DE102010004631A1 - Motormodul zum Anbringen an einem Getriebegehäuse einer Modularen Getriebeanordnung - Google Patents

Motormodul zum Anbringen an einem Getriebegehäuse einer Modularen Getriebeanordnung Download PDF

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Abstract

Ein Motormodul ist zum Anbringen an einem Getriebegehäuse einer modularen Getriebeanordnung ausgestaltet. Das Motormodul umfasst einen Motor und eine Stützstruktur. Der Motor ist zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet und erstreckt sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Die Stützstruktur ist mit dem Motor funktional derart verbunden, dass die Stützstruktur den Motor zumindest teilweise abstützt. Die Stützstruktur erstreckt sich zumindest teilweise über das zweite Ende des Motors hinaus. Die Stützstruktur ist zum internen Anbringen an dem Gehäuse ausgestaltet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motormodul zum Anbringen an einem Getriebegehäuse einer modularen Getriebeanordnung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Getriebeanordnung kann einen oder mehrere Motoren umfassen, die innerhalb eines Getriebegehäuses eingebaut sind. Die Motoren können ferner einen Rotor und einen Stator umfassen. Diese Getriebeanordnungen werden typischerweise stückweise innerhalb des Getriebegehäuses zusammengesetzt. Dies bedeutet, dass die Rotoren und Statoren der Motoren einzeln in das Getriebegehäuse eingeführt werden. Die vollständig zusammengebaute Getriebeanordnung wird dann getestet, um sicherzustellen, dass die Getriebeanordnung einschließlich aller Motoren korrekt arbeitet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Motormodul ist zum internen Anbringen an einem Getriebegehäuse einer modularen Getriebeanordnung ausgestaltet. Das Motormodul umfasst einen Motor und eine Stützstruktur. Der Motor ist zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet und erstreckt sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Die Stützstruktur ist mit dem Motor funktional derart verbunden, dass die Stützstruktur den Motor zumindest teilweise abstützt. Die Stützstruktur erstreckt sich zumindest teilweise über das zweite Ende des Motors hinaus. Die Stützstruktur ist zum internen Anbringen an dem Getriebegehäuse ausgestaltet.
  • Eine modulare Getriebeanordnung umfasst ein Getriebegehäuse und ein Motormodul. Das Getriebegehäuse definiert einen hohlen Innenraum. Das Motormodul umfasst einen Motor, ein hinteres Statorgehäuse und eine Lagerstütze. Der Motor ist zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet. Das hintere Statorgehäuse umgibt den Motor radial um die Mittelachse herum. Die Lagerstütze umgibt die Mittelachse radial. Das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze definieren eine Verbindung dazwischen derart, dass das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze funktional verbunden sind. Das hintere Statorgehäuse ist für ein funktionales internes Anbringen an dem Getriebegehäuse derart ausgestaltet, dass das Motormodul zumindest teilweise durch das Getriebegehäuse abgestützt wird.
  • Ein Motormodul für eine modulare Getriebeanordnung umfasst einen hinteren Rotor, einen hinteren Stator, ein hinteres Statorgehäuse und eine Lagerstütze. Der hintere Rotor ist zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet. Der hintere Stator erstreckt sich radial um den hinteren Stator und die Mittelachse herum. Das hintere Statorgehäuse umgibt den hinteren Stator um die Mittelachse herum radial. Die Lagerstütze umgibt die Mittelachse radial. Der hintere Rotor umgibt die hintere Lagerstütze radial. Das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze definieren eine Verbindung dazwischen derart, dass das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze funktional verbunden sind. Die Lagerstütze stellt eine Verbindungsregion dar, die zum internen Anbringen an einem Montageflansch innerhalb der modularen Getriebeanordnung ausgestaltet ist.
  • Durch den Zusammenbau des Motormoduls zu einer einzigen Komponente für ein internes Anbringen an der modularen Getriebeanordnung wird die Anzahl von Einzelkomponenten verringert, die innerhalb des Getriebegehäuses zusammengebaut und daran angebracht werden müssen. Zudem kann das Motormodul vor dem Einbau in das Getriebegehäuse im Labor getestet werden, um sicherzustellen, dass das Motormodul korrekt funktioniert. Dies kann die Zeitspanne verringern, die benötigt wird, um die modulare Getriebeanordnung zusammenzubauen. Dies verhindert, dass das zusammengebaute modulare Getriebe zerlegt werden muss, wenn eines der Module nicht korrekt funktioniert. Zudem kann durch den Zusammenbau des Motormoduls zu einem einzigen Modul verhindert werden, dass Metallspäne und andere Arten von Verschmutzungen in das zusammengebaute modulare Getriebe eindringen. Wenn das Motormodul innerhalb des Getriebegehäuses am Montageflansch direkt angebracht ist, wird eine zusätzliche Steifigkeit des Gehäuses bereitgestellt, um Gehäusevibrationen und dadurch extern abgestrahlte Geräusche zu verringern. Das Anbringen des Endes des Motormoduls an dem Montageflansch beseitigt einen Bedarf für radiale Verbindungsösen, während es ermöglicht, dass eine Durchmessergröße des Motors des Motormoduls innerhalb des Getriebegehäuses maximiert wird.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Mit Bezug nun auf 1 ist 1 eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Motormoduls einer modularen Getriebeanordnung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen, zeigt 1 eine modulare Getriebeanordnung 10 zur Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Maschine eines (nicht gezeigten) Fahrzeugs. Die modulare Getriebeanordnung 10 umfasst ein Getriebegehäuse 12, das einen hohlen Innenraum 14 definiert, der sich entlang einer Mittelachse C zwischen einem Vorderende 16 und einem Hinterende 18 erstreckt. Das Vorderende 16 des Getriebegehäuses 12 entspricht allgemein einem (nicht gezeigten) Eingang in die modulare Getriebeanordnung 10 von einer Maschine. Das Hinterende 18 des Getriebegehäuses 12 entspricht einem Ausgang aus der modularen Getriebeanordnung 10, um (nicht gezeigte) Räder des Fahrzeugs anzutreiben.
  • Ein Motormodul 20 ist in dem Getriebegehäuse 12 angeordnet und mit diesem funktional verbunden, wie in 1 und 2 gezeigt ist. Eine Hauptwelle 24 ist entlang der Mittelachse C zur Drehung um die Mittelachse C herum angeordnet. Das Motormodul 20 umgibt die Hauptwelle 24 radial. Eine Frontmotorstatoranordnung 26 ist in dem Getriebegehäuse 12 angeordnet. Die Frontmotorstarteranordnung 26 umgibt die Hauptwelle 24 radial. Das innere Modul 22 ist entlang der Mittelachse C zwischen dem Motormodul 20 und der Frontmotorstatoranordnung 26 axial angeordnet. Ein Eingangsmodul 28 ist mit dem Vorderende 16 des Getriebegehäuses 12 verbunden, wie in 1 und 4 gezeigt ist. Die Frontmotorstatoranord nung 26 ist entlang der Mittelachse C zwischen dem inneren Modul 22 und dem Eingangsmodul 28 axial angeordnet.
  • Mit Bezug auf 1 erstreckt sich das Motormodul 20 zwischen einem ersten Ende 30 und einem zweiten Ende 32. Das Motormodul 20 umfasst einen Motor 36. Der Motor 36 kann ein Elektromotor oder ein beliebiger anderer Motor sein, der Fachleuten bekannt ist. Der Motor 36 kann eine Vielzahl von Permanentmagneten 38 umfassen. Der Motor 36 kann einen hinteren Stator 40 umfassen. Der Motor 36 kann auch einen hinteren Rotor 42 zur Drehung relativ zu dem hinteren Stator 40 um die Mittelachse C herum umfassen. Der hintere Stator 40 definiert eine Mittelöffnung 43, wobei sich die Mittelachse C durch die Mittelöffnung 43 hindurch erstreckt. Der hintere Rotor 42 kann in der Mittelöffnung 43 derart angeordnet sein, dass der hintere Stator 40 den hinteren Rotor 42 radial umgibt.
  • Das Motormodul 20 umfasst eine Stützstruktur 33, die mit dem Motor 36 funktional derart verbunden ist, dass die Stützstruktur 33 den Motor 36 zumindest teilweise abstützt. Die Stützstruktur 33 erstreckt sich zumindest teilweise über das zweite Ende 32 des Motors 36 hinaus. Die Stützstruktur 33 ist zum internen Anbringen an dem Getriebegehäuse 12 ausgestaltet, wie nachstehend genauer erläutert wird. Die Stützstruktur 33 kann ein hinteres Statorgehäuse 44 und eine Lagerstütze 46 umfassen. Das hintere Statorgehäuse 44 umgibt den Motor 36 radial. Insbesondere umgibt das hintere Statorgehäuse 44 den hinteren Stator 40 radial derart, dass der hintere Stator 40 mit dem hinteren Statorgehäuse 44 funktional verbunden ist. Die Lagerstütze 46 umgibt die Hauptwelle 24 um die Mittelachse C herum radial. Die Lagerstütze 46 ist von dem Motor 36 radial umgeben. Insbesondere ist die Lagerstütze 46 von dem hinteren Rotor 42 radial umgeben. Das hintere Statorgehäuse 44 und die Lagerstütze 46 erstrecken sich axial entlang der Mittelachse C und sie erstrecken sich zumindest teilweise um ein Ende 48 des Motors 36 in der Nähe des zweiten Endes 32 des Motormoduls 20 herum.
  • Das hintere Statorgehäuse 44 und die Lagerstütze 46 treffen sich über dem Ende 48 des Motors 36 und eine Verbindung 50 ist dazwischen definiert. Die Verbindung 50 kann durch Schweißen, Befestigen und dergleichen ausgebildet sein. Durch das Verbinden des hinteren Statorgehäuses 44 und der Lagerstütze 46 stellen das hintere Statorgehäuse 44 und die Lagerstütze 46 daher eine einheitliche Konstruktion bereit, um alle Komponenten des Motors 36 darin aufzunehmen und abzustützen. Eine Verbindung der Lagerstütze 46 hält das Motormodul 20 in dem Getriebegehäuse 12 fest. Eine Verbindungsregion 52 ist in der Lagerstütze 46 am zweiten Ende 32 des Motormoduls 20 definiert. Die Verbindungsregion 52 kann ein Loch 53A definieren, das ausgestaltet ist, um das Motormodul 20 als eine einzige Einheit mit einem Montageflansch 54 des Getriebegehäuses 12 über mindestens ein Befestigungselement 55A zu verbinden. Insbesondere kann der Montageflansch 54 ein Loch 53B definieren. Daher erstreckt sich das Befestigungselement 55A durch jedes der Löcher 53A, 53B und greift über ein Gewinde in mindestens eines der Löcher 53A, 53B ein, um das Motormodul 20 an dem Montageflansch 54 des Getriebegehäuses 12 festzuhalten. Es ist jedoch festzustellen, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von Befestigungselementen 55A an der Verbindungsregion 52 beschränkt ist, da jeder andere Verbinder, der Fachleuten bekannt ist, ebenfalls verwendet werden kann. Zudem kann die Verbindungsregion 52 verwendet werden, um das Motormodul 20 vor dem Einbau in das Getriebegehäuse 12 an einen (nicht gezeigten) Teststand zu montieren, um zu verifizieren, dass der innerhalb des Motormoduls 20 angeordnete Motor 36 korrekt arbeitet.
  • Zudem kann eine Rotorstütze 51 zwischen dem hinteren Rotor 42 und der Lagerstütze 46 radial angeordnet sein. Der hintere Rotor 42 kann mit der Rotorstütze 51 funktional verbunden sein. Mindestens ein Lager 47 ist zwischen der Rotorstütze 51 und der Lagerstütze 46 radial angeordnet. Die Lager 47 ermöglichen eine Drehung des hinteren Rotors 42 und der Rotorstütze 51 relativ zu der Lagerstütze 46, dem hinteren Stator 40 und dem hinteren Statorgehäuse 44 um die Mittelachse C herum.
  • Zum Zusammenbau der modularen Getriebeanordnung 10 wird das Motormodul 20 derart orientiert, dass das zweite Ende 18 relativ zum Boden allgemein nach oben weist. Das Vorderende 16 des Getriebegehäuses 12 kann derart orientiert sein, dass das Vorderende 16 relativ zum Boden allgemein nach unten weist, und das Vorderende 16 des Getriebegehäuses 12 wird über das zweite Ende 32 des Motormoduls 20 geschoben. Nachdem das Getriebegehäuse 12 über das Motormodul 20 geschoben wurde, ist das erste Ende 30 des Motormoduls 20 dem Vorderende 16 des Getriebegehäuse 12 zugewandt und das zweite Ende 32 des Motormoduls 20 ist dem Hinterende 18 des Getriebegehäuses 12 zugewandt. Während das Vorderende 16 des Getriebegehäuses 12 relativ zum Boden allgemein nach unten weist, weist das Hinterende 18 des Getriebegehäuses 12 relativ zum Boden allgemein nach oben. Mindestens ein Befestigungselement 55A kann dann durch den Montageflansch 54 des Getriebegehäuses 12 und das zweite Ende 32 des Motormoduls 20 über das Hinterende 18 des Getriebegehäuses 12 eingeführt werden, um das Motormodul 20 am Getriebegehäuse 12 festzuhalten. Die Befestigungselemente 55A können an dem Getriebegehäuse 12 so angebracht sein, dass sie einen Schraubenkreis oder ein beliebiges anderes Muster bilden, um das Motormodul 20 ausreichend am Getriebegehäuse 12 zu befestigen. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird sich das Befestigungselement 55A durch die Lagerstütze 46 des Motormoduls 20 erstrecken. Das Motormodul 20 kann dann am Montageflansch 54 innerhalb des Getriebegehäuses 12 über ein oder mehrere Befestigungselemente 55A angebracht werden.
  • Die Hauptwelle 24 kann in das Vorderende 16 des Getriebegehäuses 12 entlang der Mittelachse C derart eingeführt werden, dass sich die Hauptwelle 24 durch das Motormodul 20 hindurch erstreckt.
  • Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung genau beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung in der Praxis im Umfang der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (10)

  1. Motormodul zum internen Anbringen an einem Getriebegehäuse einer modularen Getriebeanordnung, wobei das Motormodul umfasst: einen Motor, der zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet ist und sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt; und eine Stützstruktur, die mit dem Motor derart funktional verbunden ist, dass die Stützstruktur den Motor zumindest teilweise abstützt; wobei die Stützstruktur das zweite Ende des Motors zumindest teilweise umhüllt; wobei die Stützstruktur zum internen Anbringen an dem Getriebegehäuse ausgestaltet ist, wobei der Motor insbesondere einen hinteren Stator und einen hinteren Rotor umfasst, der zur Drehung relativ zu dem hinteren Stator um die Mittelachse herum ausgestaltet ist.
  2. Motormodul nach Anspruch 1, wobei der hintere Stator eine Mittelöffnung definiert und sich die Mittelachse durch die Mittelöffnung hindurch erstreckt, wobei der hintere Stator insbesondere in der Mittelöffnung derart angeordnet ist, dass der hintere Stator den hinteren Rotor radial umgibt, wobei die Stützstruktur insbesondere umfasst: ein hinteres Statorgehäuse, das den hinteren Stator radial umgibt; eine Lagerstütze, die in der Mittelöffnung zumindest teilweise derart angeordnet ist, dass die Lagerstütze von dem hinteren Rotor zumindest teilweise radial umgeben ist; wobei das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze das zweite Ende des Motors zumindest teilweise einschließen.
  3. Motormodul nach Anspruch 2, wobei die Stützstruktur ferner eine Verbindung umfasst, die zwischen dem hinteren Statorgehäuse und der Lagerstütze in der Nähe des zweiten Endes definiert ist, um den hinteren Stator und den hinteren Rotor zumindest teilweise abzustützen, wobei die Lagerstütze insbesondere zur Verbindung mit dem Getriebegehäuse derart ausgestaltet ist, dass der Motor zumindest teilweise durch das Getriebegehäuse abgestützt ist.
  4. Motormodul nach Anspruch 2, das ferner eine Rotorstütze umfasst, die radial zwischen dem hinteren Rotor und der Lagerstütze angeordnet ist, wobei der hintere Rotor mit der Rotorstütze funktional verbunden ist, das insbesondere ferner mindestens ein Lager umfasst, das radial zwischen der Rotorstütze und der Lagerstütze angeordnet ist, um eine Drehung des hinteren Rotors und der Rotorstütze um die Mittelachse herum relativ zu der Lagerstütze, dem hinteren Stator und dem hinteren Statorgehäuse zu ermöglichen.
  5. Motormodul nach Anspruch 1, wobei der Motor eine Mittelöffnung definiert und sich die Mittelachse durch die Mittelöffnung hindurch erstreckt, wobei sich insbesondere die Stützstruktur zumindest teilweise in die Mittelöffnung hinein erstreckt.
  6. Modulare Getriebeanordnung, die umfasst: ein Getriebegehäuse, das einen hohlen Innenraum definiert; und ein Motormodul, das umfasst: einen Motor, der zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet ist, ein hinteres Statorgehäuse, das den Motor um die Mittelachse herum radial umgibt, eine Lagerstütze, welche die Mittelachse radial umgibt, wobei das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze dazwischen eine Verbindung derart definieren, dass das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze funktional verbunden sind; wobei das hintere Statorgehäuse zum funktionalen internen Anbringen an dem Getriebegehäuse derart ausgestaltet ist, dass das Motormodul durch das Getriebegehäuse zumindest teilweise abgestützt ist.
  7. Modulare Getriebeanordnung nach Anspruch 12, wobei das Getriebegehäuse einen Montageflansch umfasst, der sich in den hohlen Innenraum hinein erstreckt, und das hintere Statorgehäuse zum funktionalen internen Anbringen an dem Montageflansch derart ausgestaltet ist, dass das Motormodul durch den Montageflansch zumindest teilweise abgestützt ist, wobei die Verbindungsregion insbesondere mindestens ein Loch definiert, das zum internen Anbringen an dem Montageflansch innerhalb der modularen Getriebeanordnung ausgestaltet ist.
  8. Modulare Getriebeanordnung nach Anspruch 7, wobei das hintere Statorgehäuse eine Verbindungsregion bietet, die zum internen Anbringen an dem Montageflansch ausgestaltet ist, wobei insbesondere das hintere Statorgehäuse und der Montageflansch jeweils ein Loch definieren, das zum internen Anbringen des Motormoduls an dem Montageflansch ausgestaltet ist.
  9. Modulare Getriebeanordnung nach Anspruch 8, die ferner ein Befestigungselement umfasst, das ausgestaltet ist, um sich durch die Löcher des hinteren Statorgehäuses und des Montageflanschs hindurch derart zu erstrecken, dass das Motormodul durch den Montageflansch zumindest teilweise abgestützt ist.
  10. Motormodul für eine modulare Getriebeanordnung, wobei das Motormodul umfasst: einen hinteren Rotor, der zur Drehung um eine Mittelachse herum ausgestaltet ist; einen hinteren Stator, der sich um den hinteren Stator und die Mittelachse herum radial erstreckt; ein hinteres Statorgehäuse, das den hinteren Stator um die Mittelachse herum radial umgibt; und eine Lagerstütze, welche die Mittelachse radial umgibt; wobei der hintere Rotor die hintere Lagerstütze radial umgibt; wobei das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze dazwischen eine Verbindung derart definieren, dass das hintere Statorgehäuse und die Lagerstütze funktional verbunden sind; wobei die Lagerstütze eine Verbindungsregion bietet, die zum internen Anbringen an einem Montageflansch in der modularen Getriebeanordnung ausgestaltet ist.
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