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Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung für die Übertragung von fluiden Medien zwischen zwei sich zueinander relativ drehenden Bauteilen, insbesondere in einem Antriebsstrangs eines Fahrzeugs.
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Im Stand der Technik sind Drehübertragungen bekannt, wobei eine Welle von einem weiteren Bauteil umschlossen ist, wobei beide Bauteile jeweils mit einer umlaufenden Nut ausgebildet ist, welche sich einander überdeckend angeordnet sind. Über die Nuten wird jeweils das fluide Medium zu- beziehungsweise abgeführt und über die sich überdeckenden Nuten kann das fluide Medium zwischen den Bauteilen übertreten.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine alternative Drehdurchführung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist es den benötigten Bauraum zu reduzieren und eine Gewichtsreduzierung gegenüber dem Stand der Technik zu erreichen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Drehdurchführung zur Übertragung eines fluiden Mediums zwischen zweier zueinander relativ drehenden Bauteilen, wobei beide Bauteile jeweils zumindest einen Kanal für die Zuführung beziehungsweise Ableitung des fluiden Mediums aufweist, wobei eines der Bauteile eine Welle und das andere Bauteil einen die Welle umgebender Führungsbereich ist, wobei das drehende Bauteil eine umlaufende Nut aufweist, in welche zumindest ein Kanal mündet, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht drehende Bauteil eine sich nur über einen Teil seines Umfangs erstreckte Aussparung aufweist, und dass ein Zuführkanal in der Aussparung mündet.
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Die Drehdurchführung umfasst eine Aussparung, wobei sich die Aussparung nur über einen Teil des Innenumfangs erstreckt. Hierdurch kann der Führungsbereich materialsparend und somit gewichtsreduziert ausgebildet werden, da nur über einen entsprechenden Teil des Umfangs eine entsprechende große Dicke des Führungsbereichs zur Aufnahme der Aussparung vorgesehen werden muss.
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Durch eine entsprechende Ausbildung der Welle kann über eine derartige Drehdurchführung auch eine drehlageabhängige Versorgung erreicht werden, bei der die Übertragung des fluiden Mediums abhängig vom Drehwinkel der Welle unterbrochen oder gegeben ist.
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In die Aussparung der Drehdurchführung mündet ein Zuführkanal. Der Zuführkanal kann direkt mit einem Anschluss verbunden sein oder mit einem Verteiler, mit dem neben dem Zuführkanal gegebenenfalls noch weitere Kanäle und/oder Anschlüsse verbunden sein können.
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Ausführungsformen einer Drehdurchführung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Welle das drehende Bauteil ist, und dass der Führungsbereich an einem Teil seines Innenumfangs die Aussparung aufweist, und dass die Nut in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig mit der Aussparung überlappt.
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Durch eine vollständige Überdeckung der Nut durch die Aussparung wird eine ausreichende Übertragung des fluiden Mediums auch bei einem leichten axialen Spiel beziehungsweise Bewegung der Welle im Betrieb sichergestellt.
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Drehdurchführungen gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal radial in die Nut und/oder die Aussparung mündet. Insbesondere bei einem in der Welle zentral liegendem Kanal und/oder flacher Nut ist eine radiale Mündung bevorzugt.
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Ausführungsformen einer Drehdurchführung sind dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal axial in die Nut und/oder die Aussparung mündet. Bei tiefen Nuten kann der Kanal axial in die Nut münden, wodurch Druckverluste durch Fliehkräfte aufgrund des größeren Durchmesser verringerbar sind. Entsprechend sind auch diagonal verlaufende Kanäle möglich, um die Verluste aufgrund der Änderung des Fließrichtung zu verringern.
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Drehdurchführungen gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei axial benachbarte Nuten vorgesehen sind, welche mit unterschiedlichen Kanälen zur Versorgung unterschiedlicher Ziele mit Fluid verbunden sind.
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Bevorzugte Ausführungsformen einer Drehdurchführung sind dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aussparungen vorgesehen sind, und dass die Aussparungen in Umfangsrichtung zumindest teilweise versetzt angeordnet sind. Indem mehrere Aussparungen vorgesehen sind, können unterschiedliche fluide Medien und/oder unterschiedliche Volumenströme oder Drücke bereitgestellt werden. Ebenfalls können die Aussparungen aufgrund ihrer nur teilweise über den Umfang verlaufenden Erstreckung in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden, wodurch ein Zuführkanal einfach an der anderen Aussparung vorbeigeführt werden kann, ohne den benötigten Bauraum signifikant zu vergrößern.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen einer Drehdurchführung sind dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Aussparung für mehrere Nuten vorgesehen ist, wobei die Aussparung eine entsprechende axiale Erstreckung aufweist. Diese beiden Nuten können über eine gemeinsame Aussparung versorgt werden.
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Drehdurchführungen gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbereich integral in einem Gehäuse- oder Strukturbauteil ausgebildet ist. Eine Drehdurchführung ist vorteilhafterweise in einem feststehenden Bauteil eines Gehäuses oder einem Strukturbauteil vorgesehen, hierdurch wird die Versorgung mit dem fluiden Medium vereinfacht und es ist eine genaue Positionierung erreichbar.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Trägereinheit für einen Antriebsstrang umfassend eine Drehdurchführung gemäß der Beschreibung.
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Ebenfalls ein Aspekt der Erfindung ist ein Antriebsstrang eines Fahrzeugs umfassend ein Gehäuse mit einer erfindungsgemäßen Drehdurchführung.
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Ausführungsformen einer Trägereinheit für einen Antriebsstrang umfassend zumindest drei über den äußeren Umfang verteilte Anschraubpunkte, einen zentral angeordneten Führungsbereich und einen radial dazwischen angeordneten Aufnahmebereich, wobei der Führungsbereich einen gegenüber dem Aufnahmebereich größer axiale Erstreckung aufweist und zumindest einen Lagersitz und zumindest eine Drehdurchführung für ein fluides Medium aufweist, wobei der Aufnahmebereich zumindest einen Anschluss für das fluide Medium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufnahmebereich nur über einen Teil des Umfangs erstreckt, und dass der Aufnahmebereich im vertikal oberen Teil des Umfangs, direkt mit dem Führungsbereich verbunden, vorgesehen ist.
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Um eine Verbindung mit dem Gehäuse zu erreichen, sind die mindestens drei Anschraubpunkt vorgesehen. Durch die mindestens drei über den Umfang verteilten Anschraubpunkte kann die Trägereinheit sicher im Gehäuse gehalten werden und eventuell auftretende Kippmomente aufgenommen werden.
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Die Trägereinheit dient zur Führung zumindest einer Welle. Hierzu umfasst die Trägereinheit einen zentral um die Welle vorgesehenen Führungsbereich, welcher in axiale Richtung eine Länge aufweist, um zumindest einen Lagersitz für ein die Welle lagerndes Lager vorzusehen und zumindest eine Drehdurchführung aufweist, um eine Übertragung eines fluiden Mediums an die Welle zu ermöglichen.
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Der Führungsbereich ist mit einem radial verlaufenden Aufnahmebereich, welcher eine geringere axiale Dicke als der Führungsbereich aufweist, mit den, den Führungsbereich radial umgebenden, Anschraubpunkten, vorzugsweise einteilig, verbunden.
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Der Aufnahmebereich ist hierbei nur in vertikaler Richtung oberen Bereich mit dem Führungsbereich verbunden. Hierdurch ist zumindest im unteren Bereich eine Öffnung vorgesehen, mit der beide axial zur Trägereinheit benachbarten Räume miteinander verbunden sind. Durch diese Verbindung der axialen Räume können diese einen zumindest teilweise gemeinsamen Kühl- und/oder Schmierkreislauf aufweisen und/oder andere Bauteile, wie Leitungen, Steuerelemente, Wellen und dergleichen, in den jeweils direkt anderen Raum reichen.
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Ausführungsformen einer Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmebereich zumindest zwei Befestigungspunkte für einen Rotorlagesensor und einen mit dem Rotorlagesensor zumindest signaltechnisch verbundenen Kontaktsteckers und/oder eines Halters für den Kontaktstecker vorgesehen sind.
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Die Trägereinheit ist vorzugsweise für die Welle einer elektrischen Maschine beziehungsweise mit dem Rotor einer elektrischen Maschine verbindbaren Welle vorgesehen und axial benachbart zur elektrischen Maschine vorgesehen. Ein zur Erfassung der Lage des Rotors der elektrischen Maschine ausgebildeter Rotorlagesensor wird vorteilhafterweise an Befestigungspunkten, welche im Aufnahmebereich vorgesehen sind, positioniert. Zur Signalübertragung ist der Rotorlagesensor über einen Kontaktstecker mit weiteren elektronischen Bauteilen verbunden. Zur sicheren Positionierung und um langfristig eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten ist zumindest ein Befestigungspunkt der zumindest zwei Befestigungspunkte zur Befestigung des mit dem Rotorlagesensor verbundenen Kontaktsteckers beziehungsweise eines diesen Kontaktstecker haltenden Halter vorgesehen. Zur sicheren Positionierung des Rotorlagesensors sind vorteilhafterweise zumindest zwei Befestigungspunkte für den Rotorlagesensor vorgesehen.
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Trägereinheiten gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufnahmebereich in vertikaler Richtung nicht weiter nach unten erstreckt als der Führungsbereich.
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Hierdurch ist ein möglichst großer Bereich für die Öffnung zwischen den beiden axialen Räume des Gehäuses ermöglicht, wobei gleichzeitig der Führungsbereich stabil gehalten und im Gehäuse positioniert ist.
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Ausführungsformen einer Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass die Anschraubpunkte an radial vorstehenden Laschen vorgesehen sind.
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Durch die radial vorstehenden Laschen für die Anschraubpunkte kann zum einen die Anbindung an das Gehäuse vereinfacht werden oder flexibel ausgebildet werden. Zum anderen kann durch die Laschen auch im vertikal oberen Bereich zwischen den Laschen, dem Gehäuse und dem Aufnahmebereich optional zumindest eine weitere Öffnung zwischen den axialen Räumen vorgesehen werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen einer Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lasche in Umfangsrichtung geneigt vorgesehen ist.
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Aufgrund der Neigung in Umfangsrichtung kann vorteilhafterweise der Abstand zwischen benachbarter Laschen beziehungsweise der Umfangswinkel des Gesamtumfangs, in dem Laschen vorgesehen sind, vergrößert werden. Alternativ oder kumulativ kann hierdurch auch die Lasche zumindest teilweise in die Richtung der in bevorzugter Drehrichtung laufenden Welle aufgebrachte tangentialen Kraftwirkung ausgerichtet werden.
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Trägereinheiten gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Anschlüsse für ein fluides Medium vorgesehen sind, und dass jeweils zumindest ein Anschluss einen Eingang und zumindest ein Anschluss einen Ausgang darstellt. Über diese Anschlüsse können die Versorgungsleitungen und andere Elemente zum Transportieren, Verteilen oder Abgeben des fluiden Mediums angeschlossen werden. Das fluide Medium ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, wie ein Schmier- und/oder Kühlöl, eine wässrige Lösung oder eine andere Kühlflüssigkeit.
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Bevorzugte Ausführungsformen einer Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmebereich zumindest ein Befestigungspunkt für ein mit dem Ausgang verbundenen Leitelement vorgesehen ist.
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Vorteilhafterweise ist ein Leitelement für das fluide Medium, insbesondere wenn dieses das fluide Medium direkt in einen der axialen Räume beziehungsweise an ein innerhalb des Gehäuses angeordneten Bauteil, wie beispielsweise einen Wicklungskopf der elektrischen Maschine, abgibt, zusätzlich an der Trägereinheit befestigt, um das Leitelement zu tragen und sicher zu positionieren. Hierzu ist im Aufnahmebereich zumindest ein Befestigungspunkt vorgesehen.
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Ausführungsformen einer Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich einen Verteiler für das fluide Medium aufweist.
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Um das über den zumindest einen Eingang zugeführte fluide Medium an verschiedene Stellen zu führen ist im Aufnahmebereich ein Verteiler vorgesehen, um das fluide Medium, gegebenenfalls gesteuert, an die entsprechenden Anschlüsse und/oder Drehdurchführungen zu leiten.
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Trägereinheiten gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmebereich axial vorstehende Versteifungsrippen vorgesehen sind.
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Durch Versteifungsrippen wird die mechanische Stabilität der Trägereinheit verbessert und dadurch entsprechend auch die Positionierung des Führungsbereichs sowie der darin geführten Welle.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass im Führungsbereich eine Beölungsöffnung vorgesehen ist, welche Öl zu dem Lagersitz zuführt, und dass zwei Versteifungsrippen in Umfangsrichtung jeweils auf einer Seite der Beölungsöffnung mit dem Führungsbereich verbunden sind, wodurch eine Ölleitfläche als eine Teilfläche des Aufnahmebereichs definiert ist, um der Beölungsöffnung Öl zuzuführen.
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Eine Teilfläche des Aufnahmebereichs kann als Ölleitfläche für im als Nassraum genutzten Gehäuse vorgesehen werden, um Kühl- und Schmieröl aufzufangen. Die ÖIleitfläche ist durch Versteifungsrippen begrenzt und durch die Versteifungsrippen läuft das an der Ölleitfläche aufgefangene Öl an einer Beölungsöffnung am Führungsbereich zusammen. Über die Beölungsöffnung kann das Öl beispielsweise zu einem Lagersitz zur Schmierung des Lagers geleitet werden.
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Ausführungsformen einer Trägereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Drehdurchführungen im Führungsbereich vorgesehen sind. Für unterschiedliche Funktionen können mehrere Drehdurchführungen vorgesehen sein. Da sich zumindest eine der Drehdurchführungen nur über einen Teil des Umfangs erstreckt, können die Drehdurchführungen in axialer Richtung nicht oder nur teilweise überlappend vorgesehen werden. Durch eine versetzte Anordnung kann gegebenenfalls ein Zuführkanal für eine der Aussparungen in axialer Richtung auf einem Durchmesser, welcher mit der Aussprung der anderen Drehdurchführung überlappend liegt, angeordnet werden und in Umfangsrichtung an der Aussparung vorbeigeführt sein. Hierdurch kann der Außendurchmesser des Führungsbereichs geringgehalten werden.
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Ausführungsformen eines Antriebsstrang enthaltend eine elektrische Maschine und ein Übertragungsglied sind dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche vorgesehen ist, dass die Trägereinheit über die Anschraubpunkte mit einem Gehäuse verbunden ist, und dass die Trägereinheit zwischen der elektrischen Maschine und dem Übertragungsglied angeordnet ist. Durch einen derartig ausgebildeten Antriebsstrang können die in der Beschreibung ausgeführten Vorteile im Antriebsstrang erreicht werden.
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Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Anschraubpunkte an einer radial vorstehenden Lasche vorgesehen ist, und dass sich der Aufnahmebereich in Umfangsrichtung benachbart zur Lasche nicht bis zum Gehäuse erstreckt, um eine lichte Weite vorzusehen. Mit einer derartigen Ausbildung wird zwischen Gehäuse und dem Aufnahmebereich im oberen Bereich eine weitere Öffnung zwischen den axial benachbarten Räumen erreicht. Dies kann für die gleichen Zwecke wie auch die Öffnung im unteren Bereich dienen. Des Weiteren führt dies zu einer weiteren Reduzierung des Gewichts.
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Antriebsstränge gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied eine Kupplung oder ein Getriebe ist. Die Trägereinheit kann als Lagerstelle einer zwischen der elektrischen Maschine und einem folgenden Übertragungsglied und teilweise Abtrennung der jeweils zugeordneten Räume dienen. Abhängig vom Aufbau des Antriebsstrang ist das Übertragungsglied vorzugsweise als Getriebe ausgebildet, wobei das Getriebe als eine oder mehrere, insbesondere automatisch, schaltbare Getriebestufen umfasst.
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Alternativ oder kumulativ kann auch eine Kupplung vorgesehen sein, um die elektrische Maschine vom weiteren Antriebstrang zu trennen. Dies kann beispielsweise bei einem Hybridantriebsstrang zum Abtrennen des folgenden Antriebsstrangs verwendet werden, um einen rein generatorischen Betrieb mit einem weiteren Antrieb zu ermöglichen und/oder zum auch zum Abtrennen eines im vorherigen Antriebsstrang angeordneten weiteren Antriebs, zur Reduzierung der bewegten Masse.
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Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit.
- 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit.
- 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit ohne angebaute Teile.
- 4 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung entlang der Drehachse eines Ausführungsbeispiels.
- 5 zeigt eine horizontale Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels.
- 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene im Bereich einer Drehdurchführung eines Ausführungsbeispiels.
- 7 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils eines montierten Ausführungsbeispiels mit einer Drehdurchführung im Bereich des Führungsbereichs.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit. Die Trägereinheit ist über Anschraubpunkte (10) an einem nicht dargestellten Gehäuse eines Antriebsstrangs befestigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschraubpunkte (10) an Laschen (11) vorgesehen. Diese Laschen (11) gehen in einen Scheibensegment-förmigen Aufnahmebereich (20) über. In einem zentralen Bereich ist der Führungsbereich (30) vorgesehen, welcher im Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Aufnahmebereich (20) ausgebildet ist.
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Der Führungsbereich (30) weist in axialer Richtung eine größere Länge auf als der Aufnahmebereich (20) und steht somit zumindest an einer Stirnfläche des Aufnahmebereichs axial vor. Im Führungsbereich sind ein Lagersitz (32) und zumindest eine Drehdurchführung (40) vorgesehen, um eine nicht dargestellte Welle des Antriebsstrangs zu lagern und mit einem fluiden Medium zu versorgen.
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Im beziehungsweise am Aufnahmebereich (20) sind Anschlüsse (21) für Leitelemente (60) vorgesehen, mit welchen ein oder mehrere fluide Medien zu- oder abgeführt werden können. Die fluiden Medien können ausgewählt sein aus hydraulischem Druckmittel, zur Steuerung von Funktionen, Schmierstoffen und/oder Kühlflüssigkeiten. Vorzugsweise wird nur ein einheitliches Öl verwendet, welches Kühl- und Schmierfunktionen übernehmen kann, als auch gegebenenfalls als hydraulischen Druckmittel verwendbar ist, wodurch eine Gefahr der Vermischung unterschiedlicher Medien ausgeschlossen werden kann.
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Die Anschlüsse (21) sind in 1 mit einem Verteiler (25) verbunden, durch welchen das fluide Medium zwischen den Anschlüssen (21) und den im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Drehdurchführungen (40) verteilt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt über die beiden von unten kommenden Leitelemente (60) die Zuführung eines Kühl-Schmierstoff an den Verteiler (25), wodurch die beiden Drehdurchführungen (40) gegebenenfalls mit unterschiedlichen Drücken versorgt werden können. Über den oberen Anschluss (21) und dem damit verbundenen Leitelement (60) wird ein weiteres Bauteil mit dem fluiden Medium aus dem Verteiler (25) versorgt.
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Am Aufnahmebereich (20) ist ebenfalls ein Rotorlagesensor (70) befestigt, welcher mit einem Rotor einer elektrischen Maschine zusammenwirkt. Des Weiteren ist ein Halter (72) für einen Kontaktstecker (71) des Rotorlagesensors (70), im dargestellten Ausführungsbeispiel direkt benachbart zum Rotorlagesensor (70), am Aufnahmebereich (20) befestigt. Hierdurch ist eine genaue Positionierung sichergestellt.
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Der Aufnahmebereich (20) weist ebenfalls Versteifungsrippen (23) auf, wodurch die mechanische Stabilität verbessert wird. Die Versteifungsrippen (23) erstrecken sich vom zentralen Führungsbereich (30) bis an den radial äußeren Rand des Aufnahmebereichs (20). Vorzugsweise verläuft eine Versteifungsrippe (23) auch entlang des äußeren Umfangs Aufnahmebereichs (20) und ebenfalls an Laschen (11) sind Versteifungen vorgesehen.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit. Der grundsätzliche Aufbau entspricht der 1, weshalb auf die dahingehende Beschreibung verwiesen wird.
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Ein im oberen Bereich an einem als Ausgang wirkenden Anschluss (21) ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Leitelement (60) am Aufnahmebereich (20) befestigt vorgesehen, mit dem über Düsen (61) ein fluides Medium direkt in einen der axialen Räume des Gehäuses abgegeben wird. Hierdurch kann beispielsweise ein Wicklungskopf der elektrischen Maschine gekühlt werden oder auch eine Getriebestufe mit Schmieröl versorgt werden.
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Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass zwei Versteifungsrippen (23) oberhalb des Führungsbereiches (30) eine Ölleitfläche (24) begrenzen. Die Versteifungsrippen (23) laufen von radial außen nach radial innen aufeinander zu und treffen jeweils auf in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden einer Beölungsöffnung (31) im Führungsbereich (30) auf den Führungsbereich (30). Durch die Ölleitfläche (24) wird durch rotierende Bauteile in einem als Nassraum genutzten axialen Raum des Antriebsstrangs verteiltes Schmieröl aufgefangen und über die sich aufgrund der Versteifungsrippen (23) verjüngende Ölleitfläche (24) zur Beölungsöffnung (31) geleitet. Durch die Beölungsöffnung (31) kann das gesammelte Schmieröl zur Schmierung des Lagers genutzt werden, wodurch eine separate Ölversorgung des Lagers, beispielsweise über den Verteiler (25), gegebenenfalls entfallen kann.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit ohne angebaute Bauteile, wie den Rotorlagesensor (70) und dergleichen, als auch ohne Deckel des Verteilers (25). Der grundlegende Aufbau entspricht den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2.
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In den im Aufnahmebereich (20) vorgesehenen Teil des Verteilers (25) sind die Übergänge in die Zuführkanäle (42) zu den Drehdurchführungen (40) im Führungsbereich (30) ersichtlich.
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In 3 sind ebenfalls die Befestigungspunkte (22) gezeigt, an denen Anbauteile, wie beispielsweise der Rotorlagesensor (70), ein Kontaktstecker (71) hierfür und/oder ein Halter (72) für den Kontaktstecker (71) oder auch Leitelemente (60), im Aufnahmebereich (20) befestigt werden können. Vorzugsweise weisen die Befestigungspunkte (22) ein Gewinde auf, um eine lösbare Verbindung zu ermöglichen. Besonders bevorzugt, wird ein dargestelltes Innengewinde vorgesehen, um eine Befestigung über Schrauben zu ermöglichen. Alternativ sind auch Befestigungen über axial vorstehende Gewindebolzen und Muttern oder auch Rastverbindungen als auch Nietverbindungen möglich.
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Neben den Befestigungspunkten (22) sind in 3 auch zwei optionale Referenzpunkte (26) vorgesehen. Diese können zur Positionierung der Trägereinheit während einer Fertigung und/oder der Montage genutzt werden, um eine hohe Präzision sowie gegebenenfalls hohen Automatisierungsgrad zu erreichen.
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4 zeigt einen vertikalen Schnitt entlang der Drehachse durch ein Ausführungsbeispiel einer Trägereinheit.
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Die Versteifungsrippen (23) sind in diesem Ausführungsbeispiel nur auf einer Seite des Aufnahmebereichs (20) vorgesehen, wobei auch Varianten mit Versteifungsrippen (23) auf der gegenüberliegenden oder auf beiden axialen Stirnflächen möglich sind.
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Die Anschraubpunkte (10) und die Laschen (11) stehen in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel in einer axialen Richtung, hier nach links, vor. Der Führungsbereich (30) ist hier in die entgegengesetzte Richtung vorstehend ausgeführt.
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Im Führungsbereich (30) ist ein Lagersitz (32) und zwei Drehdurchführungen (40) gezeigt. Der Lagersitz (32) ist hierbei vorzugsweise zumindest teilweise axial mit dem Aufnahmebereich (20) überlappend vorgesehen, wodurch die Positionierung des in 4 nicht dargestellten Lagers (90) sowie die Übertragung der Lagerkräfte verbessert ist.
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Die Drehdurchführungen (40) weisen jeweils eine Aussparung (41) auf, welche sich nur über einen Teil des Umfangs des Führungsbereichs (30) erstreckt. Die Zuführkanäle (42) münden im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer axialen Richtung zentral in den Aussparungen (41), wobei diese am radial äußeren Bereich der Aussparung (41) in die Aussparung (41) übergehen.
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Die in 4 erkennbaren optionalen umlaufenden Einstiche im axialen Bereich der Aussparungen (41) können fertigungsbedingt als Zugabe zur Abgrenzung zu den axial zu den Aussparungen (41) benachbarten Dichtflächen (43) entstehen beziehungsweise vorgesehen werden, oder als Positionierhilfe für weitere Bauteile, wie einer Blende (80), im Bereich der Drehdurchführung genutzt werden.
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5 zeigt einen horizontalen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Ausführungsbeispiels. Der Aufbau entspricht hierbei prinzipiell der 4, wobei im Führungsbereich (30) zusätzliche Bauteile dargestellt sind. Zum einen ist ein Lager (90), hier beispielsweise ein Zylinderrollenlager, im Lagersitz (32), zur Lagerung der nicht gezeigten Welle (50) gezeigt. Zum anderen ist im Bereich der Drehdurchführungen (40) eine Blende (80) vorgesehen. Die Blende (80) weist hierbei jeweils im Bereich der Aussparungen (41) Durchtrittsöffnungen auf, durch welche der Durchflussquerschnitt festgelegt und ein Fliehkraftbedingter Druckverlust verringert wird.
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Aus 5 ist auch beispielhaft ersichtlich, wie der Zuführkanal (42) einer Drehdurchführung (40) von dem Verteiler (25) durch den Aufnahmebereich (20) und dem Führungsbereich (30) bis zur Aussparung (41) verläuft.
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6 zeigt einen Schnitt durch einen zentralen Ausschnitt senkrecht zu der Drehachse im Bereich einer Drehdurchführung (40) im montierten Zustand. Im Aufnahmebereich (20) ist der Führungsbereich (30) vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im oberen Bereich eine Beölungsöffnung (31) vorgesehen. Im unteren Bereich ist der Übergang des Führungsbereichs (30) in den Aufnahmebereich (20) abgeflacht, um eine möglichst große Öffnung zwischen den axialen Räumen zu erzielen.
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Im Führungsbereich (30) ist die Aussparung (41) über einen Teil des Umfangs vorgesehen, wodurch der benötigte radiale Bauraum für den Führungsbereich (30) geringgehalten werden kann. In die Aussparung (41) mündet der in diesem Ausführungsbeispiel axial verlaufende Zuführkanal (42) am radial äußeren Rand der Aussparung (41) derart, dass der Zufluss aus dem Zuführkanal (42) in radialer Richtung in die Aussparung (41) strömt.
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Zwischen der Aussparung (41) und der Welle (50) ist eine Blende (80) angeordnet. An der Aussparung (41) entsprechenden axialen Stelle weist die Welle (50) eine umlaufende Nut (51) auf, um das von der Aussparung (41) durch die Blende (80) fließende fluide Medium aufzunehmen. Im Gegensatz zur Aussparung (41) ist die Nut (51) umlaufend ausgebildet, um zum einen eine konstante Versorgung mit dem fluiden Medium sicherzustellen und um an der rotierenden Welle (50) Unwuchten möglichst zu vermeiden. In der Welle (50) sind von der Nut (51) ausgehend radial und axial verlaufenden Kanäle (52) vorgesehen, um das zugeführte fluide Medium entsprechend weiterzuleiten. Auch hier ist vor dem Hintergrund von zu vermeidenden Unwuchten eine symmetrische Anordnung bevorzugt.
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7 zeigt einen Schnitt entlang der Drehachse entsprechend der 5 im montierten Zustand. Der prinzipielle Aufbau entspricht Teilen der vorangegangenen Beschreibung.
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In der Welle (50) ist ein Trennelement (53) erkennbar, welches unterschiedliche Kanäle (52) für die beiden Drehdurchführungen (40) innerhalb der Welle (50) ermöglicht. Einer der Kanäle (52) ist beispielsweise im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Austrittsöffnung (54) verbunden, durch die eine Kupplung zumindest teilweise mit Öl versorgt werden kann.
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Auf und in der Welle (50) können, wie dargestellt, mehrere Dichtelemente vorgesehen, um die Drehdurchführungen (40) zueinander und/oder ein eventuell vorhandenes Trennelement (54) abzudichten.
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Die Erfindung ist weiter auch nicht auf die beschriebenen Ausführungen eingeschränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen und miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann auch nur eine einzelne oder auch mehr als zwei Drehdurchführungen (40) vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Anschraubpunkt
- 11
- Lasche
- 20
- Aufnahmebereich
- 21
- Anschluss
- 22
- Befestigungspunkt
- 23
- Versteifungsrippe
- 24
- Ölleitfläche
- 25
- Verteiler
- 26
- Referenzpunkt
- 30
- Führungsbereich
- 31
- Beölungsöffnung
- 32
- Lagersitz
- 40
- Drehdurchführung
- 41
- Aussparung
- 42
- Zuführkanal
- 43
- Dichtflächen
- 50
- Welle
- 51
- Nut
- 52
- Kanal
- 53
- Trennelement
- 54
- Austrittsöffnung
- 60
- Leitelement
- 61
- Düsen
- 70
- Rotorlagesensor
- 71
- Kontaktstecker
- 72
- Halter
- 80
- Blende
- 90
- Lager
