DE102022103480A1 - roller bearing arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung (1), insbesondere zur Lagerung einer Getriebewelle, umfassend ein Wälzlager (2) mit einem Innenring (3) und einem Außenring (4) sowie zwischen dem Innenring (3) und Außenring (4) wälzend angeordneten Wälzkörpern (5), wobei der Innenring (3) drehfest auf einer Welle (6) und der Außenring (4) drehfest an einer Gehäusestruktur (7) angeordnet ist, wobei eine ringförmige Zentrierscheibe (8) an ihrer äußeren Umfangsfläche in radialer Richtung durch die Gehäusestruktur (7) und eine ringförmige Einstellscheibe (9) in radialer Richtung von der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Zentrierscheibe (8) in radialer Richtung festgelegt ist, wobei die Einstellscheibe (8) axial einerseits an dem Außenring (4) und anderseits an der Gehäusestruktur (7) anliegt und an der Gehäusestruktur (7) zwischen der äußeren Umfangsfläche der Einstellscheibe (8) und der äußeren Umfangsfläche der Zentrierscheibe (8) eine kreisbogenförmige Kontur (10) ausgebildet ist.The invention relates to a roller bearing arrangement (1), in particular for supporting a transmission shaft, comprising a roller bearing (2) with an inner ring (3) and an outer ring (4) and between the inner ring (3) and outer ring (4) rolling elements (5 ), wherein the inner ring (3) is arranged on a shaft (6) in a rotationally fixed manner and the outer ring (4) is arranged in a rotationally fixed manner on a housing structure (7), with an annular centering disk (8) being arranged on its outer peripheral surface in the radial direction through the housing structure (7 ) and an annular shim (9) is fixed in the radial direction by the inner peripheral surface of the annular centering disc (8) in the radial direction, the shim (8) bearing axially on the one hand against the outer ring (4) and on the other hand against the housing structure (7). and an arcuate contour (10) is formed on the housing structure (7) between the outer peripheral surface of the adjusting disk (8) and the outer peripheral surface of the centering disk (8).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung, insbesondere zur Lagerung einer Getriebewelle, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring sowie zwischen dem Innenring und Außenring wälzend angeordneten Wälzkörpern, wobei der Innenring drehfest auf einer Welle und der Außenring drehfest an einer Gehäusestruktur angeordnet ist.The present invention relates to a roller bearing arrangement, in particular for supporting a transmission shaft, comprising a roller bearing with an inner ring and an outer ring as well as rolling elements arranged to roll between the inner ring and the outer ring, the inner ring being arranged on a shaft in a rotationally fixed manner and the outer ring being arranged in a rotationally fixed manner on a housing structure.
Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.Electric motors are increasingly being used to drive motor vehicles in order to create alternatives to internal combustion engines that require fossil fuels. Significant efforts have already been made to improve the suitability for everyday use of electric drives and also to be able to offer users the driving comfort they are accustomed to.
Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011, Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegel-raddifferenzial oder Stirnraddifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2-Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen bezeichnet.A detailed description of an electric drive can be found in an article in the ATZ magazine, volume 113, 05/2011, pages 360-365 by Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski and Jens Liebold with the title: Highly integrative and flexible electric drive unit for electric Vehicles. This article describes a drive unit for an axle of a vehicle, which includes an electric motor that is arranged concentrically and coaxially with a bevel gear differential, with a switchable 2-speed planetary gear set being arranged in the power train between the electric motor and the bevel gear differential, which is also is positioned coaxially to the electric motor or the bevel gear differential or spur gear differential. The drive unit is very compact and allows a good compromise between climbing ability, acceleration and energy consumption due to the switchable 2-speed planetary gear set. Such drive units are also referred to as e-axles.
Aus der
Bei den gelagerten Wellen in derartigen Getrieben ist es häufig notwendig das axiale Wellenspiel einzustellen. Hierbei ist neben der Funktion des definierten Axialspiels auch ein sicheres Abstützen der Axialkräfte gefordert. Üblicherweise wird eine Axialspieleinstellung mit Hilfe des Einlegens einer Einstellscheibe zwischen der Stirnseite des Lagerrings und der Anschlagschulter in einer Gehäusebohrung umgesetzt. Der Übergang im Gehäuse zwischen Bohrungsdurchmesser und Anlagestirnseite muss häufig spannungsoptimiert ausgeführt werden, z.B. mit einem möglichst großen Radius oder einem Freistich, da in vielen Fällen große Axialkräfte ins Gehäuse eingeleitet werden. Die Fertigung, z,B. eines Freistichs ist hier aufwendig und die Größe des Radius zur Spannungsoptimierung zwischen Gehäusebohrung und Gehäuseschulter ist üblicherweise eng begrenzt.With the shafts mounted in such transmissions, it is often necessary to adjust the axial shaft play. In addition to the function of the defined axial play, reliable support of the axial forces is also required. Normally, axial play is adjusted by inserting a shim between the end face of the bearing ring and the stop shoulder in a housing bore. The transition in the housing between the bore diameter and the contact face often has to be stress-optimized, e.g. with a radius that is as large as possible or an undercut, as in many cases large axial forces are introduced into the housing. The production, e.g. an undercut is complex here and the size of the radius for stress optimization between the housing bore and the housing shoulder is usually very limited.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Wälzlageranordnung, insbesondere zur Lagerung einer Getriebewelle, bereitzustellen, welche ein sichere Axialspieleinstellung erlaubt sowie eine hohe Axialkraftaufnahme bereitstellen kann. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Wälzlageranordnung, insbesondere zur Lagerung einer Getriebewelle, zu realisieren, die bezüglich der Herstellung und Montage möglichst kostengünstig ausgeführt ist.It is therefore the object of the invention to provide a roller bearing arrangement, in particular for supporting a transmission shaft, which allows reliable adjustment of the axial play and can provide a high level of axial force absorption. Furthermore, it is the object of the invention to realize a roller bearing arrangement, in particular for supporting a transmission shaft, which is designed to be as cost-effective as possible in terms of manufacture and assembly.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wälzlageranordnung, insbesondere zur Lagerung einer Getriebewelle, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring sowie zwischen dem Innenring und Außenring wälzend angeordneten Wälzkörpern, wobei der Innenring drehfest auf einer Welle und der Außenring drehfest an einer Gehäusestruktur angeordnet ist, wobei eine ringförmige Zentrierscheibe an ihrer äußeren Umfangsfläche in radialer Richtung durch die Gehäusestruktur und eine ringförmige Einstellscheibe in radialer Richtung von der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Zentrierscheibe in radialer Richtung festgelegt ist, wobei die Einstellscheibe axial einerseits an dem Außenring und anderseits an der Gehäusestruktur anliegt und an der Gehäusestruktur zwischen der äußeren Umfangsfläche der Einstellscheibe und der äußeren Umfangsfläche der Zentrierscheibe eine kreisbogenförmige Kontur ausgebildet ist.This object is achieved by a roller bearing arrangement, in particular for supporting a transmission shaft, comprising a roller bearing with an inner ring and an outer ring as well as rolling elements arranged to roll between the inner ring and outer ring, the inner ring being arranged in a rotationally fixed manner on a shaft and the outer ring being arranged in a rotationally fixed manner on a housing structure. wherein an annular centering disk is fixed at its outer peripheral surface in the radial direction by the housing structure and an annular shim is fixed in the radial direction by the inner peripheral surface of the annular centering disk in the radial direction, the shim axially abutting on the one hand on the outer ring and on the other hand on the housing structure and of the housing structure between the outer peripheral surface of the adjusting disk and the outer peripheral surface of the centering disk, an arc-shaped contour is formed.
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine möglichst kostengünstige Lösung dadurch erreicht wird, in dem die Funktion „Zentrieren“ und „spannungsoptimierter Übergang“ getrennt und durch zwei verschiedene Bauteile, der Einstellscheibe und der Zentrierscheibe, erfüllt wird. Die Einstellscheibe wird dabei radial durch die Zentrierscheibe zentriert, um beispielsweise eine Kollision mit beweglichen Lagerteilen (z.B. Käfig) zu vermeiden. Die Einstellscheibe muss dabei an ihren Kanten gegenüber der Gehäusestruktur so freigestellt sein, dass das Axialspiel eindeutig definiert ist.This has the advantage that a solution that is as cost-effective as possible is achieved by separating the “centering” and “stress-optimized transition” functions and fulfilling them with two different components, the adjusting disk and the centering disk. The shim is radially centered by the centering disc, for example to avoid a collision with moving bearing parts (eg cage). The focusing screen must be at their edges opposite the The housing structure must be free so that the axial play is clearly defined.
Im Gegensatz zum Freistich ist der Radius der kreisborgenförmigen Kontur der Gehäusestruktur eine fertigungstechnisch einfache Kontur und reduziert die Werkzeugkosten und Fertigungszeiten für das entsprechende Gehäuse. Es wird zwar neben der Einstellscheibe das zusätzliches Bauteil Zentrierscheibe benötigt, jedoch bleiben die Scheibenkonturen einfach, welche weiterhin eine sehr kostengünstige Fertigung ermöglichen.In contrast to the undercut, the radius of the arcuate contour of the housing structure is a simple contour in terms of production technology and reduces the tool costs and production times for the corresponding housing. In addition to the adjusting disk, the additional component centering disk is required, but the disk contours remain simple, which continue to enable very cost-effective production.
Bei der Montage wird nur ein zusätzlicher Arbeitsschritt, nämlich das initiale Einlegen der Zentrierscheibe benötigt. Die Zentrierscheibe hat dabei ein relativ großzügiges Spiel zur Gehhäusestruktur außen und zur Einstellscheibe innen. Die axiale Dicke der Zentrierscheibe ist so bemessen, dass ein Spiel zwischen dem Anfang des Gehäuseradius und dem Lageraußenring besteht. Beim Einlegen der Einstellscheibe muss lediglich darauf geachtet werden, dass diese nicht auf, sondern in der Zentrierscheibe liegt. Anschließend erfolgt das Einpressen (bzw. Einlegen) des Lageraußenrings.During assembly, only one additional work step is required, namely the initial insertion of the centering disk. The centering disc has a relatively large amount of play in relation to the housing structure on the outside and the adjusting disc on the inside. The axial thickness of the centering disk is dimensioned in such a way that there is clearance between the start of the housing radius and the bearing outer ring. When inserting the shim, you only have to make sure that it is not on but in the centering disc. The outer ring of the bearing is then pressed in (or inserted).
Das Prinzip des zusätzlichen Zentrierrings kann ebenso auf das Einstellen eines Lagerinnenrings auf einer Welle angewendet werden. Daher wird die Aufgabe der Erfindung auch gelöst durch eine Wälzlageranordnung, insbesondere zur Lagerung einer Getriebewelle, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring sowie zwischen dem Innenring und Außenring wälzend angeordneten Wälzkörpern, wobei der Innenring drehfest auf einer Welle und der Außenring drehfest an einer Gehäusestruktur angeordnet ist, wobei eine ringförmige Zentrierscheibe an ihrer inneren Umfangsfläche in radialer Richtung durch die Welle und eine ringförmige Einstellscheibe in radialer Richtung von der äußeren Umfangsfläche der ringförmigen Zentrierscheibe in radialer Richtung festgelegt ist, wobei die Einstellscheibe axial einerseits an dem Innenring und anderseits an einer Schulter der Welle anliegt und zwischen der Welle und der Schulter zwischen der inneren Umfangsfläche der Einstellscheibe und der inneren Umfangsfläche der Zentrierscheibe eine kreisbogenförmige Kontur ausgebildet ist.The principle of the additional centering ring can also be applied to the adjustment of a bearing inner ring on a shaft. The object of the invention is therefore also achieved by a roller bearing arrangement, in particular for supporting a transmission shaft, comprising a roller bearing with an inner ring and an outer ring and rolling elements arranged to roll between the inner ring and outer ring, the inner ring being non-rotatably mounted on a shaft and the outer ring being non-rotatably mounted on one housing structure, wherein an annular centering disk is fixed at its inner peripheral surface in the radial direction by the shaft and an annular shim is fixed in the radial direction by the outer peripheral surface of the annular centering disk in the radial direction, the shim being axially fixed on one side to the inner ring and on the other side to a Shoulder of the shaft rests and a circular arc-shaped contour is formed between the shaft and the shoulder between the inner peripheral surface of the shim and the inner peripheral surface of the centering disc.
Die Gehäusestruktur kann als feststehende oder sich drehende Tragstruktur ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Gehäusestruktur ein Teil eines stehenden Gehäuses oder ein sich drehender Einleger eines Planetengetriebesteges sein.The housing structure can be designed as a fixed or rotating support structure. For example, the housing structure may be part of a stationary housing or a rotating insert of a planetary gear carrier.
Eine Wälzlageranordnung kann aus einem oder mehreren Wälzlagern gebildet sein. Insbesondere kann ein Wälzlager ausgewählt sein aus der Gruppe der Radialwälzlager und/oder Axialwälzlager.A roller bearing arrangement can be formed from one or more roller bearings. In particular, a roller bearing can be selected from the group of radial roller bearings and/or axial roller bearings.
Bevorzugt ist die Wälzlageranordnung als eine Axialkräfte aufnehmende Lageranordnung konfiguriert. Höchst bevorzugt nimmt die Wälzlageranordnung Axialkräfte in beiden axialen Richtungen auf. Die Wälzlageranordnung kann bevorzugt ein Festlager aufweisen.The roller bearing arrangement is preferably configured as a bearing arrangement that absorbs axial forces. The roller bearing arrangement most preferably absorbs axial forces in both axial directions. The roller bearing arrangement can preferably have a fixed bearing.
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.First, the individual elements of the claimed subject matter of the invention are explained in the order in which they are mentioned in the set of claims, and particularly preferred configurations of the subject matter of the invention are described below.
Ein Wälzlager kann ein- oder mehrreihig ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Wälzlager als ein Kugellager konfiguriert.A roller bearing can have one or more rows. The roller bearing is preferably configured as a ball bearing.
Der Innenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Welle mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Welle mit der der Welle zugewandten Seite der Mantelfläche des Innenrings verbunden sein, wobei auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Innenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Innenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Innenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.The inner ring can in particular connect the shaft accommodating the roller bearing to the roller bearing or the roller bodies. In particular, the shaft can be connected to the side of the lateral surface of the inner ring that faces the shaft, with the rolling elements of the roller bearing rolling on the inner ring raceway that is opposite this lateral surface. The inner ring can be made of a metallic and/or ceramic material. In principle, it is conceivable to design the inner ring in one piece or in multiple pieces, in particular in two pieces.
Der Außenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Lagerung mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Lagerung mit der der Lagerung zugewandten Seite der Mantelfläche des Außenrings verbunden sein, wobei der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Außenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Außenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Außenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.The outer ring can, in particular, connect the bearing arrangement accommodating the roller bearing to the roller bearing or the roller bodies. In particular, the bearing can be connected to the side of the lateral surface of the outer ring facing the bearing, the rolling elements of the roller bearing rolling on the outer ring raceway opposite this lateral surface. The outer ring can be made of a metallic and/or ceramic material. In principle, it is conceivable to design the outer ring in one piece or in multiple pieces, in particular in two pieces.
Die Wälzkörper haben die Form einer Kugel oder einer Rolle. Sie wälzen sich auf den Laufbahnen des Wälzlagers ab und haben die Aufgabe, die auf ein Radialwälzlager wirkende Kraft vom Außenring auf den Innenring und umgekehrt zu übertragen. Bei einem Axialwälzlager übertragen die Wälzkörper die auf das Axialwälzlager wirkenden Kräfte zwischen den Laufscheiben. Rollenförmige Wälzkörper können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der symmetrischen Pendelrollen, der asymmetrischen Pendelrollen, der Zylinderrollen, der Nadelrollen und/oder der Kegelrollen. Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Wälzkörper aus Keramik gefertigt sind.The rolling elements have the shape of a ball or a roller. They roll on the raceways of the roller bearing and have the task of transferring the force acting on a radial roller bearing from the outer ring to the inner ring and vice versa. In an axial roller bearing, the rolling elements transmit the forces acting on the axial roller bearing between the running disks. Roller-shaped rolling bodies can be selected, for example, from the group of symmetrical spherical rollers, asymmetrical spherical rollers, cylindrical rollers, needle rollers and/or tapered rollers. According to a further preferred further development of the invention, it can also be provided that the rolling elements are made of ceramic.
Die Wälzkörper sind bevorzugt in einem Käfig geführt und voneinander beabstandet. Der Käfig kann einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein.The rolling bodies are preferably guided in a cage and spaced apart from one another. The cage can be made in one piece or in several pieces.
Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Innenringlaufbahn des Innenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Innenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht.The rolling bodies can roll within the rolling bearing, in particular on the inner ring raceway of the inner ring. For this purpose, the surface of the inner ring raceway can advantageously be designed to be correspondingly abrasion-resistant, for example also by means of a corresponding surface treatment process and/or by applying a corresponding additional layer of material.
Die Innenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Innenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Innenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn erlauben.The inner ring raceway can be flat or profiled. A profiled design of the inner ring raceway can be used, for example, to guide the rolling elements on the inner ring raceway. On the other hand, a planar formation of the inner ring raceway can, for example, allow a certain axial displaceability of the rolling elements on the inner ring raceway.
Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Außenringlaufbahn des Außenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Außenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht.The rolling bodies can roll within the rolling bearing, in particular on the outer ring raceway of the outer ring. For this purpose, the surface of the outer ring raceway can advantageously be designed to be abrasion-resistant, for example by means of a corresponding surface treatment process and/or by applying a corresponding additional layer of material.
Die Außenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Außenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Außenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn erlauben.The outer ring raceway can be flat or profiled. A profiled design of the outer ring raceway can be used, for example, to guide the rolling elements on the outer ring raceway. On the other hand, a flat shape of the outer ring raceway can, for example, allow a certain axial displaceability of the rolling elements on the outer ring raceway.
Ein Wälzlager kann eine Dichtung aufweisen, um ein Austreten von Schmiermittel aus dem Wälzlager oder ein Eintreten von Schmutz oder Feuchtigkeit in das Wälzlager zu verhindern. Hierzu können die eingesetzten Dichtungen mit einer oder mehreren Dichtlippen versehen sein, die an einem Bauteil des Wälzlagers anliegen können. Diese sind derart ausgelegt, dass sie zum einen möglichst über die gesamte Lebensdauer das Lager abdichten, andererseits die Reibung durch die anliegende Dichtung nicht zu hoch ist. Besonders bevorzugt ist es, dass die Dichtung aus einem elastischen, insbesondere bevorzugt gummielastischen Material geformt ist. Das elastische Material kann bevorzugt ganz oder teilweise aus einem Elastomer bestehen, wobei wiederum bevorzugt die Elastomere ausgewählt sind aus der Gruppe der Vulkanisate von Naturkautschuk und Silikonkautschuk.A roller bearing may have a seal to prevent lubricant from escaping from the roller bearing or dirt or moisture from entering the roller bearing. For this purpose, the seals used can be provided with one or more sealing lips, which can rest against a component of the roller bearing. These are designed in such a way that on the one hand they seal the bearing for as long as possible over the entire service life, and on the other hand the friction caused by the adjacent seal is not too high. It is particularly preferred that the seal is formed from an elastic, particularly preferably rubber-elastic material. The elastic material can preferably consist entirely or partially of an elastomer, the elastomers in turn preferably being selected from the group of vulcanizates of natural rubber and silicone rubber.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Einstellscheibe eine größere axiale Erstreckung aufweist, als die Zentrierscheibe. Die Zentrierscheibe ist somit bevorzugt wesentlich dünner als die Einstellscheibe und ermöglicht so einen großen Übergangsradius der kreisbogenartigen Kontur.According to a further preferred further development of the invention, it can also be provided that the adjusting disk has a greater axial extent than the centering disk. The centering disk is therefore preferably significantly thinner than the adjusting disk and thus enables a large transition radius of the circular arc-like contour.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die kreisbogenförmige Kontur in etwa einen Winkel von 90° überstreicht.Furthermore, according to a likewise advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the contour in the form of a circular arc covers an angle of approximately 90°.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Welle eine Getriebewelle ist. Besonders bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung in einem Planetengetriebe. Ganz besonders bevorzugt ist es, eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung zur Lagerung von umlaufenden Planetenrädern in einem Planetenträger zu verwenden. In derartigen Applikationen wirken in der Regel besonders hohe Axialkräfte auf eine Wälzlageranordnung ein, was eine besonders stabile Ausgestaltung der Wälzlageranordnung erfordert.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the shaft is a gear shaft. The use of the roller bearing arrangement according to the invention in a planetary gear is particularly preferred. It is very particularly preferred to use a roller bearing arrangement according to the invention for supporting rotating planet gears in a planet carrier. In such applications, particularly high axial forces generally act on a roller bearing arrangement, which requires a particularly stable configuration of the roller bearing arrangement.
Besonders bevorzugt ist das Planetengetriebe in einem elektrischen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verbaut und wird von einer elektrischen Maschine angetrieben. Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Planetengetriebe in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs zu verwenden.The planetary gear is particularly preferably installed in an electric axle drive train of a motor vehicle and is driven by an electric machine. Furthermore, it may be preferable to use the planetary gear in an automatic transmission of a motor vehicle.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Welle in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.Furthermore, the invention can also be further developed such that the shaft is arranged in a drive train of a motor vehicle.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Welle in einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.In a likewise preferred embodiment variant of the invention, it can also be provided that the shaft is arranged in an electrically operable final drive train of a motor vehicle.
Ein elektrisch betreibbarer Antriebsstrang umfasst eine elektrische Maschine und bevorzugt eine mit der elektrischen Maschine gekoppelte Getriebeanordnung. Die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine bilden eine bauliche Einheit. An electrically operable drive train includes an electric machine and preferably a transmission arrangement coupled to the electric machine. The gear arrangement and the electric machine form a structural unit.
Diese kann beispielsweise mittels eines Antriebsstranggehäuses gebildet sein, in welchem die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine gemeinsam aufgenommen sind.This can be formed, for example, by means of a drive train housing, in which the transmission arrangement and the electric machine are accommodated together.
Die elektrische Maschine besitzt bevorzugt ein Motorgehäuse und/oder das Getriebe ein Getriebegehäuse, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung des Getriebes gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Das Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern (eventuell Kurvenscheiben) bei allen Belastungen diejenigen Freiheitsgrade zu gewähren, derer sie bedürfen, ohne sie in der Dreh- und eventuell Bahnbewegung zu behindern, sowie Lagerkräfte und Abstützmomente aufzunehmen. Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Getriebegehäuse sollte insbesondere auch sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen als auch Hydraulikfluid sicher aufnehmen können. Das Getriebegehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt.The electrical machine preferably has a motor housing and/or the transmission has a transmission housing, in which case the structural unit can then be effected by fixing the transmission in relation to the electrical machine. The gearbox housing is a housing for accommodating a gearbox. It has the task of guiding existing shafts via the bearings and giving the wheels (possibly cam disks) the degrees of freedom they require under all loads without impeding their rotational and possible path movement, as well as absorbing bearing forces and supporting torques. A transmission housing can be single-shell or multi-shell, that is, undivided or divided. In particular, the transmission housing should also dampen both noise and vibrations and also be able to safely accommodate hydraulic fluid. The transmission housing is preferably formed from a metallic material, particularly preferably from aluminum, gray cast iron or cast steel, in particular by means of a primary shaping process such as casting or die-casting.
Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Hydraulikfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf. vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.The motor housing encloses the electric machine. A motor housing can also accommodate the control and power electronics. The motor housing can also be part of a cooling system for the electric machine and can be designed in such a way that hydraulic fluid can be supplied to the electric machine via the motor housing and/or the heat can be dissipated to the outside via the housing surfaces. In addition, the motor housing protects the electrical machine and any electronics that may be present from external influences.
Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Aluminiumdruckguss, Magnesiumdruckguss, Grauguss oder Stahlguss geformt sein.A motor housing can be formed in particular from a metallic material. Advantageously, the motor housing can be formed from a metallic cast material, such as die-cast aluminum, die-cast magnesium, cast iron or cast steel.
Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.In particular, the electric machine is dimensioned in such a way that vehicle speeds of more than 50 km/h, preferably more than 80 km/h and in particular more than 100 km/h can be achieved. The electric motor particularly preferably has an output of more than 30 kW, preferably more than 50 kW and in particular more than 70 kW. Furthermore, it is preferred that the electrical machine provides speeds greater than 5,000 rpm, particularly preferably greater than 10,000 rpm, very particularly preferably greater than 12,500 rpm.
Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.For the purposes of this application, motor vehicles are land vehicles that are moved by machine power without being tied to railroad tracks. A motor vehicle can be selected, for example, from the group of passenger cars (cars), trucks (lorries), mopeds, light motor vehicles, motorcycles, buses (COM) or tractors.
Die Getriebeanordnung ist insbesondere mit der elektrischen Maschine koppelbar, welche zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Antriebsdrehmoment handelt es sich besonders bevorzugt um ein Hauptantriebsdrehmoment, sodass das Kraftfahrzeug ausschließlich durch das Antriebsdrehmoment angetrieben wird. Bevorzugt ist die Getriebeanordnung als ein Planetengetriebe ausgebildetIn particular, the transmission arrangement can be coupled to the electric machine, which is designed to generate a drive torque for the motor vehicle. The drive torque is particularly preferably a main drive torque, so that the motor vehicle is driven exclusively by the drive torque. The gear arrangement is preferably designed as a planetary gear
Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Welle in einer Getriebeanordnung eines elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs angeordnet ist. Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die Gehäusestruktur ein Gehäusebauteil eines elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs ist.It can also be advantageous to further develop the invention in such a way that the shaft is arranged in a gear arrangement of an electrically operable axle drive train. According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it can be provided that the housing structure is a housing component of an electrically operable axle drive train.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea.
Es zeigt:
-
1 eine erste Ausführungsform einer Wälzlageranordnung in einer schematischen Axialschnittansicht, -
2 eine zweite Ausführungsform einer Wälzlageranordnung in einer schematischen Axialschnittansicht, -
3 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrang in einer schematischen Blockschaltdarstellung.
-
1 a first embodiment of a roller bearing arrangement in a schematic axial section view, -
2 a second embodiment of a roller bearing arrangement in a schematic axial section view, -
3 a motor vehicle with an electrically operable axle drive train in a schematic block diagram.
Die
Der Innenring 3 ist drehfest auf einer Welle 6 und der Außenring 4 drehfest an einer topfartigen Gehäusestruktur 7 angeordnet. Eine ringförmige Zentrierscheibe 8 ist an ihrer äußeren Umfangsfläche in radialer Richtung durch die Gehäusestruktur 7 und eine ringförmige Einstellscheibe 9 in radialer Richtung von der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Zentrierscheibe 8 in radialer Richtung festgelegt. Die Einstellscheibe 8 liegt dabei axial einerseits an dem Außenring 4 und anderseits an der Gehäusestruktur 7 an. An der Gehäusestruktur 7 ist zur Reduzierung von lokalen Spannungsspitzen zwischen der äußeren Umfangsfläche der Einstellscheibe 8 und der äußeren Umfangsfläche der Zentrierscheibe 8 eine kreisbogenförmige Kontur 10 ausgebildet.The
Aus der
In allen gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Einstellscheibe 8 eine größere axiale Erstreckung auf, als die Zentrierscheibe 8. Die kreisbogenförmige Kontur 10 überstreicht in den gezeigten Beispielen in etwa einen Winkel von 90°. In den Ausführungsbeispielen der
In der
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' feature, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Wälzlageranordnungroller bearing arrangement
- 22
- Wälzlagerroller bearing
- 33
- Innenringinner ring
- 44
- Außenringouter ring
- 55
- Wälzkörpernrolling elements
- 66
- WelleWave
- 77
- Gehäusestrukturhousing structure
- 88th
- Zentrierscheibecentering disc
- 99
- Einstellscheibefocusing screen
- 1010
- Konturcontour
- 1111
- Schultershoulder
- 1212
- Antriebsstrangpowertrain
- 1313
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1414
- Achsantriebsstrangfinal drive train
- 1515
- Getriebeanordnunggear arrangement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102010048837 A1 [0004]DE 102010048837 A1 [0004]
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022103480.1A DE102022103480A1 (en) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | roller bearing arrangement |
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DE102022103480.1A DE102022103480A1 (en) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | roller bearing arrangement |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010048837A1 (en) | 2010-10-18 | 2012-04-19 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | driving device |
-
2022
- 2022-02-15 DE DE102022103480.1A patent/DE102022103480A1/en active Pending
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DE102010048837A1 (en) | 2010-10-18 | 2012-04-19 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | driving device |
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