DE102018211799A1 - Pumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Pumpenanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest einen mechanischen Antrieb (2), zumindest einen elektrischen Antrieb (3) sowie zumindest ein Planetengetriebe (4), wobei der mechanische Antrieb (2) und der elektrische Antrieb (3) über das Planetengetriebe (4) miteinander gekoppelt sind, wobei der elektrische Antrieb (3) eine Rotorwelle (5) aufweist, die als Hohlwelle ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) einerseits über ein Kugellager (6) an einem Gehäuse (7) der Pumpenanordnung (1) und andererseits in einer Getriebestufe (8) des Planetengetriebes (4) gelagert ist.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest einen mechanischen Antrieb, zumindest einen elektrischen Antrieb sowie zumindest ein Planetengetriebe, wobei der mechanische Antrieb und der elektrische Antrieb über das Planetengetriebe miteinander gekoppelt sind.
- Stand der Technik
- Eine Anordnung der oben genannten Art wird beispielsweise in dem Schriftstück
DE 102 14 637 A1 beschrieben.DE 102 14 637 A1 offenbart einen Hybridantrieb, der im Wesentlichen konzentrisch um die Antriebswelle einen Planetenantrieb, zumindest einen Elektromotor und zumindest einen mechanischen Antrieb aufweist, wobei der Planetenantrieb vom Elektromotor und/oder vom mechanischen Antrieb antreibbar ist. - Derartige Hybridanordnungen finden insbesondere bei Pumpen in Kraftfahrzeugen Verwendung, wobei es im Betrieb der Pumpe zu einer unerwünscht hohen Geräuschentwicklung kommen kann.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Pumpenanordnung anzugeben, die unter Berücksichtigung eines bauteilreduzierten, einfachen sowie montagefreundlichen Aufbaus eine Reduktion von Betriebsgeräuschen gewährleistet.
- Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Pumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest einen mechanischen Antrieb, zumindest einen elektrischen Antrieb sowie zumindest ein Planetengetriebe, wobei der mechanische Antrieb und der elektrische Antrieb über das Planetengetriebe miteinander gekoppelt sind, wobei der elektrische Antrieb eine Rotorwelle aufweist, die als Hohlwelle ausgeführt ist und wobei die Rotorwelle einerseits über ein Kugellager an einem Gehäuse der Pumpenanordnung und andererseits in einer Getriebestufe des Planetengetriebes gelagert ist.
- Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung findet vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug Verwendung, jedoch kann sie bei Bedarf auch in jedem anderen mechanischen Aufbau eingesetzt werden.
- Erfindungsgemäß umfasst die Pumpenanordnung zumindest einen mechanischen Antrieb, einen elektrischen Antrieb und ein Planetengetriebe. Den mechanischen Antrieb stellt beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dar. Den elektrischen Antrieb stellt beispielsweise eine elektrische Maschine, die sowohl als Elektromotor wie auch als Generator betreibbar ist, dar. Der mechanische Antrieb und der elektrische Antrieb sind entsprechend der vorliegenden Erfindung über das Planetengetriebe antriebswirksam miteinander gekoppelt.
- Der elektrische Antrieb weist erfindungsgemäß eine Rotorwelle auf, wobei die Rotorwelle als Hohlwelle ausgeführt ist.
- Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Rotorwelle des elektrischen Antriebs einerseits über ein Kugellager an einem Gehäuse der Pumpenanordnung und andererseits in einer Getriebestufe des Planetengetriebes radial gelagert.
- Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung weist einen insbesondere NHVreduzierten, einfachen Aufbau auf, der überdies aufgrund seiner bauteiloptimierten Ausbildung kostensparend realisiert werden kann.
- Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
- In einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Planetengetriebe ein Hohlrad, ein Sonnenrad sowie drei Planetenräder auf, wobei die Rotorwelle des elektrischen Antriebs fest mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden ist und die Rotorwelle so über das Flankenspiel der Planetenräder in dem Planetengetriebe abgestützt ist.
- Der mechanische Antrieb weist bevorzugt eine Riemenscheibe auf, wobei die Riemenscheibe antriebswirksam mit dem Hohlrad des Planetengetriebes verbunden sein kann oder die Riemenscheibe derart ausgeführt ist, dass sie direkt das Hohlrad des Planetengetriebes ausbildet.
- Der elektrische Antrieb weist einen Rotor und einen Stator auf, wobei der Rotor und das Kugellager vorzugsweise fest mit der Rotorwelle verbunden sind.
- In einer bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung weist die Rotorwelle des elektrischen Antriebs umfänglich zumindest eine Montageöffnung auf.
- Über diese Montageöffnungen kann beispielsweise eine Unterbaugruppe bestehend aus Rotorwelle, Rotor, Sonnenrad und Kugellager mittels eines geeigneten Montagewerkzeugs auf einfache Art und Weise innerhalb der Pumpenanordnung positioniert werden, ohne dabei das Kugellager stark mechanisch zu belasten.
- Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Pumpenanordnung so ausgebildet ist, dass ein erster Abstand zwischen dem Kugellager und dem elektrischen Antrieb kleiner ist als ein zweiter Abstand zwischen dem Kugellager und dem Planetengetriebe. Derart kann der Luftspalt zwischen einem Rotor und einem Stator des elektrischen Antriebs auf einen betriebsoptimalen Bereich eingestellt werden wodurch Leistungsverluste sowie axiale Kräfte auf das Kugellager minimiert werden können.
- Figurenliste
- Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
1 zeigt eine Schnittansicht einer beispielhaften Pumpenanordnung. -
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Pumpenanordnung gemäß1 . -
3 zeigt eine Schnittansicht einer Pumpenanordnung entlang der Schnittebene A-A gemäß1 . -
4 zeigt eine weitere Schnittansicht einer Pumpenanordnung entlang der Schnittebene B-B gemäß1 . -
5 zeigt eine Detailansicht einer Pumpenanordnung gemäß1 . -
6 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Pumpenanordnung gemäß1 . - Detaillierte Beschreibung der Erfindung
-
1 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung1 . - Die Pumpenanordnung
1 weist eine Pumpe15 , einen mechanischen Antrieb2 , einen elektrischen Antrieb3 und ein Planetengetriebe4 auf (1 ). - Der mechanische Antrieb
2 und der elektrische Antrieb3 der Pumpenanordnung1 sind über das Planetengetriebe4 miteinander gekoppelt. Das Planetengetriebe4 weist einen konventionellen Aufbau mit einem Hohlrad9 , einem Sonnenrad10 sowie drei Planetenrädern11 auf (1 ,3 ). - Der mechanische Antrieb
2 wird über eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs realisiert. Die Verbrennungskraftmaschine ist über eine Riemenscheibe12 mit dem Planetengetriebe4 , genauer mit dem Hohlrad9 des Planetengetriebes4 , antriebswirksam verbunden (1 ). - Der elektrische Antrieb
3 wird über eine elektrische Maschine realisiert. Die elektrische Maschine weist eine als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle5 , einen Rotor13 und einen Stator 19auf. Der Rotor13 ist integral mit der Rotorwelle5 ausgebildet (1 ,2 ,6 ). - Die Pumpe
15 umfasst ein Pumpenlaufrad17 , das mit einer Pumpenantriebswelle16 fest verbunden ist. Die Pumpenantriebswelle16 ist zumindest teilweise in einem Gehäuse7 der Pumpenanordnung1 angeordnet und dort zentrisch entlang einer zentralen Drehachse18 gelagert. Die Pumpenantriebswelle16 ragt mit ihrem dem Pumpenlaufrad17 gegenüberliegenden Ende in die als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle5 des elektrischen Antriebs3 . Die Rotorwelle5 umschließt zudem das Gehäuse7 der Pumpenanordnung1 zumindest teilweise (1 ). - Das Sonnenrad
10 des Planetengetriebes4 ist fest an dem dem Rotor13 gegenüberliegenden Ende der Rotorwelle5 des elektrischen Antriebs3 angeordnet. Zudem ist an der Rotorwelle5 zwischen dem Sonnenrad10 und dem Rotor13 , im Bereich des Rotors13 ein einreihiges Kugellager6 fest angeordnet. Die Rotorwelle5 ist zum einen über das einreihige Kugellager6 an dem Gehäuse7 der Pumpenanordnung1 und zum anderen über das Flankenspiel der Planetenräder11 in dem Planetengetriebe4 gelagert (1 ,2 ,6 ). - Die Rotorwelle
5 des elektrischen Antriebs3 , der integral mit der Rotorwelle5 ausgebildete Rotor13 , das fest an der Rotorwelle5 angeordnete Kugellager6 und das fest an der Rotorwelle5 angeordnete Sonnenrad10 des Planetengetriebes4 bilden eine Einheit, nämlich eine Unterbaugruppe, aus. - An der Rotorwelle
5 sind umfänglich gleichmäßig beabstandet drei Montageöffnungen14 ausgebildet (4 ,5 ). Über diese Montageöffnungen14 kann die gesamte Unterbaugruppe bestehend aus Rotorwelle5 , Rotor13 , Sonnenrad10 und Kugellager6 mittels eines geeigneten Montagewerkzeugs auf einfache Art und Weise innerhalb der Pumpenanordnung positioniert werden, ohne dabei das Kugellager6 stark mechanisch zu belasten. - Das Kugellager
6 der Pumpenanordnung ist so an dem Gehäuse7 eben dieser angeordnet, dass ein erster Abstanda , nämlich der Abstand zwischen dem Kugellager6 und dem elektrischen Antrieb3 , kleiner ist als ein zweiter Abstandb , nämlich der Abstand zwischen dem Kugellager6 und dem Planetengetriebe4 (6 ). - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Pumpenanordnung
- 2
- Mechanischer Antrieb
- 3
- Elektrischer Antrieb
- 4
- Planetengetriebe
- 5
- Rotorwelle
- 6
- Kugellager
- 7
- Gehäuse (der Pumpenanordnung)
- 8
- Getriebestufe (des Planetengetriebes)
- 9
- Hohlrad
- 10
- Sonnenrad
- 11
- Planetenrad
- 12
- Riemenscheibe
- 13
- Rotor
- 14
- Montageöffnung
- 15
- Pumpe
- 16
- Pumpenantriebswelle
- 17
- Pumpenlaufrad
- 18
- Zentrale Drehachse
- 19
- Stator
- a
- Erster Abstand (zwischen dem Kugellager und dem elektrischen Antrieb)
- b
- Zweiter Abstand (zwischen dem Kugellager und dem Planetengetriebe)
- 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 10214637 A1 [0002]
Claims (7)
- Pumpenanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend - zumindest einen mechanischen Antrieb (2), - zumindest einen elektrischen Antrieb (3) sowie - zumindest ein Planetengetriebe (4), wobei der mechanische Antrieb (2) und der elektrische Antrieb (3) über das Planetengetriebe (4) miteinander gekoppelt sind, wobei der elektrische Antrieb (3) eine Rotorwelle (5) aufweist, die als Hohlwelle ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) einerseits über ein Kugellager (6) an einem Gehäuse (7) der Pumpenanordnung (1) und andererseits in einer Getriebestufe (8) des Planetengetriebes (4) gelagert ist.
- Pumpenanordnung (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (4) ein Hohlrad (9), ein Sonnenrad (10) sowie drei Planetenräder (11) aufweist, wobei die Rotorwelle (5) des elektrischen Antriebs (3) fest mit dem Sonnenrad (10) des Planetengetriebes (4) verbunden ist und die Rotorwelle (5) so über das Flankenspiel der Planetenräder (11) in dem Planetengetriebe (4) abgestützt ist. - Pumpenanordnung (1) nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Antrieb (2) eine Riemenscheibe (12) aufweist, wobei die Riemenscheibe (12) antriebswirksam mit dem Hohlrad (9) des Planetengetriebes (4) verbunden ist. - Pumpenanordnung (1) nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Antrieb (2) eine Riemenscheibe (12) aufweist, wobei die Riemenscheibe (12) derart ausgeführt ist, dass sie das Hohlrad (9) des Planetengetriebes (4) ausbildet. - Pumpenanordnung (1) nach einem der
Ansprüche 2 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (3) einen Rotoraufweist, wobei der Rotor (13) und das Kugellager (6) fest mit der Rotorwelle (5) verbunden sind. - Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) des elektrischen Antriebs (3) umfänglich zumindest eine Montageöffnung (14) aufweist.
- Pumpenanordnung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abstand (a), nämlich ein Abstand zwischen dem Kugellager (6) und dem elektrischen Antrieb (3), kleiner ist als ein zweiter Abstand (b), nämlich ein Abstand zwischen dem Kugellager (6) und dem Planetengetriebe (4).
Priority Applications (5)
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