DE102020104725A1 - Connection plate and drive unit with such a connection plate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsplatte (4) zum Verbinden eines elektrischen Antriebsmotors (1) mit einem Getriebe (3), wobei die Verbindungsplatte (4) mindestens eine Öffnung (12, 13) zur Durchführung einer Welle (21, 22) aufweist, wobei die Verbindungsplatte (4) einen Grundträger (5) und ein mit dem Grundträger (5) verbundenes Dämpfungsmaterial (23) aufweist, und wobei in der mindestens einen Öffnung (12, 13) ein Lagerelement (15) zur Lagerung mindestens einer Welle (21, 22) aufgenommen ist.Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor (1) und einem Getriebe (3), wobei der elektrische Antriebsmotor (1) und das Getriebe (3) über eine solche Verbindungsplatte (4) miteinander verbunden sind.The invention relates to a connecting plate (4) for connecting an electric drive motor (1) to a transmission (3), the connecting plate (4) having at least one opening (12, 13) for the passage of a shaft (21, 22), the Connecting plate (4) has a base support (5) and a damping material (23) connected to the base support (5), and wherein in the at least one opening (12, 13) a bearing element (15) for supporting at least one shaft (21, 22 The invention also relates to a drive unit with an electric drive motor (1) and a gear (3), the electric drive motor (1) and the gear (3) being connected to one another via such a connecting plate (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsplatte zum Verbinden eines elektrischen Antriebsmotors mit einem Getriebe sowie eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe, welche über eine solche Verbindungsplatte miteinander verbunden sind gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a connecting plate for connecting an electric drive motor to a gearbox and to a drive unit with an electric drive motor and a gearbox, which are connected to one another via such a connecting plate according to the preamble of the independent claims.
Bei Getrieben kommt es durch interne Schwingungsanregungen zu einer systembedingten Geräuschbildung. Eine Hauptgeräuschquelle sind unter Last abrollende Zahnflanken von in Eingriff stehenden Zahnrädern, da es aufgrund von den beim Abrollen auftretenden Kräften und Momenten zu Schwingungsanregungen kommt, welche als Getrieberasseln oder Getriebeheulen von einem Maschinenbenutzer, insbesondere von den Insassen des Kraftfahrzeuges, wahrgenommen werden. Daneben können auch an anderen Stellen des Getriebes Geräusche entstehen, beispielsweise beim Abrollen der Wälzkörper in den Wälzlagern. Diese in dem Getriebe erzeugten Geräusche werden als Körperschall über Zahnräder, Getriebewellen und Lager auf das Getriebegehäuse übertragen und von dort als Luftschall an die Umgebung abgegeben oder in Form von Körperschall in die Maschinenstruktur weitergeleitet.In the case of gearboxes, internal vibration excitations lead to system-related noise generation. A main source of noise are tooth flanks of meshing gears that roll under load, as the forces and moments that occur during rolling cause vibrations that are perceived by a machine user, especially the occupants of the motor vehicle, as gear rattle or howling. In addition, noises can also arise at other points of the transmission, for example when the rolling elements roll in the rolling bearings. These noises generated in the gearbox are transmitted as structure-borne noise via gear wheels, gear shafts and bearings to the gearbox housing and from there released as air-borne noise to the environment or passed on to the machine structure in the form of structure-borne noise.
Maßgeblich für die Übertragung von Geräuschen sind Strukturbauteile, welche in direktem Kraftfluss mit dem Gehäuse des Getriebes stehen. Durch simulative Methoden kann bestimmt werden, welche Bauteile am kritischsten in Bezug auf die Geräuschübertragung sind. Hierzu kann beispielsweise eine Energieflussanalyse durchgeführt werden. Zu den Strukturbauteilen zählen insbesondere Lagerplatten, Lagerschilde, Aufnahmen für Schaltelemente oder Hohlräder.Structural components that are in direct force flow with the gearbox housing are decisive for the transmission of noises. Simulative methods can be used to determine which components are most critical with regard to noise transmission. For this purpose, for example, an energy flow analysis can be carried out. The structural components include, in particular, bearing plates, bearing shields, receptacles for switching elements or ring gears.
Um die Geräuschentwicklung in einem Getriebe zu reduzieren, können Maßnahmen ergriffen werden, um die Schwingungsanregungen zu minimieren, welche als Primärmaßnahmen bezeichnet werden. Ferner können Sekundärmaßnahmen ergriffen werden, um die Übertragung von Schallwellen auf das Getriebegehäuse oder ein Abstrahlen von Schallwellen von dem Getriebegehäuse des Getriebes zu reduzieren. Zu den Primärmaßnahmen zählen beispielsweise die Optimierung des Steifigkeitsverlaufes der Zahnflanken sowie die Reduktion der Abweichungen zwischen den Zahnflanken. Diese führen jedoch in der Regel zu einer deutlichen Erhöhung der Fertigungskosten, da diese Maßnahmen mit geringeren Fertigungstoleranzen und damit verbundenen höheren Bearbeitungszeiten der Bauteile einhergehen. Zudem können diese Maßnahmen nicht in allen Lastfällen zur Geräuschminimierung beitragen, so dass diese Primärmaßnahmen in der Regel nicht als alleinige Maßnahmen zur Geräuschreduzierung geeignet sind.In order to reduce the noise development in a transmission, measures can be taken to minimize the vibration excitations, which are referred to as primary measures. Furthermore, secondary measures can be taken in order to reduce the transmission of sound waves to the transmission housing or an emission of sound waves from the transmission housing of the transmission. The primary measures include, for example, optimizing the course of the stiffness of the tooth flanks and reducing the deviations between the tooth flanks. However, these usually lead to a significant increase in production costs, since these measures are associated with lower production tolerances and the associated higher processing times for the components. In addition, these measures cannot contribute to noise minimization in all load cases, so that these primary measures are generally not suitable as the sole measures for noise reduction.
Zu den Sekundärmaßnahmen, mit denen die Übertragung von Schallwellen auf das Gehäuse und die Abstrahlung der Schallwellen minimiert werden sollen, zählen verschiedene Arten von Dämmungs- und Dämpfungsmaßnahmen sowie Maßnahmen, die auf eine Veränderung des Eigenschwingverhaltens der maßgeblich an der Körperschallentwicklung und Körperschallleitung beteiligten Komponenten abzielen. Eine Möglichkeit der Geräuschreduktion besteht darin, die Lagerstellen vom Getriebegehäuse zu isolieren. Solche Entkopplungs- und Dämpfungsmaßnahmen bewirken jedoch eine maßgebliche Absenkung der Steifigkeit an den Anbindungsstellen in radialer Richtung. Durch die Absenkung der Steifigkeit an den Anbindungsstellen kommt es zu einer erhöhten Verschiebung der Wellen bei einer Übertragung von Drehmoment im Getriebe. Bei Stirnradgetrieben wird dadurch das Tragbild der Verzahnung maßgeblich beeinflusst. Die kann zu einer Minimierung der Dauerhaltbarkeit und auch zu einer höheren Anregung führen, wodurch sich die schalldämmende Wirkung abschwächt. Durch die verminderte Steifigkeit an der isolierenden Anbindungsstelle werden sich die aus der Kraftübertragung entstehenden Kräfte verstärkt auf andere Lagerstellen oder Anbindungsstellen abstützen. Somit wird ein Großteil der Körperschallübertragung auf diese anderen Lager- oder Anbindungsstellen umgeleitet.The secondary measures with which the transmission of sound waves to the housing and the emission of sound waves are to be minimized include various types of insulation and damping measures as well as measures aimed at changing the natural vibration behavior of the components that are significantly involved in structure-borne sound development and structure-borne sound conduction. One way of reducing noise is to isolate the bearing points from the gearbox housing. However, such decoupling and damping measures bring about a significant reduction in the rigidity at the connection points in the radial direction. The lowering of the rigidity at the connection points leads to an increased displacement of the shafts when torque is transmitted in the gearbox. In the case of spur gears, this has a significant impact on the contact pattern of the gearing. This can lead to a minimization of the durability and also to a higher stimulation, whereby the sound-absorbing effect is weakened. Due to the reduced stiffness at the insulating connection point, the forces arising from the power transmission will be increasingly supported on other bearing points or connection points. Thus, a large part of the structure-borne noise transmission is diverted to these other storage or connection points.
Aus der
Die
Nachteilig an den bekannten Lösungen ist jedoch, dass die Isolierung der Getriebebauteile im Kraftfluss zu einer Reduzierung der Steifigkeit führt. Dadurch kann die Belastung der Zahnräder im Getriebe steigen, wodurch die Dauerhaltbarkeit reduziert wird und die Anregung von Schwingungen im Getriebe verstärkt werden kann.The disadvantage of the known solutions, however, is that the isolation of the transmission components in the power flow leads to a reduction in rigidity. This can increase the load on the gears in the transmission, which reduces the durability and can increase the excitation of vibrations in the transmission.
Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, welcher einen elektrischen Antriebsmotor mit einem Getriebe des Kraftfahrzeugs verbindet, die Geräuschentwicklung zu minimieren und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden.The object of the invention is to minimize the development of noise in a drive train of a motor vehicle which connects an electric drive motor to a transmission of the motor vehicle and to overcome the disadvantages known from the prior art.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verbindungsplatte zum Verbinden eines elektrischen Antriebsmotors mit einem Getriebe, wobei die Verbindungsplatte mindestens eine Öffnung zur Durchführung einer Welle aufweist, wobei die Verbindungsplatte einen Grundträger und ein mit dem Grundträger verbundenes Dämpfungsmaterial aufweist, und wobei in der mindestens einen Öffnung ein Lagerelement zur Lagerung mindestens einer Welle aufgenommen ist, gelöst.According to the invention, this object is achieved by a connecting plate for connecting an electric drive motor to a gearbox, the connecting plate having at least one opening for the passage of a shaft, the connecting plate having a base support and a damping material connected to the base support, and wherein the at least one opening has a Bearing element for supporting at least one shaft is added, solved.
Der Grundgedanke der Erfindung ist demnach darin zu sehen, dass die Verbindungsplatte konstruktiv aus einem lasttragenden Grundträger gebildet ist, welcher zur Reduzierung der Körperschallübertragung wenigstens abschnittsweise mit einer Dämpfungsschicht versehen ist. Durch den vorgesehenen lasttragenden Grundträger wird es erstens ermöglicht, die bei der Bewegung des Getriebes auftretenden Reaktionskräfte aufzunehmen. Zweitens werden die Schwingungen, welche durch die Aufnahme der bei der Bewegung des Getriebes auftretenden Kräfte verursacht werden, durch die Dämpfungsschicht gezielt gedämpft. Die Verbindungsplatte hat damit zwei Aufgaben, nämlich die Aufnahme der Kräfte bei einer gleichzeitigen Dämpfung der Schwingungen.The basic idea of the invention is therefore to be seen in the fact that the connection plate is structurally formed from a load-bearing base carrier, which is provided at least in sections with a damping layer in order to reduce the structure-borne sound transmission. The load-bearing base carrier provided makes it possible, first of all, to absorb the reaction forces that occur during the movement of the transmission. Second, the vibrations, which are caused by the absorption of the forces occurring during the movement of the gearbox, are specifically dampened by the damping layer. The connecting plate thus has two tasks, namely to absorb the forces while at the same time damping the vibrations.
Dabei ist der Grundträger mit der aufgebrachten Dämpfungsschicht verbunden. Der Grundträger und die Dämpfungsschicht werden bei einer einwirkenden Belastung entsprechend verformt. Durch die Wahl eines schwingungsdämpfenden Materials können die im Betrieb des Antriebsstrangs auftretenden Schwingungen wirksam gedämpft werden. Durch das höhere E-Modul der Grundplatte kann die Grundplatte höhere Kräfte aufnehmen, während die Dämpfungsschicht aufgrund des kleineren E-Moduls bewusst leichter verformbar ist und damit bei der Übertragung von Schwingungen größere Bewegungen ausführen kann, welche in sich die physikalische Ursache für die Dämpfung der Schwingungen sind. Je nach der Ausgestaltung des Dämpfungselementes kann diese aber auch gleiche oder ähnliche Bewegungen wie die Grundplatte ausführen.The base support is connected to the applied damping layer. The base support and the damping layer are deformed accordingly when a load is applied. By choosing a vibration-damping material, the vibrations that occur during operation of the drive train can be effectively dampened. Due to the higher modulus of elasticity of the baseplate, the baseplate can absorb higher forces, while the damping layer is deliberately easier to deform due to the smaller modulus of elasticity and can therefore execute larger movements when vibrations are transmitted, which is the physical cause of the damping of the Vibrations are. Depending on the design of the damping element, however, it can also perform the same or similar movements as the base plate.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen der im unabhängigen Anspruch aufgeführten Verbindungsplatte möglich.The features listed in the dependent claims allow advantageous improvements and further developments of the connecting plate listed in the independent claim.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungsplatte ist vorgesehen, dass der Grundträger an einer ersten Stirnseite der Verbindungsplatte einen ersten Befestigungsabschnitt aufweist, an dem die Verbindungsplatte mit einem Gehäuse des elektrischen Antriebsmotors verbindbar ist und an einer der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite einen zweiten Befestigungsabschnitt aufweist, an dem die Verbindungsplatte mit einem Getriebegehäuse verbindbar ist. Dadurch kann eine stabile Verbindung zwischen dem Gehäuse des elektrischen Antriebsmotors und dem Getriebegehäuse hergestellt werden. Somit kann eine hohe mechanische Festigkeit erreicht werden, um eine stabile Lagerung der Motorwelle und/oder der Getriebeeingangswelle zu gewährleisten.In a preferred embodiment of the connection plate, it is provided that the base support has a first fastening section on a first end face of the connection plate, on which the connection plate can be connected to a housing of the electric drive motor and has a second fastening section on a second end face opposite the first end face which the connecting plate can be connected to a gear housing. This enables a stable connection to be established between the housing of the electric drive motor and the transmission housing. A high mechanical strength can thus be achieved in order to ensure stable mounting of the motor shaft and / or the transmission input shaft.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundträger aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Dadurch kann die Grundplatte besonders einfach und kostengünstig als Stanz- oder Tiefziehteil hergestellt werden. Eine metallische Grundplatte weist gegenüber einer Dämpfungsschicht aus einem Polymerwerkstoff ein entsprechend höheres E-Modul und eine höhere Biegesteifigkeit auf.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the base support is formed from a metallic material. As a result, the base plate can be manufactured particularly simply and inexpensively as a stamped or deep-drawn part. A metallic base plate has a correspondingly higher modulus of elasticity and a higher flexural strength compared to a damping layer made of a polymer material.
Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform der Dämpfungsschicht kann dadurch verwirklicht sein, indem die Dämpfungsschicht durch eine Kunststoffschicht gebildet ist. Kunststoff ist ein sehr kostengünstiger Werkstoff und kann sehr einfach mit dem Grundträger verbunden werden, indem der Grundträger mit dem Kunststoff umspritzt wird, oder indem die aus Kunststoff ausgebildete Dämpfungsschicht an den Grundträger mit diesem anderweitig verbunden wird. Die Dämpfungsschicht kann z.B. aus einem Polymerwerkstoff gebildet sein. Ein Polymermaterial, insbesondere ein Duroplast oder ein Thermoplast, hat eine hochdämpfende Wirkung, so dass der Körperschall besonders stark gedämpft wird. Unter dem Begriff Kunststoffschicht soll nicht nur eine dünne Kunststoffschicht verstanden werden, die Kunststoffschicht kann auch durch eine Kunststoffstruktur oder einen Kunststoffaufbau verwirklicht sein.A structurally particularly simple embodiment of the damping layer can be implemented in that the damping layer is formed by a plastic layer. Plastic is a very inexpensive material and can be connected very easily to the base support by overmoulding the base support with the plastic, or by otherwise connecting the damping layer made of plastic to the base support. The damping layer can be formed from a polymer material, for example. A polymer material, in particular a thermosetting plastic or a thermoplastic, has a highly damping effect, so that the structure-borne sound is particularly strongly damped. The term plastic layer should not only be understood as a thin plastic layer, the plastic layer can also be realized by a plastic structure or a plastic construction.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungsplatte ist vorgesehen, dass die Verbindungsplatte eine erste Lageröffnung und eine zweite Lageröffnung zur Lagerung achsparalleler Wellen aufweist. Somit kann zusätzlich zu der Motorwelle bzw. der Getriebeeingangswelle eine weitere Welle in der Verbindungsplatte gelagert werden. Dies kann insbesondere eine Achswelle zur Verbindung des Getriebes mit einem angetriebenen Rad eines Kraftfahrzeuges sein.In a preferred embodiment of the connecting plate it is provided that the connecting plate has a first bearing opening and a second bearing opening for mounting axially parallel shafts. Thus, in addition to the motor shaft or the transmission input shaft, a further shaft can be mounted in the connecting plate. In particular, this can be an axle shaft for connection of the transmission with a driven wheel of a motor vehicle.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dämpfungsschicht mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens oder durch ein Bekleben des Grundträgers, mit dem Grundträger verbunden ist. Dadurch können die Zusatzkosten in der Fertigung und Montage geringgehalten und eine effiziente Schwingungsdämpfung an der Verbindungsplatte realisiert werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the damping layer is connected to the base support by means of a material connection, in particular by means of an injection molding process or by gluing the base support. As a result, the additional costs in production and assembly can be kept low and efficient vibration damping can be implemented on the connecting plate.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Verbindungsplatte ist vorgesehen, dass in das Dämpfungsmaterial ein elektrisch leitfähiger Strang, insbesondere ein Kabel oder ein Leitelement, eingebracht ist. Dadurch können auf einfache Art und Weise weitere Funktionen in die Verbindungsplatte integriert werden. Insbesondere können dabei elektrisch leitende Kabel durch das Dämpfungsmaterial elektrisch isoliert werden, sodass keine weitere Isolation gegenüber dem Trägerelement notwendig ist.In an advantageous further development of the connection plate, it is provided that an electrically conductive strand, in particular a cable or a guide element, is introduced into the damping material. This allows additional functions to be integrated into the connection plate in a simple manner. In particular, electrically conductive cables can be electrically isolated by the damping material, so that no further isolation from the carrier element is necessary.
Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass in das Dämpfungsmaterial der Verbindungsplatte ein Kanal zur Förderung einer Flüssigkeit, insbesondere eines Hydrauliköls oder einer Kühlflüssigkeit, eingebracht ist. Dadurch können weitere Funktionalitäten einfach und kostengünstig in die Verbindungsplatte integriert werden.Alternatively or additionally, it is advantageously provided that a channel for conveying a liquid, in particular a hydraulic oil or a cooling liquid, is introduced into the damping material of the connecting plate. As a result, further functionalities can be easily and inexpensively integrated into the connection plate.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der elektrisch leitfähige Strang einen Sensor mit einem Übertragungselement verbindet. Eine bevorzugte Möglichkeit eine Zusatzfunktion in die Verbindungsplatte zu integrieren ist die Integration eines Sensors.It is particularly preferred if the electrically conductive strand connects a sensor to a transmission element. A preferred option for integrating an additional function in the connection plate is to integrate a sensor.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verbindungsplatte ist vorgesehen, dass die Verbindungsplatte einen Sensor, insbesondere einen Beschleunigungssensor oder einen Temperatursensor umfasst, wobei der Sensor an dem Lagerelement oder einem dem Lagerelement zugewandten Endabschnitt des Grundträger anliegt. Durch einen Beschleunigungssensor können die Vibrationen im Antriebsstrang erfasst werden, wodurch in Hinblick auf die Geräuschentwicklung kritische Anregungszustände erkannt und durch eine entsprechende Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors wieder verringert werden können. Ferner kann es zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors hilfreich sein, eine Temperatur der Antriebswelle zu kennen.In an advantageous embodiment of the connecting plate, it is provided that the connecting plate comprises a sensor, in particular an acceleration sensor or a temperature sensor, the sensor resting against the bearing element or an end section of the base support facing the bearing element. The vibrations in the drive train can be recorded by an acceleration sensor, whereby critical excitation states with regard to the development of noise can be recognized and reduced again by a corresponding control of the electric drive motor. It can also be helpful to control the electric drive motor to know a temperature of the drive shaft.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Verbindungsplatte ist vorgesehen, dass das Lagerelement als Verbundnabe ausgeführt ist. Unter einer Verbundnabe ist eine Nabe aus einem Verbund von mehreren unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere eine Kombination aus einem metallischen Werkstoff und einem Polymerwerkstoff zu verstehen. Durch eine Verbundnabe kann das Gewicht der Verbindungsplatte verringert werden. Ferner können durch eine Verbundnabe die positiven Eigenschaften unterschiedlicher Werkstoffe kombiniert werden, sodass die hohe mechanische Steifigkeit eines metallischen Werkstoffs mit der guten Schwingungsdämpfung eines Polymerwerkstoffs kombiniert werden können.In an advantageous further development of the connecting plate, it is provided that the bearing element is designed as a composite hub. A composite hub is understood to mean a hub made of a composite of several different materials, in particular a combination of a metallic material and a polymer material. A composite hub can reduce the weight of the connecting plate. Furthermore, a composite hub can combine the positive properties of different materials, so that the high mechanical rigidity of a metallic material can be combined with the good vibration damping of a polymer material.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Lagerelements ist vorgesehen, dass an dem Lagerelement ein Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Grundträgers ausgebildet ist. Dadurch kann eine einfache kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Lagerelement und der Verbindungsplatte hergestellt werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das Lagerelement in einen metallischen Grundträger der Verbindungsplatte eingepresst wird.In a preferred embodiment of the bearing element, it is provided that a receiving section for receiving the base support is formed on the bearing element. This enables a simple non-positive connection to be established between the bearing element and the connecting plate. It is preferably provided that the bearing element is pressed into a metallic base carrier of the connecting plate.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Aufnahmeabschnitt an einer radial außen liegenden Mantelfläche des Lagerelements ausgebildet ist. Dadurch ist eine besonders einfache Verbindung durch ein einfaches Fügen zwischen dem Grundträger und dem Lagerelement möglich.It is particularly preferred if the receiving section is formed on a radially outer circumferential surface of the bearing element. This enables a particularly simple connection by simply joining the base support and the bearing element.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Lagerelements ist vorgesehen, dass an einer radial innen liegenden Mantelfläche des Lagerelements ein erster Lagersitz und ein zweiter Lagersitz ausgebildet sind. Dadurch können in dem Lagerelement sowohl die Motorwelle als auch die Getriebeeingangswelle oder ein mit der Getriebeeingangswelle verbundenes oder ein auf der Getriebeeingangswelle angeordnetes Bauteil gelagert werden. Durch die Aufnahme beider Wellen in dem Lagerelement kann eine hohe Genauigkeit bezüglich der Koaxialität der Wellen erreicht werden, wodurch Übertragungsverluste minimiert werden können.In a preferred embodiment of the bearing element it is provided that a first bearing seat and a second bearing seat are formed on a radially inner lateral surface of the bearing element. As a result, both the motor shaft and the transmission input shaft or a component connected to the transmission input shaft or a component arranged on the transmission input shaft can be supported in the bearing element. By accommodating both shafts in the bearing element, a high degree of accuracy with regard to the coaxiality of the shafts can be achieved, as a result of which transmission losses can be minimized.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betriff eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe, wobei der elektrische Antriebsmotor und das Getriebe über eine solche Verbindungsplatte miteinander verbunden sind. Durch eine solche Verbindungsplatte ist eine effiziente Schwingungsdämpfung zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und dem Getriebe möglich. Insbesondere kann eine Übertragungskette zur Übertragung von Körperschall unterbrochen werden, sodass die Geräuschentwicklung minimiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich können in Schwingung angeregte Bauteile durch das Dämpfungsmaterial beruhigt werden, was die Geräuschentwicklung minimiert.Another aspect of the invention relates to a drive unit with an electric drive motor and a gear, the electric drive motor and the gear being connected to one another via such a connecting plate. Such a connecting plate enables efficient vibration damping between the electric drive motor and the transmission. In particular, a transmission chain for the transmission of structure-borne noise can be interrupted, so that the development of noise can be minimized. Alternatively or additionally, components that are excited to vibrate can be calmed by the damping material, which minimizes the development of noise.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebseinheit ist vorgesehen, dass eine Motorwelle des elektrischen Antriebsmotors in dem Lagerelement drehbar gelagert ist. Dadurch ist eine Lagerung der Motorwelle möglich, wobei die auftretenden Schwingungen nicht unmittelbar zur Anregung des Gehäuses des elektrischen Antriebsmotors oder des Getriebegehäuses beitragen. Somit kann der Übertragungspfad für die Geräuschentwicklung unterbrochen werden, was die Betriebsgeräusche der Antriebseinheit minimiert.In a preferred embodiment of the drive unit it is provided that a motor shaft of the electric drive motor in the Bearing element is rotatably mounted. This enables the motor shaft to be supported, whereby the vibrations that occur do not contribute directly to the excitation of the housing of the electric drive motor or the gear housing. The transmission path for the development of noise can thus be interrupted, which minimizes the operating noise of the drive unit.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Antriebseinheit ist vorgesehen, dass die Motorwelle konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, wobei ein Endabschnitt der Motorwelle in der Getriebeeingangswelle aufgenommen ist, wobei auf der Getriebeeingangswelle ein Trägerelement, insbesondere ein Planetenträger eines Planetengetriebes angeordnet ist, welches in dem Lagerelement drehbar gelagert ist. Dadurch kann eine kompakte und optimierte Lagerung der Motorwelle und der Getriebeeingangswelle beziehungsweise des Trägerelements realisiert werden, insbesondere können die Motorwelle und die Getriebeeingangswelle oder die Motorwelle und das Trägerelement durch das Lagerelement zueinander zentriert werden, wodurch die Verluste in dem Antriebsstrang minimiert werden können.According to an advantageous further development of the drive unit, it is provided that the motor shaft is arranged concentrically to a transmission input shaft, with an end section of the motor shaft being received in the transmission input shaft, with a carrier element, in particular a planet carrier of a planetary gear, being arranged on the transmission input shaft, which is rotatable in the bearing element is stored. As a result, a compact and optimized mounting of the motor shaft and the transmission input shaft or the carrier element can be realized, in particular the motor shaft and the transmission input shaft or the motor shaft and the carrier element can be centered with respect to one another by the bearing element, whereby the losses in the drive train can be minimized.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:
-
1 : eine aus dem Stand der Technik bekannte Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe; -
2 : ein Ausführungsbeispiel einer Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe, wobei der elektrische Antriebsmotor und das Getriebe durch eine erfindungsgemäße Verbindungsplatte verbunden sind; -
3 : eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsplatte von der Getriebeseite; -
4 : eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsplatte von der Seite des elektrischen Antriebsmotors; und -
5 : ein Lagerelement zur Lagerung der Motorwelle und der Getriebeeingangswelle, welches in einer Öffnung der Verbindungsplatte angeordnet ist.
-
1 : a drive unit known from the prior art with an electric drive motor and a gearbox; -
2 : an embodiment of a drive unit with an electric drive motor and a gear, wherein the electric drive motor and the gear are connected by a connecting plate according to the invention; -
3 : a view of a connecting plate according to the invention from the transmission side; -
4th : a view of a connecting plate according to the invention from the side of the electric drive motor; and -
5 : a bearing element for bearing the motor shaft and the transmission input shaft, which is arranged in an opening in the connecting plate.
In
Das Getriebe
Die Verbindungsplatte
Die Verbindungsplatte
In
Der Grundträger
Die Verbindungsplatte
Die Verbindungsplatte
Neben dem Vorteil des Dämpfungsmaterial
In
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- AntriebsmotorDrive motor
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Getriebetransmission
- 44th
- VerbindungsplatteConnecting plate
- 55
- GrundträgerBasic carrier
- 66th
- erstes Lagerfirst camp
- 77th
- Sensorsensor
- 88th
- LeitelementGuiding element
- 99
- Kabelcable
- 1010
- leitfähiger Strangconductive strand
- 1111
- ÜbertragungselementTransmission element
- 1212th
- erste Lageröffnungfirst warehouse opening
- 1313th
- zweite Lageröffnungsecond warehouse opening
- 1414th
- GetriebegehäuseGear housing
- 1515th
- LagerelementBearing element
- 1616
- VerbundnabeComposite hub
- 1717th
- MotorwelleMotor shaft
- 1818th
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 1919th
- erstes Wellensegmentfirst shaft segment
- 2020th
- zweites Wellensegmentsecond shaft segment
- 2121
- erste Wellefirst wave
- 2222nd
- zweite Wellesecond wave
- 2323
- DämpfungsmaterialDamping material
- 2424
- zweites Lagersecond camp
- 2525th
- erster Flanschfirst flange
- 2626th
- VerbindungselementeFasteners
- 2727
- zweiter Flanschsecond flange
- 2828
- VerbindungselementeFasteners
- 2929
- Zahnradgear
- 3030th
- VerzahnungsabschnittGear section
- 3131
- TrägerelementSupport element
- 3232
- Lagercamp
- 3333
- Einsatzmission
- 3434
- Lagercamp
- 3535
- erster Lagersitzfirst bearing seat
- 3636
- zweiter Lagersitzsecond bearing seat
- 3737
- MittelachseCentral axis
- 3838
- AufnahmeabschnittReceiving section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102014118553 A1 [0006]DE 102014118553 A1 [0006]
- EP 2659573 B1 [0007]EP 2659573 B1 [0007]
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-
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