DE102015226679A1

DE102015226679A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015226679A1
Application number: DE102015226679.6A
Authority: DE
Inventors: Kim Führer; Martin Brehmer; Andreas Geiger; Thomas Riedisser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2017-06-29
Also published as: CN106904069A; CN106904069B; US20170184191A1; US10704666B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer mit dem Rotor einer elektrischen Maschine drehfest verbundenen Rotorwelle, wenigstens einem Lager, das unmittelbar die Rotorwelle lagert, einer Getriebewelle, die mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, einem mit der Getriebewelle in Wirkverbindung stehenden mehrgängigen Übersetzungsgetriebe und einer Ausgangswelle, die mittels des Übersetzungsgetriebes mit der Getriebewelle in Wirkverbindung steht. Das Getriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Getriebewelle als auch die Rotorwelle mittels des wenigstens einen Lagers unmittelbar an einem Getriebebauteil abgestützt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer mit dem Rotor einer elektrischen Maschine drehfest verbundenen Rotorwelle, wenigstens einem Lager, das unmittelbar die Rotorwelle lagert, einer Getriebewelle, die mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, einem mit der Getriebewelle in Wirkverbindung stehenden mehrgängigen Übersetzungsgetriebe und einer Ausgangswelle, die mittels des Übersetzungsgetriebes mit der Getriebewelle in Wirkverbindung steht.
Zudem betrifft die Erfindung einen Hybridantrieb und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Getrieben bekannt, die aus einem konventionellen mehrgängigen Radsatz und einer Hybrideinheit bestehen. Jedes der beiden Systeme ist für sich selbst gelagert und hat seine eigene Rotationsmittelachse. Die beiden Systeme sind im zusammengebauten Zustand des Getriebes drehfest miteinander verbunden. Hieraus entsteht zwangsweise eine Überbestimmung, welche je nach Größenordnung im Betrieb Schwingungen und Geräusche verursacht oder schlimmstenfalls sogar Lagerschäden hervorruft. Die beiden Rotationsmittelachsen der beiden Systeme lassen sich aufgrund von Fertigungstoleranzen der beteiligten Bauteile nie exakt übereinander bringen, so dass die Rotationsmittelachsen nie miteinander fluchten. In den meisten Fällen stehen sie gekreuzt, parallel oder windschief zueinander. Durch diese fehlerhafte Anordnung der Rotationsmittelachse zueinander entstehen im Getriebe Zwangskräfte, die die zuvor genannten Probleme verursachen.
Aus der DE 10 2014 202 621 A1 ist ein Getriebe bekannt, das ein Hybridmodul aufweist. Eine mit einer elektrischen Maschine gekoppelte Rotorwelle des Hybridmoduls ist mittels eines Lagers an dem Getriebegehäuse abgestützt. Zudem ist die Rotorwelle mit einer Getriebewelle, die mit einem mehrgängigen Übersetzungsgetriebe gekoppelt ist, drehfest verbunden und an dieser abgestützt. Die Getriebewelle ist mittels zwei anderen Lagern an dem Getriebegehäuse abgestützt. Die Abstützung der Rotorwelle an dem Getriebegehäuse erfolgt über die drehfeste Verbindung zwischen der Rotorwelle und der Getriebewelle, die Getriebewelle und das andere Lager. Auch bei dieser Ausführung besteht das Problem, dass aufgrund von Fertigungstoleranzen die Rotationsmittelachsen der Rotorwelle und der Getriebewelle nicht miteinander fluchten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Getriebe anzugeben, bei dem die Rotationsmittelachsen der Rotorwelle und der Getriebewelle besser zueinander angeordnet sind oder miteinander fluchten.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sowohl die Getriebewelle als auch die Rotorwelle mittels des wenigstens einen Lagers unmittelbar an einem Getriebebauteil abgestützt sind.
Das erfindungsgemäße Getriebe weist den Vorteil auf, dass die Lagerung der Rotorwelle und der Getriebewelle derart erfolgt, dass keine Überbestimmung mehr existiert, so dass die Rotationsmittelachsen der Rotorwelle und der Getriebewelle besser zueinander angeordnet sind und im Idealfall miteinander fluchten. Dies wird dadurch realisiert, dass sowohl die Rotorwelle als auch die Getriebewelle mittels desselben Lagers an dem Getriebebauteil abgestützt sind. Dabei kann das wenigstens eine Lager Kräfte in radialer und/oder axialer Richtung, insbesondere beide axialen Richtungen, aufnehmen.
Das Getriebebauteil kann jedes Bauteil des Getriebes, wie beispielsweise ein Getriebegehäuse oder das nachstehend erläuterte Haltemittel, sein. Zudem besteht ein Vorteil der Erfindung darin, dass sich die Rotorwelle nicht mehr mittelbar über die Getriebewelle an dem Getriebegehäuse abstützt, sondern mittels des wenigstens einen Lagers unmittelbar an dem Getriebebauteil abgestützt ist. Dadurch verringert sich der Toleranzpfad zwischen dem Lager der Rotorwelle und dem Stator. Im Ergebnis wird ein Getriebe erzielt, das eine bessere Anordnung der Rotationsmittelachsen der Rotorwelle und der Getriebewelle zueinander aufweist.
Die unmittelbare Lagerung der Rotorwelle durch das wenigstens eine Lager bedeutet, dass kein anderes Bauteil zwischen der Rotorwelle und dem wenigstens einen Lager angeordnet ist. Die Abstützung der Rotorwelle und der Getriebewelle mittels des wenigstens einen Lagers unmittelbar an dem Getriebebauteil bedeutet, dass kein anderes Bauteil zwischen dem wenigstens einen Lager und dem Getriebebauteil angeordnet ist. Die Getriebewelle kann zudem unmittelbar mittels des wenigstens einen Lagers, also ohne das Vorsehen von weiteren Bauteilen zwischen der Getriebewelle und dem wenigstens einen Lager, an dem Getriebebauteil abgestützt werden. Alternativ kann die Getriebewelle mittelbar mittels des wenigstens einen Lagers an dem Getriebebauteil abgestützt werden. In diesem Fall können in radialer Richtung ein oder mehrere Bauteile zwischen der Getriebewelle und dem wenigstens einen Lager angeordnet sein. So kann beispielsweise die Rotorwelle zwischen der Getriebewelle und dem wenigstens einen Lager angeordnet sein, so dass sich die Getriebewelle über die Rotorwelle und das wenigstens eine Lager an dem Getriebebauteil abstützt.
Unter einer Welle wird im Sinne der Erfindung nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten verstanden. Vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Bauteile drehfest miteinander verbinden.
Die elektrische Maschine besteht zumindest aus einem ortsfesten Stator und dem 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. Die elektrische Maschine kann in einem Getriebegehäuse angeordnet sein.
Bei einer besonderen Ausführung weist das Getriebe eine an eine Verbrennungskraftmaschine ankoppelbare Eingangswelle auf. Die Eingangswelle ist mittels eines Schaltelements mit der Rotorwelle drehfest verbindbar. Das Schaltelement kann eine Kupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung, sein. Durch das Schaltelement kann eingestellt werden, ob das von der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellte Drehmoment auf die Getriebewelle übertragen wird.
Im Sinne der Erfindung wird als eine drehfeste Verbindung eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen verstanden, die derart ausgebildet ist, dass die beiden miteinander verbundenen Bauteile stets die gleiche Drehzahl aufweisen. Dies ist möglich, wenn beispielsweise zwischen den beiden miteinander verbundenen Bauteilen kein Schaltelement angeordnet ist, da ansonsten im geöffneten Zustand des Schaltelements sich die Drehzahlen der beiden Bauteile voneinander unterscheiden können. Zudem wird im Sinne der Erfindung eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen als drehfest verbindbar bezeichnet, wenn zwischen den beiden zueinander verbindenden Bauteilen ein Schaltelement angeordnet ist.
Das mehrgängige Übersetzungsgetriebe kann mehrere Radsätze, wie beispielsweise Planetenradsätze, aufweisen, über die unterschiedliche Gänge mit unterschiedlichen Übersetzungen realisiert werden können.
Darüber hinaus kann das Getriebe ein Haltemittel zum Halten der elektrischen Maschine, insbesondere des Stators, aufweisen. Das Haltemittel kann mit einem Zwischengehäuse drehfest verbunden sein, wobei die Verbindung zwischen dem Haltemittel und dem Zwischengehäuse lösbar ausgebildet sein kann. Das Zwischengehäuse kann mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden sein. Die elektrische Maschine, insbesondere der Stator, kann somit in vorteilhafterweise ausschließlich mittels des Haltemittels, also ohne das Vorsehen von weiteren Verbindungen, mit dem Zwischengehäuse drehfest verbunden sein. Dadurch vereinfacht sich die Montage der elektrischen Maschine in dem Getriebe.
Der Montagevorgang vereinfacht sich ganz besonders dann, wenn der Stator vor einem Einbau in das Getriebe mit dem Haltemittel verbunden wird. Darüber hinaus kann eine Kopplung der Rotorwelle mit der elektrischen Maschine vor einem Einbau der Rotorwelle in das Getriebe erfolgen. Im Ergebnis bilden zumindest die elektrische Maschine und das Haltemittel ein Hybridmodul, das auf einfache Weise in das Getriebe eingebaut oder aus dem Getriebe ausgebaut werden kann.
Die Getriebewelle und die Rotorwelle können mittels des wenigstens einen Lagers an dem Haltemittel abgestützt werden. In diesem Fall entspricht das Haltemittel dem oben genannten Getriebebauteil. Da das Haltemittel mit dem Zwischengehäuse drehfest verbunden ist und dieses mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden ist, werden die Getriebewelle und die Rotorwelle mittels des wenigstens einen Lagers und dem Haltemittel über das Zwischengehäuse an dem Getriebegehäuse abgestützt. Das Haltemittel kann ein anderes Lager aufweisen, das ebenfalls die Rotorwelle lagert.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung kann die Getriebewelle mittels einer formschlüssigen Verbindung mit der Rotorwelle drehfest verbunden sein. Die formschlüssige Verbindung kann vorzugsweise als Steckverzahnung ausgebildet sein. Bei einer Steckverzahnung handelt es sich um eine Welle-Nabe-Verbindung, wobei das Drehmoment durch Zahnflanken übertragen wird. Die Welle ist außenverzahnt, während die Nabe innenverzahnt ist. Steckverzahnungen zeichnen sich durch eine einfache Herstellung der Verbindung aus. Darüber hinaus können Welle und Nabe, insbesondere im unbelasteten Zustand, axial zueinander verschoben werden.
Das wenigstens eine Lager kann in radialer Richtung, insbesondere in radialer Richtung ausgehend von der Getriebewelle, zwischen einem Abschnitt des Haltemittels und einem Abschnitt der Rotorwelle angeordnet sein. Insbesondere kann das wenigstens eine Lager an dem Abschnitt der Rotorwelle angebracht sein, der mit der Getriebewelle drehfest verbunden ist. So kann der Abschnitt der Rotorwelle die Nabe der zuvor genannten Steckverzahnung aufweisen. Somit existiert eine Ebene, in der die Getriebewelle, der mit der Getriebewelle verbundene Abschnitt der Rotorwelle, das wenigstens eine Lager und das Haltemittel angeordnet sind.
Die Getriebewelle kann neben dem wenigstens einen Lager über ein weiteres Lager gelagert sein. Insbesondere kann sich die Getriebewelle mittels des weiteren Lagers unmittelbar an dem Getriebegehäuse oder über die Ausgangswelle abstützen. Dabei kann das weitere Lager an der Ausgangswelle angeordnet sein, so dass mittels des Lagers die Getriebewelle und die Ausgangswelle, insbesondere unmittelbar, an dem Getriebegehäuse abgestützt werden.
Bei einer besonderen Ausführung kann das wenigstens eine Lager als Wälzlagerung ausgebildet sein, welche dazu eingerichtet ist, Kräfte in axialer Richtung aufzunehmen. Insbesondere kann das wenigstens eine Lager derart ausgebildet sein, dass es Kräfte in axialer und radialer Richtung auf das Getriebebauteil überträgt.
Bei einer Ausführung kann nur ein einziges Lager vorhanden sein, das die Axial- und Radialkräfte aufnimmt. Somit können die Rotorwelle und der Getriebewelle in radialer und axialer Richtung mittels eines einzigen Lagers abgestützt werden. Alternativ kann das Lager ein erstes und ein zweites Lager umfassen, wobei das erste und/oder zweite Lager die Axial- und Radialkräfte aufnehmen können. Darüber hinaus kann alternativ das Lager ein erstes und zweites Lager umfassen, die nur Radialkräfte aufnehmen können. In diesem Fall kann das Lager zusätzlich ein Axiallager umfassen.
Das Lager kann sich in axialer Richtung an einer Seite an der Rotorwelle und an einer anderen Seite an einer Schulter der Getriebewelle abstützen. Dabei kann die eine Seite an der Rotorwelle und die andere Seite an der Schulter der Getriebewelle unmittelbar anliegen. Somit ist auf einfache Weise sichergestellt, dass unabhängig von der Richtung der Axialbewegung der Getriebewelle das Lager die jeweilige Axialkraft der Getriebewelle aufnimmt. Die eine Seite des Lagers kann bezüglich einer zur Rotationsmittelachse der Rotorwelle lotrecht verlaufenden Normalebene der anderen Seite gegenüberliegen.
Ganz besonders vorteilhaft ist, wenn das wenigstens eine Lager ein doppelreihiges Schrägrillenkugellager ist. In diesem Fall wird nur ein einziges Lager benötigt. Das doppelreihige Schrägrillenkugellager kann in O-Anordnung ausgebildet sein und weist den Vorteil auf, dass es die bei einer Aktuierung des Schaltelements entstehenden Axialkräfte sehr gut aufnehmen kann. Darüber hinaus ist die Getriebewelle sehr gut axial gelagert und kann damit nur wenig axiale Bewegung vollführen. Dies ist bei Schaltelementen zwingend notwendig, die durch ein Ausrücklager betätigt werden, damit eine gute Schaltqualität garantiert bleibt.
Alternativ kann das Lager ein einreihiges Schrägrillenkugellager und ein zweites einreihiges Schrägrillenkugellager umfassen. Das Vorsehen von zwei einreihigen Schrägrillenkugellagern ist insofern vorteilhaft, dass sie kostengünstiger sind als ein einziges doppelreihiges Schrägrillenkugellager. Das erste einreihige Schrägrillenkugellager und das zweite einreihige Schrägrillenkugellager können in axialer Richtung voneinander beabstandet und/oder in O-Anordnung angeordnet sein. Zwischen dem ersten einreihigen Schrägrillenkugellager und dem zweiten Schrägrillenkugellager kann ein Einstellelement, wie beispielsweise eine Einstellscheibe, angeordnet sind. Das Einstellelement dient dazu die Lagerbasis, also den Abstand zwischen dem ersten Schrägrillenkugellager und dem zweiten Schrägrillenkugellager in axialer Richtung zu vergrößern und ein Spiel zwischen den beiden Schrägrillenkugellagern, der Rotorwelle und der Getriebewelle auszugleichen.
Darüber hinaus kann ein Spiel zwischen der Rotorwelle, dem wenigstens einen Lager und der Getriebewelle durch das Vorsehen einer Spannvorrichtung ausgeglichen werden, die ein Vorspannen des wenigstens einen Lagers bewirkt. Die Spannvorrichtung kann eine Nutmutter aufweisen, die auf der Getriebewelle aufgeschraubt ist. Die Spannvorrichtung übt mittels der Rotorwelle eine Axialkraft auf das wenigstens eine Lager aus, so dass das wenigstens eine Lager gegen die Schulter der Getriebewelle gedrückt wird. Bei der Ausführung, bei der zwei einreihige Schrägrillenkugellager vorgesehen sind, wird die durch die Spannvorrichtung ausgeübte Axialkraft über die Rotorwelle, das erste einreihige Schrägrillenkugellager, das Einstellelement auf das zweite einreihige Schrägrillenkugellager übertragen. Das Vorspannen des wenigstens einen Lagers bietet zudem den Vorteil, dass sich die Steifigkeit der Lageranordnung verbessert, eine Laufgenauigkeit erhöht und Lagerschäden vermieden werden können.
Bei einer alternativen Ausführung kann das Lager ein erstes Radiallager, insbesondere ein erstes Gleitlager, und ein zweites Radiallager, insbesondere ein zweites Gleitlager, umfassen. Das Vorsehen von Gleitlagern bietet sich insbesondere bei Getrieben an, bei denen in radialer Richtung wenig Bauraum zur Verfügung steht. Außerdem ermöglichen Gleitlager eine sehr gute Dämpfung der Rotorwelle. Die Radiallager dienen ausschließlich zum Aufnehmen einer Radialkraft. Daher kann das Lager zumindest ein Axiallager umfassen, wobei das Axiallager ein Axialnadellager sein kann.
Bei einer besonderen Ausführung kann die formschlüssige Verbindung wenigstens teilweise zwischen dem ersten und zweiten Radiallager, insbesondere zwischen dem ersten und zweiten Gleitlager, angeordnet sein. Die Getriebewelle kann auf der Rotorwelle mittels einer Passung zentriert sein. Die kraftschlüssige Verbindung kann bezüglich der Eingangswelle und/oder der Verbrennungskraftmaschine in axialer Richtung weiter entfernt angeordnet sein als die formschlüssige Verbindung.
Von besonderem Vorteil ist ein Hybridantrieb, bei dem die Verbrennungskraftmaschine an die Eingangswelle angekoppelt ist. Darüber hinaus ist ein Kraftfahrzeug vorteilhaft, das das erfindungsgemäße Getriebe oder den Hybridantrieb aufweist.
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug,
2 einen vergrößerten Abschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 einen vergrößerten Abschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und
4 einen vergrößerten Abschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Das in 1 gezeigte Getriebe für ein Kraftfahrzeug weist eine elektrische Maschine EM, die mit einer Rotorwelle 3 drehfest gekoppelt ist, und ein Lager 4 auf, das unmittelbar die Rotorwelle 3 lagert. Darüber hinaus weist das Getriebe eine Getriebewelle 5 auf, die mit der Rotorwelle 3 drehfest verbunden ist. Die Getriebewelle 5 steht mit einem mehrgängigen Übersetzungsgetriebe 6 in Wirkverbindung. Darüber hinaus weist das Getriebe eine Ausgangswelle 7 auf, die mittels des Übersetzungsgetriebes 6 mit der Getriebewelle 5 in Wirkverbindung steht. Sowohl die Getriebewelle 5 als auch die Rotorwelle 3 sind mittels des Lagers 4 an einem nachfolgend näher beschriebenen Getriebebauteil abgestützt.
In der in 1 dargestellten Ausführung entspricht das Getriebebauteil einem Haltemittel 8, das zum Halten eines Stators 1 der elektrischen Maschine EM dient. Das Haltemittel 8 ist mit einem Zwischengehäuse 9 lösbar verbunden, insbesondere verschraubt. Das Zwischengehäuse 9 ist mit einem Getriebegehäuse 19 drehfest verbunden, insbesondere verschraubt. Das Zwischengehäuse 9 weist Leitungen auf, über die die einzelnen Komponenten des Getriebes mit Fluid, insbesondere Öl, versorgt werden können. Insbesondere kann das Fluid einer nachstehend noch erörterten Betätigungseinrichtung 14 zugeführt werden. Die elektrische Maschine EM weist neben dem Stator 1 einen Rotor 2 auf, der mit der Rotorwelle 3 drehfest verbunden ist.
Das Lager 4 ist ein doppelreihiges Schrägrillenkugellager in O-Anordnung und ist in radialer Richtung zwischen der Rotorwelle 3 und dem Haltemittel 8 angeordnet. Dabei steht das Lager 4 sowohl mit der Rotorwelle 3 als auch mit der Getriebewelle 5 in unmittelbaren Kontakt. Insbesondere liegt ein Innenring des doppelreihigen Schrägrillenkugellagers sowohl an der Rotorwelle 3 als auch an der Getriebewelle 5 an. Der Innenring wird in seiner axialen Position durch die Getriebewelle 5 und die Rotorwelle 3 festgelegt, so dass eine Relativbewegung zwischen Innenring und Rotorwelle 3 und/oder Getriebewelle 5 nicht möglich ist. Insbesondere stößt der Innenring an einer Seite gegen eine Schulter 10 der Getriebewelle 5. An einer gegenüberliegenden Seite des Innenrings stößt dieser gegen einen in radialer Richtung vorstehenden Abschnitt der Rotorwelle 3.
Ein Außenring des doppelreihigen Schrägrillenkugellagers steht in unmittelbarem Kontakt mit dem Haltemittel 8. Der Außenring des doppelreihigen Schrägrillenkugellagers ist durch das Haltemittel 8 in seiner axialen Position festgelegt. Dies bedeutet, dass sich der Außenring in axialer Richtung nicht relativ zu dem Haltemittel 8 bewegen kann.
Die Rotorwelle 3 ist mit der Getriebewelle 5 mittels einer Steckverzahnung drehfest verbunden. Dabei ist das Lager 4 auf einem Abschnitt der Rotorwelle 4 angeordnet, der die innenverzahnte Nabe der Steckverzahnung aufweist.
Das Getriebe weist eine Spannvorrichtung in Form einer Nutmutter 11 auf. Die Nutmutter 11 ist auf der Antriebswelle 5 aufgeschraubt und übt eine Axialkraft auf die Rotorwelle 3 und somit das Lager 4 aus. Insbesondere wird infolge der Kraftausübung durch die Nutmutter 11 das Lager 4 gegen die Schulter 10 der Getriebewelle 5 gedrückt.
Darüber hinaus weist das Getriebe eine Eingangswelle 12, die mit einer Verbrennungskraftmaschine VM gekoppelt ist, und ein Schaltelement 13 in Form einer Kupplung auf. Die Eingangswelle 12 ist mittels des Schaltelements 13 mit der Rotorwelle 3 drehfest verbindbar.
Eine Betätigung des Schaltelements 13 kann durch eine Betätigungseinrichtung 14, die beispielsweise ein Ausrücklager sein kann, erfolgen. Dabei übt die Betätigungseinrichtung 14 zum Schließen des Schaltelements 13 auf dieses eine Axialkraft aus. Ein Hebel 16 der Betätigungseinrichtung, über den eine Betätigung des Schaltelements 13 erfolgt, erstreckt sich durch die Rotorwelle 3 hindurch. Darüber hinaus weist die Betätigungseinrichtung 14 einen mit dem Hebel 16 gekoppelten Kolben 23 auf, der bei einer Aktivierung der Betätigungseinrichtung 14 mit einem Fluid beaufschlagt wird und sich infolgedessen in axialer Richtung bewegt. Infolge der axialen Bewegung des Kolbens drückt der Hebel 16 gegen das Schaltelement 13 und übt somit die Axialkraft auf das Schaltelement 13 aus.
Das Übersetzungsgetriebe weist mehrere Planetenradsätze und Schaltelemente auf, mittels denen unterschiedliche Gänge mit unterschiedlicher Übersetzung realisiert werden können.
Die Getriebewelle 5 ist neben dem Lager 4 durch ein weiteres Lager 15 gelagert. Das weitere Lager 15 ist auf der Ausgangswelle 7 angeordnet und stützt die Ausgangswelle 7 unmittelbar an das Getriebegehäuse 19 ab.
2 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in der Ausbildung des Lagers 4.
So weist das in 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel zwei einreihige Schrägrillenkugellager in O-Anordnung auf. Die beiden einreihigen Schrägrillenkugellager sind in axialer Richtung beabstandet angeordnet. Zwischen den beiden Schrägrillenkugellagern ist eine Einstellscheibe 17 angeordnet. Die Einstellscheibe 17 steht mit den Innenringen der beiden Schrägrillenkugellager in unmittelbarem Kontakt.
Die beiden Schrägrillenkugellager werden durch die Nutmutter 11 vorgespannt. Insbesondere wird eine durch die Nutmutter 11 ausgeübte Axialkraft über die Rotorwelle 3, ein erstes Schrägrillenkugellager, die Einstellscheibe 17 auf ein zweites Schrägrillenkugellager übertragen, wodurch das zweite Schrägrillenkugellager gegen die Schulter 10 der Getriebewelle 3 gedrückt wird.
Darüber hinaus besteht ein Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, dass nur ein Innenring des von der Eingangswelle und/oder Verbrennungskraftmaschine weiter entfernt angeordneten Schrägrillenkugellagers sowohl auf der Getriebewelle 5 als auch auf der Rotorwelle 3 angeordnet ist.
3 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Ausbildung einer größeren Lagerbasis.
4 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein erstes Gleitlager 24 und ein zweites Gleitlager 25 vorhanden, mittels denen die Rotorwelle 3 und die Getriebewelle 5 an dem Haltemittel 8 abgestützt werden. Die Rotorwelle 3 ist unmittelbar mittels des ersten und zweiten Gleitlagers 24, 25 an dem Haltemittel 8 abgestützt. Die beiden Gleitlager 24, 25 können ausschließlich Radialkräfte aufnehmen. Zudem sind zwei Axiallager 21, 22 vorgesehen, die ausschließlich Axialkräfte aufnehmen.
Die Rotorwelle 3 ist zusätzlich zu der Steckverbindung mittels einer Passung auf der Getriebewelle 5 zentriert. Die Passung ist in einem Bereich der Getriebewelle 5 angeordnet, der von der Verbrennungskraftmaschine VM in axialer Richtung weiter abgewandt ist als die Steckverbindung. Insbesondere erfolgt die Passung im Bereich der beiden Axiallager 21, 22.
Die Steckverbindung und die Passung lagern die Getriebewelle 5 in radialer Richtung auf der Rotorwelle 3. Dies bedeutet, dass in dieser Ausführung die Getriebewelle 5 mittels der Steckverbindung und der Passung, der Rotorwelle 3 und dem ersten und zweiten Gleitlager 24, 25 an dem Haltemittel 8 abgestützt ist.
Die beiden Axiallager 21, 22 dienen zum Aufnehmen der auf die Getriebewelle 5 wirkenden Axialkräfte und sind als Axialnadellager ausgebildet. Dabei nimmt ein erstes Axiallager 21 eine Axialkraft der Getriebewelle 5 in einer ersten axialen Richtung auf. Diese Axialkraft kann beispielsweise bei einem Betätigen des Schaltelements 13 auftreten. Ein zweites Lager 22 nimmt eine Axialkraft in einer zweiten, zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzten Richtung auf. Diese Axialkraft kann auftreten, wenn beispielsweise ein oder mehrere in dem Übersetzungsgetriebe 6 vorhandene Schaltelemente geschlossen werden.
Dabei wird die auf die Getriebewelle 5 wirkende Axialkraft über ein Übertragungselement 20 auf das erste und/oder zweite Axiallager 21, 22 übertragen. Das Übertragungselement 20 ist in axialer Richtung zwischen den beiden Axiallagern 21, 22 angeordnet und mit der Getriebewelle 5 in Wirkverbindung. Dabei ist das Übertragungselement 20 spielfrei auf der Getriebewelle 5 angeordnet. Darüber hinaus ist das Übertragungselement in unmittelbarem Kontakt mit den beiden Axiallagern 21, 22 und der Getriebewelle 5.
Bezugszeichenliste

1: Stator
2: Rotor
3: Rotorwelle
4: Lager
5: Getriebewelle
6: Übersetzungsgetriebe
7: Ausgangswelle
8: Haltemittel
9: Zwischengehäuse
10: Schulter
11: Nutmutter
12: Eingangswelle
13: Schaltelement
14: Betätigungseinrichtung
15: weiteres Lager
16: Hebel
17: Einstellscheibe
19: Getriebegehäuse
20: Übertragungselement
21: erstes Axiallager
22: zweites Axiallager
23: Kolben
24: Erstes Gleitlager
25: Zweites Gleitlager
EM: elektrische Maschine
VM: Verbrennungskraftmaschine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014202621 A1 [0004]

Claims

Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer mit dem Rotor einer elektrischen Maschine (EM) drehfest verbundenen Rotorwelle (3), wenigstens einem Lager (4), das unmittelbar die Rotorwelle (3) lagert, einer Getriebewelle (5), die mit der Rotorwelle (3) drehfest verbunden ist, einem mit der Getriebewelle (5) in Wirkverbindung stehenden mehrgängigen Übersetzungsgetriebe (6) und einer Ausgangswelle (7), die mittels des Übersetzungsgetriebes (6) mit der Getriebewelle (5) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Getriebewelle (5) als auch die Rotorwelle (3) mittels des wenigstens einen Lagers (4) unmittelbar an einem Getriebebauteil abgestützt sind.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine an eine Verbrennungskraftmaschine (VM) ankoppelbare Eingangswelle (12) aufweist, die mittels eines Schaltelements (13) mit der Rotorwelle (3) drehfest verbindbar ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Haltemittel (8) zum Halten der elektrischen Maschine (EM) aufweist und die Getriebewelle (5) und die Rotorwelle (3) mittels des wenigstens einen Lagers (4) an dem Haltemittel (8) abgestützt sind.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle (5) mittels einer formschlüssigen Verbindung mit der Rotorwelle (3) drehfest verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lager (4) in radialer Richtung zwischen einem Abschnitt des Haltemittels (8) und einem Abschnitt der Rotorwelle (3) angeordnet ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Getriebewelle (5) über ein weiteres Lager (15) an einem Getriebegehäuse (19) unmittelbar oder über die Ausgangswelle (7) abstützt.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine Spannvorrichtung zum Vorspannen des Lagers (4) aufweist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine Lager (4) in axialer Richtung an einer Seite an der Rotorwelle (3) und an einer anderen Seite an einer Schulter (10) der Getriebewelle (5) abstützt.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lager (4) als Wälzlagerung ausgebildet ist, welche dazu eingerichtet ist Kräfte in axialer Richtung und radialer Richtung aufzunehmen.
Getriebe nach einem der Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a. das wenigstens eine Lager (4) ein doppelreihiges Schrägrillenkugellager ist oder dass b. das Lager (4) ein erstes einreihiges Schrägrillenkugellager und ein zweites einreihiges Schrägrillenkugellager umfasst, wobei zwischen dem ersten einreihigen Schrägrillenkugellager und dem zweiten einreihigen Schrägrillenkugellager ein Einstellelement (17) angeordnet ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (4) ein erstes Radiallager, insbesondere ein erstes Gleitlager (24), und ein zweites Radiallager, insbesondere ein zweites Gleitlager (25), umfasst.
Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lager (4) zumindest ein Axiallager (21, 22) umfasst.
Getriebe nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung der Rotorwelle (3) mit der Getriebewelle (5) wenigstens teilweise zwischen dem ersten und zweiten Radiallager angeordnet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle (5) auf der Rotorwelle (3) mittels einer Passung zentriert ist.
Hybridantrieb mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (VM) an die Eingangswelle (12) angekoppelt ist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder einem Hybridantrieb nach Anspruch 15.