DE102020204428A1 - Antriebstrang für ein Fahrzeug - Google Patents

Antriebstrang für ein Fahrzeug Download PDF

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DE102020204428A1
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Dirk Zeise
Andreas Lenz
Björn Heß
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Volkswagen AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebstrang (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit mindestens einer Elektromaschine (2) und mit mindestens einem Getriebe (3), wobei die Elektromaschine (2) eine Rotorwelle (4) und das Getriebe (3) eine Antriebswelle (5) aufweist, wobei die Rotorwelle (4) und die Antriebswelle (5) funktional wirksam miteinander koppelbar und / oder verbunden sind, wobei die Rotorwelle (4) auf einer der Antriebswelle (5) abgewandten Seite der Rotorwelle (4) mittels eines Rotorwellenlagers (6) rotierbar gelagert ist, wobei die Antriebswelle (5) auf einer der Rotorwelle (4) abgewandten Seite der Antriebswelle (5) mittels eines Antriebswellenlagers (7) rotierbar gelagert ist, wobei die Rotorwelle (4) und / oder die Antriebswelle (5) in einem Übergangsbereich (11) der Rotorwelle (4) und der Antriebswelle (5) mittels eines Mittellagers (8) gelagert ist, und wobei das Mittellager (8) einen Innenring (9) und einen Außenring (10) aufweist.Das Lagerkonzept ist dadurch verbessert, dass der Innenring (9) einen Fortsatz (13) aufweist, wobei mit Hilfe des Fortsatzes (13) am Innenring (9) ein Zentriersitz (14) ausgebildet ist, wobei ein Teilbereich des Außenumfangs der Antriebswelle (5) mithilfe des Innenringes (9) lagerbar und / oder abstützbar ist, wobei die Rotorwelle (4) zumindest an einem der Antriebswelle (5) zugewandten Endbereich (15) als Hohlwelle ausgeführt ist, und wobei der Endbereich (15) der Rotorwelle (4) am Zentriersitz (14) des Innenrings (9) lagerbar und / oder abstützbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antriebstrang für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 bzw. mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 2.
  • Die DE 10 2018 104 685 A1 offenbart einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einer Elektromaschine und einem Getriebe. Eine Rotorwelle der Elektromaschine ist mit einer Antriebswelle des Getriebes über eine Steckverzahnung drehfest verbunden. Ein Mittellager ist als Wälzlager ausgeprägt und ist auf einer der Antriebswelle zugewandten Seite der Rotorwelle angeordnet. Ein Innenring des Mittellagers ist mittels eines als Sprengring ausgebildeten Sicherungsringes axial festgelegt. Auf der der Rotorwelle abgewandten Seite ist die Antriebswelle mittels eines Zylinderrollenlagers radial und mittels eine Nadellagers axial gelagert. Das Zylinderrollenlager und das Nadellager bilden ein Antriebswellenlager. Mit Hilfe von Einstellscheiben ist eine axiale Vorspannung der Antriebswelle einstellbar. Die Rotorwelle ragt in die Antriebswelle hinein, wobei in dem Bereich, in welchem sich Rotorwelle und Antriebswelle überlappen, die Steckverzahnung ausgebildet bzw. ein Gleitlager angeordnet sind. Die Rotorwelle ist des Weiteren auf einer der Antriebswelle abgewandten Seite der Rotorwelle mittels eines Rotorwellenlagers rotierbar gelagert. Insgesamt sind die Rotorwelle und die Antriebswelle somit im Wesentlichen an drei Stellen gelagert. Das Mittellager ist dabei in einem Übergangsbereich von Rotorwelle und Antriebswelle angeordnet. Neben dem Innenring weist das Mittellager einen Außenring auf. Bei der zuvor genannten Ausgestaltung der Lagerung der Rotorwelle und Antriebswelle ist die Verbindung von Antriebswelle und Rotorwelle stark belastet, da die Antriebswelle lediglich mit dem Antriebswellenlager und mittels der Rotorwelle gelagert ist. Es besteht hier die Möglichkeit, dass die Rotorwelle in der Antriebswelle walgt. Dieses Walgen führt bei einigen Antrieben zu Passungsrost. Die Antriebswelle verliert des Weiteren an Positionsgenauigkeit. Nachteilig ist auch eine Reduktion der Steifigkeit der Ausgestaltungs-Kombination aus Antriebswelle und Rotorwelle. Es können insbesondere bei hohen Drehzahlen akustische Auffälligkeiten und / oder ein erhöhter mechanischer Verschleiß auftreten.
  • Im Stand der Technik ist ein weiterer Antriebsstrang aus der DE10 2011 015 085 A1 bekannt. Eine Rotorwelle einer Elektromaschine ist mit einer Antriebswelle eines Getriebes mittels eines Pressverbundes wirksam verbunden, wobei die Antriebswelle in die Rotorwelle hineinragt.
  • Rotorwelle und Antriebswelle sind insgesamt mit drei Lagern in einem Gehäuse gelagert, wobei das Mittellager in dem Bereich angeordnet ist, in welchem die Antriebswelle in die Rotorwelle hineinragt. Die bereits erläuterten Nachteile gelten analog auch für die Ausgestaltung dieser Lagerung der Antriebswelle und der Rotorwelle, in welcher die Antriebswelle und die Rotorwelle mittels eines Pressverbundes miteinander verbunden sind und in welcher die Antriebswelle in die Rotorwelle hineinragt.
  • In der US 5 295 413 A wird ein Antriebstrang mit einer Elektromaschine und einem Getriebe beschrieben, wobei eine Rotorwelle der Elektromaschine mit einer Antriebswelle des Getriebes mittels einer Steckverzahnung drehfest miteinander wirksam verbunden sind. Rotorwelle und Antriebswelle sind insgesamt mit drei Lagern in einem Gehäuse gelagert, wobei das Mittellager in dem Bereich angeordnet ist, in welchem die Antriebswelle in die Rotorwelle hineinragt. Das Mittellager ist als Kugellager ausgeführt und stützt sich mit seinem Innenring an der Stirnfläche eines Eingangszahnrades ab. Mit einem Außenring stützt sich das Mittellager an einem Sicherungsring ab, welcher in einer Nut des Gehäuses angeordnet ist. Sowohl die Antriebswelle wie auch die Rotorwelle sind mit einem Teilbereich ihres Außenumfangs mithilfe des Innenringes des Mittelagers gelagert. Somit liegt weder die Rotorwelle noch die Antriebswelle am kompletten Innenumfang des Innenringes an. Etwaige Biegebelastungen auf die Antriebswelle oder auf die Rotorwelle sind deswegen nicht optimal mittels des Mittellagers abstützbar. Dies kann unter Umständen zu Schiefstellungen der Achsen der Antriebswelle und der Rotorwelle zueinander und somit zu einem erhöhten mechanischen Verschleiß führen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Antriebstrang nun derart auszugestalten und/oder weiterzubilden, dass die zuvor genannten Probleme vermieden und/oder verringert sind.
  • Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun zunächst durch einen Antriebstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Das Grundprinzip der Erfindung liegt zunächst im Wesentlichen darin, dass der Innenring einen Fortsatz aufweist, wobei mit Hilfe des Fortsatzes am Innenring ein Zentriersitz ausgebildet ist, wobei ein Teilbereich des Außenumfangs der Antriebswelle mithilfe des Innenringes lagerbar und / oder abstützbar ist, wobei die Rotorwelle zumindest an einem der Antriebswelle zugewandten Endbereich als Hohlwelle ausgeführt ist, und wobei der Endbereich der Rotorwelle am Zentriersitz des Innenrings lagerbar und / oder abstützbar ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gelöst.
  • Alternativ, in dieser zweiten Variante des Antriebsstranges, weist der Innenring einen Fortsatz auf, wobei mit Hilfe des Fortsatzes am Innenring ein Zentriersitz ausgebildet ist, wobei ein Teilbereich des Außenumfangs der Rotorwelle mithilfe des Innenringes lagerbar und / oder abstützbar ist, und wobei die Antriebswelle zumindest an einem der Rotorwelle zugewandten Endbereich als Hohlwelle ausgeführt ist, und wobei der Endbereich der Antriebswelle am Zentriersitz des Innenrings lagerbar und / oder abstützbar ist.
  • In beiden zuvor erwähnten Varianten wird zunächst eine übergroße Vielzahl von Lagern zur Lagerung der Antriebswelle und der Rotorwelle und die damit verbundenen Probleme vermieden. Weiterhin werden Probleme aufgrund von Schiefstellungen der Achsen der Antriebswelle und der Rotorwelle zueinander, sowie insbesondere das Problem, dass aufgrund von Fehlern bei der Koaxialität der Achsen der Antriebswelle und der Rotorwelle zueinander, Wuchtfehler auftreten können, minimiert. Entweder die Rotorwelle oder die Antriebswelle liegt mit einem Teilbereich ihres Außenumfangs am kompletten Innenumfang des Innenringes an, so dass mit dem Mittellager insbesondere auch Biegebelastungen besonders gut abstützbar sind. Der Widerstand der Lagerung bezüglich der Biegebelastungen wird mittels des mittels des Fortsatzes „verlängerten Innenrings“ weiter erhöht. Ein geringer Widerstand gegenüber den Biegebelastungen würde zu der besagten nachteiligen Schiefstellung der Achsen der Antriebswelle und der Rotorwelle zueinander führen. Die Koaxialität der Achsen der Antriebswelle und der Rotorwelle zueinander wird insbesondere mittels der Lagerung des jeweiligen Endbereiches an dem Fortsatz erreicht. Ein Element, nämlich der Innenring, dient dazu sowohl die Rotorwelle wie auch die Antriebswelle in einem Übergangsbereich zwischen Rotorwelle und Antriebswelle zu lagern und / oder abzustützen. Das mittels des Mittellagers umgesetzte Lagerkonzept führt weiterhin dazu, dass keine Probleme beim Auswuchten der Antriebswelle und / oder Rotorwelle auftreten bzw. dass insbesondere keine zu großen Exzentrizitäten bei Betrieb des Antriebsstranges zu hohen Belastungen, insbesondere der Lager des Antriebsstranges führen.
  • Bevorzugterweise ist der Endbereich der Rotorwelle bzw. der Endbereich der Antriebswelle (in Abhängigkeit der jeweiligen oben genannten Alternative) mittels eines Teilbereichs seines Innenumfangs an einem Außenumfang des Fortsatzes lagerbar und / oder abstützbar.
  • Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Koaxialität der Achsen der Antriebswelle und der Rotorwelle zueinander. Außerdem ist eine einfache Montage des Endbereiches der Rotorwelle bzw. des Endbereiches der Antriebswelle an dem Fortsatz möglich.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Antriebsstranges weist die Antriebswelle eine Schulter und eine Nut auf, wobei ein Sicherungsring innerhalb der Nut angeordnet ist, wobei der Innenring zwischen dem Sicherungsring und der Schulter angeordnet ist, wobei eine erste Stirnseite des Innenringes an dem Sicherungsring abstützbar ist, und wobei eine zweite - der ersten Stirnseite gegenüberliegenden - Stirnseite des Innenringes an der Schulter abstützbar ist. Damit ist die axiale Position der Antriebswelle gegenüber dem Mittellager bestimmt. Weiterhin ist eine besonders einfache Montage der Antriebswelle an dem Mittelager möglich, insbesondere die Antriebswelle mit dem montierten Mittellager in die Rotorwelle einschiebbar.
  • Alternativ, bei der bereits erwähnten alternativen Ausführungsform weist die Rotorwelle eine Schulter und eine Nut auf, wobei ein Sicherungsring innerhalb der Nut angeordnet ist, wobei der Innenring zwischen dem Sicherungsring und der Schulter angeordnet ist, wobei eine erste Stirnseite des Innenringes an dem Sicherungsring abstützbar ist, und wobei eine zweite - der ersten Stirnseite gegenüberliegenden - Stirnseite des Innenringes an der Schulter abstützbar ist. In diesem Falle ist die axiale Position der Rotorwelle gegenüber dem Mittellager bestimmt. Analog ist eine besonders einfache Montage der Rotorwelle an dem Mittelager möglich, wie oben erwähnt.
  • Bevorzugterweise sind die Rotorwelle und die Antriebswelle mittels einer Steckverzahnung miteinander koppelbar, insbesondere drehfest miteinander wirksam verbindbar.
  • Mittels solcher Steckverzahnungen sind hohe Drehmomente bei hohen Drehzahlen sicher übertragbar. Weiterhin sind solche Steckverzahnungen toleranzausgleichend ausführbar, ohne nennenswerte Einbußen bezüglich der Stabilität der Verbindung mittels der Steckverzahnung hinnehmen zu müssen. Die Verbindung der Rotorwelle mit der Antriebswelle mittels der Steckverzahnung zeichnet sich weiterhin durch eine einfache Montage aus.
  • Vorteilhafterweise weist der Innenring einen Axialanschlag auf, wobei der Axialanschlag angrenzend zum Fortsatz angeordnet und/oder ausgebildet ist, und wobei eine Stirnseite der Hohlwelle der Rotorwelle bzw. eine Stirnseite der Hohlwelle der Antriebswelle an dem Axialanschlag abstützbar ist.
  • Somit sind axiale Kräfte zwischen der Rotorwelle und der Antriebswelle und dem Mittellager in Richtung des Mittellagers übertragbar. Zusätzlich wird die Steifigkeit der Verbindung der Rotorwelle mit der Antriebswelle mit dem Fortsatz weiter verbessert.
  • An der Antriebswelle ist bevorzugterweise eine Verzahnung zum Antrieb eines Radsatzes ausgebildet. Durch die einteilige Ausführung der Antriebswelle und der Verzahnung sind besonders hohe Momente mittels der Antriebswelle und der Verzahnung auf den Radsatz übertragbar. Die Verbindung von Antriebswelle und Verzahnung ist besonders stabil.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstranges sind in die Antriebswelle und / oder in die Rotorwelle Kühlnuten und / oder Kühlbohrungen zur Zufuhr von Kühlfluid eingebracht. Aufgrund von Reibung, insbesondere aufgrund von Lagerreibung und auch von Luftreibung entsteht Wärme. Insbesondere an den kritischen Bereichen, nämlich dort wo die Reibung auftritt, treten erhöhte Temperaturen auf. Die Wärme ist mittels des Kühlfluides abführbar, so dass für den Betrieb des Antriebsstranges zulässige Temperaturen in den entsprechenden Bereichen nicht überschritten werden.
  • Vorteilhafterweise ist das Mittellager als ein Wälzlager, insbesondere als ein Kugellager ausgeführt. Solche Wälzlager, insbesondere Kugellager sind kostengünstig herstellbar. Des Weiteren sind die Wälzlager bei hohen Drehzahlen und hohen Lasten betreibbar. Es ist der Einsatz verschieden ausgeführter Wälzlager zur Aufnahme insbesondere von radialen aber auch von axialen Kräften denkbar.
  • Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Erfindung auszugestalten und weiterzubilden. Es darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 bzw. auf die dem Patentanspruch 2 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 in schematischer Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Antriebsstranges in einer Seitenansicht im Schnitt,
    • 2 in schematischer Darstellung ein erstes Detail des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Antriebsstranges aus 1 in einer Seitenansicht im Schnitt,
    • 3 in schematischer Darstellung ein zweites Detail des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Antriebsstranges aus 1 in einer Seitenansicht im Schnitt, und
    • 4 in schematischer Darstellung ein drittes Detail des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Antriebsstranges aus 1 in einer Seitenansicht im Schnitt.
  • In 1 ist schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstranges 1 in einer Seitenansicht im Schnitt dargestellt.
  • Der Antriebstrang 1 dient dem Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Der Antriebsstrang 1 weist eine Elektromaschine 2 und ein Getriebe 3 auf. Eine Rotorwelle 4 ist Teil der Elektromaschine 2 und eine Antriebswelle 5 ist Teil des Getriebes 3. Die Rotorwelle 4 und die Antriebswelle 5 sind miteinander wirksam verbunden, so dass ein Drehmoment zwischen der Rotorwelle 4 und der Antriebswelle 5 übertragbar ist. Mittels der Elektromaschine 2 ist ein Drehmoment erzeugbar, welches mittels der Rotorwelle 4, der Antriebswelle 5 und des Getriebes 3 übertragbar ist, und wobei mittels des Drehmomentes das Fahrzeug antreibbar ist. Die Elektromaschine 2 kann als Elektromotor oder als Generator betrieben werden. Im letzten Fall wird eine kinetische Energie des Fahrzeuges dann in der Elektromaschine 2 in Strom umgewandelt.
  • Die Rotorwelle 4 ist auf einer der Antriebswelle 5 abgewandten Seite der Rotorwelle 4 mittels eines Rotorwellenlagers 6 rotierbar gelagert. Die Antriebswelle 5 ist auf einer der Rotorwelle 4 abgewandten Seite der Antriebswelle 5 mittels eines Antriebswellenlagers 7 rotierbar gelagert.
  • In einem Übergangsbereich 11 der Rotorwelle 4 und der Antriebswelle 5 ist die Antriebswelle 5 und die Rotorwelle 4 mittels eines Mittellagers 8 gelagert. Das Mittellager 8 weist einen Innenring 9 und einen Außenring 10 auf. In dem Bereich, in welchem die Rotorwelle 4 und die Antriebswelle 5 miteinander verbunden sind, überlappen sich die Rotorwelle 4 und die Antriebswelle 5 zumindest zum Teil in einem Überlappungsbereich 12. Der Übergangsbereich 11 kann sich über den gesamten Überlappungsbereich 12 und über teils einen zum Überlappungsbereich 12 angrenzenden Bereich hinaus erstrecken. Der Übergangsbereich 11 ist dabei insbesondere dadurch begrenzt bzw. so dimensioniert, dass keine nennenswerten Biegemomente auftreten. Der Übergangsbereich 11 wird insbesondere durch den Überlappungsbereich 12 und/oder durch den zusätzlichen für die Anordnung des Mittellagers 8 notwendigen Bauraum bzw. durch dessen entsprechenden axialen Bereich definiert bzw. bestimmt.
  • Der Innenring 9 weist einen Fortsatz 13 auf. Mit Hilfe des Fortsatzes 13 ist am Innenring 9 ein Zentriersitz 14 ausgebildet. Ein Teilbereich des Außenumfangs der Antriebswelle 5 ist mithilfe des Innenringes 9 gelagert. Die Rotorwelle 4 ist insbesondere an einem der Antriebswelle 5 zugewandten Endbereich 15 als Hohlwelle ausgeführt. Der Endbereich 15 der Rotorwelle 4 ist am Zentriersitz 14 des Innenrings 9 abgestützt. Um das Gewicht der Antriebswelle 5 zu reduzieren und um trotzdem eine hohe Festigkeit der Antriebswelle 5 zu erreichen, ist insbesondere die komplette Antriebswelle 5 als eine Hohlwelle ausgeführt.
  • Dieses erste Detail, nämlich der Übergangsbereich 11, des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Antriebsstranges 1 aus 1 ist in 2 in einer Seitenansicht im Schnitt gezeigt. Für gleiche Bauteile werden in allen Figuren im Wesentlichen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • In 3 ist schematisch ein zweites Detail, nämlich die Antriebswelle 5 mit den zugehörigen Lagern, nämlich dem Mittellager 8 und dem Antriebswellenlager 7, des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Antriebsstranges aus 1 in einer Seitenansicht im Schnitt dargestellt.
  • 4 zeigt schematisch ein drittes Detail des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Antriebsstranges aus 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. In 4 ist die Rotorwelle 4 mit dem zugehörigen Rotorwellenlager 6 gezeigt.
  • Alternativ zu den in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass ein Teilbereich des Außenumfangs der Rotorwelle mithilfe des Innenringes gelagert ist. Die Antriebswelle ist dann zumindest an einem der Rotorwelle zugewandten Endbereich als Hohlwelle ausgeführt. In diesem Falle ist der Endbereich der Antriebswelle am Zentriersitz des Innenrings abgestützt.
  • Der Endbereich 15 der Rotorwelle 4 oder alternativ der Endbereich der Antriebswelle ist mittels eines Teilbereichs seines Innenumfangs an einem Außenumfang des Fortsatzes 13 abgestützt.
  • Mittels des Zentriersitzes 14 ist sichergestellt, dass eine Achse der Rotorwelle 4 und eine Achse der Antriebswelle 5 eine gemeinsame Achse bilden. Dadurch, dass der Innenumfang der Rotorwelle 4 an dem Außenumfang des Fortsatzes 13 abgestützt ist, können besonders gut auch radiale Kräfte mittels des Fortsatzes 13 abgestützt werden.
  • Die Antriebswelle 5 weist eine Schulter 16 und eine Nut 17 auf. In der Nut 17 ist ein Sicherungsring 18 angeordnet. Der Innenring 9 ist zwischen dem Sicherungsring 18 und der Schulter 16 angeordnet. Dabei ist eine erste Stirnseite des Innenringes 9 an dem Sicherungsring 18 abgestützt und eine zweite - der ersten Stirnseite gegenüberliegende - Stirnseite des Innenringes 9 ist an der Schulter 16 abgestützt. Die Position der Antriebswelle 5 ist somit durch die Position des Innenringes 9 des Mittellagers 8 bestimmt. Eine axiale Bewegung der Antriebswelle 5 gegenüber dem Innenring 9 wird mittels des Sicherungsringes 18 und der Schulter 16 vermieden.
  • In der alternativen, bereits oben beschriebenen, aber in den Figuren nicht gezeigten Variante weist die Rotorwelle eine Schulter und eine Nut auf. Der Sicherungsring ist dann innerhalb der Nut der Rotorwelle angeordnet. Der Innenring ist in diesem Falle zwischen dem Sicherungsring und der Schulter der Rotorwelle angeordnet. Eine erste Stirnseite des Innenringes ist an dem Sicherungsring abgestützt und eine zweite - der ersten Stirnseite gegenüberliegende - Stirnseite des Innenringes ist an der Schulter abgestützt.
  • Die Rotorwelle 4 und die Antriebswelle 5 sind mittels einer Steckverzahnung 19 miteinander gekoppelt bzw. drehfest wirksam verbunden. Mittels der Steckverzahnung 19 können geringe, aufgrund von Fertigungstoleranzen auftretende Abweichungen der Abmaße der Rotorwelle 4 bzw. der Antriebswelle 5 von idealen Abmaßen ausgeglichen werden. Aus dem Stand der Technik sind weitere Verbindungsmöglichkeiten zweier Wellen bekannt, welche alternativ zum Einsatz kommen können.
  • Der Innenring 9 weist einen Axialanschlag 20 auf. Dieser Axialanschlag 20 ist angrenzend zum Fortsatz 13 angeordnet. Eine Stirnseite der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle 4 ist an dem Axialanschlag 20 abgestützt.
  • An der Antriebswelle 5 ist eine Verzahnung 21 zum Antrieb eines Radsatzes ausgebildet. Die Verzahnung und der Radsatz sind Teil des Getriebes 3. Abtriebsseitig ist das Getriebe mit zumindest einem Antriebsrad des Fahrzeuges koppelbar. Die Verzahnung 21 und die Antriebswelle 5 sind als ein integrales Bauteil ausgeführt. Denkbar wäre dem hingegen auch, ein die Verzahnung 21 aufweisendes Zahnrad an der Antriebswelle 5 anzuordnen und mittels einer Welle-Nabe-Verbindung mit der Antriebswelle 5 zu verbinden.
  • Es sind Kühlnuten 22 und Kühlbohrungen 23 zur Zufuhr von Kühlfluid in die Antriebswelle 5 und in die Rotorwelle 4 eingebracht. Bei Betrieb des Antriebsstranges 1 ist somit überschüssige Wärme von den Bauteilen des Antriebstranges 1 abführbar. Die Wärme entsteht insbesondere an Lagern wie dem Mittellager 8, dem Rotorwellenlager 6 oder dem Antriebswellenlager 7. Durch die Abfuhr der Wärme wird sichergestellt, dass die Temperaturen der Bauteile des Antriebsstranges 1, insbesondere die Temperaturen der Lager in einem für den Einsatz der Bauteile des Antriebsstranges 1 zulässigen Bereich gehalten werden. Die Kühlnuten 22 und Kühlbohrungen 23 sind dabei Teil eines hier nicht gezeigten Kühlkreislaufes, welcher steuer- und / oder regelbar ist.
  • Das Mittellager 8 ist als Kugellager ausgeführt. Der Einsatz anderer Wälzlager für das Mittellager ist denkbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Antriebstrang
    2
    Elektromaschine
    3
    Getriebe
    4
    Rotorwelle
    5
    Antriebswelle
    6
    Rotorwellenlager
    7
    Antriebswellenlager
    8
    Mittellager
    9
    Innenring
    10
    Außenring
    11
    Übergangsbereich
    12
    Überlappungsbereich
    13
    Fortsatz
    14
    Zentriersitz
    15
    Endbereich
    16
    Schulter
    17
    Nut
    18
    Sicherungsring
    19
    Steckverzahnung
    20
    Axialanschlag
    21
    Verzahnung
    22
    Kühlnuten
    23
    Kühlbohrungen
  • 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 102018104685 A1 [0002]
    • DE 102011015085 A1 [0003]
    • US 5295413 A [0005]

Claims (10)

  1. Antriebstrang (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit mindestens einer Elektromaschine (2) und mit mindestens einem Getriebe (3), wobei die Elektromaschine (2) eine Rotorwelle (4) und das Getriebe (3) eine Antriebswelle (5) aufweist, wobei die Rotorwelle (4) und die Antriebswelle (5) funktional wirksam miteinander koppelbar und / oder verbunden sind, wobei die Rotorwelle (4) auf einer der Antriebswelle (5) abgewandten Seite der Rotorwelle (4) mittels eines Rotorwellenlagers (6) rotierbar gelagert ist, wobei die Antriebswelle (5) auf einer der Rotorwelle (4) abgewandten Seite der Antriebswelle (5) mittels eines Antriebswellenlagers (7) rotierbar gelagert ist, wobei die Rotorwelle (4) und / oder die Antriebswelle (5) in einem Übergangsbereich (11) der Rotorwelle (4) und der Antriebswelle (5) mittels eines Mittellagers (8) gelagert ist, und wobei das Mittellager (8) einen Innenring (9) und einen Außenring (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (9) einen Fortsatz (13) aufweist, wobei mit Hilfe des Fortsatzes (13) am Innenring (9) ein Zentriersitz (14) ausgebildet ist, wobei ein Teilbereich des Außenumfangs der Antriebswelle (5) mithilfe des Innenringes (9) lagerbar und / oder abstützbar ist, wobei die Rotorwelle (4) zumindest an einem der Antriebswelle (5) zugewandten Endbereich (15) als Hohlwelle ausgeführt ist, und wobei der Endbereich (15) der Rotorwelle (4) am Zentriersitz (14) des Innenrings (9) lagerbar und / oder abstützbar ist.
  2. Antriebstrang für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit mindestens einer Elektromaschine und mit mindestens einem Getriebe, wobei die Elektromaschine eine Rotorwelle und das Getriebe eine Antriebswelle aufweist, wobei die Rotorwelle und die Antriebswelle funktional wirksam miteinander koppelbar und / oder verbunden sind, wobei die Rotorwelle auf einer der Antriebswelle abgewandten Seite der Rotorwelle mittels eines Rotorwellenlagers rotierbar gelagert ist, wobei die Antriebswelle auf einer der Rotorwelle abgewandten Seite der Antriebswelle mittels eines Antriebswellenlagers rotierbar gelagert ist, wobei die Rotorwelle und / oder die Antriebswelle in einem Übergangsbereich der Rotorwelle und der Antriebswelle mittels eines Mittellagers gelagert ist, und wobei das Mittellager einen Innenring und einen Außenring aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring einen Fortsatz aufweist, wobei mit Hilfe des Fortsatzes am Innenring ein Zentriersitz ausgebildet ist, wobei ein Teilbereich des Außenumfangs der Rotorwelle mithilfe des Innenringes lagerbar und / oder abstützbar ist, und wobei die Antriebswelle zumindest an einem der Rotorwelle zugewandten Endbereich als Hohlwelle ausgeführt ist, und wobei der Endbereich der Antriebswelle am Zentriersitz des Innenrings lagerbar und / oder abstützbar ist.
  3. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (15) der Rotorwelle (4) bzw. der Endbereich der Antriebswelle mittels eines Teilbereichs seines Innenumfangs an einem Außenumfang des Fortsatzes (13) lagerbar und / oder abstützbar ist.
  4. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) eine Schulter (16) und eine Nut (17) aufweist, wobei ein Sicherungsring (18) innerhalb der Nut (17) angeordnet ist, wobei der Innenring (9) zwischen dem Sicherungsring (18) und der Schulter (16) angeordnet ist, wobei eine erste Stirnseite des Innenringes (9) am dem Sicherungsring (18) abstützbar ist, und wobei eine zweite - der ersten Stirnseite gegenüberliegende - Stirnseite des Innenringes (9) an der Schulter (16) abstützbar ist.
  5. Antriebstrang nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle eine Schulter und eine Nut aufweist, wobei ein Sicherungsring innerhalb der Nut angeordnet ist, wobei der Innenring zwischen dem Sicherungsring und der Schulter angeordnet ist, wobei eine erste Stirnseite des Innenringes an dem Sicherungsring abstützbar ist, und wobei eine zweite - der ersten Stirnseite gegenüberliegenden - Stirnseite des Innenringes an der Schulter abstützbar ist.
  6. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (4) und die Antriebswelle (5) mittels einer Steckverzahnung (19) miteinander koppelbar sind, insbesondere drehfest miteinander verbunden sind.
  7. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (9) einen Axialanschlag (20) aufweist, wobei der Axialanschlag (20) angrenzend zum Fortsatz (13) angeordnet ist, und wobei eine Stirnseite der Rotorwelle (4) bzw. eine Stirnseite der Antriebswelle an dem Axialanschlag (20) abstützbar ist.
  8. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebswelle (5) eine Verzahnung (21) zum Antrieb eines Radsatzes ausgebildet ist.
  9. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Antriebswelle (5) und / oder in die Rotorwelle (4) Kühlnuten (22) und / oder Kühlbohrungen (23) zur Zufuhr von Kühlfluid eingebracht sind.
  10. Antriebstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittellager (8) als Wälzlager, insbesondere als ein Kugellager ausgeführt ist.
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