DE102020122161A1 - Anordnung sowie elektrischer Antriebsstrang mit der Anordnung - Google Patents

Anordnung sowie elektrischer Antriebsstrang mit der Anordnung Download PDF

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Abstract

Es wird eine Anordnung 1 mit einem drehbar gelagerten Maschinenbauteil 2, wobei das Maschinenbauteil 2 einen zumindest abschnittsweise hohlen Innenraum 10 aufweist, mit mindestens einer ersten Lagereinrichtung 3a zur drehbaren Lagerung des Maschinenbauteils 2 an einem Gehäuse 8 und mit einem Haltestab 7 zum Halten mindestens einer Funktionseinrichtung 15, 18, 19, 20 im Inneren des Maschinenbauteils 2 vorgeschlagen, wobei der Haltestab 7 einen Axialabschnitt 9 aufweist, welcher sich in einer axialen Richtung in Bezug auf eine Hauptachse H zumindest abschnittsweise in den Innenraum 10 des Maschinenbauteils 2 erstreckt, wobei der Haltestab 7 bei einer Verdrehung des Maschinenbauteils 2 relativ zu dem Maschinenbauteil 2 stationär verbleibt. Des Weiteren wird ein elektrischer Antriebsstrang mit der Anordnung 1 vorgeschlagen, bei der das Maschinenbauteil 2 als eine Rotor- und/oder Getriebewelle ausgebildet ist und eine Dichtungseinrichtung 15 und/oder eine Ableiteinrichtung 18 und/oder eine Lagereinrichtung 19 und/oder eine Sensoreinrichtung 20 mittels des Haltestabs 7 im Inneren der Rotor- und/oder Getriebewelle zumindest abschnittsweise gehalten ist und bei einer Verdrehung der Rotor- und/oder Getriebewelle stationär verbleibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Antriebsstrang mit der Anordnung.
  • Es sind Sensoren zum Erfassen eines Drehmomentes an einer Welle bekannt, welche beispielsweise bei der Regelung der Drehmoment- und/oder Kraftübertragung in einem Getriebe verwendet werden. Derartige Sensoren können dabei im Inneren der Welle, insbesondere einer Hohlwelle, angeordnet werden und beispielsweise über einen stabförmigen Halter relativ zu der Welle gehalten werden.
  • Die Druckschrift DE 102008002065 A1 beschreibt eine Anordnung zum berührungslosen Erfassen eines Drehmomentes an einer Welle eines Getriebes, mit zumindest einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Veränderung an einem Magnetfeldbereich in Abhängigkeit eines anliegenden Drehmomentes an der Welle, wobei die Welle als Hohlwelle ausgeführt ist, wobei die Erfassungseinrichtung im Inneren der Hohlwelle angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anordnung mit einem Haltestab zum Halten einer Funktionseinrichtung im Inneren eines zumindest abschnittsweise hohl ausgebildeten Maschinenbauteils sowie die Verwendung einer solchen Anordnung weiterzuentwickeln.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen das Anspruchs 1 sowie einen elektrischen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung mit einem drehbar gelagerten Maschinenbauteil. Insbesondere dient das Maschinenbauteil zur Übertragung und/oder Übersetzung eines Drehmoments und/oder einer Kraft. Das Maschinenbauteil ist zumindest abschnittsweise hohl ausgebildet. Insbesondere definiert das Maschinenbauteil eine Hauptachse, wobei das Maschinenbauteil in Umlaufrichtung um die Hauptachse verdrehbar und/oder entlang der Hauptachse verschiebbar ist. Das Maschinenbauteil kann als eine Welle ausgebildet sein, welche in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse teilweise oder durchgehend, insbesondere über die gesamte Länge, hohl ausgebildet ist. Im Speziellen ist das Maschinenbauteil als eine Hohlwelle ausgebildet.
  • Die Anordnung weist mindestens oder genau eine erste Lagereinrichtung auf, welche zur drehbaren Lagerung des Maschinenbauteils ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Lagereinrichtung zur radialen und/oder axialen Lagerung des Maschinenbauteils in und/oder an einem Gehäuse. Insbesondere ist die Lagereinrichtung als ein Wälzlager ausgebildet. Die Lagereinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Innenring und mindestens einen Außenring auf, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring eine Mehrzahl an Wälzkörpern abwälzend angeordnet sind. Bevorzugt sitzt die Lagereinrichtung an einer radialen Außenseite des Maschinenbauteils angeordnet, wobei der Innenring drehfest mit dem Maschinenbauteil und der Außenring drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist.
  • Die Anordnung weist einen Haltestab auf, welcher zum Halten einer Funktionseinrichtung im Inneren des Maschinenbauteils ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient der Haltestab zur lagerichtigen und/oder lagefesten Halterung der Funktionseinrichtung gegenüber des Maschinenbauteils. Als Funktionseinrichtung kann dabei jegliche Einrichtung verstanden werden, welche zur Umsetzung einer Funktion im Inneren des Maschinenbauteils angeordnet wird.
  • Der Haltestab weist einen Axialabschnitt auf, welcher sich in einer axialen Richtung in Bezug auf die Hauptachse zumindest abschnittsweise in einen Innenraum des Maschinenbauteils erstreckt. Insbesondere ist der Axialabschnitt in Bezug auf die Hauptachse koaxial und/oder konzentrisch zu dem Maschinenbauteil angeordnet.
  • Bevorzugt ist der Axialabschnitt in radialer Richtung, insbesondere über einen Ringspalt, beabstandet zu dem Maschinebauteil angeordnet.
  • Bei einer Verdrehung des Maschinenbauteils verbleibt der Haltestab stationär. Insbesondere ist der Haltestab zumindest mittelbar dreh- und axialfest mit dem Gehäuse verbunden. Die Funktionseinrichtung kann in axialer Richtung prinzipiell an beliebiger Stelle des Axialabschnitts angeordnet sein. Bevorzugt jedoch ist die Funktionseinrichtung derart an dem Axialabschnitt positioniert, dass die Funktionseinrichtung vollständig in dem Innenraum des Maschinenbauteils und/oder an einem freien axialen Ende des Axialabschnitts ortsfest positioniert ist. Der Axialabschnitt kann sowohl rohrförmiger Rundstab als auch als Rundstab im Vollquerschnitt ausgebildet werden.
  • Es wird somit eine Anordnung vorgeschlagen, durch welche die Funktionseinrichtung in das Innere des Maschinenbauteils verlagert werden kann und somit eine axiale Baulänge des Maschinenbauteils reduziert werden kann. Alternativ oder ergänzend können auch weitere Funktionseinrichtungen in das Innere des Maschinenbauteils verlagert werden, die einen statischen, nichtbeweglichen Stütz- oder Befestigungspunkt erfordern. Des Weiteren kann durch geeignete Ausbildung der Funktionseinrichtung ein kleiner Innendurchmesser des Innenraums erreicht werden.
  • In einer ersten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Axialabschnitt zur Führung eines Fluids und/oder einer Leitung mindestens oder genau eine axiale Führungsöffnung aufweist. Insbesondere ist die axiale Führungsöffnung durch eine in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse eingebrachte Bohrung gebildet. Insbesondere ist durch die axiale Führungsöffnung mindestens eine Eintritts- und/oder Austrittsschnittelle für das Fluid und/oder die Leitung gebildet. Beispielsweise dient das Fluid zur Kühlung und/oder Schmierung des Maschinenbauteils und/oder weiterer Komponenten der Anordnung. Beispielsweise dient die Leitung zum elektrischen und/oder signaltechnischen Anschluss der Funktionseinrichtung.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist der der Axialabschnitt zur Führung des Fluids und/oder der Leitung mindestens eine radiale Führungsöffnung auf. Insbesondere weist der Axialabschnitt mehrere der radialen Führungsöffnungen auf, wobei die Führungsöffnungen in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung beabstandet voneinander in den Axialabschnitt eingebracht sind und/oder diesen durchsetzen. Insbesondere ist die mindestens eine radiale Führungsöffnung durch eine in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse eingebrachte Bohrung gebildet. Vorzugsweise ist durch die mindestens eine radiale Führungsöffnung mindestens eine Eintritts- und/oder Austrittsschnittelle für das Fluid und/oder die Leitung gebildet. Beispielsweise weist der Axialabschnitt mehr als fünf, vorzugsweise mehr als zehn, im Speziellen mehr als zwanzig der radialen Führungsöffnungen auf, wobei jede der radialen Führungsöffnungen eine der Eintritts- und/oder Austrittsschnittstellen bildet. Die Führungsöffnungen können dabei gleichmäßig über die gesamte Länge oder abschnittsweise in einem festgelegten Bereich des Haltestabs angeordnet sein.
  • Anders gesagt kann der Axialabschnitt innen derart ausgebildet werden, dass eine elektrische Kontaktierung der Funktionseinrichtung und/oder eine fluidtechnische Versorgung der Anordnung über den Haltestab erfolgen kann. Mithin kann der Axialabschnitt in diesem Fall ein oder mehrere Kanäle aus den axialen und/oder radialen Führungsöffnungen aufweisen, durch den oder die beispielsweise die Leitung geführt und/oder das Fluid hindurchgeleitet werden kann. Im Speziellen ist der jeweilige Kanal über ein oder mehrere der Führungsöffnungen zumindest mittelbar mit dem Innenraum des Maschinenbauteils verbunden.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist der Axialabschnitt in axialer Richtung vollständig durch die axiale Führungsöffnung durchsetzt. Insbesondere ist die axiale Führungsöffnung hierzu als eine Durchgangsbohrung oder ein Durchbruch ausgebildet.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist der Axialabschnitt an seinem freien axialen Ende endseitig geschlossen, wobei der Axialabschnitt in axialer Richtung teilweise durch die axiale Führungsöffnung durchsetzt ist. Insbesondere ist die axiale Führungsöffnung hierzu als eine Sacklochbohrung oder eine Vertiefung ausgebildet.
  • In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass die Anordnung einen feststehenden Gehäuseabschnitt aufweist. Insbesondere ist der feststehende Gehäuseabschnitt durch das Gehäuse oder zumindest einem feststehenden Abschnitt des Gehäuses gebildet. Der Haltestab ist zumindest an einem axialen Ende drehfest mit dem Gehäuseabschnitt verbunden. Der Haltestab kann dabei form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Gehäuseabschnitt verbunden sein. Durch den Haltestab wird somit eine besonders einfache und robuste Integration und Anbindung der Funktionseinrichtung an das Gehäuse gewährleistet. Prinzipiell ist der Haltestab mit dem einen axialen Ende axial- und drehfest an dem Gehäuseabschnitt festgelegt und mit dem anderen axialen Ende freistehend in dem Innenraum angeordnet.
  • Alternativ ist der Haltestab mit dem einen axialen Ende drehfest an den Gehäuseabschnitt und mit dem anderen axialen Ende drehfest an einen weiteren Gehäuseabschnitt angebunden. Die beiden Gehäuseabschnitte können dabei durch ein gemeinsames Gehäuse gebildet sein. Alternativ können die beiden Gehäuseabschnitte jedoch auch durch zwei separate und/oder voneinander getrennte Gehäuse gebildet sein. Insbesondere ist der Axialabschnitt hierzu in axialer Richtung vollständig durch das hohle Maschinenbauteil durchgeführt.
  • In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Haltestab mindestens einen sich in einer radialen Richtung erstreckenden ersten Radialabschnitt aufweist. Der erste Radialabschnitt erstreckt sich vorzugsweise an einem stirnseitigen Ende des Axialabschnitts radial nach außen und ist zumindest mittelbar radial und/oder axial an einem auf dem Maschinenbauteil angeordneten nicht mitdrehenden Bauteil abgestützt. Insbesondere erstreckt sich der Axialabschnitt im Wesentlichen rechtwinklig zum Radialabschnitt, sodass der Haltestab in einer Draufsicht T-förmig ausgebildet ist.
  • Der erste Radialabschnitt ist mit einem gehäusefesten Außenring - als das nicht mitdrehende Bauteil - der ersten Lagereinrichtung drehfest verbunden. Vorzugsweise ist der erste Radialabschnitt an dem gehäusefesten Außenring kraft-, form- und/oder stoffschlüssig angebunden. Mithin ist der Haltestab lediglich über den ersten Radialabschnitt gehäusefest, vorzugsweise am Außenring der ersten Lagereinrichtung angeordnet und somit einseitig gelagert. Der erste Radialabschnitt ermöglicht somit, dass die Funktionseinrichtung im Innenraum des Maschinenbauteils in dessen Position gehalten wird und sich nicht mit dem Maschinenbauteil mitdreht.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Haltestab einen zweiten sich in radialer Richtung erstreckenden Radialabschnitt aufweist, wobei der zweite Radialabschnitt mit einem gehäusefesten Außenring einer zweiten Lagereinrichtung drehfest verbunden ist. Der erste Radialabschnitt ist an dem einem axialen Ende des Axialabschnitts und der zweite Radialabschnitt ist an dem andere axialen Ende des Axialabschnitts angeordnet. Somit weist die Anordnung zwei Radialabschnitte auf, die jeweils an einem Außenring der jeweils zugehörigen Lagereinrichtung abgestützt sind. Insbesondere ist der Axialabschnitt axial zwischen den beiden Radialabschnitten drehfest angeordnet. Anders gesagt ist das Maschinenbauteil durch wenigstens zwei Lagereinrichtungen relativ zu dem Gehäuseabschnitt drehbar gelagert, wobei jeder der Radialabschnitte am Außenring des jeweiligen Lagerelements zur Anlage kommt. Der Axialabschnitt ist somit beidseitig über einen jeweiligen Radialabschnitt zumindest mittelbar gehäusefest abgestützt, sodass eine besonders stabile Halterung der Funktionseinrichtung vorgeschlagen wird.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist der Außenring der ersten und/oder zweiten Lagereinrichtung einen Befestigungsabschnitt auf, wobei der erste Radialabschnitt über den Befestigungsabschnitt der ersten Lagereinrichtung und/oder der zweite Radialabschnitt über den Befestigungsabschnitt der zweiten Lagereinrichtung mindestens drehfest an dem jeweiligen Außenring fixiert ist. Insbesondere ist der erste bzw. zweite Radialabschnitt wenigstens radial in oder an dem jeweiligen Befestigungsabschnitt angeordnet, sodass sich der Radialabschnitt über den Außenring mittelbar am Gehäuseabschnitt abstützt und drehfest fixiert ist. Der Befestigungsabschnitt kann durch eine Schulter des zugehörigen Außenrings gebildet sein, wobei der erste bzw. zweite Radialabschnitt form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Schulter verbunden ist. Beispielsweise weist die Schulter mindestens eine umlaufende Nut auf, wobei der erste bzw. zweite Radialabschnitt in der Nut formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere über eine Presspassung, drehfest aufgenommen ist. Somit wird eine Befestigung des ersten bzw. zweiten Radialabschnitts an dem jeweiligen Außenring vorgeschlagen, welche ohne eine zusätzliche Sicherung auskommt.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist der erste und/oder der zweite Radialabschnitt und/oder der jeweilige Außenring eine Verdrehsicherung auf, die mit dem Gehäuseabschnitt zusammenwirkt, um sowohl für den jeweiligen Außenring als auch für den Radialabschnitt eine vollständige Sicherung gegen Verdrehen zu realisieren.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist die Anordnung mindestens ein Dichtorgan auf, wobei das mindestens eine Dichtorgan am Sitz des ersten und/oder zweiten Radialabschnitts am Außenring angeordnet ist. Bevorzugt ist bei zwei Radialabschnitten, jedem der Radialabschnitte ein separates Dichtorgan zugeordnet. Wenn beispielsweise eine Nut am Außenring als Befestigungsabschnitt vorgesehen ist, die den Radialabschnitt im Wesentlichen radial aufnimmt, kann das Dichtorgan beispielsweise in oder an der Nut angeordnet sein, um die jeweilige Lagereinrichtung abzud ichten.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Axialabschnitt und der mindestens eine Radialabschnitt als zwei separate Bauteile ausgebildet sind, wobei der Axialabschnitt und der Radialabschnitt zumindest drehfest miteinander verbunden sind. Prinzipiell sind beide Radialabschnitte als separate Bauteile ausgebildet, welche jeweils drehfest mit dem Axialabschnitt verbunden sind. Alternativ kann jedoch auch einer der Radialabschnitte einteilig mit dem Axialabschnitt verbunden sein und der andere Radialabschnitt als ein separates Bauteil ausgebildet sein. Insbesondere können der mindestens eine Radialabschnitt und der Axialabschnitt form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Es ist denkbar, den mindestens einen Radialabschnitt filigraner und leichter auszubilden. Beispielsweise kann der mindestens eine Radialabschnitt hierzu als Blechbauteil, das mittels Umformen in die gewünschte Form gebracht wird, oder als ein Kunststoffbauteil ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Radialabschnitt durch Tiefziehen oder einen Kunststoffspritzguss hergestellt werden. Alternativ kann der Radialabschnitt kann ebenso wie der Axialabschnitt je nach Anforderung als gedrehtes Bauteil ausgebildet werden. Mithin kann der Radialabschnitt und/oder der Axialabschnitt spanend hergestellt sein.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist der Radialabschnitt einen Zapfen zur drehfesten Anbindung an den Axialabschnitt auf. Der Zapfen kann dabei direkt in der axialen Führungsöffnung aufgenommen sein. Alternativ kann der Axialabschnitt jedoch auch eine Aufnahme zur drehfesten Aufnahme des Zapfens aufweisen. Vorzugsweise ist der Axialabschnitt zur Bildung der Aufnahme zumindest abschnittsweise hohl ausgebildet. Insbesondere weisen die axiale Führungsöffnung bzw. die Aufnahme eine komplementär zur Außenform des Zapfens ausgebildete Innenform auf, um eine drehfeste Verbindung zu bilden. Der Radialabschnitt und der Axialabschnitt können reibschlüssig miteinander verbunden sein, wobei der Zapfen sowie die die axiale Führungsöffnung bzw. die Aufnahme in diesem Fall eine korrespondierende kreisrunde Außen- bzw. Innenumfangsfläche aufweisen. Zur Verbesserung der Verdrehsicherheit können die Außen- bzw. Innenumfangsfläche jeweils oval oder eckig, beispielsweise in Vier- oder Sechskantform, ausgebildet werden. Mithin wird dadurch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Radial- und Axialabschnitt realisiert. Der Zapfen kann ein- oder mehrteilig mit dem übrigen Radialabschnitt ausgebildet werden. Ist der Radialabschnitt als Blechteil ausgebildet, kann der Zapfen in einem Tiefziehprozess hergestellt werden. Ferner kann der Zapfen in Vollquerschnitt, das heißt in Form einer Welle, sowie als geöffnete oder geschlossene Hülse ausgebildet sein.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass am Radialabschnitt eine hülsen- oder rohrförmige Aufnahme ausgebildet ist, die einen am Axialabschnitt ausgebildeten Zapfen aufnimmt. Die Form der Aufnahme sowie dem dazu korrespondierenden Zapfen kann dabei analog zu der zuvor beschriebenen Art ausgebildet sein.
  • Alternativ ist der Haltestab einteilig ausgebildet. Der Axialabschnitt und der mindestens eine Radialabschnitt sind beispielsweise mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung stoffschlüssig miteinander verbunden. Bevorzugt sind der Axialabschnitt und der mindestens eine Radialabschnitt hierzu aus dem gleichen Werkstoff ausgebildet. Alternativ sind der Axialabschnitt und der mindestens eine Radialabschnitt aus einem Stück gefertigt. Beispielsweise kann der Haltestab hierzu als ein Drehteil ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Umsetzung ist vorgesehen, dass zumindest der erste und/oder der zweite Radialabschnitt zur Führung des Fluids und/oder der Leitung mindestens eine weitere axiale Führungsöffnung aufweist. Insbesondere ist die weitere axiale Führungsöffnung durch ein oder mehrere in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse eingebrachte Bohrungen gebildet. Insbesondere ist durch die weitere axiale Führungsöffnung mindestens eine Eintritts- und/oder Austrittsschnittelle für das Fluid und/oder die Leitung gebildet. Beispielsweise weisen der erste und/oder der zweite Radialabschnitt mehr als zwei, vorzugsweise mehr als fünf, im Speziellen mehr als zehn der weiteren axialen Führungsöffnungen auf, wobei jede der weiteren axialen Führungsöffnungen eine der Eintritts- und/oder Austrittsschnittstellen bildet. Die weiteren axialen Führungsöffnungen können dabei gleichmäßig über den gesamten Umfang des entsprechenden Radialabschnitts oder abschnittsweise in einem festgelegten Bereich des entsprechenden Radialabschnitts angeordnet sein. Im Speziellen enden die weiteren axialen Führungsöffnungen allesamt in dem Innenraum des Maschinenbauteils. Alternativ oder optional ergänzend ist mindestens eine der axialen Führungsöffnungen des ersten und/oder zweiten Radialabschnitts mit der axialen Führungsöffnung des Axialabschnitts verbunden. Somit wird ein Haltestab vorgeschlagen, welcher in einer Einbausituation einen Anschluss der Funktionseinrichtung und/oder eine Fluidversorgung der Anordnung gewährleistet.
  • In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Anordnung mindestens oder genau eine weitere Lagereinrichtung als eine Funktionseinrichtung aufweist, welche zur radialen und/oder axialen Lagerung des Maschinenbauteils an dem Haltestab ausgebildet und/oder geeignet ist. Hierzu ist der Axialabschnitt über die weitere Lagereinrichtung an einem Innenumfang des Maschinenbauteils zumindest mittelbar abgestützt. In diesem Fall ist der Haltestab einerseits zumindest mittelbar an dem Gehäuseabschnitt abgestützt und andererseits innerhalb des Maschinenbauteils radial und/oder axial über die weitere Lagereinrichtung gelagert, wobei die weitere Lagereinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Haltestab und dem Maschinenbauteil ermöglicht. Die weitere Lagereinrichtung kann dabei als ein Gleit- und/oder Wälzlager ausgebildet sein.
  • Alternativ oder optional umfasst die weitere Lagereinrichtung eine Lagerscheibe. Die Lagerscheibe kann wahlweise in das Maschinenbauteil eingepresst oder auf den Haltestab, insbesondere den Axialabschnitt, aufgepresst sein.
  • Optional ergänzend, ist zwischen der Lagerscheibe und dem Axialabschnitt eine Gleitlagerung vorgesehen. Insbesondere kann die Lagerscheibe derart ausgebildet sein, dass sie den Axialabschnitt gleitend lagert. Dabei kann der Axialabschnitt einen verjüngten oder abgesetzten Abschnitt aufweisen, der in die Lagerscheibe wenigstens teilweise hineinragt, um eine sichere Gleitlagerung an der Lagerscheibe zu realisieren. Die Lagerscheibe weist dazu eine zentrische Ausnehmung zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Axialabschnitts bzw. des verjüngten Abschnitts des Axialabschnitts auf.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist zwischen der Lagerscheibe und dem Axialabschnitt eine Wälzlagerung vorgesehen. In diesem Fall können radial zwischen der Lagerscheibe und dem Axialabschnitt und/oder dem Maschinenbauteil mehrere Wälzkörper abwälzend angeordnet sein. Alternativ kann sowohl die Lagerscheibe als auch der Axialabschnitt an den aneinander zugewandten Stirnseiten jeweils eine konisch zulaufende Bohrung oder Senkung aufweisen, zwischen denen ein oder mehrere Wälzkörper, beispielsweise Kugel oder Rollen, geführt sind. Die jeweilige Bohrung oder Senkung ist koaxial zur Hauptachse angeordnet. Damit wird der Axialabschnitt an dessen freien, das heißt dem ersten Radialabschnitt abgewandten Ende ebenfalls axial und radial gelagert.
  • In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass zwischen dem Axialabschnitt und dem Maschinenbauteil ein gegenüber dem Innenraum abgegrenzter Trockenraum gebildet ist. Insbesondere ist der Trockenraum gegenüber dem Innenraum räumlich abgegrenzt und/oder fluidtechnisch abgedichtet. Der Trockenraum kann dabei an einer beliebigen axialen Stelle zwischen Haltestab und Maschinenbauteil gebildet sein. Insbesondere dient der Trockenraum zur Aufnahme einer Funktionseinrichtung, welche gegenüber äußeren Einflüssen, wie z.B. Schmutz und/oder Feuchtigkeit, aus dem Innenraum geschützt werden.
  • Gemäß dieser Ausführung ist, ist der Trockenraum in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse beidseitig durch eine Dichtungseinrichtung als eine weitere Funktionseinrichtung begrenzt. Insbesondere weist die Dichtungseinrichtung ein erstes und ein zweites Abdeckelement, insbesondere Abdeckscheibe, auf. Die Abdeckelemente sind vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch zu dem Axialabschnitt angeordnet. Dabei haben die Abdeckelemente die Funktion, den Zwischenraum in axialer Richtung gegenüber einen Fremdpartikeleintrag abzuschirmen. Bevorzugt sind die Abdeckelemente umlaufend um die Hauptachse unterbrechungsfrei ausgebildet und/oder weisen jeweils einen kegelförmigen Querschnitt zum verbesserten Ölabfluss auf. Die Abdeckelemente können entweder dreh- und/oder axialfest an dem Haltestab oder dem Maschinenbauteil festgelegt sein.
  • Optional weist die Dichtungseinrichtung ein erstes und ein zweites Dichtelement auf, welches zur Abdichtung der Abdeckscheibe gegenüber dem beweglichen Teil dient. Bei einer Festlegung der Abdeckscheibe an dem Axialabschnitt läuft das Dichtelement an dem Maschinenbauteil an. Bei einer Festlegung der Abdeckscheibe an dem Maschinenbauteil läuft das Dichtelement an dem Axialabschnitt an. Es wird somit eine Dichtungseinrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine stationäre als auch dynamische Abdichtung des Trockenraums auszeichnet.
  • In einer weiteren Umsetzung ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Ableiteinrichtung als eine weitere Funktionseinrichtung aufweist, welche zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder Spannung von einem mit dem Maschinenbauteil verbundenen Rotor über das Maschinenbauteil als ein erster Ableitpartner zu dem Gehäuse als ein zweiter Ableitpartner aufweist, wobei die Ableiteinrichtung einerseits mit dem Maschinenbauteil und andererseits mit dem Gehäuse elektrisch kontaktiert ist. Die Ableiteinrichtung bildet insbesondere eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Ableitpartner und dem zweiten Ableitpartner. Insbesondere handelt es sich um eine ständige elektrische Verbindung zwischen den Ableitpartnern, welche sowohl stationär als auch dynamisch, also im Betrieb des Maschinenbauteils, vorliegt. Bevorzugt ist das Gehäuse mit Masse verbunden und/oder geerdet. Vorzugsweise ist die Ableiteinrichtung radial zwischen dem Maschinenbauteil und dem Axialabschnitt angeordnet. Insbesondere ist die Ableiteinrichtung in dem Trockenraum angeordnet. Die Ableiteinrichtung kann dabei einerseits mit dem Maschinenbauteil elektrisch kontaktiert sein und andererseits über den Haltestab mit dem Gehäuse elektrisch kontaktiert sein, wobei der Haltestab hierzu elektrisch leitfähig ist. Alternativ kann die Ableiteinrichtung einerseits mit dem Maschinenbauteil elektrisch kontaktiert sein und andererseits über die Leitung elektrisch mit dem Gehäuse elektrisch kontaktiert sein.
  • Gemäß dieser Ausführung kann die Anordnung einen Elektromotorabschnitt aufweisen, wobei in dem Elektromotorabschnitt ein Elektromotor, auch als elektrische Maschine zu bezeichnen, angeordnet ist. Der Elektromotor weist einen Stator und einen Rotor auf, welche konzentrisch und/oder koaxial in Bezug auf die Hauptachse zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Maschinenbauteil mit dem Rotor getriebetechnisch verbunden ist. Insbesondere wird das Maschinenbauteil über und/oder durch den Rotor angetrieben. Besonders bevorzugt ist das Maschinenbauteil als eine Rotorwelle ausgebildet. Insbesondere in der Ausgestaltung als Rotorwelle kann diese mit dem Rotor drehfest, starr und/oder einstückig verbunden sein. Ferner ist vorgesehen, dass das Maschinenbauteil mit dem Rotor elektrisch verbunden ist. Dies führt dazu, dass bei einem Potenzialunterschied zwischen dem Rotor und einer Umgebungskonstruktion der gleiche Potentialunterschied zwischen dem Maschinenbauteil und der Umgebungskonstruktion vorliegt. Im Speziellen kann die Dichtungseinrichtung dazu dienen, um den Elektromotorabschnitt gegen einen Abrieb von der Ableiteinrichtung zu schützen.
  • In einer weiteren Ausführung weist die Anordnung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens einer physikalischen Messgröße des Maschinenbauteils als eine weitere Funktionseinrichtung auf. Insbesondere dient die Sensoreinrichtung zur berührungslosen Erfassung der physikalischen Messgröße. Als physikalische Messgröße ist insbesondere ein Drehmoment und/oder eine Kraft zu verstehen, welche auf das Maschinenbauteil, insbesondere während eines Betriebes, einwirkt. Vorzugsweise detektiert die Sensoreinrichtung bei einer Rotation und/oder einer Drehmomentbeaufschlagung und/oder einer Kraftbeaufschlagung des Maschinenbauteils die jeweilige Messgröße. Die Erfassungseinrichtung kann drahtgebunden, insbesondere über die Leitung, oder drahtlos, beispielsweise mittels Funk mit einer Auswerteeinheit verbunden sein.
  • Die Sensoreinrichtung ist an dem Haltestab angeordnet und durch den Haltestab zumindest teilweise im Innenraum des Maschinenbauteils gehalten. Insbesondere ist die Sensoreinrichtung an dem Axialabschnitt und/oder in dem Trockenraum angeordnet. Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung durch den Haltestab relativ zu dem Maschinenbauteil ortsfest und/oder unbeweglich angeordnet. Durch eine derartige Anordnung kann die Sensoreinrichtung in das Innere des Maschinenbauteils verlagert werden, wobei insbesondere eine genaue Erfassung der physikalischen Messgröße unter Berücksichtigung von Drehmomentschwankungen, -spitzen, - vibrationen und/oder -offsets erfolgt sowie axiale Baulänge eingespart wird. Es wird zudem eine Anordnung vorgeschlagen, bei der mindestens eine physikalische Messgröße berührungslos und direkt erfasst und folglich die jeweilige tatsächlich vorliegende Messgröße ohne indirekte und/oder aufwendige softwaretechnische Berechnung genau detektiert werden kann.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist die Sensoreinrichtung als ein magnetoelastischer, insbesondere invers-magnetostriktiver, Drehmoment- und/oder Kraftsensor ausgebildet ist.
  • In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung mindestens einen Primärsensorabschnitt und mindestens einen Sekundärsensorabschnitt aufweist. Dabei ist der Primärsensorabschnitt dem Maschinenbauteil und der Sekundärsensorabschnitt dem Haltestab zugeordnet. Bevorzugt ist der Sekundärsensorabschnitt berührungslos und/oder beabstandet zu dem Primärsensorabschnitt angeordnet.
  • Gemäß dieser Konkretisierung weist der Primärsensorabschnitt einen Magnetbereich auf, wobei der Magnetbereich bei einer Beaufschlagung des Maschinenbauteils mit einer Kraft und/oder einem Drehmoment eine Magnetfeldänderung eines Magnetfeldes bewirkt. Insbesondere ergibt sich bei der Beaufschlagung des Maschinenbauteils mit der Kraft und/oder dem Drehmoment eine Magnetfeldkomponente außerhalb und/oder innerhalb des Maschinenbauteils deren Größe vom anliegenden Drehmoment abhängt und eine messbare Veränderung des Magnetfeldes bewirkt. Im Speziellen weist der Magnetbereich ein dauerhaftes und/oder in sich geschlossenes Magnetfeld auf, welches im unbelasteten Zustand des Maschinenbauteils nicht oder nur als geringfügiges Streufeld aus der Oberfläche des Primärsensorabschnitts austritt.
  • Gemäß dieser Konkretisierung ist der Sekundärsensorabschnitt ausgebildet, die unter Einwirkung der Kraft und/oder des Drehmoments auf das Bauteil auftretende Magnetfeldänderung des Magnetfeldes zu erfassen. Insbesondere dient der Sekundärsensorabschnitt zur Erfassung der Kraft bzw. des Drehmoments auf Basis des magnetoelastischen Effekts. Als magnetoelastischen Effekt bezeichnet man insbesondere die Wechselwirkung zwischen der auf das Maschinenbauteil einwirkenden Kraft bzw. Drehmoment einerseits und der Änderung des Magnetfelds andererseits. Die Magnetfeldänderung wird im Detail dadurch hervorgerufen, dass sich die sogenannten Weiss-Bezirke im Material des Primärsensorabschnitts durch die Belastung des Maschinenbauteils verschieben. Normalerweise sind diese Bezirke so verschieden orientiert, dass makroskopisch keine Magnetisierung des Materials zu erkennen ist. In Abhängigkeit der wirkenden Kraft bzw. Drehmoment ändern die Weiss-Bezirke in Betrag und Richtung, sodass eine durch den Sekundärsensorabschnitt erfassbare Änderungen in der Magnetisierung erfolgt bzw. ein äußeres, erfassbares Magnetfeld erzeugt wird. Insbesondere ist der Sekundärsensorabschnitt als mindestens ein Magnetfeldsensor ausgebildet, welcher insbesondere eine Flussdichte und/oder Magnetfeldstärke und/oder eine Magnetfeldrichtung und/oder eine Veränderung derer detektieren kann. Alternativ weist der Sekundärsensorabschnitt mindestens eine Primärspule und mindestens eine Sekundärspule auf, wobei das Magnetfeld über die Primärspule generiert und über die Sekundärspule erfassbar ist. Insbesondere ändert sich das Magnetfeld aufgrund einer Permeabilitätsänderung im Material, wobei die Permeabilitätsänderung proportional zu den Spannungen im Material und somit zum Drehmoment ist.
  • In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Primärsensorabschnitt ein mit dem Maschinenbauteil drehfest verbundenes Primärsensorelement aufweist, wobei das Primärsensorelement den Magnetbereich aufweist. Insbesondere ist das Primärsensorelement aus einem magnetisierten bzw. magnetisierbaren Sensormaterial gebildet, sodass das Primärsensorelement mit einem umlaufenden, in sich geschlossenen Magnetfeld magnetisiert oder magnetisierbar ist. Alternativ kann das Primärsensorelement jedoch auch mit einer magnetisierten und/oder magnetisierbaren Beschichtung versehen sein. Insbesondere ist das Primärsensorelement als eine Hülse ausgebildet, welche koaxial und/oder konzentrisch in dem Innenraum des Maschinenbauteils angeordnet ist. Vorzugsweise ist das als Hülse ausgebildete Primärsensorelement in das Maschinenbauteil eingepresst. Die Hülse ist somit drehfest mit dem Maschinenbauteil verbunden, wobei bei einer Drehmoment- oder Kraftbeaufschlagung die Hülse die gleiche Verformung wie das Maschinenbauteil erfährt. Vorteilhaft ist dabei, dass nicht das gesamte Maschinenbauteil aus dem magnetisierten bzw. magnetisierbaren Material ausgebildet sein muss. Vielmehr kann das Maschinenbauteil aus einem die mechanischen Erfordernisse erfüllenden Material ausgebildet sein.
  • Alternativ bildet das Maschinenbauteil selbst den Primärsensorabschnitt. Hierzu ist das Maschinenbauteil selbst aus einem magnetisierten und/oder magnetisierbaren Material gebildet oder mit einer entsprechenden Beschichtung versehen. Wenn das Maschinenbauteil selbst magnetisiert und/oder magnetisierbar ist, kann auf das Primärsensorelement verzichtet werden.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist der Sekundärsensorabschnitt mindestens ein mit dem Haltestab drehfest verbundenes Sekundärsensorelement auf, wobei das Sekundärhaltelement zur Erfassung der Magnetfeldänderung ausgebildet ist. Das Sekundärsensorelement ist vorzugsweise an dem Haltestab, insbesondere auf einem Außenumfang des Axialabschnitts, direkt oder indirekt über mindestens ein weiteres Bauteil befestigt. Bevorzugt bildet das Sekundärsensorelement eine Magnetfeldsensorik, die die Magnetfeldänderung des Magnetfeldes erfasst und an die entsprechende Auswerteeinheit sendet. Das Sekundärsensorelement kann beispielsweise durch mehrere auf einer Platine angeordnete Sensorchips gebildet sein. Insbesondere ist das Sekundärsensorelement umlaufend und/oder ringförmig ausgebildet. Alternativ können mehrere der Sekundärsensorelemente in Umfangsrichtung um die Hauptachse verteilt sein.
  • Optional ergänzend weist der Sekundärsensorabschnitt ein drehfest mit dem Haltestab verbundenes Halteelement auf, wobei das Sekundärsensorelement auf dem Halteelement angeordnet ist. Beispielsweise kann das Halteelement als ein zylindrisches Bauteil, ausgebildet sein, welches drehfest mit dem Haltestab verbunden ist. Das Halteelement kann als ein Vollkörper oder ein Hohlkörper oder zumindest teilweise hohl ausgebildet sein. Als Vollkörper ausgebildet, kann das Halteelement zumindest eine Anbindungsschnittstelle zur Anbindung an den Haltestab aufweisen. Dabei ist der Axialabschnitt mit seinem freien axialen Ende form- und/oder kraftschlüssig über die Anbindungsschnittstelle mit dem Halteelement verbunden. Die Anbindungsschnittstelle kann beispielsweise als eine entsprechende Vertiefung ausgebildet sein. Als teilweise oder vollständig ausgebildeter Hohlkörper ausgebildet, kann der Haltestab durch das Halteelement teilweise in das Haltelement eingesteckt bzw. vollständig hindurchgesteckt sein. Bevorzugt ist das Halteelement nicht ferromagnetisch und/oder nicht magnetisierbar.
  • In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Primärsensorabschnitt und der Sekundärsensorabschnitt eine gemeinsame Sensoreinheit bilden, wobei das Primärsensorelement und das Sekundärsensorelement in der radialen Richtung voneinander beabstandet gehalten sind und in der axialen Richtung relativ zueinander fixiert sind. Insbesondere sind das Primärsensorelement und das Sekundärsensorelement in einer festen Relativlage zueinander gehalten und mechanisch miteinander gekoppelt. Bevorzugt sind das Primärsensorelement und das Sekundärsensorelement in der festen Relativlage koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet. Es wird somit eine zusammenhängende Sensoreinheit von Primär- und Sekundärsensorelement vorgeschlagen, welche auch im ausgebauten Zustand zusammenhält. Dadurch kann eine besonders einfache Integration der Sensoreinrichtung vorgeschlagen werden. Im Speziellen bilden das Maschinenbauteil, das Haltebauteil und die Sensoreinrichtung zusammen eine gemeinsame Baueinheit. Dadurch kann die gesamte Anordnung mit Sensorik als zusammenhängende Einheit und ohne zusätzlich Anbindung in einen entsprechenden Bauraum eingesetzt werden.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist die Sensoreinrichtung mindestens einen radial ausgerichteten Stützabschnitt auf, wobei der Stützabschnitt zur radialen Abstützung und/oder zur radialen Sicherung radial zwischen dem Maschinenbauteil und dem Haltestab angeordnet ist. Insbesondere haben die Stützabschnitte die Funktion der radialen Abstützung und der axialen Sicherung der beiden Sensorabschnitte. Optional dienen die Stützabschnitte dazu, um das Primärsensorelement im Krafteinleitungsbereich zu verstärken. Der mindestens eine Stützabschnitt kann als Sicherungsring oder -scheibe ausgebildet sein, die dreh- und axialfest am Innenumfang des Maschinenbauteils oder des Primärsensorelements oder dem Halteelement oder dem Haltestab befestigt ist. Alternativ ist der mindestens eine Stützabschnitt durch einen radialen Absatz an dem Primärsensorelement oder dem Haltelement gebildet. Bevorzugt weist die Sensoreinrichtung zwei der Stützabschnitte auf, wobei das Sekundärsensorelement in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse zwischen den beiden Stützabschnitten angeordnet und axial gesichert ist. Vorzugsweise sind die Stützabschnitte nicht magnetisierbar bzw. nicht magnetisch ausgebildet.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist der mindestens eine Stützabschnitt über eine Sensorlagerung an dem Primärsensorabschnitt und/oder dem Sekundärsensorabschnitt und/oder dem Haltestab und/oder dem Maschinenbauteil radial abgestützt. Die Sensorlagerung kann beispielsweise als eine Gleit- und/oder Wälzlagerung realisiert sein. Insbesondere können radial zwischen dem Stützabschnitt und dem Sekundärsensorabschnitt, insbesondere dem Halteelement, oder dem Haltestab oder dem Primärsensorabschnitt, insbesondere dem Primärsensorelement, oder dem Maschinenbauteil mehrere Wälzkörper, insbesondere Nadeln, in Umfangsrichtung angeordnet sein, um die Wälzlagerung zu bilden. Bevorzugt ist jeder der Stützabschnitte über eine separate Sensorlagerung gelagert.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist der mindestens eine Stützabschnitt über eine Sensordichtung an dem Primärsensorabschnitt und/oder dem Sekundärsensorabschnitt und/oder dem Haltestab und/oder dem Maschinenbauteil radial abgedichtet. Insbesondere dient die Sensordichtung zur Abdichtung der Sensoreinrichtung gegenüber äußeren Einflüssen, wie z.B. Schmutz und/oder Feuchtigkeit, aus dem Innenraum. Die Sensordichtung kann beispielsweise als ein Dichtring, z.B. ein Radialwellendichtring oder ein O-Ring, realisiert sein. Insbesondere kann die Sensordichtung radial zwischen dem Stützabschnitt und dem Sekundärsensorabschnitt, insbesondere dem Halteelement, oder dem Haltestab oder dem Primärsensorabschnitt, insbesondere dem Primärsensorelement, oder dem Maschinenbauteil angeordnet sein, um eine Abdichtung der Sensoreinrichtung umzusetzen. Bevorzugt ist jeder der Stützabschnitte über eine separate Sensordichtung abgedichtet.
  • Alternativ oder optional ergänzend ist zwischen dem Primärsensorelement und dem Maschinenbauteil ein Freiraum zur magnetischen Entkopplung des Primärsensorelements von dem Maschinenbauteil gebildet. Insbesondere kann durch den Freiraum ein Luftspalt zwischen dem Primärsensorelement und dem Maschinenbauteil gebildet sein. Optional kann der Freiraum mit einem nicht-magnetisierbaren bzw. nicht-magnetischen Material ausgefüllt sein, um die magnetische Entkopplung zu realisieren. Im Speziellen kann der Freiraum durch eine radiale Aufkantung des Primärsensorelement gebildet sein.
  • Alternativ oder optional weist der Primärsensorabschnitt ein Zwischenelement zur magnetischen Entkopplung des Primärsensorelements von dem Maschinenbauteil auf, wobei das Primärsensorelement über das Zwischenelement an dem Maschinenbauteil angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Zwischenelement aus einem nicht-magnetisierbaren bzw. nicht-magnetischen Material ausgebildet sein, um die magnetische Entkopplung zu realisieren. Das Zwischenelement kann als eine nicht-magnetisierbare Zwischenschicht oder eine nicht-magnetisierbare Hülse ausgebildet sein. Optional kann zusätzlich mindestens ein Freiraum zwischen dem Zwischenelement und dem Maschinenbauteil und/oder dem Primärsensorelement gebildet sein. Das Primärsensorelement, das Zwischenelement und/oder das Maschinenbauteil können form-, kraft- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
  • Alternativ oder optional ergänzend weist der Axialabschnitt oder das Halteelement ein oder mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme des Sekundärsensorelements auf. Die Ausnehmungen können durch jeweils eine Nut, Tasche oder Einprägung gebildet sein, in welcher zumindest ein Sekundärsensorelement verliersicher aufgenommen ist. Vorzugsweise weist der Axialabschnitt bzw. das Halteelement in Umfangsrichtung verteilt, mehrere der Ausnehmungen auf, wobei in jeder Ausnehmung eines der Sekundärsensorelemente aufgenommen ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang mit der Anordnung wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere dient der Antriebsstrang zum Antrieb eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Alternativ ist der Antriebsstrang für einen Wankstabilisator oder eine Windkraftanlage ausgebildet und/oder geeignet. Im Speziellen kann die Anordnung in einer Getriebe- und/oder Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs eingesetzt werden. Das Maschinenbauteil ist dabei als eine Rotor- und/oder Getriebewelle ausgebildet ist. Insbesondere ist das Maschinenbauteil als eine Ritzelwelle, eine Zwischenwelle oder eine Rotorwelle ausgebildet. Dabei ist die Sensoreinrichtung und/oder die Ableiteinrichtung und/oder die Lagereinrichtung und/oder die Dichtungseinrichtung mittels des Haltestabs im Inneren der Rotor- und/oder Getriebewelle zumindest abschnittsweise gehalten. Dadurch können die jeweiligen Funktionseinrichtungen besonders einfach in den Antriebsstrang ohne zusätzlichen Bauraumbedarf integriert werden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform;
    • 3 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform;
    • 4 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer dritten alternativen Ausführungsform;
    • 5 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer vierten alternativen Ausführungsform;
    • 6 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer fünften alternativen Ausführungsform;
    • 7 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer sechsten alterativen Ausführungsform;
    • 8 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer siebten alternativen Ausführungsform;
    • 9 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer achten alternativen Ausführungsform;
    • 10 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer neunten alternativen Ausführungsform;
    • 11 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer zehnten alternativen Ausführungsform;
    • 12 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung der Anordnung gemäß der Ausführungsformen nach 9 und 11;
    • 13 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform;
    • 14 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform;
    • 15 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß der Ausführungsform nach 10;
    • 16 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß einer dritten alternativen Ausführungsform;
    • 17 eine schematische Querschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß der Ausführungsform der 16;
    • 18 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß der Ausführungsform nach 8;
    • 19 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform;
    • 20 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung gemäß einer sechsten alternativen Ausführungsform;
    • 21 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer elften alternativen Ausführungsform;
    • 22 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer zwölften alternativen Ausführungsform;
    • 23 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer dreizehnten alternativen Ausführungsform;
    • 24 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer vierzehnten alternativen Ausführungsform;
    • 25 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer fünfzehnten alternativen Ausführungsform;
    • 26 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer sechzehnten alternativen Ausführungsform;
    • 27 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer siebzehnten alternativen Ausführungsform;
    • 28 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer achtzehnten alternativen Ausführungsform;
    • 29 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer neunzehnten alternativen Ausführungsform;
    • 30 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer zwanzigsten alternativen Ausführungsform;
    • 31 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer einundzwanzigsten alternativen Ausführungsform;
    • 32 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer zweiundzwanzigsten alternativen Ausführungsform;
    • 33 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer dreiundzwanzigsten alternativen Ausführungsform.
  • Gemäß den 1 bis 11 und 21 bis 33 umfasst eine jeweilige Anordnung 1 ein zumindest abschnittsweise hohl ausgebildetes Maschinenbauteil 2. Das Maschinenbauteil 2 dient zur Übertragung eines Drehmoments und/oder ein Kraft. Die Anordnung 1 ist beispielsweise zur Anordnung in einem elektrischen Antriebsstrang eines Fahrzeugs geeignet, wobei das Maschinenbauteil 2 z.B. als eine Rotorwelle eines Elektromotors oder als eine Getriebewelle eines Getriebes ausgebildet sein kann. Ferner ist denkbar, eine derartige Anordnung 1 in einem Wankstabilisator oder eine Windkraftanlage anzuordnen.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Maschinenbauteil 2 als eine Hohlwelle ausgebildet, welche in einem Betrieb um eine Hauptachse H rotiert. Das Maschinenbauteil 2 ist hierzu über mindestens eine an dessen Außenumfang angeordnete erste Lagereinrichtung 3a, umfassend einen drehfest mit dem Maschinenbauteil 1 verbundenen Innenring 4a, einen drehfest an einem Gehäuse 8 angeordneten Außenring 5a sowie dazwischen angeordnete Wälzkörper 6a, drehbar gegenüber dem Gehäuse 8 gelagert. Das Maschinenbauteil 2 kann je nach Anwendung mit einem konstanten oder mit einem sich ändernden Außen- und/oder Innendurchmessern ausgebildet sein. Somit ermöglicht die Lagereinrichtung 3a eine Drehung des Maschinenbauteils 2 um die Hauptachse H, wenn das Maschinenbauteil 2 angetrieben und/oder mit einem Drehmoment beaufschlagt wird.
  • Ferner weist die Anordnung 1 einen im Wesentlichen koaxial zu dem Maschinenbauteil 2 angeordneten Haltestab 7 auf. Der Haltestab 7 ist dabei zumindest mittelbar dreh- und axialfest mit dem Gehäuse 8 verbunden. Gemäß den Ausführungen der 1 bis 11 ist der Haltestab 7 mit mindestens einem Gehäuseabschnitt 8a des Gehäuses 8 drehfest verbunden. Nach 1, 3 bis 10 ist der Haltestab 7 mit genau einem axialen Ende drehfest an dem Gehäuseabschnitt 8a angebunden. Nach 2 und 11 ist der Haltestab 7 an beiden axialen Enden mit einem jeweiligen Gehäuseabschnitt 8a, 8b verbunden. Bei einer Verdrehung des Maschinenbauteils 2 verbleibt der Haltestab 7 somit stationär.
  • Der Haltestab 7 weist einen Axialabschnitt 9 auf, welcher sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H erstreckt. Insbesondere dient der Haltestab 7 bzw. dessen Axialabschnitt 9 zur Halterung einer oder mehrere Funktionseinrichtungen 15, 18, 19, 20, wie diese beispielsweise in den 4 bis 33 beschrieben sind. Der Haltestab 7 ist mit dem Axialabschnitt 9 koaxial zum Maschinenbauteil 2 angeordnet, wobei sich der Axialabschnitt 9 je nach Ausführung teilweise in den Innenraum 10 oder sich vollständig durch den gesamten Innenraum 10 erstreckt. Dabei ragt der Axialabschnitt 9 wahlweise mit einem oder beiden axialen Enden aus dem Maschinenbauteil 2 heraus und kann beispielsweise über eine Schweiß-, Löt- oder Schraubverbindung mit dem Gehäuseabschnitt 8a und ggf. den weiteren Gehäuseabschnitt 8b verbunden sein.
  • Gemäß der 1 bis 8 sowie 21, 22, 24 und 31 ist der Axialabschnitt 9 rohrförmig bzw. innen hohl ausgebildet. Hierzu weist der Axialabschnitt 9 eine axiale Führungsöffnung 11 auf, welche den Axialabschnitt 9 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H vollständig durchsetzt, wie in den 1, 2, 4 bis 8 sowie 21, 22 und 31 gezeigt, oder den Axialabschnitt 9 teilweise durchsetzt, wie in 3 und 24 gezeigt. Des Weiteren weist der Axialabschnitt 9 mehrere radiale Führungsöffnungen 12 auf, welche den Axialabschnitt 9 in radialer Richtung durchsetzen. Die axiale Führungsöffnung 11 und die radialen Führungsöffnungen 12 sind untereinander zu einem gemeinsamen Kanal verbunden und dienen dabei zur Durchführung von Fluid, z.B. Schmiermittel, als auch zur Durchführung einer Leitung 13, z.B. eine elektrischen Versorgungs- und/oder Kommunikationsleitung, in das Innere des Maschinenbauteils 2. Alternativ kann der Axialabschnitt 9 jedoch auch gemäß der 9 bis 11, 23, 25 bis 30, 32 und 33 als Rundstab mit Vollquerschnitt ausgebildet sein.
  • Gemäß 4 und 5 weist die Anordnung 1 einen Trockenraum 14 auf, welcher über eine Dichtungseinrichtung 15 gegenüber dem Innenraum 10 abgegrenzt ist. Beispielsweise kann der Innenraum 10 als ein mit Öl befüllter Nassraum ausgebildet sein. Der Trockenraum 14 ist dabei an einer beliebigen axialen Stelle zwischen dem Axialabschnitt 9 und dem Maschinenbauteil 2 gebildet und in axialer Richtung einerseits durch ein erstes Abdeckelement 16a und andererseits durch ein zweites Abdeckelement 16b gegenüber dem Innenraum 10 abgegrenzt. Beispielsweise sind das erste und das zweite Abdeckelement 16a, 16b jeweils als eine kegelförmige Abdeckscheibe ausgebildet, welche in Richtung des Trockenraums 14 gewölbt ist. Durch die kegelförmige Ausgestaltung der Abdeckelemente 16a, 16b wird beispielsweise sichergestellt, dass das in dem Innenraum 10 angeordnete Öl, insbesondere während einer Rotation des Maschinenbauteils 2 um die Hauptachse H, von dem Trockenraum 14 weggeleitet und/oder ferngehalten wird. Das erste und das zweite Abdeckelement 16a, 16b sind vorzugsweise fest, insbesondere axial- und drehfest, mit dem Axialabschnitt 9 verbunden, wobei die Abdeckscheiben 16a, 16b bei einer Verdrehung des Maschinenbauteils 2 stationär an dem Haltestab 7 stehen bleiben.
  • Zusätzlich weist die Dichtungseinrichtung 15 ein erstes und ein zweites umlaufendes Dichtelement 17, z.B. ein Dichtring oder eine Dichtlippe, auf, wobei das erste Abdeckelement 16a über das erste Dichteelement 17a und das zweite Abdeckelement 16b über das zweite Dichtelement 17b dichtend einem Innenumfang des Maschinenbauteils 2 abgestützt ist. Bei einer Verdrehung des Maschinenbauteils 2 laufen die Dichtelemente 17a, 17b jeweils dichtend an dem Innenumfang an, sodass eine stationäre als auch eine dynamische Abdichtung des Trockenraums 14 umgesetzt wird.
  • In einem Motorbetrieb des Elektromotors können Entladungsströme verursacht werden, welche sich z.B. über die Lagereinrichtung 3a entladen und diese beschädigen können. Wie in 5 gezeigt, weist die Anordnung 1 eine Ableiteinrichtung 18 auf, welche zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder elektrischen Spannung ausgehend von dem Maschinenbauteil 2 als ein erster Ableitpartner zu dem Gehäuseabschnitt 8a als ein zweiter Ableitpartner dient.
  • Die Ableiteinrichtung 18 ist dabei über die Leitung 13 elektrische leitend mit dem Gehäuseabschnitt 8a verbunden, wobei der Gehäuseabschnitt 8a wiederum mit Masse verbunden und/oder geerdet ist, sodass das Maschinenbauteil 2 über die Ableiteinrichtung 18 geerdet wird. Die Ableiteinrichtung 18 bildet dabei eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Ableitpartnern, wobei ein Strompfad mit einem niedrigeren Widerstand gegenüber der Lagereineinrichtung 3a gebildet ist, sodass die Entladungsströme parallel zu der Lagereinrichtung 3a abgeleitet werden. Das Maschinenbauteil 2 ist über die Ableiteinrichtung 18 ständig mit dem Gehäuseabschnitt 8a elektrisch verbunden, wobei eine elektrische Ableitung sowohl stationär als auch dynamisch, also im Motorbetrieb, erfolgt.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ableiteinrichtung 18 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H zwischen den beiden Abdeckelementen 16a, 16b in dem Trockenraum 14 angeordnet. Somit ist die Ableiteinrichtung 18 durch äußere Einflüsse, wie Staub, Feuchtigkeit etc., geschützt, sodass die Ableitfunktion dauerhaft gewährleistet werden kann. Des Weiteren wird durch die Dichtungseinrichtung 15 ein Abriebschutz realisiert, welche einen aufgrund der Relativverdrehung zwischen Ableiteinrichtung 18 und Maschinenbauteil 2 entstehenden Abrieb aus dem Innenraum 10 fernhält.
  • In den 6, 27 und 28 weist die Anordnung 1 eine weitere Lagereinrichtung 19 auf, welche zur drehbaren Lagerung des Maschinenbauteils 2 gegenüber dem Haltestab 7 dient. Dies kann durch eine Gleit- oder Wälzlagerung umgesetzt sein. Beispielsweise ist die weitere Lagereinrichtung 19 koaxial zu dem Axialabschnitt 9 angeordnet und mit dem Maschinenbauteil 2 oder dem Haltestab 7 drehfest verbunden. Zur Bildung der Gleitlagerung kann die weitere Lagereinrichtung 19 als eine Lagerscheibe mit einer Gleitfläche ausgebildet sein, sodass der Axialabschnitt 9 und das Maschinenbauteil 2 über die Gleitfläche relativ zueinander gleitend gelagert ist. Zur Bildung der Wälzlagerung kann die Lagereinrichtung 19 als ein Wälzlager ausgebildet sein oder mindestens einen Wälzkörper umfassen.
  • Gemäß der 7 bis 33 weist die Anordnung 1 eine Sensoreinrichtung 20 auf, welche zur berührungslosen Erfassung eines auf das Maschinenbauteil 2 wirkenden Drehmoments und/oder Kraft dient. Diese Informationen können zur Verbesserung des Fahrbetriebs und/oder zur Steuerung und/oder Regelung und/oder Überwachung des Elektromotors genutzt werden. Die Sensoreinrichtung 20 ist am Axialabschnitt 9 angeordnet, sodass die Sensoreinrichtung 20 im Innenraum 10 des Maschinenbauteils 2 angeordnet ist, um ein am Maschinenbauteil 2 wirkendes Drehmoment und/oder Kraft berührungsfrei zu erfassen. Der Haltestab 7 bildet zusammen mit der Sensoreinrichtung 20 ein separates und zusammenhängendes Subsystem, das insbesondere bei Montageprozessen einfacher handhabbar ist. Die Sensoreinrichtung 20 kann dabei an dem freien axialen Ende des Axialabschnitts 9, wie in den 7 bis 10, 21 bis 26, 29 sowie 31 bis 33 gezeigt, im Innenraum 10 angeordnet sein. Alternativ kann die Sensoreinrichtung 20 in axialer Richtung an beliebiger Stelle, wie in den 11, 27, 28 und 30 gezeigt, an dem Axialabschnitt 9 angeordnet sein.
  • Die Sensoreinrichtung 20 ist als ein invers-magnetostriktiver Drehmoment- und/oder Kraftsensor ausgebildet, der dazu eingerichtet ist, eine Beaufschlagung des Maschinenbauteils 2 mit dem Drehmoment bzw. der Kraft anhand eines sich ändernden Magnetfeldes zu detektieren. Alternativ oder ergänzend kann die Sensoreinrichtung 20 auch derart ausgebildet sein, dass eine Drehzahl, ein Drehwinkel, oder weitere getriebespezifische Zustandsgrößen erfasst werden können.
  • Die Sensoreinrichtung 20 weist einen Primärsensorabschnitt 21 und einen Sekundärsensorabschnitt 22 auf, wobei der Primärsensorabschnitt 21 dem Maschinenbauteil 2 und der Sekundärsensorabschnitt 22 dem Haltestab 7 zugeordnet ist. Der Primär- und der Sekundärsensorabschnitt 21, 22 bilden dabei eine gemeinsame Sensoreinheit, wobei der Primär- und der Sekundärsensorabschnitt 21, 22 in Bezug auf die Hauptachse H in axialer und in radialer Richtung in einer festen Relativlage zueinander gehalten sind und in Umlaufrichtung relativ zueinander verdrehbar sind.
  • Wie in den 7 bis 20, 23 gezeigt, ist der Primärsensorabschnitt 21 durch ein am Innenumfang des Maschinenbauteils 2 zumindest mittelbar drehfest angeordnetes Primärsensorelement 23 gebildet. Das Primärsensorelement 23 ist als eine Zylinderhülse ausgebildet, welche beispielsweise in dem Innenraum 10 des Maschinenbauteils 2 form- und/oder kraftschlüssig aufgenommen ist. Das Primärsensorelement 23 kann in das Maschinenbauteil 2 eingepresst sein und erfährt somit die gleiche Verformung wie das Maschinenbauteils 2 bei einer Beaufschlagung durch das Drehmoment und/oder die Kraft.
  • Das Primärsensorelement 23 weist einen Magnetbereich auf, welcher bei einer Belastung des Maschinenbauteils 2 mit der Kraft und/oder dem Drehmoment eine Magnetfeldänderung eines Magnetfeldes bewirkt. Hierzu kann das Primärsensorelement 23 selbst aus einem magnetisierbaren und/oder magnetisierten Material gebildet sein. Alternativ kann das Primärsensorelement 23 mit einer magnetisierbaren und/oder magnetisierten Beschichtung versehen sein. Beispielsweise kann das Primärsensorelement 23 ein umlaufend geschlossenes Magnetfeld aufweisen, das sich infolge der Drehmoment- bzw. Kraftbeaufschlagung des Maschinenbauteils 1 verändert.
  • Gemäß der 7 bis 33 weist der Sekundärsensorabschnitt 22 ein Sekundärsensorelement 24 auf, welches unmittelbar, wie in den 16, 17, 19 bis 33 gezeigt, auf dem Axialabschnitt 9 angeordnet ist oder zumindest über ein Halteelement 25 mittelbar, wie in den 7 bis 15, 18 gezeigt, auf dem Axialabschnitt 9 angeordnet ist. Dabei ist das Sekundärsensorelement 24 ausgebildet, die unter Einwirkung der Kraft und/oder des Drehmoments auf das Maschinenbauteil 2 auftretende Magnetfeldänderung des Magnetfeldes zu erfassen.
  • Das Sekundärsensorelement 24 kann über die Leitung 13, wie z.B. in 7 dargestellt, mit einer - hier nicht gezeigten - Auswerteeinheit kommunizieren, wobei die Auswerteeinheit die detektierten Messdaten empfängt, auswertet und gegebenenfalls weiterleitet. Alternativ ist auch eine drahtlose Verbindung, beispielsweise mittels Funk, denkbar.
  • Das Sekundärsensorelement 24 und/oder das Halteelement 25 sind drehfest mit dem Axialabschnitt 9 verbunden. In den Ausführungen mit Halteelement 25 ist das Sekundärsensorelement 24 drehfest mit dem Halteelement 25 verbunden, wobei das Halteelement 25 wiederum form- und/oder kraftschlüssig mit dem Haltestab 7 verbunden ist. Dabei kann das Halteelement 25 je nach Anschluss an den Haltestab 7 rohr- oder hülsenförmig, teilweise hohl oder als Vollquerschnitt ausgebildet sein, wie dies in den nachfolgenden Figuren näher erläutert wird. Das Sekundärsensorelement 24 kann auf das Halteelement 25 aufgepresst sein oder einteilig damit verbunden sein. Das Halteelement 25 kann als Umformteil, insbesondere als Blechumformteil oder Tiefziehteil ausgebildet sein.
  • Nach den 7, 9 sowie 11 bis 13 ist das Halteelement 25 rohrförmig ausgebildet und wird bei einer Montage zur drehfesten Verbindung auf den Haltestab 7 beispielsweise aufgepresst. In der rohrförmigen Ausgestaltung kann das Halteelement 25 und somit das Sensorelement 24 an beliebiger Position entlang des Axialabschnitts 9 positioniert werden.
  • Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, kann das hohl ausgebildete Halteelement 25 einen radialen und/oder axialen Durchbruch 26 aufweisen, durch den die elektrische Leitung 13 hindurchführbar ist. Hierzu ist die Leitung 13 zumindest teilweise durch die axiale Führungsöffnung 11 und ggf. durch eine der radialen Führungsöffnungen 12 geführt.
  • Ist das Haltelement 25 teilweise hohl oder als Vollquerschnitt ausgebildet, ist an dem Halteelement 25 eine Anbindungsschnittstelle 27 zur drehfesten Aufnahme des Haltestabs 2 ausgebildet bzw. angeformt. Über die Anbindungsschnittstelle 27 wird der Sekundärsensorabschnitt 22 vor einer ungewollten Rotation gesichert.
  • Das Halteelement 25 nach 8 ist teilweise hohl ausgebildet und weist haltestabseitig eine Anbindungsschnittstelle 27, wie in 18 gezeigt auf, welche zur formschlüssigen Verbindung mit dem Axialabschnitt 9 dient. Vorliegend ist die Anbindungsschnittstelle 27 als Innensechskant ausgebildet, wobei der Axialabschnitt 9 an dessen Spitze einen komplementär dazu ausgebildeten Außensechskant aufweist. Mithin sind das Halteelement 25 und der Axialabschnitt 9 über eine Steckverbindung miteinander drehfest verbunden. Das Halteelement 25 gemäß 8 und das Halteelement 25 gemäß 18 sind im Wesentlichen gleich ausgebildet.
  • Die einzigen Unterschiede bestehen darin, dass das Halteelement 25 in 8 keine axialen und radialen Durchbrüche 26 aufweist.
  • Nach den 10, 14 und 15 ist das Halteelement 25 im Vollquerschnitt ausgebildet. Das Halteelement 25 gemäß 10 ist gleich zu dem Halteelement 25 der 15 ausgebildet, wobei das Halteelement 25 haltestabseitig die Anbindungsschnittstelle 27 analog zu 18 aufweist, um den Axialabschnitt 9 sicher aufzunehmen.
  • Eine alternative Ausbildung der Anbindungsschnittelle 27 zeigt 14, wobei das als Vollquerschnitt ausgebildete Halteelement 25 einen daran angeformten bzw. einteilig damit verbundenen Anschluss als Anbindungsschnittelle 27 aufweist, der entweder eine Innengeometrie oder eine Außengeometrie aufweist, die komplementär zur einer jeweiligen Innen- bzw. Außengeometrie am Axialabschnitt 9 zur drehfesten Verbindung ausgebildet ist.
  • Nach 12 kann das Primärsensorelement 23 an seinem Außenumfang auch wenigstens eine Verzahnung 28 aufweisen, die zumindest mittelbar mit dem Maschinenbauteil 2 formschlüssig verbunden ist. Damit wird sichergestellt, dass das Primärsensorelement 23 bei einer Drehmomenteinwirkung auf das Maschinenbauteil 2 gleichermaßen mitverformt wird.
  • Das Sekundärsensorelement 24 umfasst mehrere Sensorchips 29 die auf einer Platine 30 angeordnet oder eingebettet sind. Wie in den 12 bis 20 gezeigt, ist das Sekundärsensorelement 24 in axialer Richtung beidseitig durch zwei Stützabschnitte 31a, 31b axial gesichert. Die beiden Stützabschnitte 31a, 31b sind beispielsweise jeweils als eine ringförmige Sicherungsscheibe ausgebildet, welche wiederum in das als Hülse ausgebildete Primärsensorelement 23 eingepresst sind.
  • Gemäß den 12, 14, 15 und 18 sind die Stützabschnitte 31a, 31b gleitend gegenüber dem Halteelement 25 gelagert, wohingegen die Stützabschnitte 31a, 31b nach 13 jeweils über mehrere Wälzkörper 32 auf dem Halteelement 25 gelagert sind. Eine Gleitlagerung zwischen den Stützabschnitten 31a, 31b und dem Axialabschnitt 9 ist ferner in den 16, 20 und 22 gezeigt.
  • Die Wälzkörper 32 der Sensoreinrichtung 20 nach 13 werden durch axiale Anschläge an dem Halteelement 25 axial gesichert. An einer Seite des Halteelements 25 ist hierzu eine radialer Absatz 33 am Außenumfang des Halteelements 25 ausgebildet, wohingegen an der gegenüberliegenden Seite ein Sicherungsring 34 vorgesehen ist, der in einer Nut 35 an dem Halteelement 25 radial aufgenommen ist. Zusätzlich ist zwischen dem Sicherungsring 34 und dem Stützabschnitt 31b ein Zwischenring 36 vorgesehen, auf den jedoch je nach Ausbildung des Sicherungsrings 34 verzichtet werden könnte.
  • Die 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform der Sensoreinrichtung 20, wobei der Axialabschnitt 9 exemplarisch als Welle in Vollquerschnitt dargestellt ist. Radial zwischen dem Primärsensorelement 23 und dem Maschinenbauteil 2 ist ein Zwischenelement 37 angeordnet, das aus einem nicht-magnetisierten bzw. nicht-magnetisierbaren Material ausgebildet ist und somit eine magnetische Entkopplung zwischen dem Maschinenbauteil 2 und dem magnetisierten bzw. magnetisierbaren Primärsensorelement 23 realisiert. Das Zwischenelement 37 kann als eine zylindrische Zwischenhülse ausgebildet sein, wobei das Primärsensorelement 23, das Zwischenelement 37 und/oder das Maschinenbauteil 2 form-, kraft- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein können.
  • Wie in der 17 sowie den 16, 19 und 20 gezeigt weist das hohl ausgebildete Halteelement 25 Ausnehmungen 38 auf, in die jeweils ein Sekundärsensorelement 24 aufgenommen ist, wobei die Oberkante der Sekundärsensorelemente 24 mit radialem Abstand zum Außendurchmesser des Halteelements 25 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 38 können sich zu einer axialen Seite hin bis zur Stirnseite des Halteelements 25 und somit zu einer Seite geöffnet ausgebildet sein, um eine Montage und/oder Instandhaltung des Sekundärsensorabschnitts 22 zu vereinfachen. Alternativ können die Ausnehmungen 38 jedoch auch als Aufnahmetaschen ausgebildet sein, in welche die Sekundärsensorelemente 24 passgenau aufgenommen sind.
  • Nach den 19 und 20 weist das Primärsensorelement 23 an dessen Stirnseiten jeweils eine Aufkantung 39a, 39b auf, über die das Primärsensorelement 23 reib- oder formschlüssig mit dem Maschinenbauteil 2 verbunden ist. Räumlich zwischen dem Innenumfang des Maschinenbauteils 2, den Aufkantungen 39a, 39b und dem Außenumfang des Primärsensorelements 23 ist ein Freiraum 40 ausgebildet, der gegebenenfalls mit einem nicht-magnetisierbaren bzw. nicht-magnetischen Material ausgefüllt sein kann, um eine magnetische Entkopplung zu realisieren. Die Stützabschnitte 31a, 31b stabilisieren das Primärsensorelement 23 im Bereich der Aufkantungen 39a, 39b, um eine sichere und vollständige Drehmomentübertragung zu gewährleisten.
  • Gemäß 19 ist radial zwischen den Stützabschnitten 31a, 31b und dem Axialabschnitt 9 zusätzlich jeweils eine Sensordichtung 41a, 41b in Form eines Dichtrings angeordnet, um den Sekundärsensorabschnitt 22 vor äußeren Einflüssen, wie Schmutz und/oder Feuchtigkeit zu schützen.
  • Gemäß der 21 bis 32 ist der Haltestab 7 zweiteilig ausgebildet, wobei der Haltestab 7 aus dem Axialabschnitt 9 als ein erstes Teil und einem Radialabschnitt 42a als ein zweites Teil zusammengesetzt ist. Dabei sind der Axialabschnitt 7 und der Radialabschnitt 42a drehfest miteinander verbundenen. Der Radialabschnitt 42a erstreckt sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Hauptachse H und/oder radial zu dem Axialabschnitts 9 nach außen. Der Radialabschnitt 42a ist dabei außerhalb des Maschinenbauteils 2 angeordnet und an einem Befestigungsabschnitt 43 des drehfest mit dem Gehäuse 8 verbundenen Außenrings 5a befestigt. Der Befestigungsabschnitt 43 ist dabei durch eine an einer Schulter des Außenrings 5a angeordnete Ringnut gebildet, in welche der Radialabschnitt 42a mit seinem Außendurchmesser form- und/oder kraftschlüssig eingreift. Der Radialabschnitt 42a ist dabei über den Außenring 5a drehfest an dem Gehäuse 8 festgelegt, sodass ein Mitdrehen mit dem Maschinenbauteil 2 verhindert wird.
  • Je nach Anforderung an die Anordnung 1 kann zwischen dem Radialabschnitt 42a und dem Befestigungsabschnitt 43 ein Dichtorgan 44 zur Abdichtung der Lagereinrichtung 3a angeordnet sein. Dies ist in den 26 und 33 exemplarisch gezeigt ist.
  • Gemäß den 22 bis 30 ist der Radialabschnitt 42a als Blechumformteil ausgebildet, wobei der Radialabschnitt 42a gegenüber dem Axialabschnitt 9 filigraner und leichter ausgebildet ist. Als Blechumformteil ausgebildet, kann der Radialabschnitt 42a mittels Umformen und/oder Tiefziehen in die gewünschte Form gebracht werden. Alternativ kann, wie in den 30 bis 32 dargestellt ist, der Radialabschnitt 42a auch spanend, vorzugsweise durch Drehen bearbeitet sein. Insbesondere ist auch denkbar, den Haltestab gemäß 33 als ein einziges Bauteil mittels Drehen aus einem Stück zu fertigen.
  • Im Vergleich zu der Ausgestaltung der 1 bis 11 weist der Axialabschnitt 9 in den 21 bis 33 einen größeren Außendurchmesser auf. Dabei kann der Primärsensorabschnitt 21 durch das Maschinenbauteils 2 selbst gebildet sein, wobei das Maschinenbauteil 2 hierzu aus einem magnetisierbaren und/oder magnetisierten Material gebildet ist. Alternativ kann auch eine an dem Innenumfang des Maschinenbauteils 2 angeordnete Beschichtung zur Bildung des Magnetbereichs angeordnet sein. Wie in 23 dargestellt, ist jedoch auch die Verwendung des Primärsensorelements 23, wie bereits zuvor beschrieben, möglich.
  • Wie in den 21 bis 23 und 31 gezeigt, weist der Radialabschnitt 42a mindestens eine weitere axiale Führungsöffnung 45 auf, die zur Durchführung des Fluids und/oder der Leitung 13 durch den Haltestab 7 vorgesehen sind. Dabei steht die axiale Führungsöffnung 11 mit mindestens einer der axialen Führungsöffnungen 45 in unmittelbarer Verbindung, sodass die Leitung 13 und/oder ein Strömungsweg des Fluids über die weitere axiale Führungsöffnung 45 und die axiale Führungsöffnung 11 in den Innenraum verläuft.
  • Der Radialabschnitt 42a ist mit dem Axialabschnitt 9 drehfest verbunden, wobei der Radialabschnitt 42a, wie in den 21 bis 28 sowie 30 bis 33 gezeigt, einen Zapfen 46a aufweist, welcher koaxial in dem Axialabschnitt 9 aufgenommen ist. Der Zapfen 46a ist dabei einteilig an den Radialabschnitt 42a angeformt und kann dabei hülsenförmig, wie in den 21 bis 28 sowie 30 und 31 gezeigt, oder aus einem Vollmaterial, wie in 32 gezeigt, ausgebildet sein.
  • Der Zapfen 46a kann endseitig in die axiale Führungsöffnung 11, wie in 21, 22 und 31 dargestellt, drehfest eingeführt sein. Alternativ kann der, insbesondere aus einem Vollmaterial ausgebildete, Axialabschnitt 9 eine radialabschnittseitige Aufnahme 47a, z.B. als Sacklochbohrung ausgebildet, aufweisen, welche zur Aufnahme des Zapfens 46a dient. Die Innengeometrie der Aufnahme 47a und/oder der Führungsöffnung 11 ist komplementär zur Außengeometrie des Zapfens 46a ausgebildet, um eine reib- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Radial- und dem Axialabschnitt 9, 42a zu realisieren. Mithin kann die Innengeometrie der Führungsöffnung 11 bzw. der Aufnahme 47a sowie die Außengeometrie des Zapfens 46a im Querschnitt beispielsweise rund, oval oder eckig sein. Umgekehrt ist auch möglich, den Zapfen 46a am Axialabschnitt 9 und die Aufnahme 47a beispielsweise als angeformte Hülse am Radialabschnitt 42a auszubilden.
  • Die Aufnahme 47a kann über mindestens eine der radialen Führungsöffnungen 12, wie in 23 gezeigt, und/oder über die axiale Führungsöffnung 11, wie in 24 gezeigt, räumlich mit dem Innenraum 10 verbunden sein. Gemäß der 23, 24 und 31 weist der Radialabschnitt 42a an der Spitze des Zapfens 46a eine der weiteren axialen Führungsöffnungen 45 auf, sodass der Strömungsweg des Fluids bzw. die Leitung 13 ausgehend von dem Radialabschnitt 46a durch die weitere axiale Führungsöffnung 45 im Zapfen 46a über die Aufnahme 42 in den Innenraum 10 und/oder zu der Sensoreinrichtung 20 verläuft.
  • Alternativ ist der Radialabschnitt 42a ist mit dem Axialabschnitt 9 über eine Schweißverbindung 48 verbunden, wie in 29 abgebildet. In diesem Fall ist der Axialabschnitt 9 als Vollquerschnitt ausgeführt und stirnseitig mit dem Radialabschnitt 42a stoffschlüssig verbunden.
  • Wie in 22 dargestellt, können die Sensordichtungen 41a, 41b ggf. zusammen mit den Stützabschnitten 31a, 31b, wie in 19 dargestellt, zum Schutz der Sensoreinrichtung 20 vor Schmierstoffen oder anderen äußeren Einflüssen wie Schmutz und/oder Feuchtigkeit in axialer Richtung beidseitig des Sekundärsensorabschnitts 22 angeordnet sein.
  • In den 27 und 28 weist die Anordnung 1 die weitere Lagereinrichtung 19, welche analog wie in 6 beschrieben, zur Lagerung des Axialabschnitts 9 dient. Dies kann entweder gemäß 27 mittels einer Kugellagerung erfolgen, wobei axial zwischen der als Lagerscheibe ausgebildeten Lagereinrichtung 19 und dem Axialabschnitt 9 eine Kugel 49, gehalten in einer Senke, angeordnet ist, sodass sich die weitere Lagereinrichtung 19 relativ zu dem Axialabschnitt 9 verdrehen kann. Die Kugel 49 ist dazu koaxial zur Hauptachse H angeordnet und hält den Axialabschnitt 9 in dessen Position. Damit wird der Axialabschnitt 9 an dessen freien, das heißt dem Radialabschnitt 46a abgewandten Ende zusätzlich gelagert und ermöglicht so eine sichere und genaue Erfassung der jeweiligen Zustandsgröße mittels der Sensoreinrichtung 20.
  • In 28 weist die als Lagerscheibe ausgebildete weitere Lagereinrichtung 19 eine durchgehende Bohrung 50 auf, in die eine verjüngte Lagerstelle 51 des Axialabschnitts 9 aufgenommen und gleitend gelagert ist, sodass die weitere Lagereinrichtung 19 eine Relativbewegung zwischen dem Haltestab 7 und dem Maschinenbauteils 2 ermöglicht.
  • In den 1 bis 11, 21 bis 29 sowie 31 bis 33, ist der Axialabschnitt 9 zusammen mit der Sensoreinrichtung 20 einseitig gelagert, wobei der Axialabschnitt 9 abschnittsweise in den Innenraum 10 des Maschinenbauteils 2 hineinragt und die Sensoreinrichtung 20 endseitig an seinem freien Ende trägt.
  • Demgegenüber ist in 30 eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der der Axialabschnitt 9 axial zwischen zwei Radialabschnitten 42a, 42b angeordnet ist und das Maschinenbauteil 2 über eine zwei der Lagereinrichtungen 3a, b drehbar am Gehäuse 8 gelagert ist. Der Axialabschnitt 9 weist beidseits eine jeweilige Aufnahme 47a, 47b zur drehfest Aufnahme eines entsprechenden Zapfens 46a, b des jeweiligen Radialabschnitts 42a, 42b auf. Jeder Radialabschnitt 42a, 42b ist jeweils an dem Befestigungsabschnitt 43 des zugehörigen Außenrings 5a, 5b der jeweiligen Lagereinrichtung 3a, 3b und somit am Gehäuse 8 festgelegt. Die Sensoreinrichtung 20 kann dabei entlang des Axialabschnitts 9 an beliebiger Stelle in dem Innenraum 10 angeordnet werden.
  • Die Ausführungen zu den verschiedenen Ausführungsformen sind nicht auf die jeweils beschriebenen Beispiele beschränkt. Vielmehr sind die Ausführungsformen beliebig miteinander kombinierbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anordnung
    2
    Maschinenbauteil
    3a, b
    Lagereinrichtungen
    4a, b
    Innenring
    5a, b
    Außenring
    6a, b
    Wälzkörper
    7
    Haltestab
    8
    Gehäuse
    8a, b
    Gehäuseabschnitte
    9
    Axialabschnitt
    10
    Innenraum
    11
    axiale Führungsöffnung
    12
    radiale Führungsöffnung
    13
    Leitung
    14
    Trockenraum
    15
    Dichtungseinrichtung
    16a, b
    Abdeckelemente
    17a, b
    Dichtelemente
    18
    Ableiteinrichtung
    19
    weitere Lagereinrichtung
    20
    Sensoreinrichtung
    21
    Primärsensorabschnitt
    22
    Sekundärsensorabschnitt
    23
    Primärsensorelement
    24
    Sekundärsensorelement
    25
    Halteelement
    26
    Durchbruch
    27
    Anbindungsschnittstelle
    28
    Verzahnung
    29
    Sensorchips
    30
    Platine
    31a, b
    Stützabschnitte
    32
    Wälzkörper
    33
    Absatz
    34
    Sicherungsring
    35
    Nut
    36
    Zwischenring
    37
    Zwischenelement
    38
    Ausnehmungen
    39a, b
    Aufkantung
    40
    Freiraum
    41a, b
    Sensordichtungen
    42a, b
    Radialabschnitte
    43
    Befestigungsabschnitt
    44
    Dichtorgan
    45
    Führungsöffnungen
    46a, b
    Zapfen
    47a, b
    Aufnahmen
    48
    Schweißverbindung
    49
    Kugel
    50
    Bohrung
    51
    Lagerstelle
    H
    Hauptachse
  • 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 102008002065 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Anordnung (1) mit einem drehbar gelagerten Maschinenbauteil (2), wobei das Maschinenbauteil (2) einen zumindest abschnittsweise hohlen Innenraum (10) aufweist, mit mindestens einer ersten Lagereinrichtung (3a) zur drehbaren Lagerung des Maschinenbauteils (2) an einem Gehäuse (8), mit einem Haltestab (7) zum Halten mindestens einer Funktionseinrichtung (15, 18, 19, 20) im Inneren des Maschinenbauteils (2), wobei der Haltestab (7) einen Axialabschnitt (9) aufweist, welcher sich in einer axialen Richtung in Bezug auf eine Hauptachse (H) zumindest abschnittsweise in den Innenraum (10) des Maschinenbauteils (2) erstreckt, wobei der Haltestab (7) bei einer Verdrehung des Maschinenbauteils (2) relativ zu dem Maschinenbauteil (2) stationär verbleibt.
  2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Axialabschnitt (9) zur Führung eines Fluids und/oder einer Leitung (13) mindestens eine axiale Führungsöffnung (11) und/oder mindestens eine radiale Führungsöffnung (12) aufweist.
  3. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen feststehenden Gehäuseabschnitt (8a), wobei der Haltestab (7) zumindest an einem axialen Ende drehfest mit dem Gehäuseabschnitt (8a) verbunden ist.
  4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (7) mindestens einen sich in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse (H) erstreckenden ersten Radialabschnitt (42a) aufweist, wobei der erste Radialabschnitt (42a) mit einem gehäusefesten Außenring (5a) der ersten Lagereinrichtung (3a) drehfest verbunden ist.
  5. Anordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestab (7) einen sich in radialer Richtung erstreckenden zweiten Radialabschnitt (42b) aufweist, wobei der erste Radialabschnitt (42a) an dem einem axialen Ende des Axialabschnitts (9) und der zweite Radialabschnitt (42b) an dem andere axialen Ende des Axialabschnitts (9) angeordnet ist, wobei der zweite Radialabschnitt (42b) mit einem gehäusefesten Außenring (5b) einer zweiten Lagereinrichtung (3b) drehfest verbunden ist.
  6. Anordnung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialabschnitt (9) und zumindest der erste Radialabschnitt (42a) als zwei separate Bauteile ausgebildet sind, wobei der Axialabschnitt (9) und der erste Radialabschnitt (42a) zumindest drehfest miteinander verbunden sind.
  7. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Radialabschnitt (42a) zur Führung des Fluids und/oder der Leitung mindestens eine weitere axiale und/oder axiale Führungsöffnung (45) aufweist.
  8. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Lagereinrichtung (19) zur radialen und/oder axialen Lagerung des Maschinenbauteils (2) an dem Haltestab (7), wobei der Axialabschnitt (9) über die weitere Lagereinrichtung (19) zumindest mittelbar an einem Innenumfang des Maschinenbauteils (2) abgestützt ist.
  9. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Axialabschnitt (9) und dem Maschinenbauteil (2) ein gegenüber dem Innenraum (10) abgegrenzter Trockenraum (14) gebildet ist, wobei der Trockenraum (14) gegenüber dem Innenraum (10) durch eine Dichtungseinrichtung (15) in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse (H) beidseitig begrenzt ist.
  10. Anordnung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ableiteinrichtung (18) zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder Spannung von einem mit dem Maschinenbauteil (2) verbundenen Rotor über das Maschinenbauteil (2) als ein erster Ableitpartner zu dem Gehäuse (8) als ein zweiter Ableitpartner, wobei die Ableiteinrichtung (18) einerseits mit dem Maschinenbauteil (2) und andererseits mit dem Gehäuse (8) elektrisch kontaktiert ist.
  11. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung (20) zur Erfassung wenigstens einer physikalischen Messgröße des Maschinenbauteils (2) oder der Anordnung, wobei die Sensoreinrichtung (20) an dem Haltestab (7) angeordnet ist und durch den Haltestab (7) zumindest teilweise im Innenraum (10) des Maschinenbauteils (2) gehalten ist.
  12. Anordnung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (20) mindestens einen Primärsensorabschnitt (21) und einen Sekundärsensorabschnitt (21) aufweist, wobei der Primärsensorabschnitt (21) dem Maschinenbauteil (2) und der Sekundärsensorabschnitt (22) dem Haltestab (7) zugeordnet ist, und wobei der Primärsensorabschnitt (21) einen Magnetbereich aufweist, wobei der Magnetbereich bei einer Beaufschlagung des Maschinenbauteils (2) mit einer Kraft und/oder einem Drehmoment eine Magnetfeldänderung eines Magnetfeldes bewirkt, wobei der Sekundärsensorabschnitt (22) ausgebildet ist, die unter Einwirkung der Kraft und/oder des Drehmoments auf das Maschinenbauteil (2) auftretende Magnetfeldänderung des Magnetfeldes zu erfassen.
  13. Anordnung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärsensorabschnitt (21) ein mit dem Maschinenbauteil (2) drehfest verbundenes Primärsensorelement (23) aufweist, wobei das Primärsensorelement (23) den Magnetbereich aufweist, und/oder dass der Sekundärsensorabschnitt (22) ein zumindest mittelbar mit dem Haltestab (7) drehfest verbundenes Sekundärsensorelement (24) aufweist, wobei das Sekundärsensorelement (24) zur Erfassung der Magnetfeldänderung ausgebildet ist.
  14. Anordnung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärsensorabschnitt (21) und der Sekundärsensorabschnitt (22) eine gemeinsame Sensoreinheit bilden, wobei das Primärsensorelement (21) und das Sekundärsensorelement (22) in Bezug auf die Hauptachse in radialer Richtung voneinander beabstandet gehalten sind und/oder in axialer Richtung relativ zueinander fixiert sind.
  15. Elektrischer Antriebsstrang mit der Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenbauteil (2) als eine Rotor- und/oder Getriebewelle ausgebildet ist und dass eine Dichtungseinrichtung (15) und/oder eine Ableiteinrichtung (18) und/oder eine Lagereinrichtung (19) und/oder eine Sensoreinrichtung (20) mittels des Haltestabs (7) im Inneren der Rotor- und/oder Getriebewelle zumindest abschnittsweise gehalten ist und bei einer Verdrehung der Rotor- und/oder Getriebewelle stationär verbleibt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008002065A1 (de) 2008-05-29 2009-12-03 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung zum berührungslosen Erfassen eines Drehmomentes

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