DE10061501A1 - Aus einem Getriebemodul und einem Antriebsmodul bestehende Antriebseinheit - Google Patents

Abstract

Bei einer solchen Antriebseinheit bildet die getriebeseitige Gehäusewand des Antriebsmoduls den Deckel des Getriebemodulgehäuses und dazu ist in dieser getriebeseitigen Gehäusewand eine Bohrung vorgesehen, in der das das abtriebsseitige Ende der Eingangswelle des Getriebemoduls stützende Lager aufgenommen ist. Auf der getriebeseitigen Eingangswelle sitzt ein Zahnrad, welches mit einem Ritzel auf der Abtriebswelle des Antriebsmoduls kämmt, und es sind zur Lagefixierung dieses Ritzels und des Zahnrades auf der Eingangswelle des Getriebemoduls zueinander Ausrichteglieder vorgesehen. Diese bestehen aus Innenzentrierflächen und Außenzentrierflächen, von denen die einen an dem einen zu fügenden Bauteil, wie dem Getriebemodul oder dem Antriebsmodul angeordnet sind und die anderen entsprechend an dem zweiten Bauteil. Diese Zentrierflächen liegen koaxial zur Eingangswelle des Getriebemoduls bzw. zu dem das Lager der Eingangswelle aufnehmenden Bohrung in der getriebeseitigen Gehäusewand des Antriebsmoduls.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Solche Antriebseinheiten sind in verschiedenen Ausführungen durch öffentliche Vorbenutzungen bekannt, die sich von an­ deren vorbekannten Ausführungsformen durch den Vorteil un­ terscheiden, daß die Montage der Eingangswelle des Getrie­ bemoduls besonders einfach ist. Denn das Gehäuse des Ge­ triebemoduls wird durch die als Deckel dienende getriebe­ seitige Gehäusewand des Antriebsmoduls geschlossen, und bei der Montage wird das antriebsseitige Ende der Eingangswelle des Getriebemoduls mit dem zur Abstützung erforderlichen Lager in der zum Getriebemodul hin offenen Bohrung der ge­ triebeseitigen Gehäusewand des Antriebsmoduls aufgenommen. Dadurch kann eine Zwischenwand im Gehäuse des Getriebemo­ duls entfallen, in der bei anderen Bauformen das an­ triebsseitige Lager der Eingangswelle des Getriebemoduls aufgenommen ist. Problematisch bei einer gattungsgemäßen Antriebseinheit ist jedoch, an der Schnittstelle das Ge­ triebemodul und das Antriebsmodul exakt zueinander ausrich­ ten zu müssen, damit das Ritzel auf der Abtriebswelle des Antriebsmoduls und das Zahnrad auf der Eingangswelle des Getriebemoduls exakt miteinander kämmen.

Bei den bekannten Antriebseinheiten der eingangs genannten Art sind an den Flanschflächen der getriebeseitigen Gehäu­ sewand des Antriebsmoduls und an der Stirnseite des Gehäu­ ses des Getriebemoduls Indexstifte und -bohrungen vorhan­ den, die entsprechend paßgenau ausgeführt und beim Fügen von Getriebemodul und Antriebsmodul miteinander in Eingriff zu bringen sind. Die Anordnung der Indexstifte und die Lage der Stiftlochbohrungen relativ zueinander und relativ zu den Lagerbohrungen muß sowohl beim Getriebegehäuse als auch bei der getriebeseitigen Gehäusewand des Antriebsmoduls mit hoher Präzision vorgesehen werden, was herstellungstech­ nisch und meßtechnisch einen hohen Aufwand erfordert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine An­ triebseinheit der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die Ausrichtglieder zwecks Lagefixierung des Ritzels des Antriebsmoduls sowie des Zahnrades auf der Eingangswelle des Getriebemoduls zueinander konzeptionell anders ausge­ führt sind, um eine bei der geforderten Genauigkeit einfa­ chere Herstellung zu ermöglichen und die Montage von Ge­ triebemodul und Antriebsmodul zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird bei einer Antriebseinheit der gattungs­ bildenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Zentrierung von Getriebemodul und Antriebsmodul relativ zueinander mittels Zentrierflächen erfolgt, die koaxial zur Eingangswelle des Getriebemoduls und zu derjenigen Bohrung liegen, in der an der getriebeseitigen Gehäusewand des Antriebsmoduls das an­ triebsseitige Lager der Eingangswelle des Getriebemoduls aufgenommen wird. Bei der Fertigung sowohl des Gehäuses des Getriebemoduls als auch der getriebeseitigen Gehäusewand des Antriebsmoduls, bei der es sich vornehmlich um ein se­ parates Teil in Gestalt eines Motorlagerschildes handelt, lassen sich in einer Aufspannung mit demselben Werkzeug, was für die Anbringung der Lagerbohrungen für die Getriebe- Eingangswelle benötigt wird, sowohl die konkaven Innenzen­ trierflächen als auch die konvexen Außenzentrierflächen an dem betreffenden Bauteil anbringen. Bei der Montage von An­ triebsmodul und Getriebemodul lassen sich durch eine einfa­ che lineare Bewegung die Zentrierflächen miteinander in Eingriff bringen, was bei komplett vormontierter Eingangs­ welle im Getriebegehäuse erfolgen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an ei­ nem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine aus einem Getrie­ bemodul und einem Antriebsmodul bestehende An­ triebseinheit,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Getriebe­ moduls entsprechend Fig. 1 von der offenen Flanschseite her gesehen mit vormontierter Ein­ gangswelle und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Antriebsmoduls entsprechend Fig. 1 auf dessen Flanschseite gese­ hen.

Wie Fig. 1 im einzelnen zeigt, besteht die Antriebseinheit aus einem Getriebemodul 1 und einem Antriebsmodul 2, die über eine Schnittstelle oder -linie A hinweg fest miteinan­ der verbunden sind. Das Antriebsmodul 2 besteht aus einem Elektromotor 21, der an seiner Abtriebsseite ein Motorla­ gerschild 22 aufweist, in welchem die Welle 7 des Elektro­ motors 21 gelagert ist. Das Motorlagerschild 22 bildet zu­ gleich den Deckel des Getriebemoduls 1 bzw. dessen Gehäuses 6, insoweit hat das Antriebsmodul 2 eine getriebeseitige Gehäusewand 3, die Teil des Motorlagerschildes 22 ist bzw. insgesamt das Motorlagerschild 22 darstellt. In zusammenge­ fügter Anordnung von Getriebemodul 1 und Antriebsmodul 2 ragt die Motorwelle 7 abtriebsseitig in das Gehäuse 6 des Getriebemoduls 1 hinein.

Anstelle des Elektromotors 21 kann auch ein anderer Antrieb in Betracht kommen, der entsprechend der Motorwelle 7 eine abtriebsseitige Welle hat, weshalb im weiteren die genannte Welle als Abtriebswelle 7 bezeichnet wird. Am in das Gehäu­ se 6 des Getriebemoduls 1 hineinragenden Ende der Abtriebs­ welle 7 befindet sich ein Ritzel 8, welches an die Ab­ triebswelle 7 angeformt oder darauf aufgesetzt ist. In ge­ fügter Anordnung der Antriebseinheit kämmt das Ritzel 8 mit einem Zahnrad 10, welches auf einer Eingangswelle 9 des Ge­ triebemoduls 1 angeordnet ist. Entsprechend der zweistufigen Ausführung des dargestellten Getriebemoduls 1 erfolgt der Kraftfluß über ein weiteres Zahnradpaar auf eine Ab­ triebswelle 23, die aus dem Getriebemodul-Gehäuse 6 achsparallel zur Abtriebswelle 7 des Antriebsmoduls 2 her­ ausgeführt ist. Grundsätzlich kann das Getriebemodul 1 auch anders ausgeführt sein, beispielsweise kann es sich um ein Winkelgetriebe handeln, oder es ist ein einstufiges Getrie­ be, bei dem sogleich die Eingangswelle 9 die Abtriebswelle bildet.

Die Besonderheit einer solchen Antriebseinheit, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht darin, daß im Gehäuse 6 des Getriebemoduls 1 neben der Abtriebswelle 23 die Eingangs­ welle 9 komplett bestückt vormontiert werden kann. Hierbei ist auf die Eingangswelle 9 an deren von dem Antriebsmodul 2 abgelegenen Ende ein Lager 24 aufgesetzt, über das die Getriebewelle 9 in das noch offene Getriebegehäuse 6 (Fig. 2) in eine entsprechende Lageraufnahme im Innern dieses Ge­ häuses 6 eingesteckt werden kann. Ferner sitzt auf der Ein­ gangswelle 9 das erwähnte Zahnrad 10 und an deren zunächst noch freien, zum Antriebsmodul 2 hin anzuordnenden Ende ein Lager 12, welches in einer Bohrung 11 an der Stirnseite der getriebeseitigen Gehäusewand 3 des Antriebsmoduls 2 aufge­ nommen wird. Bei der Bohrung 11 in der getriebeseitigen Ge­ häusewand 3 handelt es sich um eine zum Innern des An­ triebsmoduls 2 hin geschlossene Bohrung, wie Fig. 3 veran­ schaulicht.

Beim Zusammenfügen von Getriebemodul 1 und Antriebsmodul 2 entlang der Schnittstelle A wird das Lager 12 auf dem zu­ nächst freien Ende der Eingangswelle 9 des Getriebemoduls 1 in die Bohrung 11 der getriebeseitigen Gehäusewand 3 des Antriebsmoduls 2 eingeführt, was eine Verschiebung des Ge­ triebemoduls 1 und des Antriebsmoduls 2 relativ zueinander in gemeinsamer Achsrichtung der Eingangswelle 9 und der Bohrung 11 erfordert.

In zusammengefügter Anordnung liegen die getriebeseitige Gehäusewand 3 und das Getriebemodul-Gehäuse 6 an der Schnittstelle A mit planen Flanschflächen 4 und 5 aneinan­ der, und hiernach bedarf es einer Ausrichtung des Getriebe­ moduls 1 relativ zum Antriebsmodul 2 in radialer Richtung, also in der Ebene der Schnittstelle A nicht mehr. Lediglich kann noch ein geringfügiges Verdrehen um die Achse der Ein­ gangswelle 9 erforderlich sein, um die Schraubenlöcher in den Flanschflächen 4 und 5 miteinander in Deckung zu brin­ gen, wonach das Getriebemodul 1 mit dem Antriebsmodul 2 verschraubt werden kann.

Die achsparallele Zentrierung für ein einwandfreies Kämmen des Zahnrades 10 auf der Eingangswelle 9 des Getriebemoduls 1 mit dem Ritzel 8 auf der Abtriebswelle 7 des Antriebsmo­ duls 2 erfolgt in besonderer Weise. Wie aus Fig. 2 hervor­ geht, hat das Gehäuse 6 des Getriebemoduls 1 an den Innen­ seiten seiner seitlichen Gehäusewände 15 konkav gewölbte Innenzentrierflächen 13, die hohlzylindrisch sind und die koaxial zur eingebauten Eingangswelle 9 des Getriebemoduls 1 angeordnet sind. Die Innenzentrierflächen 13 im Gehäuse 6 des Getriebemoduls 1 erstrecken sich nicht über den gesam­ ten Zylinderumfang, es handelt sich vielmehr um zwei zylin­ drische Flächenabschnitte 13a und 13b, die einander in dia­ metraler Richtung zur Achse der Eingangswelle 9 gegenüberliegen.

Die Innenzentrierflächen 13 im Getriebemodul-Gehäuse 6 wir­ ken mit Außenzentrierflächen 14 zusammen, die sich an der Stirnseite der getriebeseitigen Gehäusewand 3 des Antriebs­ moduls 2 befinden, und die hier koaxial mit der Bohrung 11 sind, die in gefügter Anordnung des Getriebemoduls 1 und des Antriebsmoduls 2 das Lager 12 der getriebeseitigen Ein­ gangswelle 9 aufnimmt. Entsprechend den hohlzylindrischen Flächenabschnitten 13a und 13b im Getriebemodul-Gehäuse 6 sind auch die Außenzentrierflächen 14 an der Gehäusewand 3 des Antriebsmoduls 2 als konvex gewölbte zylindrische Flä­ chenabschnitte 14a und 14b ausgebildet, die sich an über die Flanschfläche 4 der Gehäusewand 3 vorstehenden Stegen 16 befinden, die nach Art eines Zylindermantelabschnittes gewölbt sind. Diese Stege 16 mit den Flächenabschnitten 14a und 14b liegen sich ebenfalls einander drehsymmetrisch zur Achse der Bohrung 11 um 190 Grad versetzt in der Gehäuse­ wand 3 gegenüber.

Die Außenzentrierflächen 14 kommen beim Zusammenfügen von Getriebemodul 1 und Antriebsmodul 2 in Eingriff mit den In­ nenzentrierflächen 13 nach Art eines Schiebesitzes, wonach sie entsprechend einander in Axialrichtung überlappen sowie in Radialrichtung aneinander anliegen. Entsprechend einem Überstand der Außenzentrierflächen 14 nach außen über die Flanschfläche 4 der getriebeseitigen Gehäusewand 3 des An­ triebsmoduls 2 hinaus sind die Innenzentrierflächen 13 des Getriebemoduls 1 gegenüber dessen Flanschfläche 5 etwas nach innen in das Gehäuse 6 hinein zurückversetzt. Grund­ sätzlich kann auch eine Vertauschung vorgenommen werden, so daß sich die Innenzentrierflächen 13 am Antriebsmodul 2 und die Außenzentrierflächen 14 am Getriebemodul 1 befinden. Auch ist es nicht zwingend, die Zentrierflächen 13, 14 zy­ lindrisch auszubilden, so können die Zentrierflächen 13, 14 auch mehr oder weniger konisch ausgeführt sein, was unter bestimmten Voraussetzungen das Zusammenfügen von Getriebe­ modul 1 und Antriebsmodul 2 erleichtern kann.

Claims (7)

1. Antriebseinheit bestehend aus einem Getriebemodul (1) und einem Antriebsmodul (2), wie einem Elektromotor, bei der die getriebeseitige Gehäusewand (3) des Antriebsmo­ duls (2), durch welche die Abtriebswelle (7) des An­ triebsmoduls (2) hindurchtritt, den Deckel des Getriebe­ modul-Gehäuses (6) bildet und bei der ferner das Ge­ triebemodul (1) eine Eingangswelle (9) mit einem mit ei­ nem Ritzel (8) auf der Abtriebswelle (7) des Antriebsmo­ duls (2) kämmenden Zahnrad (10) hat und diese Eingangs­ welle (9) an ihrem antriebsseitigen Ende mittels eines Lagers (12) abgestützt ist, das in einer Bohrung (11) in der getriebeseitigen Gehäusewand (3) der Antriebseinheit (2) aufgenommen ist, wobei an der getriebeseitigen Ge­ häusewand (3) der Antriebseinheit (2) und am Gehäuse (6) des Getriebemoduls (1) miteinander in Eingriff stehende Ausrichtglieder zwecks Lagefixierung des Ritzels (8) des Antriebsmoduls (2) sowie des Zahnrades (10) auf der Ein­ gangswelle (9) des Getriebemoduls (1) zueinander ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausrichtglieder koaxial zur Eingangswelle (9) des Getriebemoduls (1) bzw. zu der das Lager (12) der Eingangswelle (9) aufnehmenden Bohrung (11) in der ge­ triebeseitigen Gehäusewand (3) des Antriebsmoduls (2) Innenzentrierflächen (13) und Außenzentrierflächen (14) vorhanden sind, die in Axialrichtung einander überlap­ pen sowie in Radialrichtung aneinander anliegen und von denen die jeweils einen (13 oder 14) im Getriebemodul- Gehäuse (6) und die jeweils anderen (14 oder 13) an der getriebeseitigen Gehäusewand (3) des Antriebsmoduls (2) angeordnet sind.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenzentrierflächen (13) und die Außenzentrier­ flächen (14) zylindrisch sind.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenzentrierflächen (13) und die Außenzentrier­ flächen (14) in Umfangsrichtung unterbrochen sind und aus drehsymmetrisch zueinander angeordneten Flächenab­ schnitten (13a, 13b; 14a, 14b) bestehen.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Flächenabschnitte (13a, 13b; 14a, 14b) der Innenzentrierflächen (13) bzw. der Außenzentrierflä­ chen (14) einander diametral gegenüberliegen.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Innenzentrierflächen (13) an den Innen­ seiten der seitlichen Gehäusewände (15) des Getriebemo­ dul-Gehäuses (6) angeordnet sind.

6. Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexen Außenzentrierflächen (14) an den Außen­ seiten von an der getriebeseitigen Gehäusewand (3) des Antriebsmoduls (2) vorstehenden Stegen (16) ausgebildet sind.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebeseitige Gehäusewand (3) des Antriebsmo­ duls (2) das als separates Teil ausgebildete und mon­ tierbare Motorlagerschild eines Elektromotors ist.