that the first annular central release mechanism piston (10) can be hydraulically displaced relative to the central release mechanism housing (9) against the release direction of the central release mechanism piston in a spring-loaded manner by means of at least one spring element (20). A second annular central release mechanism piston (13) which can be displaced in a translational manner in a second axial direction is received in the central release mechanism housing (9) of the central release mechanism (7), and a second pressure chamber (14) is defined between the central release mechanism housing (9) and the second central release mechanism piston (13), said second pressure chamber being suppliable with the hydraulic fluid (12) and thus being pressurizable such that the second central release mechanism piston (13) can be hydraulically displaced relative to the central release mechanism housing (9) against the release direction of the central release mechanism piston in a spring-loaded manner at least by means of the spring element (20). The spring element (20) is axially supported against the first central release mechanism piston (10) and against an annular disc-shaped spring support element (5) which is coupled to the second central release mechanism piston (13) in an axially secured manner, and the spring element (20) is formed by a plurality of pressure springs (21) arranged around the circumference.

Inventors:
HUBER DAVID (DE)
MEIER VERENA (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100524
Publication Date:
March 09, 2023
Filing Date:
July 19, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D25/10
Foreign References:
DE8609458U11986-06-19
EP1522753A12005-04-13
Other References:
ERIK SCHNEIDERFRANK FICKLBERND CEBULSKIJENS LIEBOLD: "Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge, der wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet", ZEITSCHRIFT ATZ 113, May 2011 (2011-05-01), pages 360 - 365
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Claims:
Ansprüche Hydraulikanordnung (1 ), insbesondere für einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs (3), umfassend einen Zentralausrücker (7), mit einem gegenüber einem drehfest mit einem Gehäuse (8) befestigbaren Zentralausrückergehäuse (9), in dem ein translatorisch in eine erste axiale Richtung versetzbarer erster ringförmige Zentralausrückerkolben (10) aufgenommen ist, wobei zwischen dem Zentralausrückergehäuse (9) und dem ersten ringförmigen Zentralausrückerkolben (10) ein erster Druckraum (11 ) definiert ist, in den ein Hydraulikfluid (12) einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der erste ringförmige Zentralausrückerkolben (10) gegenüber dem Zentralausrückergehäuse (9) hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens ein Federelement (20) federkraftbeaufschlagt versetzbar ist und in dem Zentralausrückergehäuse (9) des Zentralausrückers (7) ein translatorisch in eine zweite axiale Richtung versetzbarer zweiter ringförmige Zentralausrückerkolben (13) aufgenommen ist, wobei zwischen dem Zentralausrückergehäuse (9) und dem zweiten Zentralausrückerkolben (13) ein zweiter Druckraum (14) definiert ist, in den das Hydraulikfluid (12) einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der zweite Zentralausrückerkolben (13) gegenüber dem Zentralausrückergehäuse (9) hydraulisch bewirkt entgegen seiner Aus- rückrichtung durch wenigstens das Federelement (20) federkraftbeaufschlagt versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (20) einerseits axial an dem ersten Zentralausrückerkolben (10) abstützt und andererseits an einem ringscheibenförmigen Federabstützelement (5), welches axial gesichert mit dem zweiten Zentralausrückerkolben (13) gekoppelt ist und das Federelement (20) durch eine Mehrzahl von umfänglich angeordneten Druckfedern (21 ) gebildet ist.

2. Hydraulikanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralausrückerkolben (10,13) nicht zeitgleich ausgerückt werden.

3. Hydraulikanordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem ersten Druckraum (11 ) abgewandte Ende (22) des ersten ringförmigen Zentralausrückerkolbens (10) eine Mehrzahl von Aufnahmen (25) aufweist, welche jeweils eine axiale und/oder radiale und/oder umfängliche Festlegung jeweils einer Druckfeder (21 ) bewirkt.

4. Hydraulikanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfedern (21 ) äquidistant über den Umfang des ersten ringförmigen Zentralausrückerkolbens (10) angeordnet sind.

5. Hydraulikanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralausrückergehäuse (9) eine im Querschnitt im Wesentlichen T-för- mige Kontur aufweist.

6. Hydraulikanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralausrückergehäuse (9) eine erste ringförmige Nut (31 ) zur Aufnahme einer ersten Dichtung (32), eine zweite ringförmige Nut (33) zur Aufnahme einer zweiten Dichtung (34) und eine dritte ringförmige Nut (35) zur Aufnahme einer dritten Dichtung (36) aufweist, wobei die erste Dichtung (32) an dem ersten Zentralausrückerkolben (10) anliegt, und die zweite Dichtung (34) sowie die dritte Dichtung (36) an dem zweiten Zentralausrückerkolben (13) anliegen.

7. Hydraulikanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - 19 - der erste ringförmige Zentralausrückerkolben (10) eine vierte ringförmige Nut (37) zur Aufnahme einer vierten Dichtung (38) aufweist, welche an dem zweiten Zentralausrückerkolben (13) anliegen. Hydraulikanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zentralausrückerkolben (13) aus einem Blech geformt ist. Hydraulikanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federabstützelement (5) als kreisringförmige Scheibe ausgebildet ist, welche eine Mehrzahl von umfänglich verteilten Öffnungen (6) besitzt, welche axial jeweils von einer mit dem zweiten Zentralausrücker (13) ausgebildeten Lasche (4) durchgriffen werden, wobei die Laschen (4) mittels eines Sicherungsrings (39) zumindest einseitig axial gegenüber dem Federabstützelement (5) gesichert sind. Elektrisch betreibbarer, mehrgängiger Achsantriebsstrang (2) für ein Kraftfahrzeug (3), mit einer elektrischen Maschine (40) und einer mit der elektrischen Maschine (40) wirkverbundenen Getriebeanordnung (41 ), wobei die elektrische Maschine (40) und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit (42) bilden, umfassend wenigstens ein erstes Kupplungssystem (43) zur Betätigung wenigstens einer Gangwahlvorrichtung (44) der Getriebeanordnung (41 ), welche durch eine Hydraulikanordnung (1 ), nach einem der Ansprüche 1 -9, aktuierbar ist.

Description:
Hydraulikanordnunq und elektrischer Achsantriebsstranq

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung, insbesondere für einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Zentralausrücker, mit einem gegenüber einem drehfest mit einem Gehäuse befestigbaren Zentralausrückergehäuse, in dem ein translatorisch in eine erste axiale Richtung versetzbarer erster ringförmige Zentralausrückerkolben aufgenommen ist, wobei zwischen dem Zentralausrückergehäuse und dem ersten ringförmigen Zentralausrückerkolben ein erster Druckraum definiert ist, in den ein Hydraulikfluid einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der erste ringförmige Zentralausrückerkolben gegenüber dem Zentralausrückergehäuse hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens ein Federelement federkraftbeaufschlagt versetzbar ist und in dem Zentralausrückergehäuse des Zentralausrückers ein translatorisch in eine zweite axiale Richtung versetzbarer zweiter ringförmige Zentralausrückerkolben aufgenommen ist, wobei zwischen dem Zentralausrückergehäuse und dem zweiten Zentralausrückerkolben ein zweiter Druckraum definiert ist, in den das Hydraulikfluid einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der zweite Zentralausrückerkolben gegenüber dem Zentralausrückergehäuse hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens das Federelement federkraftbeaufschlagt versetzbar ist. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Achsantriebsstrang.

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

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

Derartige elektrisch betreibbare Antriebsstränge mit mehrgängigen, schaltbaren Getrieben benötigen in der Regel für die Schaltvorgänge hydraulische Einrichtungen. In derartigen Fahrzeugen mit mehrgängigen E-Achsen kommen hydraulische Einrichtungen wie beispielsweise Zentralausrücker zum Einsatz, welche mit Kupplungen und/oder Bremsen Zusammenwirken, um einen Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung darzustellen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hydraulikanordnung beispielsweise für einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, der besonders kostengünstig herstellbar und betriebssicher ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Hydraulikanordnung, insbesondere für einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Zentralausrücker, mit einem gegenüber einem drehfest mit einem Gehäuse befestigbaren Zentralausrückergehäuse, in dem ein translatorisch in eine erste axiale Richtung versetzbarer erster ringförmige Zentralausrückerkolben aufgenommen ist, wobei zwischen dem Zentralausrückergehäuse und dem ersten ringförmigen Zentralausrückerkolben ein erster Druckraum definiert ist, in den ein Hydraulikfluid einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der erste ringförmige Zentralausrückerkolben gegenüber dem Zentralausrückergehäuse hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens ein Federelement federkraftbeaufschlagt versetzbar ist und in dem Zentralausrückergehäuse des Zentralausrückers ein translatorisch in eine zweite axiale Richtung versetzbarer zweiter ringförmige Zentralausrückerkolben aufgenommen ist, wobei zwischen dem Zentralausrückergehäuse und dem zweiten Zentralausrückerkolben ein zweiter Druckraum definiert ist, in den das Hydraulikfluid einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der zweite Zentralausrückerkolben gegenüber dem Zentralausrückergehäuse hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens das Federelement federkraftbeaufschlagt versetzbar ist, wobei sich das Federelement einerseits axial an dem ersten Zentralausrückerkolben abstützt und andererseits an einem ringscheibenförmigen Federabstützelement, welches axial gesichert mit dem zweiten Zentralausrückerkolben gekoppelt ist und das Federelement durch eine Mehrzahl von umfänglich angeordneten Druckfedern gebildet ist.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass zum einen der Zentralausrücker nur eine sehr geringe Hysterese bzw. Reibung zwischen dem Federelement und den beweglichen Zentralausrückerkolben aufweist, wodurch insbesondere die Gefahr eines verschleißbedingten Ausfalls des Zentralausrückers reduziert werden kann. Ferner benötigen die entsprechenden Kontaktflächen zwischen dem Federelement und dem ersten Zentralausrückerkolben keine aufwendige härtende Oberflächenbehandlung zur Verschleißminimierung. Auch hierdurch können günstigere Materialien zum Einsatz kommen. Auch unterstützt die Verwendung von Druckfedern, die häufig als günstiges Standardbauteil zur Verfügung stehen, eine Reduktion der Teilekomplexität in einer hydraulischen Anordnung.

Schließlich können auch beide Zentralausrückerkolben mit lediglich einem Federelement, dass eine Mehrzahl von umfänglich angeordneten Druckfedern umfasst, jeweils in eine eingerückte Betriebsstellung zurückgeführt werden, was zu einer Verminderung der Teilekomplexität beiträgt und somit auch die Montagefreundlichkeit erhöht.

Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben. Die Hydraulikanordnung ist insbesondere vorgesehen zur Verwendung in einem elektrischen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Ein elektrischer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst eine elektrische Maschine und eine Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung in einem gemeinsamen Antriebsstranggehäuse angeordnet sind. Alternativ wäre es natürlich auch möglich, dass die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse besitzt, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung der Getriebeanordnung gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Diese bauliche Einheit wird gelegentlich auch als E-Achse bezeichnet. Die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung können auch in einem Antriebsstranggehäuse aufgenommen sein. Das Antriebsstranggehäuse ist zumindest zur Aufnahme der elektrischen Maschine und der Getriebeanordnung vorgesehen.

Im Zusammenhang mit der Erfindung kann die elektrische Maschine des Achsantriebsstrangs als Radial- oder Axialflussmaschine ausgebildet sein. Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.

Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist die elektrische Maschine eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/rnin, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/rnin, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/rnin bereitstellt.

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

Besonders bevorzugt ist die Getriebeanordnung mehrgängig und schaltbar ausgeführt. Die Getriebeanordnung kann ein Differentialgetriebe aufweisen. Ein Differentialgetriebe ist ein Planetengetriebe mit einem Antrieb und zwei Abtrieben. Es hat üblicherweise die Funktion, zwei Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs so anzutreiben, dass sie in Kurven unterschiedlich schnell, aber mit gleicher Vortriebskraft drehen können.

Der Zentralausrücker der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung umfasst ein Zentralausrückergehäuse. Das Zentralausrückergehäuse hat die Funktion Bauteile des Zentralausrückers wie insbesondere die beweglichen Zentralausrückerkolben aufzunehmen und vor äußeren mechanischen oder chemischen Einflüssen zu schützen. Ferner besitzt das Zentralausrückergehäuse die Funktion, eine einfache Montage und Fixierung des Zentralausrückers innerhalb des Antriebsstrangs zu erlauben. Bevorzugt kann das Zentralausrückergehäuse aus einem Kunststoff, einem metallischen Werkstoff und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Das Zentralausrückergehäuse kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein.

Das Zentralausrückergehäuse kann an seiner radial äußeren Mantelfläche eine Außenverzahnung aufweisen, die in eine korrespondierende Innenverzahnung eines Gehäuses eingeschoben werden kann, so dass eine entsprechende Drehmomentabstützung des Zentralausrückergehäuses an dem Gehäuse erfolgt.

Der Zentralausrücker der Hydraulikanordnung weist ferner einen Zentralausrückerkolben auf. Der Zentralausrückerkolben hat die Funktion eine hydraulische Druckbeaufschlagung in eine lineare Verschiebung des Zentralausrückerkolbens umzuwandeln, wobei diese bewirkt, dass beispielsweise ein Kupplungssystem von einem eingekuppelten Betriebszustand in einen ausgekuppelten Betriebszustand überführbar ist. Der Zentralausrücker kann über einen ringförmigen Zentralausrückerkolben oder mehrere Zentralausrückerkolben (Mehrkolbenausrücker) verfügen. Die Hydraulikanordnung kann des Weiteren eine erste und eine zweite Kupplungsvorrichtung besitzen. Die Kupplungsvorrichtung kann beispielsweise als Scheibenkupplung, Lamellenkupplung, Verzahnungskupplung oder dergleichen ausgebildet sein. Die Kupplungsvorrichtung kann auch als Bremse konfiguriert sein, indem beispielsweise die Innen- oder Außenlamellen einer Lamellenkupplung drehtest gegenüber dem Achsantriebsgehäuse fixiert sind. Der Zentralausrückerkolben des Zentralausrückers aktuiert in diesem Fall die Kupplungsvorrichtung.

Der Zentralausrücker kann so konfiguriert sein, dass der erste Zentralausrückerkolben unabhängig von dem zweiten Zentralausrückerkolben aktuierbar ist. Bevorzugt ist es jedoch, dass beide Zentralausrückerkolben synchron aktuiert werden.

Der erste Zentralausrückerkolben wirkt bevorzugt mit der Kupplungsvorrichtung zusammen, so dass ein Versatz des ersten Zentralausrückerkolbens ein Einkuppeln oder Auskuppeln der ersten Kupplungsvorrichtung bewirkt. Der zweite Zentralausrückerkolben wirkt in analoger Weise bevorzugt mit der zweiten Kupplungsvorrichtung zusammen, so dass ein Versatz des zweiten Zentralausrückerkolbens ein Einkuppeln oder Auskuppeln der zweiten Kupplungsvorrichtung bewirkt. Die Kupplungsvorrichtung kann bevorzugt als Lamellenkupplung oder Lamellenbremse ausgeführt sein.

Besonders bevorzugt ist es, dass der erste Zentralausrückerkolben auf eine erste Kupplungsvorrichtung und der zweite Zentralausrückerkolben auf eine zweite Kupplungsvorrichtung einwirkt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Zentralausrückerkolben und der zweite Zentralausrückerkolben in axialer Richtung versetzbar sind. Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der erste Zentralausrückerkolben und der zweite Zentralausrückerkolben in voneinander entgegengesetzte Richtungen versetzbar sind. Hierdurch lassen sich insbesondere besonders bauraumsparende Ausführungsformen eines Achsantriebsstrangs realisieren. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Zentralausrückergehäuse eine zylinderringartige Raumform aufweist, was ebenfalls zu einer kompakten Bauform des Achsantriebsstrang beitragen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zentralausrückerkolben, nicht zeitgleich ausgerückt werden. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass hierdurch stets eine hinreichende Federkraft zur Rückführung einer der Zentralausrückerkolben bereitgestellt werden kann.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das dem ersten Druckraum abgewandte Ende des ersten ringförmigen Zentralausrückerkolbens eine Mehrzahl von Aufnahmen aufweist, welche jeweils eine axiale und/oder radiale und/oder umfängliche Festlegung jeweils einer Druckfeder bewirkt. Ferner kann eine besonders gute Fixierung der Druckfedern an den Zentralausrückerkolben erzielt werden, wenn die Aufnahmen als sich in Axialrichtung erstreckende Zylinderabschnitte ausgeformt sind. Hierbei kann dann beispielsweise eine zylinderförmige Druckfeder mit ihrem inneren Durchmesser auf einen entsprechenden Zylinderabschnitt aufgesteckt oder mit ihrem äußeren Durchmesser in einen entsprechenden Zylinderabschnitt eingesteckt werden. Um die Druckfedern besonders sicher, insbesondere auch verliersicher, an einem ersten Zentralausrückerkolben anzuordnen, kann zwischen einer Aufnahme und einer Druckfeder auch eine Presspassung ausgebildet sein.

Grundsätzlich wäre es auch denkbar, an dem Federabstützelement Aufnahmen vorzusehen, welche jeweils eine axiale und/oder radiale und/oder umfängliche Festlegung jeweils einer Druckfeder bewirkt.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Druckfedern äquidistant über den Umfang des ersten ringförmigen Zentralausrückerkolbens angeordnet sind, wodurch sich eine besonders gleichmäßige Druckverteilung ohne eine Gefahr des Verkantens des Zentralausrückerkolbens ergibt. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Zentralausrückergehäuse eine im Querschnitt im Wesentlichen T-förmige Kontur aufweist.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Zentralausrückergehäuse eine erste ringförmige Nut zur Aufnahme einer ersten Dichtung, eine zweite ringförmige Nut zur Aufnahme einer zweiten Dichtung und eine dritte ringförmige Nut zur Aufnahme einer dritten Dichtung aufweist, wobei die erste Dichtung an dem ersten Zentralausrückerkolben anliegt, und die zweite Dichtung sowie die dritte Dichtung an dem zweiten Zentralausrückerkolben anliegen. In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der erste ringförmige Zentralausrückerkolben eine vierte ringförmige Nut zur Aufnahme einer vierten Dichtung aufweist, welche an dem zweiten Zentralausrückerkolben anliegen. Hierdurch kann eine besonders einfache und sichere Abdichtung der Druckräume der Zentralausrückerkolben erfolgen.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass der zweite Zentralausrückerkolben aus einem Blech geformt ist, was fertigungs- und damit kostentechnisch besonders günstig ist.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Federabstützelement als kreisringförmige Scheibe ausgebildet ist, welche eine Mehrzahl von umfänglich verteilten Öffnungen besitzt, welche axial jeweils von einer mit dem zweiten Zentralausrücker ausgebildeten Lasche durchgriffen werden, wobei die Laschen mittels eines Sicherungsrings zumindest einseitig axial gegenüber dem Federabstützelement gesichert sind. Hierdurch kann eine konstruktiv einfache und effektive axiale Sicherung zwischen dem ringscheibenförmigen Federabstützelement und dem zweiten Zentralausrückerkolben ausgebildet werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine und einer mit der elektrischen Maschine wirkverbundenen Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, umfassend wenigstens ein erstes Kupplungssystem zur Betätigung wenigstens einer Gangwahlvorrichtung der Getriebeanordnung, welche durch eine Hydraulikanordnung, nach einem der Ansprüche 1 -9, aktuierbar ist.

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

Es zeigt:

Figur 1 eine erste Axialschnittansicht einer Hydraulikanordnung mit einem ersten Zentralausrückerkolben in einer vollständig eingerückten Betriebsposition,

Figur 2 eine erste Axialschnittansicht einer Hydraulikanordnung mit einem ersten Zentralausrückerkolben in einer ausgerückten Betriebsposition,

Figur 3 eine zweite Axialschnittansicht einer Hydraulikanordnung mit einem zweiten Zentralausrückerkolben in einer vollständig eingerückten Betriebsposition,

Figur 4 eine zweite Axialschnittansicht einer Hydraulikanordnung mit einem zweiten Zentralausrückerkolben in einer ausgerückten Betriebsposition,

Figur 5 eine Axialschnitt-Explosionsdarstellung einer Hydraulikanordnung,

Figur 6 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang in einer schematischen Blockschaltansicht. Die Figur 1 zeigt ein Hydraulikanordnung 1 , insbesondere für einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3, wie es auch exemplarisch in der Figur 6 gezeigt ist.

Die Hydraulikanordnung 1 umfasst einen Zentralausrücker 7, mit einem gegenüber einem drehfest mit einem Gehäuse 8 befestigbaren Zentralausrückergehäuse 9, in dem ein translatorisch in eine erste axiale Richtung versetzbarer erster ringförmige Zentralausrückerkolben 10 aufgenommen ist. Zwischen dem Zentralausrückergehäuse 9 und dem ersten ringförmigen Zentralausrückerkolben 10 ist ein erster Druckraum 11 definiert, in den ein Hydraulikfluid 12 einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der erste ringförmige Zentralausrückerkolben 10 gegenüber dem Zentralausrückergehäuse 9 hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens ein Federelement 20 federkraftbeaufschlagt versetzbar ist. Dies wird durch eine Zusammenschau der Figure 1 -2 deutlich, die den ersten Zentralausrückerkolben 10 in einer vollständig eingerückten und einer ausgerückten Betriebsposition zeigen. Der erste Zentralausrückerkolben 10 besitzt eine im Querschnitt im Wesentlichen L-förmige Kontur. Das Gehäuse 8 kann insbesondere ein Teil einer Getriebeglocke sein.

In dem Zentralausrückergehäuse 9 des Zentralausrückers 7 ist auch ein translatorisch in eine zweite axiale Richtung versetzbarer zweiter ringförmige Zentralausrückerkolben 13 aufgenommen. Zwischen dem Zentralausrückergehäuse 9 und dem zweiten Zentralausrückerkolben 13 ist ein zweiter Druckraum 14 definiert, in den das Hydraulikfluid 12 einführbar und so druckbeaufschlagbar ist, dass der zweite Zentralausrückerkolben 13 gegenüber dem Zentralausrückergehäuse 9 hydraulisch bewirkt entgegen seiner Ausrückrichtung durch wenigstens das Federelement 20 federkraftbeaufschlagt versetzbar ist. In den Figuren 3-4 ist der zweite Zentralausrückerkolben 13 in seiner vollständig eingerückten und einer ausgerückten Betriebsposition wiedergegeben.

Der zweite Zentralausrückerkolben 13 ist aus einem Blech geformt, und besitzt im Querschnitt eine Z-ähnliche Querschnittskontur. Der zweite Zentralausrückerkolben 13 besitzt einen ersten Zylinderringabschnitt und einen koaxial zum ersten Zylinderringabschnitt verlaufenden zweiten Zylinderringabschnitt, wobei der erste Zylinderringabschnitt einen größeren Durchmesser aufweist als der zweite Zylinderringabschnitt. Der erste Zylinderringabschnitt und der zweite Zylinderringabschnitt sind über einen sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Ringscheibenabschnitt miteinander verbunden.

Aus der Zusammenschau der Figuren 1 -2 und Figuren 3-4 lässt sich erkennen, dass der erste Druckraum 11 und der zweite Druckraum 14 im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Die Druckräume 11 ,14 sind mittels separater Zuleitungen mit Hydraulikfluid 12 beaufschlagbar. Auch diese Zuleitungen für das Hydraulikfluid 12 in die Druckräume 11 ,14 sind im Wesentlichen identisch ausgeformt.

Das Federelement 20 stützt sich einerseits axial an dem ersten Zentralausrückerkolben 10 ab und andererseits an einem ringscheibenförmigen Federabstützelement 5, welches axial gesichert mit dem zweiten Zentralausrückerkolben 13 gekoppelt ist. Das Federelement 20 wird durch eine Mehrzahl von umfänglich angeordneten Druckfedern 21 gebildet, was insbesondere auch gut aus der Figur 5 ersichtlich ist.

Die Zentralausrückerkolben 10,13 werden in der gezeigten Ausführungsform der Hydraulikanordnung 1 nicht zeitgleich ausgerückt, sondern stets sequenziell, so dass entweder die erste Lamellenkupplung 15 durch den ersten Zentralausrückerkolben 10 oder die zweite Lamellenkupplung 16 durch den zweiten Zentralausrückerkolben 13 aktuiert wird.

Das Zentralausrückergehäuse 9 weist eine im Querschnitt im Wesentlichen T-för- mige Kontur auf, mit drei Zylinderringabschnitten, wobei ein erster und ein zweiter Zylinderringabschnitt im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Axial zwischen dem ersten und zweiten Zylinderringabschnitt des Zentralausrückergehäuses 9 ist ein dritter Zylinderringabschnitt ausgebildet, der einen kleineren Innendurchmesser aufweist als der erste und der zweite Zylinderringabschnitt. Das Zentralausrückergehäuse 9 besitzt ferner an seinem ersten Zylinderringabschnitt eine erste ringförmige Nut 31 zur Aufnahme einer ersten Dichtung 32, welche an dem axial versetzbaren ersten Zentralausrückerkolben 10 anliegt.

An dem zweiten Zylinderringabschnitt des Zentralausrückergehäuses 9 ist eine zweite ringförmige Nut 33 zur Aufnahme einer zweiten Dichtung 34 ausgebildet, welche an dem ersten Zylinderringabschnitt des zweiten Zentralausrückerkolbens 13 dichtend anliegt. An dem dritten Zylinderringabschnitt des Zentralausrückergehäuses 9 ist eine dritte ringförmige Nut 35 zur Aufnahme einer dritten Dichtung 36 ausgebildet, welche an dem zweiten Zylinderringabschnitt des zweiten Zentralausrückerkolbens 13 anliegt. Diese drei Dichtung sind als statische Dichtung ausgeführt. Der erste ringförmige Zentralausrückerkolben 10 besitzt des Weiteren eine vierte ringförmige Nut 37 zur Aufnahme einer vierten Dichtung 38, welche an dem zweiten Zylinderringabschnitt des zweiten Zentralausrückerkolbens 13 anliegt und im Betrieb mit dem ersten Zentralausrückerkolben 10 axial versetzt wird.

Der Figur 5 ist auch entnehmbar, dass das dem ersten Druckraum 11 abgewandte Ende 22 des ersten ringförmigen Zentralausrückerkolbens 10 eine Mehrzahl von Aufnahmen 25 aufweist, welche jeweils eine axiale und/oder radiale und/oder umfängliche Festlegung jeweils einer Druckfeder 21 bewirkt. Die Druckfedern 21 sind äquidistant über den Umfang des ersten ringförmigen Zentralausrückerkolbens 10 angeordnet. Ersichtlich ist aus der Figur 5 ferner, dass das Federabstützelement 5 als kreisringförmige Scheibe ausgebildet ist, welche eine Mehrzahl von umfänglich verteilten Öffnungen 6 besitzt, welche axial jeweils von einer mit dem zweiten Zentralausrücker 13 ausgebildeten Lasche 4 durchgriffen werden. Die Laschen 4 sind mittels eines Sicherungsrings 39 zumindest einseitig axial gegenüber dem Federabstützelement 5 gesichert.

Dies geht auch nochmals gut aus der Zusammenschau der Figur 5 mit den Figuren 1 -4 hervor. Man erkennt, dass an dem distalen Ende einer Lasche 4 ein radial nach innen gerichteter Abschnitt angeformt ist, an dem der Sicherungsring 39 einerseits axial anliegt und andererseits an dem Federabstützelement 5. Durch diese Ausbildung kann zunächst das Federabstützelement 5 axial auf den zweiten Zentralausrückerkolben 13 aufgeschoben werden, wobei die Öffnungen 6 von den Laschen 4 durchgriffen werden. Nachfolgend wird der Sicherungsring 39 radial nach innen gespannt, so dass er radial innenseitig an den radial nach innen gerichteten Abschnitten der Laschen 4 axial eingesetzt werden kann und nach dem Entspannen die radial nach innen gerichtete Abschnitte der Laschen hintergreift.

Wird nun zunächst der erste Druckraum 11 mit dem Hydraulikfluid 12 beaufschlagt, so wird der erste Zentralausrückerkolben 10 entgegen der Federkraft des Federelements 10 ausgerückt, was in der Figur 2 gezeigt ist. Dadurch, dass der Ringscheibenabschnitt des zweiten Zentralausrückerkolbens 13 axial an der radial verlaufenden Kontur des T-förmigen Zentralausrückergehäuses 9 anschlägt und das Federabstützelement 5 axial an dem zweiten Zentralausrückerkolben 13 gesichert ist, ist in dieser Betriebssituation der Hydraulikanordnung 1 das Federabstützelement 5 axial festgelegt. Dies ist in der Figur 2 gezeigt.

Wird hingegen der zweite Zentralausrückerkolben 13 durch das Hydraulikfluid 12 aktuiert, dann wird dieser axial versetzt und verschiebt durch die axiale Fixierung des Federabstützelements 5 dieses entgegen der Federkraft des Federelements 20 ebenfalls in Ausrückrichtung. Dabei liegt der erste Zentralausrückkoben 10 axial fixiert in seiner vollständig eingerückten Stellung an dem Zentralausrückergehäuse 9 an, so dass sich das Federelement 9 gegenüber diesem abstützen kann, was in der Figur 4 wiedergeben ist.

Die Figur 6 schließlich zeigt einen elektrisch betreibbaren, mehrgängigen Achsantriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3 mit einer elektrischen Maschine 40 und einer mit der elektrischen Maschine 40 wirkverbundenen Getriebeanordnung 41 . Die elektrische Maschine 40 und die Getriebeanordnung bilden eine bauliche Einheit 42. Die Getriebeanordnung 41 besitzt ein erstes Kupplungssystem 43 zur Betätigung wenigstens einer Gangwahlvorrichtung 44 der Getriebeanordnung 41 , welche durch eine Hydraulikanordnung 1 , wie sie in den Figuren 1 -5 gezeigt wurde, aktuier- bar ist. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfin- dung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus.

Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Bezuqszeichenliste

1 Hydraulikanordnung

2 Achsantriebsstrang

3 Kraftfahrzeug

4 Lasche

5 Federabstützelement

6 Öffnungen

7 Zentralausrücker

8 Gehäuse

9 Zentralausrückergehäuse

10 Zentralausrückerkolben

11 Druckraum

12 Hydraulikfluid

13 Zentralausrückerkolben

14 Druckraum

15 Lamellenkupplung

16 Lamellenkupplung

20 Federelement

21 Druckfedern

22 Ende

25 Aufnahmen

31 Nut

32 Dichtung

33 Nut

34 Dichtung

35 Nut

36 Dichtung

37 Nut

38 Dichtung

39 Sicherungsring

40 elektrische Maschine Getriebeanordnung Einheit Kupplungssystem Gangwahlvorrichtung