DE102014202621B4

DE102014202621B4 - Lageranordnung eines Getriebes

Info

Publication number: DE102014202621B4
Application number: DE102014202621.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias NITSCH; Kim Führer; Martin Brehmer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: DE102014202621A1

Abstract

Lageranordnung eines Getriebes (G), wobei das Getriebe (G) ein Hauptgetriebe (HG) und ein Hybridmodul (HY) aufweist, wobei das Hybridmodul (HY) eine drehbar gelagerte Eingangswelle (GW1), eine drehbar gelagerte Ausgangswelle (GW2) und eine elektrische Maschine (EM) aufweist, wobei ein Rotor (R) der elektrischen Maschine (EM) über eine drehfeste Verbindung oder über ein Planetengetriebe mit der Ausgangswelle (GW2) verbunden ist, wobei die Ausgangswelle (GW2) über eine drehfeste Verbindung mit einer drehbar gelagerten Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) verbunden ist, wobei eine Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle (GW1) und der Ausgangswelle (GW2) durch eine Kupplung (K) trennbar bzw. verbindbar ist, wobei die radiale Abstützung des Rotors (R) durch eine erste und eine zweite Lagerstelle (LS1, LS2) erfolgt, wobei die erste Lagerstelle (LS1) dazu eingerichtet ist den Rotor (R) an einem Gehäuse (GG) des Getriebes (G) radial abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagerstelle (LS2) dazu eingerichtet ist den Rotor (R) an der Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) radial abzustützen, wobei die Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG), an der sich der Rotor (R) über die zweite Lagerstelle (LS2) abstützt, in axialer Richtung ausschließlich im Gehäuse (GG) des Getriebes (G) gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines Getriebes, wobei das Getriebe ein Hauptgetriebe und ein Hybridmodul aufweist, wobei das Hybridmodul eine drehbar gelagerte Eingangswelle, eine drehbar gelagerte Ausgangswelle und eine elektrische Maschine aufweist, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine über eine drehfeste Verbindung oder über ein Planetengetriebe mit der Ausgangswelle verbunden ist, wobei die Ausgangswelle über eine drehfeste Verbindung mit einer drehbar gelagerten Welle des Hauptgetriebes verbunden ist, wobei eine Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle durch eine Kupplung trennbar bzw. verbindbar ist, wobei die radiale Abstützung des Rotors durch eine erste und eine zweite Lagerstelle erfolgt, und wobei die erste Lagerstelle dazu eingerichtet ist den Rotor an einem Gehäuse des Getriebes in radialer Richtung abzustützen. Die Erfindung betrifft ferner einen Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine vordefinierte Anzahl an Gängen, also festen Übersetzungsverhältnissen zwischen einer Getriebe-Eingangswelle und einer Getriebe-Ausgangswelle, durch Schaltelemente schaltbar ist. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um das Drehzahl- und Drehmomentabgabevermögen der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
Die Patentanmeldung DE 10 2008 040 498 A1 der Anmelderin offenbart einen Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welcher einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine und ein Planeten-Automatgetriebe umfasst, wobei eine Triebwelle des Verbrennungsmotors über eine Trennkupplung und der Rotor der Elektromaschine über eine Getriebestufe mit einer Eingangswelle des Automatgetriebes in Triebverbindung stehen. Die Elektromaschine, die Trennkupplung und die Getriebestufe sind dabei in einem Hybridmodul zusammengefasst. Dabei ist der Rotor über eine zweischnittige Lagerung gegenüber einem Gehäuse gelagert.
Die Drehachse der elektrischen Maschine wird durch die Achse des Rotors bestimmt. Die räumliche Lage dieser Drehachse ist von entscheidender Bedeutung für die Funktionsfähigkeit der elektrischen Maschine, da der Luftspalt zwischen Rotor und Stator über die gesamte Wirklänge des Rotors möglichst konstant sein soll. Dementsprechend ist die Lagerung des Rotors in Bezug auf den Stator so anzuordnen, dass sich eine möglichst geringe Lagetoleranz ergibt. Wirkt der Rotor auf eine Welle des Hauptgetriebes, so führen Fertigungstoleranzen stets zu einem räumlichen Winkel und/oder einem Versatz zwischen der Drehachse des Rotors und der Drehachse der Welle des Hauptgetriebes. Dadurch können Zwangskräfte entstehen, welche unter Umständen periodisch mit jeder Umdrehung von Rotor und Welle oszillieren und damit zu Schwingungen und unerwünschten Geräuschen führen. Derartige Schwingungen können auch zu einer Fehlfunktion des Getriebes führen, beispielsweise in Form eines Lagerschadens.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Lageranordnung für ein derartiges Getriebe bereitzustellen, welche einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Drehachsen von Rotor und Welle des Hauptgetriebes ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren ergeben.
Das Getriebe umfasst wenigstens ein Hauptgetriebe und ein Hybridmodul. Das Hybridmodul weist dabei eine drehbar gelagerte Eingangswelle, eine drehbar gelagerte Ausgangswelle, sowie eine elektrische Maschine auf.
Unter einer Welle ist nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden.
Eine elektrische Maschine besteht zumindest aus einem drehfesten Stator und einem drehbar gelagerten Rotor und ist in einem motorischen Betrieb dazu eingerichtet, elektrische Energie in mechanische Energie in Form von Drehzahl und Drehmoment zu wandeln, sowie in einem generatorischen Betrieb mechanische Energie in elektrische Energie in Form von Strom und Spannung zu wandeln.
Der Rotor der elektrischen Maschine ist über eine drehfeste Verbindung oder über ein Planetengetriebe mit der Ausgangswelle verbunden. Die Ausgangswelle ist über eine drehfeste Verbindung mit einer drehbar gelagerten Welle des Hauptgetriebes verbunden.
Zwei Elemente werden insbesondere dann als miteinander verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Elementen eine feste, insbesondere drehfeste Verbindung besteht. Derart verbundene Elemente drehen mit der gleichen Drehzahl. Eine drehfeste Verbindung kann beispielsweise durch eine Steckverzahnung gebildet sein. Ein Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad. An dem Steg drehbar gelagert sind Planetenräder, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und mit der Verzahnung des Hohlrads kämmen.
Durch eine Kupplung ist eine Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle trennbar, bzw. lösbar. Die Kupplung ist bevorzugt automatisiert hydraulisch betätigbar und weist eine einstellbare Drehmoment-Übertragungsfähigkeit auf. Vorzugsweise ist die Kupplung als Lamellenkupplung ausgebildet.
Der Rotor wird durch zwei Lagerstellen radial abgestützt. Über eine erste Lagerstelle wird der Rotor an einem Gehäuse des Getriebes abgestützt. Die erste Lagerstelle wird dabei bevorzugt durch ein Wälzlager gebildet, welches zur Übertragung in radialer Richtung wirkender Kräfte ausgebildet ist. Ein derartiges Lager wird auch als Radiallager bezeichnet.
Erfindungsgemäß ist die zweite Lagerstelle dazu eingerichtet, den Rotor an der Welle des Hauptgetriebes in radialer Richtung abzustützen, wobei die Welle des Hauptgetriebes in axialer Richtung ausschließlich im Gehäuse des Getriebes gelagert ist.
Wird der Rotor an einer seiner Lagerstellen an der Welle des Hauptgetriebes abgestützt, so richtet sich die Drehachse des Rotors auf der Drehachse der Welle des Hauptgetriebes aus. Dadurch kommt es zu keinem Versatz zwischen den Drehachsen des Rotors und der Welle des Hauptgetriebes. Ein etwaiger Winkelfehler zwischen den Drehachsen kann durch eine geeignete Ausbildung der zweiten Lagerstelle weitgehend kompensiert werden.
Ist die Welle des Hauptgetriebes ausschließlich im Gehäuse des Getriebes axial gelagert, so wird die Eingangswelle und die Ausgangswelle von axialen Kräften der Welle des Hauptgetriebes entkoppelt. Insbesondere bei Verwendung von Schrägverzahnungen auf der Welle des Hauptgetriebes können erhebliche Axialkräfte in diese Welle eingeleitet werden. Durch die axiale Lagerung im Gehäuse wird eine ungewollte Lagerverspannung der Rotorlagerung effizient vermieden, welche sonst zu einer Verringerung der Winkelfehler-Kompensationseigenschaft der zweiten Lagerstelle und/oder zu einer Überbelastung der ersten Lagerstelle führen kann.
Vorzugsweise ist die zweite Lagerstelle als Steckverzahnung ausgebildet. Bei einer Steckverzahnung handelt es sich um eine Welle-Nabe-Verbindung, wobei das Drehmoment durch Zahnflanken übertragen wird. Die Welle ist dazu außenverzahnt, während die Nabe innenverzahnt ist. Steckverzahnungen zeichnen sich durch eine einfache Herstellbarkeit der Verbindung sowie durch eine Unempfindlichkeit auf geringfügige Winkelfehler aus, welche durch die Steckverzahnung kompensiert werden können. Darüber hinaus können Welle und Nabe insbesondere im unbelasteten Zustand axial zueinander verschoben werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Eingangswelle über zumindest ein Wälzlager in einem Gehäusedeckel des Gehäuses gelagert, wobei das zumindest eine Wälzlager dazu eingerichtet ist in radiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind dazu zwei Wälzlager vorgesehen. Dadurch wird das Verkippen und Taumeln jener Kupplungshälfte reduziert, welche mit der Eingangswelle verbunden ist. Ist die Kupplung geöffnet, so wird derart das Schleppmoment der Kupplung reduziert, da durch die definierte Lagerung der Eingangswelle im Gehäuse das Taumeln der Kupplungslamellen reduziert wird. Die axiale Lagerung der Eingangswelle erfolgt über zwei Wälzlager zwischen dem Gehäusedeckel des Gehäuses und der Ausgangswelle, wobei eines der zwei Wälzlager zwischen der Eingangswelle und dem Gehäusedeckel angeordnet ist, und wobei das andere der zwei Wälzlager zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet ist. Beide Wälzlager sind dazu eingerichtet in axiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Die Ausgangswelle ist axial über zwei Wälzlager zwischen der Eingangswelle und dem Gehäuse gelagert. Eines der zwei Wälzlager ist zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet, während das andere der zwei Wälzlager zwischen der Ausgangswelle und dem Gehäuse angeordnet ist. Beide Wälzlager sind dazu eingerichtet in axiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite auf. Die Antriebsseite bildet eine Schnittstelle zu einem Antriebsaggregat, während die Abtriebsseite eine Schnittstelle zum Hauptgetriebe bildet. Die erste Lagerstelle ist dabei der Abtriebsseite zugeordnet, während die zweite Lagerstelle der Antriebsseite zugeordnet ist. Diese Zuordnung erleichtert die Montage des Hybridmoduls, da das Wälzlager der ersten Lagerstelle zunächst im Gehäuse befestigt werden kann, und anschließend der Rotor samt Ausgangswelle und optionalem Planetengetriebe auf die Welle des Hauptgetriebes aufgeschoben werden kann.
Vorzugsweise weist das Gehäuse eine Stützwelle auf, welche sich im Wesentlichen parallel zur Achse der Welle des Hauptgetriebes erstreckt. Diese Stützwelle ist dazu eingerichtet über ein Wälzlager radial wirkende Kräfte der Welle des Hauptgetriebes aufzunehmen sowie über ein weiteres Wälzlager axial wirkende Kräfte der Ausgangswelle aufzunehmen. Die Stützwelle ist bevorzugt massiv an eine Gehäusewand angebunden, da die Stützwelle radial wirkende Kräfte sowohl von der Welle des Hauptgetriebes als auch vom Rotor aufnehmen muss, welcher über die zweite Lagerstelle radial wirkende Kräfte in die Welle des Hauptgetriebes einleitet. Derartige radiale wirkende Kräfte werden beispielsweise durch Unwucht erzeugt. Durch die Erstreckung der Stützwelle von der Gehäusewand zum Rotor hin wird der Hebelarm zwischen der zweiten Lagerstelle und dem Wälzlager zwischen der Welle des Hauptgetriebes und der Stützwelle reduziert, und somit die Lagerbelastung dieses Wälzlagers verringert. Die Anbindung der Stützwelle an das Gehäuse kann beispielweise über eine Flanschverschraubung erfolgen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Ausgangswelle zweiteilig ausgeführt. Ein erster Teil der Ausgangswelle ist mit einer Kupplungshälfte der Kupplung verbunden, während ein zweiter Teil direkt oder über ein Planetengetriebe mit dem Rotor verbunden ist. Die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Teilen erfolgt über die Welle des Hauptgetriebes, indem beide Teile drehfest mit der Welle des Hauptgetriebes verbunden sind. Dieser Aufbau ermöglicht eine vereinfachte Montage des Hybridmoduls, da elektrische Maschine und Kupplung derart getrennt voneinander montiert werden können. Eine erste Schulter des ersten Teils der Ausgangswelle grenzt dabei an jenes Wälzlager, über das die Ausgangswelle an der Eingangswelle axial gelagert ist. Eine zweite Schulter des ersten Teils der Ausgangswelle grenzt an eine erste Schulter des zweiten Teils der Ausgangswelle. Die erste Schulter des zweiten Teils der Ausgangswelle bildet somit einen axialen Anschlag zwischen den beiden Teilen der Ausgangswelle, und erleichtert damit den Aufbau der Axiallagerung der Ausgangswelle. Eine zweite Schulter des zweiten Teils der Ausgangswelle grenzt an jenes Wälzlager, über das die Ausgangswelle am Gehäuse gelagert ist.
Ist der Rotor über ein Planetengetriebe mit der Ausgangswelle verbunden, so ist der Rotor vorzugsweise mit einem Hohlrad des Planetengetriebes verbunden. Die Ausgangswelle ist mit einem Steg des Planetengetriebes verbunden. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist drehfest festgesetzt, und ist vorzugsweise an der Stützwelle befestigt oder direkt an dieser ausgebildet. Dadurch ist es möglich die Drehzahl des Rotors im Vergleich zur Drehzahl der Ausgangswelle zu erhöhen. Durch dieses Hochdrehzahlkonzept kann die elektrische Maschine bei gleichem Leistungsvermögen kleiner und damit leichter ausgeführt werden. Der Rotor ist dabei vorzugsweise über ein Wälzlager auf der Ausgangswelle drehbar gelagert, wobei über dieses Wälzlager sowohl in radiale als auch in axiale Richtung Kräfte übertragbar sind. Das Wälzlager ist somit als Festlager ausgebildet. Dadurch können auch in axiale Richtung wirkende Kräfte des Rotors, die durch eine Schrägverzahnung zwischen Hohlrad und Planetenrädern erzeugt werden, auf die Ausgangswelle übertragen und von dieser am Gehäuse, bzw. an der Eingangswelle abgestützt werden. Durch diese Anordnung wird zudem die Lagerdrehzahl reduziert, da das Lager nur auf die Relativdrehzahl zwischen Hohlrad und Steg ausgelegt werden muss. Das Hohlrad ist schwimmend im Rotor gelagert, wodurch Radialversätze zum Rotor ausgeglichen werden.
Das erfindungsgemäße Getriebe kann Bestandteil eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Hybridantriebsstrang weist eine Verbrennungskraftmaschine, ein Getriebe mit einer erfindungsgemäßen Lageranordnung und einen mit Rädern des Kraftfahrzeugs verbundenen Abtrieb auf. Das Kraftfahrzeug kann dabei sowohl durch die Verbrennungskraftmaschine als auch durch die elektrische Maschine des Getriebes angetrieben werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.

1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können.
1 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Getriebe G weist ein Hybridmodul HY und ein nicht näher dargestelltes Hauptgetriebe HG auf. Eine elektrische Maschine EM weist einen Stator S und einen Rotor R auf. Der Stator S ist drehfest mit einem Gehäuse GG des Getriebes G verbunden, und ist in diesem Gehäuse GG zentriert. Der Rotor R ist mit einer Ausgangswelle GW2 des Hybridmoduls HY verbunden, und ist drehbar gelagert.
Über eine Kupplung K, welche als Lamellenkupplung ausgebildet ist, ist die Ausgangswelle GW2 mit einer Eingangswelle GW1 des Hybridmoduls HY verbindbar, bzw. von der Eingangswelle GW1 trennbar. Die Eingangswelle GW1 bildet eine Schnittstelle zu einem nicht dargestellten Antriebsaggregat, welches beispielsweise durch eine Verbrennungskraftmaschine gebildet ist. In der Eingangswelle GW1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer TS zur Reduktion von Drehschwingungen angeordnet. Das Hybridmodul HY weist eine Antriebsseite AN und eine Antriebseite AB auf. Die Antriebsseite AN bildet die Schnittstelle zu einem Antriebsaggregat, während die Abtriebsseite die Schnittstelle zum Hauptgetriebe HG bildet.
Eine Welle W1 des Hauptgetriebes HG führt ausgehend vom Hauptgetriebe HG in das Hybridmodul HY und ist über eine Steckverzahnung drehfest mit der Ausgangswelle GW2 verbunden. Die Welle W1 des Hauptgetriebes HG ist drehbar im Gehäuse GG gelagert, wobei die auf die Welle W1 des Hauptgetriebes HG wirkenden Kräfte durch Wälzlager sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung durch das Gehäuse GG abgestützt werden. Dazu ist ein Wälzlager L6 zwischen der Welle W1 und dem Gehäuse GG angeordnet, welches dazu eingerichtet ist in radiale Richtung wirkende Kräfte abzustützen. Ein weiteres Wälzlager L8 zwischen der Welle W1 und dem Gehäuse GG dient ebenfalls der Lagerung der Welle W1 im Gehäuse GG, und ist dazu eingerichtet sowohl in radiale als auch axiale Richtung wirkende Kräfte abzustützen. Vorzugsweise ist die Welle W1 durch ein weiteres, nicht dargestelltes Wälzlager im Hauptgetriebe HG zumindest in radialer Richtung im Gehäuse GG abgestützt.
Die Ausgangswelle GW2 weist zwei Teile auf. Ein erster Teil GW2.1 ist mit einer Kupplungshälfte der Kupplung K verbunden, und ist über eine Steckverzahnung mit der Welle W1 des Hauptgetriebes HG drehfest verbunden. Ein zweiter Teil GW2.2 ist mit dem Rotor R verbunden, und ist ebenfalls über eine Steckverzahnung mit der Welle W1 des Hauptgetriebes HG drehfest verbunden. Der zweite Teil GW2.2 dient auch als Antriebswelle für eine Ölpumpe P. Erster und zweiter Teil GW2.1, GW2.2 weisen einen axialen Anschlag A auf, an dem die beiden Teile GW2.1, GW2.2 axial aneinander grenzen.
Die Eingangswelle GW1 ist in einem Gehäusedeckel des Gehäuses GG drehbar gelagert. Die radiale Abstützung der Eingangswelle GW1 erfolgt über zwei Wälzlager L1, L2, welche zwischen der Eingangswelle GW1 und dem Gehäusedeckel angeordnet sind. Ein Wellendichtring DI dichtet die Eingangswelle GW1 zum Gehäuse GG hin ab. Die Eingangswelle GW1 ist axial zwischen dem Gehäusedeckel des Gehäuses GG und der Ausgangswelle GW2 gelagert. Dazu ist ein Wälzlager L3 zwischen dem Gehäusedeckel und der Eingangswelle GW1, und ein Wälzlager L4 zwischen der Eingangswelle GW1 und der Ausgangswelle GW2 angeordnet.
Die Ausgangswelle GW2 und der damit verbundene Rotor R sind ebenfalls drehbar gelagert. Über eine erste Lagerstelle LS1 stützt sich die Ausgangswelle GW2 über ein Wälzlager L7 am Gehäuse GG ab, wobei das Wälzlager L7 dazu eingerichtet ist radial wirkende Kräfte zu übertragen. Das Wälzlager L7 ist dabei vorzugsweise als Nadellager ausgebildet, welches im Gehäuse GG eingepresst ist. Über eine zweite Lagerstelle LS2 stützt sich die Ausgangswelle GW2 an der Welle W1 des Hauptgetriebes HG ab. Die zweite Lagerstelle LS2 ist dabei durch die Steckverzahnung zwischen der Ausgangswelle GW2 und der Welle W1 des Hauptgetriebes HG gebildet. Die erste Lagerstelle LS1 ist der Abtriebsseite AB zugeordnet, während die zweite Lagerstelle LS2 der Antriebsseite AN zugeordnet ist. In axialer Richtung ist die Ausgangswelle GW2 zwischen der Eingangswelle GW1 und dem Gehäuse GG gelagert. Dazu dient das Wälzlager L4 zwischen der Eingangswelle GW1 und der Ausgangswelle GW2, sowie ein Wälzlager L5 zwischen der Ausgangswelle GW2 und dem Gehäuse GG.
Das Gehäuse GG weist eine Stützwelle S1 auf, welche sich im Wesentlichen parallel zur Achse der Welle W1 des Hauptgetriebes HG erstreckt, und zwar ausgehend vom Hauptgetriebe HG in Richtung des Hybridmoduls HY. Die Stützwelle S1 nimmt das Wälzlager L5 zwischen der Ausgangswelle GW2 und dem Gehäuse GG und das Wälzlager L6 zwischen der Welle W1 des Hauptgetriebes HG und dem Gehäuse GG auf.
2 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist der Rotor R in der zweiten Ausführungsform nicht direkt, sondern über ein Planetengetriebe mit der Ausgangswelle GW2 verbunden. Ein Hohlrad HO ist drehfest mit dem Rotor verbunden. Das Hohlrad HO ist dabei schwimmend im Rotor R gelagert. Die Drehmomentübertragung zwischen Hohlrad HO und Rotor R erfolgt vorzugsweise über eine Mitnahmeverzahnung, welche beispielsweise direkt in das Blechpaket des Rotors R eingebracht ist. Ein Steg ST ist mit dem zweiten Teil GW2.2 der Ausgangswelle GW2 verbunden. Ein Sonnenrad SO ist drehfest mit der Stützwelle S1 des Gehäuses GG verbunden. Am Steg ST sind Planetenräder drehbar gelagert, welche mit dem Hohlrad HO und mit dem Sonnenrad SO kämmen. Der Rotor R wird über ein Wälzlager L9 am zweiten Teil GW2.2 der Ausgangswelle GW2 abgestützt, wobei das Wälzlager L9 dazu eingerichtet ist sowohl in radiale als auch in axiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Bezugszeichen

G: Getriebe
GG: Gehäuse
HY: Hybridmodul
AN: Antriebsseite
AB: Abtriebsseite
HG: Hauptgetriebe
GW1: Eingangswelle
GW2: Ausgangswelle
GW2.1: Erster Teil der Ausgangswelle
GW2.2: Zweiter Teil der Ausgangswelle
EM: Elektrische Maschine
R: Rotor
S: Stator
W1: Welle des Hauptgetriebes
K: Kupplung
LS1: Erste Lagerstelle
LS2: Zweite Lagerstelle
L1-L9: Wälzlager
S1: Stützwelle
TS: Torsionsschwingungsdämpfer
A: Anschlag
SO: Sonnenrad
ST: Steg
HO: Hohlrad
P: Ölpumpe
DI: Wellendichtring

Claims

Lageranordnung eines Getriebes (G), wobei das Getriebe (G) ein Hauptgetriebe (HG) und ein Hybridmodul (HY) aufweist, wobei das Hybridmodul (HY) eine drehbar gelagerte Eingangswelle (GW1), eine drehbar gelagerte Ausgangswelle (GW2) und eine elektrische Maschine (EM) aufweist, wobei ein Rotor (R) der elektrischen Maschine (EM) über eine drehfeste Verbindung oder über ein Planetengetriebe mit der Ausgangswelle (GW2) verbunden ist, wobei die Ausgangswelle (GW2) über eine drehfeste Verbindung mit einer drehbar gelagerten Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) verbunden ist, wobei eine Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle (GW1) und der Ausgangswelle (GW2) durch eine Kupplung (K) trennbar bzw. verbindbar ist, wobei die radiale Abstützung des Rotors (R) durch eine erste und eine zweite Lagerstelle (LS1, LS2) erfolgt, wobei die erste Lagerstelle (LS1) dazu eingerichtet ist den Rotor (R) an einem Gehäuse (GG) des Getriebes (G) radial abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagerstelle (LS2) dazu eingerichtet ist den Rotor (R) an der Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) radial abzustützen, wobei die Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG), an der sich der Rotor (R) über die zweite Lagerstelle (LS2) abstützt, in axialer Richtung ausschließlich im Gehäuse (GG) des Getriebes (G) gelagert ist.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagerstelle (LS2) durch eine Steckverzahnung gebildet ist.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Lagerung der Eingangswelle (GW1) durch zumindest ein Wälzlager (L1, L2) erfolgt, welches zwischen der Eingangswelle (GW1) und dem Gehäuse (GG) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist in radiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Lagerung der Eingangswelle (GW1) durch zwei Wälzlager (L1, L2) erfolgt.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lagerung der Eingangswelle (GW1) über zwei Wälzlager (L3, L4) erfolgt, wobei eines der zwei Wälzlager (L3) zwischen dem Gehäuse (GG) und der Eingangswelle (GW1) angeordnet ist, wobei das andere der zwei Wälzlager (L4) zwischen der Eingangswelle (GW1) und der Ausgangswelle (GW2) angeordnet ist, und wobei die zwei Wälzlager (L3, L4) dazu eingerichtet sind in axiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lagerung der Ausgangswelle (GW2) über zwei Wälzlager (L4, L5) erfolgt, wobei eines der zwei Wälzlager (L4) zwischen der Eingangswelle (GW1) und der Ausgangswelle (GW2) angeordnet ist, wobei das andere der zwei Wälzlager (L5) zwischen der Ausgangswelle (GW2) und dem Gehäuse (GG) angeordnet ist, und wobei die zwei Wälzlager (L4, L5) dazu eingerichtet sind in axiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (HY) eine Antriebsseite (AN) und eine Abtriebsseite (AB) aufweist, wobei die Antriebsseite (AN) eine Schnittstelle zu einem Antriebsaggregat bildet, wobei die Abtriebsseite (AB) eine Schnittstelle zum Hauptgetriebe (HG) bildet, und wobei die erste Lagerstelle (LS1) und die zweite Lagerstelle (LS2) so angeordnet sind, dass die erste Lagerstelle (LS1) der Abtriebsseite (AB) zugeordnet ist und die zweite Lagerstelle (LS2) der Antriebsseite (AN) zugeordnet ist.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (GG) eine Stützwelle (S1) aufweist, welche sich im Wesentlichen parallel zur Achse der Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) erstreckt, wobei die Stützwelle (S1) dazu eingerichtet ist über ein Wälzlager (L6) in radiale Richtung wirkende Kräfte der Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) aufzunehmen und über ein Wälzlager (L5) in axiale Richtung wirkende Kräfte der Ausgangswelle (GW2) aufzunehmen.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (GW2) zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Teil (GW2.1) der Ausgangswelle (GW2) mit einer Kupplungshälfte der Kupplung (K) verbunden ist und ein zweiter Teil (GW2.2) der Ausgangswelle (GW2) mit dem Rotor (R) entweder direkt oder über das Planetengetriebe verbunden ist, wobei die beiden Teile (GW2.1, GW2.2) der Ausgangswelle (GW2) drehfest mit der Welle (W1) des Hauptgetriebes (HG) verbunden sind.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schulter des ersten Teils (GW2.1) der Ausgangswelle (GW2) axial an das Wälzlager (L4) grenzt, über das die Ausgangswelle (GW2) an der Eingangswelle (GW1) axial gelagert ist, wobei eine zweite Schulter des ersten Teils (GW2.1) der Ausgangswelle (GW2) über einen Anschlag (A) an eine erste Schulter des zweiten Teils (GW2.2) der Ausgangswelle (GW2) grenzt.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schulter des zweiten Teils (GW2.2) der Ausgangswelle (GW2) an das Wälzlager (L5) grenzt, über das die Ausgangswelle (GW2) am Gehäuse (GG) axial gelagert ist.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) über das Planetengetriebe mit der Ausgangswelle (GW2) verbunden ist, wobei der Rotor (R) drehfest mit einem Hohlrad (HO) des Planetengetriebes verbunden ist, wobei die Ausgangswelle (GW2) drehfest mit einem Steg (ST) des Planetengetriebes verbunden ist, und wobei ein Sonnenrad (SO) des Planetengetriebes drehfest festgesetzt ist.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) über ein Wälzlager (L9) auf der Ausgangswelle (GW2) drehbar gelagert ist, wobei das Wälzlager (L9) dazu eingerichtet ist sowohl in radiale Richtung als auch in axiale Richtung wirkende Kräfte zu übertragen.
Lageranordnung eines Getriebes (G) nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (HO) schwimmend im Rotor (R) gelagert ist.
Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei der Hybridantriebsstrang ein Getriebe (G) mit einer Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweist.