DE102022201802A1 - Bearing arrangement of two shafts - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung umfassend eine erste Welle (1), eine zweite Welle (2) und Mittel zum Aufbringen einer Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen (1, 2), wobei die erste Welle (1) an einer Außenumfangsfläche einen kegelförmigen Abschnitt (3) und eine Außenverzahnung (4) aufweist, wobei die zweite Welle (2) an einer Innenumfangsfläche einen kegelförmigen Abschnitt (5) und eine Innenverzahnung (6) aufweist, wobei die beiden Wellen (1, 2) koaxial zueinander und derart axial überlappend angeordnet sind, dass die Innenverzahnung (6) zumindest teilweise in die Außenverzahnung (4) eingreift und der kegelförmige Abschnitt (3) der ersten Welle (1) zumindest teilweise an den kegelförmigen Abschnitt (5) der zweiten Welle (2) zur Anlage kommt. Ferner betrifft die Erfindung ein Gehäuse (20) zur Aufnahme einer elektrischen Maschine und eines Getriebes, umfassend eine solche Lagerungsanordnung von zwei Wellen (1, 2). The invention relates to a bearing arrangement comprising a first shaft (1), a second shaft (2) and means for applying an axial force to at least one of the two shafts (1, 2), the first shaft (1) having a conical section on an outer peripheral surface (3) and external teeth (4), the second shaft (2) having a conical section (5) and internal teeth (6) on an inner peripheral surface, the two shafts (1, 2) being coaxial with one another and thus axially overlapping are arranged in such a way that the internal toothing (6) at least partially engages in the external toothing (4) and the conical section (3) of the first shaft (1) at least partially comes into contact with the conical section (5) of the second shaft (2). The invention also relates to a housing (20) for accommodating an electrical machine and a transmission, comprising such a bearing arrangement for two shafts (1, 2).
Description
Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung umfassend zwei Wellen, die über eine Steckverzahnung miteinander drehfest verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Maschine, eines Getriebes und der Lagerungsanordnung mit den beiden Wellen.The invention relates to a bearing arrangement comprising two shafts which are non-rotatably connected to one another via splines. Furthermore, the invention relates to a housing for accommodating an electrical machine, a transmission and the bearing arrangement with the two shafts.
Wenn zwei Wellen miteinander drehfest verbunden sind, liegt im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Wellen vor, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Auch eine zumindest teilweise drehelastische Verbindung zwischen zwei Wellen wird als fest oder drehfest verstanden.If two shafts are connected to one another in a rotationally fixed manner, these shafts are permanently coupled within the meaning of the invention, so that they cannot rotate independently of one another. An at least partially torsionally flexible connection between two shafts is also understood to be fixed or non-rotatable.
Es sind unterschiedliche Lagerungsanordnungen von Wellen allgemein bekannt. Beispielsweise wird ein verzahntes Ende einer ersten Welle axial in das verzahnte Ende einer als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Welle eingeführt, wodurch die beiden Wellen drehfest miteinander verbunden werden. Steckverzahnungen weisen bekanntermaßen ein Radialspiel auf. Mit zunehmender Drehzahl kann sich das Radialspiel negativ auf die Lagerungsanordnung der beiden Welle auswirken und nicht nur die Steckverzahnungen selbst, sondern auch die mit den Wellen antriebswirksam verbundenen Bauteile beschädigen.Different bearing arrangements of shafts are well known. For example, a toothed end of a first shaft is inserted axially into the toothed end of a second shaft designed as a hollow shaft, as a result of which the two shafts are connected to one another in a torque-proof manner. Splines are known to have radial play. As the speed increases, the radial play can have a negative effect on the bearing arrangement of the two shafts and damage not only the splines themselves, but also the components that are effectively connected to the shafts to drive the shaft.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Lagerungsanordnung für zwei Wellen sowie ein Gehäuse mit zwei darin aufgenommenen sowie aneinander gelagerten Wellen bereitzustellen. Insbesondere soll ein Radialspiel zwischen den beiden Wellen eliminiert werden.The object of the present invention is to provide an alternative bearing arrangement for two shafts and a housing with two shafts accommodated therein and mounted on one another. In particular, a radial play between the two shafts is to be eliminated.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lagerungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Getriebe mit den Merkmalen von Patentanspruch 12. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.The object is achieved by a bearing arrangement having the features of patent claim 1 and by a transmission having the features of
Eine erfindungsgemäße Lagerungsanordnung umfasst eine erste Welle, eine zweite Welle und Mittel zum Aufbringen einer Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen, wobei die erste Welle an einer Außenumfangsfläche einen kegelförmigen Abschnitt und eine Außenverzahnung aufweist, wobei die zweite Welle an einer Innenumfangsfläche einen kegelförmigen Abschnitt und eine Innenverzahnung aufweist, wobei die beiden Wellen koaxial zueinander und derart axial überlappend angeordnet sind, dass die Innenverzahnung zumindest teilweise in die Außenverzahnung eingreift und der kegelförmige Abschnitt der ersten Welle zumindest teilweise an den kegelförmigen Abschnitt der zweiten Welle zur Anlage kommt.A bearing arrangement according to the invention comprises a first shaft, a second shaft and means for applying an axial force to at least one of the two shafts, the first shaft having a conical section and external teeth on an outer peripheral surface, the second shaft having a conical section and an inner peripheral surface has an internal toothing, the two shafts being arranged coaxially to one another and axially overlapping in such a way that the internal toothing at least partially engages in the external toothing and the conical section of the first shaft at least partially comes into contact with the conical section of the second shaft.
Mit anderen Worten erfolgt über das Mittel zum Aufbringen einer Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen und die kegelförmigen Abschnitte an den beiden Wellen eine besonders vorteilhafte Selbstzentrierung der beiden koaxial zueinander angeordneten Wellen, wobei ein Radialspiel zwischen den beiden Wellen dadurch sicher eliminiert wird. Die in mindestens eine der beiden Wellen eingeleitete Axialkraft drückt die beiden Wellen derart axial aneinander, dass die beiden Wellen mit den kegelförmigen Abschnitten vorzugsweise flächig sowie ringförmig umlaufend aneinander zur Anlage kommen, wobei die beiden kegelförmigen Abschnitte einen kegelförmigen Zentriersitz ausbilden.In other words, the means for applying an axial force to at least one of the two shafts and the conical sections on the two shafts result in a particularly advantageous self-centering of the two shafts arranged coaxially with one another, with radial play between the two shafts being reliably eliminated as a result. The axial force introduced into at least one of the two shafts presses the two shafts axially against one another in such a way that the two shafts with the conical sections come into contact with each other, preferably over a surface area and circumferentially, with the two conical sections forming a conical centering seat.
Unter einem kegelförmigen Abschnitt an einer Welle ist zu verstehen, dass die Welle nicht zylindrisch mit einem konstanten Durchmesser über eine axiale Länge ausgebildet ist, sondern mit einem über die axiale Länge anwachsenden oder abnehmenden Durchmesser, sodass eine Kegelform geschaffen wird.A conical section on a shaft means that the shaft is not cylindrical with a constant diameter over an axial length, but with a diameter that increases or decreases over the axial length, so that a cone shape is created.
Unter einer Axialkraft ist eine Kraft zu verstehen, die zumindest teilweise in axialer Richtung, also in Längsrichtung der Welle wirkt. Beispielsweise kann durch das Mittel zum Aufbringen einer Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen eine Kraft in mindestens eine der beiden Wellen eingeleitet werden, die sich in mehrere Kraftvektoren aufteilen lässt, wobei zumindest einer der Kraftvektoren axial gerichtet und ungleich null ist.An axial force is to be understood as a force that acts at least partially in the axial direction, ie in the longitudinal direction of the shaft. For example, the means for applying an axial force to at least one of the two shafts can introduce a force into at least one of the two shafts, which force can be divided into a number of force vectors, with at least one of the force vectors being directed axially and not equal to zero.
Durch den Eingriff der Innenverzahnung in die Außenverzahnung werden die beiden Wellen drehfest miteinander verbunden. Insbesondere werden die Wellen dafür axial ineinander gesteckt.The engagement of the internal gearing with the external gearing connects the two shafts to one another in a torque-proof manner. In particular, the shafts are plugged into one another axially for this purpose.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Welle als Rotorwelle einer elektrischen Maschine ausgebildet. Ferner bevorzugt ist die zweite Welle als Ritzelwelle eines Getriebes ausgebildet. Unter einer Welle ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten der elektrischen Maschine oder des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird. Der Begriff Welle schließt dabei nicht aus, dass die zu verbindenden Komponenten einteilig ausgeführt sein können. Insbesondere sind die Rotorwelle und die damit drehfest verbundene Ritzelwelle dazu eingerichtet, mit Drehzahlen über 10.000 Umdrehungen zu rotieren.According to a preferred embodiment, the first shaft is designed as a rotor shaft of an electrical machine. Furthermore, the second shaft is preferably designed as a pinion shaft of a transmission. In the context of the invention, a shaft is to be understood as meaning a rotatable component via which associated components of the electrical machine or the transmission are connected to one another in a torque-proof manner. The respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example. The term shaft does not exclude that the components to be connected can be made in one piece. In particular, the rotor shaft and the pinion shaft non-rotatably connected thereto are set up to rotate at speeds of more than 10,000 revolutions.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erstes Lagerelement radial außerhalb der Innenverzahnung an einer Außenumfangsfläche der zweiten Welle angeordnet und dazu eingerichtet, sich zumindest radial an einem ersten drehfesten Bauteil abzustützen. Insbesondere ist das erste Lagerelement dazu eingerichtet, sowohl die erste Welle als auch die zweite Welle drehbar zu lagern. Beispielsweise ist das erste Lagerelement als Kugellager ausgebildet und dazu eingerichtet, zumindest Radialkräfte, optional auch Axialkräfte in das erste drehfeste Bauteil einzuleiten. Bei dem ersten drehfesten Bauteil kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.According to a preferred embodiment, a first bearing element is arranged radially outside of the internal toothing on an outer circumferential surface of the second shaft and is set up to be supported at least radially on a first non-rotating component. In particular, the first bearing element is designed to rotatably support both the first shaft and the second shaft. For example, the first bearing element is designed as a ball bearing and is set up to introduce at least radial forces, optionally also axial forces, into the first non-rotatable component. The first non-rotatable component can preferably be a permanently stationary component, preferably a housing, a part of such a housing or a component connected thereto in a non-rotatable manner.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zweites Lagerelement radial an einem zur Außenverzahnung entgegengesetzten Endabschnitt der ersten Welle angeordnet und dazu eingerichtet, sich zumindest radial an einem zweiten drehfesten Bauteil abzustützen. Mithin ist die Außenverzahnung vorzugsweise an einem Endabschnitt der ersten Welle ausgebildet. Beispielsweise ist das zweite Lagerelement als Kugellager ausgebildet und dazu eingerichtet, zumindest Radialkräfte, optional auch Axialkräfte in das zweite drehfeste Bauteil einzuleiten. Bei dem zweiten drehfesten Bauteil kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.According to a preferred embodiment, a second bearing element is arranged radially on an end section of the first shaft that is opposite to the external toothing and is set up to be supported at least radially on a second non-rotatable component. Consequently, the external teeth are preferably formed on an end portion of the first shaft. For example, the second bearing element is designed as a ball bearing and is set up to introduce at least radial forces, optionally also axial forces, into the second non-rotatable component. The second non-rotatable component can preferably be a permanently stationary component, preferably a housing, a part of such a housing or a component connected thereto in a non-rotatable manner.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein drittes Lagerelement radial an einem zur Innenverzahnung entgegengesetzten Endabschnitt der zweiten Welle angeordnet und dazu eingerichtet, sich zumindest radial an einem dritten drehfesten Bauteil abzustützen. Mithin ist die Innenverzahnung vorzugsweise an einem Endabschnitt der zweiten Welle ausgebildet. Beispielsweise ist das dritte Lagerelement als Rollenlager oder Kugellager ausgebildet und dazu eingerichtet, zumindest Radialkräfte, optional auch Axialkräfte in das dritte drehfeste Bauteil einzuleiten. Bei dem dritten drehfesten Bauteil kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.According to a preferred embodiment, a third bearing element is arranged radially on an end section of the second shaft that is opposite to the internal toothing and is set up to be supported at least radially on a third non-rotatable component. Consequently, the internal teeth are preferably formed on an end portion of the second shaft. For example, the third bearing element is designed as a roller bearing or ball bearing and is set up to introduce at least radial forces, optionally also axial forces, into the third non-rotatable component. The third non-rotatable component can preferably be a permanently stationary component, preferably a housing, a part of such a housing or a component connected thereto in a non-rotatable manner.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst das Mittel zum Aufbringen der Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen mindestens ein Federelement. Insbesondere umfasst das Mittel zum Aufbringen der Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen mehrere Federelemente. Beispielsweise umfasst das Mittel zum Aufbringen der Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen ein ringförmig ausgebildetes Federpaket, das axial zumindest mittelbar auf eine der beiden Wellen eine Axialkraft aufbringt.According to a first embodiment, the means for applying the axial force to at least one of the two shafts comprises at least one spring element. In particular, the means for applying the axial force to at least one of the two shafts comprises a plurality of spring elements. For example, the means for applying the axial force to at least one of the two shafts comprises an annular spring assembly which applies an axial force at least indirectly to one of the two shafts.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Federelement zwischen einem drehfesten Bauteil und einem Lagerelement angeordnet und bringt mittelbar über das Lagerelement eine Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen auf. Beispielsweise ist das mindestens eine Federelement axial zwischen einem drehfesten Bauteil, insbesondere einem Gehäuseteil, und dem zweiten Lagerelement angeordnet, sodass die erste Welle mittelbar über das erste Lagerelement axial angefedert und in den kegelförmigen Zentriersitz gedrückt wird.The at least one spring element is preferably arranged between a non-rotatable component and a bearing element and applies an axial force to at least one of the two shafts indirectly via the bearing element. For example, the at least one spring element is arranged axially between a non-rotatable component, in particular a housing part, and the second bearing element, so that the first shaft is axially spring-loaded indirectly via the first bearing element and pressed into the conical centering seat.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wirkt das Mittel zum Aufbringen der Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen hydraulisch oder magnetisch auf zumindest eine der beiden Wellen ein. Beispielsweise kann an einem drehfesten Bauteil, vorzugsweise am Gehäuse, ein magnetisches Element oder eine magnetische Vorrichtung angeordnet sein, die entweder eine der beiden Wellen direkt oder mittelbar über ein weiteres magnetisches Bauteil oder eine weitere magnetische Vorrichtung, die an der Welle angeordnet sein kann, axial in den kegelförmigen Zentriersitz drückt. Alternativ wirken hydraulische Mittel derart mit einer der beiden Wellen zusammen, dass diese über einen hydraulischen Druck in den kegelförmigen Zentriersitz gedrückt wird.According to a second embodiment, the means for applying the axial force acts on at least one of the two shafts hydraulically or magnetically on at least one of the two shafts. For example, a magnetic element or a magnetic device can be arranged on a non-rotatable component, preferably on the housing, which either drives one of the two shafts directly or indirectly via a further magnetic component or a further magnetic device, which can be arranged on the shaft into the conical centering seat. Alternatively, hydraulic means interact with one of the two shafts in such a way that it is pressed into the conical centering seat by hydraulic pressure.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der kegelförmige Abschnitt an der ersten Welle einen Steigungswinkel von mindestens 10° bis höchstens 40° auf. Unter einem Steigungswinkel an der ersten Welle ist der spitze Winkel zwischen einer Drehachse der Welle und einer Tangenten an dem kegelförmigen Abschnitt der ersten Welle zu verstehen. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass ein Steigungswinkel von mindestens 10° bis höchstens 40° einen besonders effizienten Bereich für die Selbstzentrierung und Eliminierung der Radialkräfte zwischen den beiden Wellen darstellt.According to a preferred embodiment, the conical section on the first shaft has a pitch angle of at least 10° and at most 40°. A lead angle on the first shaft is to be understood as meaning the acute angle between an axis of rotation of the shaft and a tangent on the conical section of the first shaft. In particular, it has been found that a helix angle of at least 10° to at most 40° represents a particularly efficient range for self-centering and eliminating the radial forces between the two shafts.
Vorzugsweise ist der kegelförmige Abschnitt an der zweiten Welle zumindest teilweise korrespondierend zum kegelförmigen Abschnitt an der ersten Welle ausgebildet. Mit anderen Worten weist der kegelförmige Abschnitt an der zweiten Welle einen Ergänzungswinkel von circa mindestens 140° bis höchstens 170° auf, wobei ein Steigungswinkel des kegelförmigen Abschnitts an der zweiten Welle im Wesentlichen dem Steigungswinkel an der ersten Welle entspricht, jedoch als Wechselwinkel ausgebildet ist.The conical section on the second shaft is preferably designed to correspond at least partially to the conical section on the first shaft. In other words, the conical section on the second shaft has an additional angle of approximately at least 140° to a maximum of 170°, with a pitch angle of the conical section on the second shaft essentially corresponding to the pitch angle on the first shaft, but being designed as an alternating angle.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Maschine und eines Getriebes bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Gehäuse weist die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung mit der ersten Welle, der zweiten Welle und Mittel zum Aufbringen der Axialkraft auf zumindest eine der beiden Wellen auf. Insbesondere ist das Gehäuse zur Aufnahme eine elektrischen Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug ausgebildet.According to a further aspect of the invention, a housing for accommodating an electric machine and a transmission is provided. The housing according to the invention has the bearing arrangement according to the invention with the first shaft, the second shaft and means for applying the axial force to at least one of the two shafts. In particular, the housing is designed to accommodate an electric drive unit for a motor vehicle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen ersten Gehäuseinnenraum, der zur Aufnahme der elektrischen Maschine eingerichtet ist, und einen zweiten Gehäuseinnenraum, der zur Aufnahme des Getriebes eingerichtet ist, wobei die beiden Gehäuseinnenräume durch das erste drehfeste Bauteil, das insbesondere ein Gehäusewandung ausbildet, axial voneinander getrennt sind. Demnach ist die elektrische Maschine zusammen mit der als Rotorwelle ausgebildeten ersten Welle im ersten Gehäuseinnenraum angeordnet, wobei das Getriebe zusammen mit der als Ritzelwelle ausgebildeten zweiten Welle im zweiten Gehäuseinnenraum angeordnet ist. Insbesondere kann die erste Welle zumindest teilweise in den zweiten Gehäuseinnenraum hineinragen, wobei die zweite Welle zumindest teilweise in den ersten Gehäuseinnenraum hineinragen kann, weil sich die beiden Wellen zumindest teilweise axial überlappen.According to a preferred embodiment, the housing comprises a first housing interior, which is designed to accommodate the electrical machine, and a second housing interior, which is designed to accommodate the transmission, the two housing interiors being axially separated by the first non-rotatable component, which in particular forms a housing wall are separated from each other. Accordingly, the electrical machine is arranged together with the first shaft designed as a rotor shaft in the first housing interior, with the transmission being arranged together with the second shaft designed as a pinion shaft in the second housing interior. In particular, the first shaft can protrude at least partially into the second housing interior, wherein the second shaft can protrude at least partially into the first housing interior, because the two shafts at least partially overlap axially.
Bevorzugt weist das Gehäuse mehrere drehfeste Bauteile auf, die zur Aufnahme von Lagerelementen am Gehäuse eingerichtet sind. Mit anderen Worten sind die drehfesten Bauteile Teil des Gehäuses, und dazu eingerichtet, zumindest Radialkräfte, optional auch Axialkräfte von den daran angeordneten Lagerelementen aufzunehmen.The housing preferably has a plurality of non-rotatable components which are designed to accommodate bearing elements on the housing. In other words, the non-rotatable components are part of the housing and are designed to absorb at least radial forces, optionally also axial forces, from the bearing elements arranged thereon.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
-
1 eine stark abstrahierte schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung von zwei Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform; und -
2 eine stark abstrahierte schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung von zwei Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
1 a highly abstracted schematic sectional view of a housing according to the invention with a bearing arrangement according to the invention of two shafts according to a first embodiment; and -
2 a highly abstracted schematic sectional view of a housing according to the invention with a storage arrangement according to the invention of two shafts according to a second embodiment.
Ferner ist in dem Gehäuse 20 eine Lagerungsanordnung umfassend eine erste Welle 1, eine zweite Welle 2 und Mittel, die vorliegend zum Aufbringen einer Axialkraft auf die erste Welle 1 eingerichtet sind, angeordnet. Die erste Welle 1 ist als Rotorwelle der elektrischen Maschine ausgebildet und weist an einer Außenumfangsfläche einen kegelförmigen Abschnitt 3 und an einem Endabschnitt eine Außenverzahnung 4 auf. Die zweite Welle 2 ist als Ritzelwelle des Getriebes ausgebildet und weist an einem Endabschnitt einer Innenumfangsfläche einen kegelförmigen Abschnitt 5 und eine Innenverzahnung 6 auf. Vorliegend ist die zweite Welle 2 als Hohlwelle ausgebildet und mit einem Verzahnungsabschnitt 13 an einer Außenumfangsfläche versehen, um weitere nicht näher dargestellte Getriebebauteile anzubinden. Der Rotor der elektrischen Maschine ist drehfest mit der ersten Welle 1 verbunden.Furthermore, in the
Die beiden Wellen 1, 2 sind koaxial zueinander angeordnet und dazu eingerichtet, um eine gemeinsame Drehachse 12 zu rotieren. Ferner sind die beiden Wellen 1, 2 derart axial überlappend angeordnet, dass die Innenverzahnung 6 zumindest teilweise in die Außenverzahnung 4 eingreift, um eine drehfeste Steckverbindung auszubilden, und der kegelförmige Abschnitt 3 der ersten Welle 1 zumindest teilweise an den kegelförmigen Abschnitt 5 der zweiten Welle 2 zur Anlage kommt, um die Wellen 1, 2 relativ zueinander zu zentrieren und ein Radialspiel zwischen den beiden Wellen 1, 2 zu eliminieren.The two
Ein erstes Lagerelement 7.1 ist radial außerhalb der Innenverzahnung 6 an einer Außenumfangsfläche der zweiten Welle 2 angeordnet. Das erste Lagerelement 7.1 stützt sich an dem ersten drehfesten Bauteil 8.1, also an der Gehäusewandung, die die beiden Gehäuseinnenräume 21, 22 axial voneinander trennt, ab. Ferner ist das erste Lagerelement 7.1 mittels eines ersten Sicherungsrings 11.1 am ersten drehfesten Bauteil 8.1 axial fixiert und mittels eines zweiten Sicherungsrings 11.2 an der zweiten Welle 2 axial fixiert.A first bearing element 7.1 is arranged radially outside of the internal teeth 6 on an outer peripheral surface of the
Ein zweites Lagerelement 7.2 ist radial an einem zur Außenverzahnung 4 entgegengesetzten Endabschnitt 9.1 der ersten Welle 1 angeordnet. Das zweite Lagerelement 7.2 stützt sich an dem zweiten drehfesten Bauteil 8.2, das als seitliche Gehäusewandung oder Gehäusedeckel ausgebildet ist, ab.A second bearing element 7.2 is arranged radially on an end section 9.1 of the first shaft 1 that is opposite to the external toothing 4. The second bearing element 7.2 is based on the second non-rotatable component 8.2, which is designed as a lateral housing wall or housing cover.
Ein drittes Lagerelement 7.3 ist radial an einem zur Innenverzahnung 6 entgegengesetzten Endabschnitt 9.2 der zweiten Welle 2 angeordnet. Das dritte Lagerelement 7.3 stützt sich an dem dritten drehfesten Bauteil 8.3, das als seitliche Gehäusewandung oder Gehäusedeckel ausgebildet ist, ab und ist mittels eines dritten Sicherungsrings 11.3 an der zweiten Welle 2 axial fixiert. Alle drehfesten Bauteile 8.1, 8.2, 8.3 sind vorliegend als Gehäusebauteile ausgebildet und somit einteilig oder mehrteilig mit dem Gehäuse 20 drehfest verbunden.A third bearing element 7.3 is arranged radially on an end section 9.2 of the
Vorliegend ist das Mittel zum Aufbringen der Axialkraft auf die erste Welle 1 als magnetische Vorrichtung ausgebildet, umfassend ein erstes Bauteil 14.1, das am Gehäuse 20 angeordnet ist, und ein zweites Bauteil 14.2, das stirnseitig an der ersten Welle 1 angeordnet ist. Die beiden Bauteile 14.1, 14.2 der magnetischen Vorrichtung wirken derart zusammen, dass die erste Welle 1 mit einer Axialkraft beaufschlagt wird, wodurch der kegelförmige Abschnitt 3 an der ersten Welle 1 gegen den kegelförmige Abschnitt 5 an der ersten Welle 2 gedrückt wird. Vorliegend hat der kegelförmige Abschnitt 3 an der ersten Welle 1 einen Steigungswinkel von circa 30°, wobei der kegelförmige Abschnitt 5 an der zweiten Welle 2 korrespondierend zum kegelförmigen Abschnitt 3 an der ersten Welle 1 ausgebildet ist, sodass die beiden Wellen 1, 2 im Bereich der kegelförmigen Abschnitte 3, 5 flächig sowie ringförmig umlaufend aneinander zur Anlage kommen.In the present case, the means for applying the axial force to the first shaft 1 is designed as a magnetic device, comprising a first component 14.1, which is arranged on the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- erste Wellefirst wave
- 22
- zweite Wellesecond wave
- 33
- kegelförmiger Abschnitt an der ersten Welleconical section on the first wave
- 44
- Außenverzahnung an der ersten WelleExternal teeth on the first shaft
- 55
- kegelförmiger Abschnitt an der zweiten Welleconical section on the second shaft
- 66
- Innenverzahnung an der zweiten WelleInternal gearing on the second shaft
- 7.17.1
- erstes Lagerelementfirst bearing element
- 7.27.2
- zweites Lagerelementsecond bearing element
- 7.37.3
- drittes Lagerelementthird bearing element
- 8.18.1
- erstes drehfestes Bauteilfirst non-rotatable component
- 8.28.2
- zweites drehfestes Bauteilsecond non-rotatable component
- 8.38.3
- drittes drehfestes Bauteilthird non-rotatable component
- 9.19.1
- Endabschnitt der ersten WelleEnd section of the first wave
- 9.29.2
- Endabschnitt der zweiten WelleEnd section of the second shaft
- 1010
- Federelementspring element
- 11.111.1
- erster Sicherungsringfirst locking ring
- 11.211.2
- zweiter Sicherungsringsecond locking ring
- 11.311.3
- dritter Sicherungsringthird locking ring
- 1212
- Drehachseaxis of rotation
- 1313
- Verzahnungsabschnitt an der zweiten WelleSplined section on the second shaft
- 14.114.1
- erstes Bauteilfirst component
- 14.214.2
- zweites Bauteilsecond component
- 2020
- GehäuseHousing
- 2121
- erster Gehäuseinnenraumfirst housing interior
- 2222
- zweiter Gehäuseinnenraumsecond housing interior
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022201802.8A DE102022201802A1 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | Bearing arrangement of two shafts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022201802.8A DE102022201802A1 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | Bearing arrangement of two shafts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022201802A1 true DE102022201802A1 (en) | 2023-08-24 |
Family
ID=87518800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022201802.8A Pending DE102022201802A1 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | Bearing arrangement of two shafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022201802A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE440158C (en) | 1923-10-02 | 1927-01-29 | Rudge Whitworth Company Of Ame | Shaft coupling |
DE451824C (en) | 1925-11-18 | 1927-10-25 | Norma Cie G M B H | Device to reduce the running noise with roller bearings |
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-
2022
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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Lagerungskonzepte. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 25. Juli 2021, 01:05. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Lagerungskonzepte&oldid=214175499 [abgerufen am 30.08.2022] |
Neißendorfer M..: Porsche fertigt E-Antrieb-Gehäuse im 3D-Druck, Dezember 2020. URL: https://www.elektroauto-news.net/2020/porsche-fertigt-e-antrieb-gehaeuse-im-3d-druck [abgerufen am 30.08.2022] |
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R016 | Response to examination communication |