WO2024046704A1 - Drive device for a motor vehicle, mounting device, and method for mounting such a drive device - Google Patents

Drive device for a motor vehicle, mounting device, and method for mounting such a drive device Download PDF

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WO2024046704A1
WO2024046704A1 PCT/EP2023/071622 EP2023071622W WO2024046704A1 WO 2024046704 A1 WO2024046704 A1 WO 2024046704A1 EP 2023071622 W EP2023071622 W EP 2023071622W WO 2024046704 A1 WO2024046704 A1 WO 2024046704A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotor shaft
gear
screw
screwed
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/071622
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German (de)
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Inventor
Christian Windel
Markus Nagel
Robin Ditton
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H2057/0062—Tools specially adapted for assembly of transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0025—Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods

Definitions

  • the invention relates to a drive device for a motor vehicle.
  • the invention further relates to a mounting device and a method for mounting such a drive device.
  • DE 102012 200 185 A1 discloses a fastening structure for an output pinion for transmitting a drive of an output power shaft of an internal combustion engine to a chain.
  • DE 11 2005 000616 T5 discloses a method for producing a drive pinion for a motor vehicle differential.
  • the object of the present invention is to provide a drive device for a motor vehicle as well as a mounting device and a method for mounting such a drive device, so that a particularly simple assembly of the drive device can be realized.
  • a first aspect of the invention relates to a drive device, in particular an electric one, for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle.
  • the motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the drive device in its fully manufactured state and can be driven by means of the drive device.
  • the drive device has an electrical machine which has a stator and a rotor.
  • the rotor can be driven by the stator and is therefore relative to a machine axis of rotation rotatable to the stator.
  • the electric machine can provide drive torque via its rotor, by means of which the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically.
  • the rotor has a rotor shaft.
  • the drive device also includes a gear, which is formed separately from the rotor shaft and is arranged on the rotor shaft, that is to say at least on a length region of the rotor shaft.
  • the gear is a spur gear, in particular a helical spur gear.
  • the gear thus has a toothing, in particular an external toothing, wherein the toothing is preferably designed as a helical toothing.
  • the length region mentioned is an end region of the rotor shaft, the end region of which lies in the axial direction of the rotor shaft, and therefore axially opposite the stator.
  • the gear is therefore preferably arranged on an end of the rotor shaft that is axially opposite the stator.
  • the drive device has a spur gear stage, which includes the gear, in particular as the first gear.
  • the spur gear stage has a second gear, which can be designed as a second spur gear.
  • the second spur gear has helical teeth.
  • the gears are preferably in engagement with one another, whereby the spur gear stage is formed.
  • the spur gear stage is also referred to as a spur gear stage.
  • the gear has internal teeth.
  • the rotor shaft has external teeth, also known as shaft teeth, in particular in the end region mentioned and thus at the end mentioned.
  • the internal teeth of the gear and the shaft teeth are plug-in teeth.
  • the internal teeth of the gear engage with the corresponding shaft teeth, whereby the gear and the rotor shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the internal toothing of the gear is fitted by shaft toothing, in particular in the axial direction of the rotor shaft and thus along the machine axis of rotation mentioned, about which the rotor and thus the rotor shaft can be rotated relative to the stator.
  • the gear has at least three gears running in the axial direction of the rotor shaft, i.e. parallel to the axial direction of the rotor shaft Openings, in particular through openings, which are designed as bores, in particular through bores. Respective retaining pins can be inserted into the openings during assembly of the gear, in particular in axial direction of the rotor shaft, whereby the retaining pins can interact positively with the gear. As a result, the gear is or will be secured against rotation occurring in particular around the machine axis of rotation and relative to the stator.
  • an internal thread is provided, in particular formed, in the rotor shaft as a first thread.
  • the internal thread is arranged or designed concentrically to the rotor shaft.
  • a corresponding screw is screwed into the internal thread, in particular in such a way that the screw has an external thread corresponding to the internal thread as a second thread.
  • the second thread is screwed in as an internal thread, whereby the gear is held on a stop of the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft in at least an indirect, in particular direct, support system by means of the screw.
  • the stop is arranged, for example, on an outer circumference of the rotor shaft.
  • the screw presses the gear against the stop, which is designed, for example, as a collar of the rotor shaft or is formed by a collar of the rotor shaft.
  • the gear is fixed to the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft, so that relative movements between the gear and the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft are prevented.
  • the gear is therefore both connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner and is also fixed axially to the rotor shaft.
  • the openings, the internal thread and the screw make it possible to fix the gear on the rotor shaft in a particularly time-efficient and cost-effective manner, without causing undesirable damage to the electrical machine, in particular to the bearing of the electrical machine.
  • the invention makes it possible to both connect the gear to the rotor shaft in a rotationally fixed manner and to fix it axially to the rotor shaft without having to press the gear onto the rotor shaft.
  • the invention is based on the following findings: The gear cannot be pressed onto the rotor shaft, otherwise the bearings of the electrical machine could be damaged.
  • the invention makes it possible to connect the gear to the rotor shaft firmly, in particular both in a rotationally fixed manner and in the axial direction of the rotor shaft, without pressing the gear onto the rotor shaft. This allows the drive device to be assembled in a timely, cost-effective and damage-free manner.
  • a thermal joining of the gear wheel to the rotor shaft which can be carried out, for example, with the help of nitrogen and/or induction heating, is fundamentally conceivable, but is very cost-intensive and therefore unsuitable for a series process.
  • the invention makes it possible to connect the gear to the rotor shaft in a timely and cost-effective manner and therefore suitable for series production, without damaging the bearings of the electrical machine.
  • the openings of the gear are arranged symmetrically to a center of the gear, the center of which lies, for example, on the machine axis of rotation.
  • the openings are arranged on an imaginary circle whose center lies on the machine axis of rotation and/or coincides with the center of the gear.
  • the openings are arranged in a uniformly distributed manner in the circumferential direction of the gear and the rotor shaft, which extends around the machine axis of rotation and thus around the axial direction of the rotor shaft, and are therefore equally spaced apart from one another in pairs.
  • the retaining pins are held or fastened, for example, to a retaining plate, which is fixed, for example, to a housing of the electrical machine.
  • the rotor shaft is at least temporarily arranged in the housing.
  • the retaining pins serve, on the one hand, to hold the rotor shaft and the gear, and therefore to prevent undesirable rotation of the rotor shaft and the gear about the machine axis of rotation relative to the housing.
  • the screw can be screwed particularly advantageously and in particular tightened or tightened without undesirable rotation of the gear and the rotor shaft occurring.
  • the retaining pins serve, for example, to center the gear, particularly relative to the rotor shaft during assembly.
  • the holding plate is screwed to the housing, also referred to as an electric machine housing, by means of several rods, in particular threaded rods, and is thereby fastened, in particular fixed, to the housing.
  • the drive device has the housing of the electrical machine, in whose housing the rotor shaft is at least partially arranged.
  • the housing has at least three recesses, by means of which the holding plate provided for holding the holding pins can be or is fixed to the housing during assembly.
  • the respective recess is designed as a respective bore.
  • a respective, further internal thread is arranged in the respective recess, into which, for example, the respective rod, in particular designed as a threaded rod, can be screwed in order to thereby fix the respective rod to the housing.
  • a second aspect of the invention relates to a mounting device for mounting, that is, for mounting a drive device according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
  • the mounting device has the holding plate mentioned, which has a first, in particular central, through opening.
  • the first through opening is designed, for example, as a bore.
  • the first through opening which is also referred to as the first opening, is central, in particular with respect to the rotor shaft, so that, for example, the first through opening of the holder plate is arranged concentrically to the rotor shaft when the holding plate is fixed to the housing and / or that the rotor shaft and in particular the internal thread, viewed in the axial direction, is overlapped by the first through opening.
  • the holding plate can be pushed onto the rotor shaft via the first through opening, that is to say onto the length region or onto the aforementioned free end, in particular in such a way that the length region or the free end of the rotor shaft can be arranged in the first through opening of the holding plate.
  • the holding plate can be pushed in the axial direction of the rotor shaft onto the length region of the rotor shaft or onto the free end of the rotor shaft.
  • the screw mentioned can be inserted through the through opening, in particular in the axial direction of the rotor shaft, so that the screw can subsequently be screwed into the corresponding internal thread of the rotor shaft, in particular via the first through opening.
  • a screwing tool can penetrate the first through opening of the holding plate and in the meantime screw the screw into the corresponding internal thread of the rotor shaft, for example the screwing tool being connected to the screw in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed, manner.
  • the mounting device has at least or exactly three holding pins, which are to be held or fixed, in particular held or fixed, on the holding plate, whereby the holding pins can be spatially fixed or fixed on the holding plate.
  • the respective retaining pin can be inserted through or inserted into the respective opening of the gear, whereby when the respective retaining pin is inserted through or inserted into the respective, corresponding through opening of the gear and is simultaneously fixed to the retaining plate, the respective retaining pin both interacts positively with the holding plate and with the gear.
  • the gear and, via the gear, the rotor shaft are secured against rotation, in particular about the machine axis of rotation relative to the housing.
  • the holding device has the aforementioned, at least or exactly three rods, which are also referred to as holding rods and are designed, for example, as threaded rods.
  • the holding rods can be fixed or fixed to the housing of the electrical machine, with the holding plate being attached to the holding rods.
  • the holding plate can thus be fixed to the housing via the holding rods, in particular in such a way that relative movements between the holding plate and the housing of the electrical machine are prevented.
  • the gear and the rotor shaft can be secured against rotations occurring about the machine axis of rotation relative to the housing via the retaining pins, the retaining plate and the retaining rods.
  • a third aspect of the invention relates to a method, also referred to as an assembly method, for assembling a drive device, in particular according to the first aspect of the invention, for a motor vehicle.
  • the drive device is provided, which has an electrical machine with a stator, a rotor and a housing.
  • the rotor has a rotor shaft which is at least partially arranged in the housing.
  • a gear wheel preferably designed as a spur gear, which has internal teeth is provided.
  • the gear is arranged on the rotor shaft in such a way that the internal toothing engages in a corresponding external toothing of the rotor shaft, whereby the gear and the rotor shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the gear is plugged onto the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft, so that the internal teeth of the gear and the external teeth of the rotor shaft are inserted into one another in the axial direction of the rotor shaft.
  • a holding plate of a holding device having at least or exactly three second through openings is provided, wherein the holding plate is fixed to the housing, so that relative movements between the holding plate and the housing are prevented.
  • the gear has at least or exactly three openings running in the axial direction of the rotor shaft.
  • the feature that the openings run in the axial direction of the rotor shaft is to be understood as meaning that the respective opening is continuous along a respective passage direction that runs parallel to the axial direction of the rotor shaft.
  • a respective holding pin is inserted into the respective opening, which is also inserted through the respective, second through opening of the holding plate.
  • the retaining pins simultaneously penetrate the second through openings and penetrate into the openings or through the openings, whereby the retaining pins interact positively with the retaining plate and with the gear.
  • the retaining pins secure the gear in a form-fitting manner against rotation relative to the housing, whereby the rotor shaft is also secured against rotation relative to the housing.
  • the rotor shaft At its free end, which lies opposite the stator in the axial direction of the rotor shaft, for example, the rotor shaft has an internal thread provided, arranged or formed in the rotor shaft and arranged concentrically to the rotor shaft.
  • a screw is screwed into the internal thread, by means of which the gear is held in the axial direction of the rotor shaft in at least indirect support against a stop on the rotor shaft, whereby the gear is fixed to the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft.
  • the screw is screwed in the direction of the gear in at least three screwing phases, in particular successive screwing phases and thus in a first direction of rotation is rotated relative to the rotor shaft, the three screwing phases differing from each other with regard to the torques with which the screw is screwed and thereby rotated in the first direction of rotation of the rotor shaft.
  • the screw is rotated in the loosening phase by at least 80 degrees and at most 100 degrees relative to the rotor shaft, in particular in the second direction, in order to close the screw solve.
  • the screw in a first of the screwing phases the screw is screwed with at least 25 Newton meters and a maximum of 35 Newton meters, i.e is rotated in the first direction of rotation.
  • the screw in a second screwing phase following the first screwing phase, the screw is rotated relative to the rotor shaft with a minimum of 63 Newton meters and a maximum of 77 Newton meters, in particular in the first direction of rotation.
  • the screw is screwed with at least 135 Newton meters and a maximum of 165 Newton meters and is rotated in the first direction of rotation relative to the rotor shaft and, for example, tightened, whereby the gear can be securely and firmly attached to the rotor shaft without causing damage to the electrical machine.
  • the screw in the first screwing phase, is rotated at a maximum of 200 revolutions per minute, in particular in the first direction of rotation, and thereby screwed. This means that assembly can be carried out in a timely and cost-effective manner. It has also proven to be advantageous if, in the second screwing phase, the screw is rotated at a maximum of 30 revolutions per minute, in particular in the first direction of rotation relative to the rotor shaft, and thereby screwed. This means that damage can be safely avoided.
  • the invention allows the gear to be mounted without damaging the electrical machine.
  • assembly can be carried out in a timely and cost-effective manner, with high producibility and a low error rate.
  • FIG. 1 shows a detail of a schematic sectional view of a drive device for a motor vehicle during assembly of the drive device
  • Fig. 3 shows a detail of a further schematic perspective view of the drive device during assembly.
  • Fig. 1 shows a detail in a schematic longitudinal section view of a, in particular electric or electrified, drive device 10 for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle.
  • a vehicle also simply referred to as a vehicle.
  • the motor vehicle in its fully manufactured state has the drive device 10 and can be driven, in particular purely electrically, by means of the drive device 10.
  • 1 shows the drive device 10 during assembly of the drive device 10.
  • the assembly that is to say a method for assembling the drive device 10, is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3. From Fig. 1 it can be seen that the drive device 10 has an electrical machine 12, which has a stator 14 and a rotor 16 as well as a housing 18.
  • the rotor 16 is at least partially arranged in the housing 18. Basically, the rotor 16 can be driven by means of the stator 14 and can therefore be rotated about a machine axis of rotation 20, which is also simply referred to as the axis of rotation, relative to the stator 14 and relative to the housing 18.
  • the machine axis of rotation 20 runs in the axial direction of the electric machine 12.
  • the rotor 16 has a rotor shaft 22, via which, for example, the electric machine 12 can provide drive torque for driving the motor vehicle, in particular purely electrically.
  • the drive device 10 also has a gear 24, which is provided in the method mentioned.
  • the gear 24 is formed separately from the rotor shaft 22 and is mounted on and on the rotor shaft 22.
  • the gear 24, which is designed as a spur gear of a spur gear stage has internal teeth 26.
  • the rotor shaft 20 has an external toothing 28 which corresponds to the internal toothing 26 of the gear 24.
  • the gear 24 is arranged on the rotor shaft 22 in such a way that the internal teeth 26 engage with the external teeth 28 or vice versa. As a result, the gear 24 and the rotor shaft 22 are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the internal teeth 26 and the external teeth 28 are plug-in teeth, which are inserted into one another in the axial direction of the rotor shaft 22, such that the gear 24 is plugged onto the rotor shaft 22 in the axial direction of the rotor shaft 22.
  • the assembly is carried out by means of a mounting device 30, which has a holding device 32 with a holding plate 34. It can be seen particularly well from FIGS. 2 and 3 that the holding plate 34 has three second through openings.
  • the holding plate 34 is fixed to the housing 18 by fixing the holding plate 34 to the housing 18 by means of holding rods 36 of the holding device 32.
  • the holding rods 36 are screwed to the housing 18 and thereby attached to it Housing 18 set.
  • the holding plate 34 has third through openings into which respective length regions L1 of the holding rods 36 are inserted.
  • nuts 38 in the present case designed as wing nuts, are screwed onto the length regions L1 on a side of the holding plate 34 facing away from the housing 18, by means of which the holding plate 34 is screwed against respective stops 40 of the holding rods 36 is tensioned. This fixes the holding plate 34 on the housing 18.
  • the gear 24 has at least three, in this case at least or exactly four, openings.
  • holding pins 42 of the holding device 32 are provided.
  • the openings of the gear 24 run in the axial direction of the rotor shaft 22.
  • the retaining pins 42 are inserted through the second through openings of the retaining plate 34 and through the openings of the gear 24, so that, as can be seen from FIG. 1, the retaining pins 42 are simultaneously inserted into the in Fig. 1, second through openings designated 44 in the holding plate 34 and engage in the openings of the gear 24 designated 46 in FIG 24 as well as with the holding plate 34 in a form-fitting manner, whereby the gear 24 and via this the rotor shaft 22 are secured against rotations occurring about the machine axis of rotation 20 relative to the housing 18.
  • the rotor shaft 22 has an internal thread 48 at its free end E, which is opposite the stator 14 in the axial direction of the rotor shaft 22.
  • the internal thread 48 is arranged concentrically to the rotor shaft 22 or to the machine axis of rotation 20.
  • a screw 50 designed here as a colored screw, is provided, which has an external thread 52 corresponding to the internal thread 48. As illustrated by arrows 54 in FIG. 1, the screw 50 is screwed in via its external thread 52 and the corresponding internal thread 48.
  • the holding plate 34 has a central, first through opening 56 through which the screw 50 is inserted in the axial direction of the rotor shaft 22.
  • the screw 50 is then rotated in particular in a direction of rotation about the machine axis of rotation 20 relative to the rotor shaft 22, in order to thereby screw the screw 50 into the corresponding internal thread 48 via its external thread 52.
  • the gear 24 is held in the axial direction of the rotor shaft 22 by means of the screw 50 in at least indirect, in particular direct, support contact with a stop 58 of the rotor shaft 22, whereby the gear 24 is held in the axial direction Direction of the rotor shaft 22 is determined on this.
  • the respective retaining pin 42 is, for example, a respective mounting bolt, which is used for anti-rotation protection, i.e.
  • the holding device 32 can be released from the housing 18, in particular in such a way that the holding rods 36 and the holding plate 34 as well as the holding pins 42 are removed .
  • the rotor shaft 22 and the gear 24, which is non-rotatably connected to the rotor shaft 22 can rotate with the machine axis of rotation 20 relative to the housing 18 and relative to the stator 14.

Abstract

The invention relates to a drive device (10) for a motor vehicle, said drive device comprising: an electric machine (12) which has a stator (14) and a rotor (16) having a rotor shaft (22); and a gear (24) which is mounted on the rotor shaft (22) and has internal teeth (26) which engage in corresponding external teeth (28) of the rotor shaft (22), as a result of which the gear (24) and the rotor shaft (22) are connected to one another for conjoint rotation, wherein the gear (24) has at least three openings (46) which extend in the axial direction of the rotor shaft (22) and into which retaining pins (42) provided to prevent rotation of the gear (24) can be inserted during mounting of the gear (24). An internal thread (48) arranged concentrically to the rotor shaft (22) is provided at a free end (E) of the rotor shaft (22) in the rotor shaft (22).

Description

Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Montageeinrichtung und Verfahren zum Montieren einer solchen Antriebseinrichtung Drive device for a motor vehicle and assembly device and method for assembling such a drive device
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Montageeinrichtung und ein Verfahren zum Montieren einer solchen Antriebseinrichtung. The invention relates to a drive device for a motor vehicle. The invention further relates to a mounting device and a method for mounting such a drive device.
Der DE 102012 200 185 A1 ist eine Befestigungsstruktur für ein Ausgangsritzel zum Übertragen eines Antriebs einer Ausgangsleistungswelle eines Verbrennungsmotors auf eine Kette als bekannt zu entnehmen. Außerdem offenbart die DE 11 2005 000616 T5 ein Verfahren zum Herstellen eines Antriebsritzels für ein Kraftfahrzeugdifferential. DE 102012 200 185 A1 discloses a fastening structure for an output pinion for transmitting a drive of an output power shaft of an internal combustion engine to a chain. In addition, DE 11 2005 000616 T5 discloses a method for producing a drive pinion for a motor vehicle differential.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie eine Montageeinrichtung und ein Verfahren zum Montieren einer solchen Antriebseinrichtung bereitzustellen, sodass eine besonders einfache Montage der Antriebseinrichtung realisiert werden kann. The object of the present invention is to provide a drive device for a motor vehicle as well as a mounting device and a method for mounting such a drive device, so that a particularly simple assembly of the drive device can be realized.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Montageeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a drive device with the features of patent claim 1, by a mounting device with the features of patent claim 4 and by a method with the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with useful developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine, insbesondere elektrische, Antriebseinrichtung für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung aufweist und mittels der Antriebseinrichtung angetrieben werden kann. Die Antriebseinrichtung weist eine elektrische Maschine auf, welche einen Stator und einen Rotor aufweist. Der Rotor ist mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar. Insbesondere kann die elektrische Maschine über ihren Rotor Antriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein elektrisch, angetrieben werden kann. Der Rotor weist eine Rotorwelle auf. Die Antriebseinrichtung umfasst auch ein Zahnrad, welches separat von der Rotorwelle ausgebildet und auf der Rotorwelle, das heißt zumindest auf einem Längenbereich der Rotorwelle angeordnet ist. Insbesondere ist das Zahnrad ein Stirnrad, insbesondere ein schräg verzahntes Stirnrad. Somit weist das Zahnrad eine Verzahnung, insbesondere eine Außenverzahnung, auf, wobei die Verzahnung vorzugsweise als eine Schrägverzahnung ausgebildet ist. Insbesondere ist der genannte Längenbereich ein Endbereich der Rotorwelle, deren Endbereich in axialer Richtung der Rotorwelle, mithin axial dem Stator gegenüberliegt. Somit ist vorzugsweise das Zahnrad auf einem axial dem Stator gegenüberliegenden Ende der Rotorwelle angeordnet. Ganz vorzugsweise weist die Antriebseinrichtung eine Stirnradstufe auf, welche das Zahnrad, insbesondere als erstes Zahnrad umfasst. Des Weiteren weist beispielsweise die Stirnradstufe ein zweites Zahnrad auf, welches als ein zweites Stirnrad ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist das zweite Stirnrad schräg verzahnt. Vorzugsweise stehen die Zahnräder in Eingriff miteinander, wodurch die Stirnradstufe gebildet ist. Die Stirnradstufe wird auch als Stirnradgetriebestufe bezeichnet. A first aspect of the invention relates to a drive device, in particular an electric one, for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle. This means that the motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the drive device in its fully manufactured state and can be driven by means of the drive device. The drive device has an electrical machine which has a stator and a rotor. The rotor can be driven by the stator and is therefore relative to a machine axis of rotation rotatable to the stator. In particular, the electric machine can provide drive torque via its rotor, by means of which the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. The rotor has a rotor shaft. The drive device also includes a gear, which is formed separately from the rotor shaft and is arranged on the rotor shaft, that is to say at least on a length region of the rotor shaft. In particular, the gear is a spur gear, in particular a helical spur gear. The gear thus has a toothing, in particular an external toothing, wherein the toothing is preferably designed as a helical toothing. In particular, the length region mentioned is an end region of the rotor shaft, the end region of which lies in the axial direction of the rotor shaft, and therefore axially opposite the stator. The gear is therefore preferably arranged on an end of the rotor shaft that is axially opposite the stator. Most preferably, the drive device has a spur gear stage, which includes the gear, in particular as the first gear. Furthermore, for example, the spur gear stage has a second gear, which can be designed as a second spur gear. Preferably, the second spur gear has helical teeth. The gears are preferably in engagement with one another, whereby the spur gear stage is formed. The spur gear stage is also referred to as a spur gear stage.
Das Zahnrad weist eine Innenverzahnung auf. Die Rotorwelle weist, insbesondere in dem genannten Endbereich und somit an dem genannten Ende, eine auch als Wellenverzahnung bezeichnete Außenverzahnung auf. Vorzugsweise sind die Innenverzahnung des Zahnrads und die Wellenverzahnung Steckverzahnungen. Die Innenverzahnung des Zahnrads greift in die korrespondierende Wellenverzahnung ein, wodurch das Zahnrad und die Rotorwelle drehfest miteinander verbunden sind. Insbesondere ist die Innenverzahnung des Zahnrads durch Wellenverzahnung aufgesteckt, insbesondere in axialer Richtung der Rotorwelle und somit entlang der genannten Maschinendrehachse, um die der Rotor und somit die Rotorwelle relativ zu dem Stator drehbar sind. The gear has internal teeth. The rotor shaft has external teeth, also known as shaft teeth, in particular in the end region mentioned and thus at the end mentioned. Preferably, the internal teeth of the gear and the shaft teeth are plug-in teeth. The internal teeth of the gear engage with the corresponding shaft teeth, whereby the gear and the rotor shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner. In particular, the internal toothing of the gear is fitted by shaft toothing, in particular in the axial direction of the rotor shaft and thus along the machine axis of rotation mentioned, about which the rotor and thus the rotor shaft can be rotated relative to the stator.
Um nun eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstig durchführbare Montage der Antriebseinrichtung, insbesondere des Zahnrads auf der Rotorwelle realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zahnrad wenigstens drei in axialer Richtung der Rotorwelle, mithin parallel zur axialen Richtung der Rotorwelle verlaufende Öffnungen, insbesondere Durchgangsöffnungen aufweist, welche als Bohrungen, insbesondere Durchgangsbohrungen ausgebildet sind. In die Öffnungen sind jeweilige Haltestifte während der Montage des Zahnrads einsteckbar, insbesondere in axialer Richtung der Rotorwelle, wodurch die Haltestifte mit dem Zahnrad formschlüssig Zusammenwirken können. Dadurch ist oder wird das Zahnrad gegen eine insbesondere um die Maschinendrehachse und relativ zu dem Stator erfolgende Drehung zu sichern oder gesichert. Mit anderen Worten ist oder wird hierdurch eine insbesondere Maschinendrehachse relativ zu dem Stator erfolgende Drehung des Zahnrads verhindert. An dem insbesondere in axialer Richtung der Rotorwelle dem Stator gegenüberliegenden, freien Ende der Rotorwelle ist in der Rotorwelle ein Innengewinde als erstes Gewinde vorgesehen, insbesondere ausgebildet. Beispielsweise ist das Innengewinde konzentrisch zur Rotorwelle angeordnet oder ausgebildet. In das Innengewinde ist eine korrespondierende Schraube eingeschraubt, insbesondere derart, dass die Schraube ein mit dem Innengewinde korrespondierendes Außengewinde als zweites Gewinde aufweist. Das zweite Gewinde ist als Innengewinde eingeschraubt, wodurch mittels der Schraube das Zahnrad in axialer Richtung der Rotorwelle in zumindest mittelbarer, insbesondere direkter, Stützanlage an einem Anschlag der Rotorwelle gehalten ist. Der Anschlag ist beispielsweise an einem Außenumfang der Rotorwelle angeordnet. Insbesondere drückt die Schraube dadurch, dass die Schraube in das Innengewinde der Rotorwelle eingeschraubt ist, das Zahnrad gegen den Anschlag, welcher beispielsweise als ein Bund der Rotorwelle ausgebildet oder durch einen Bund der Rotorwelle gebildet ist. Hierdurch ist das Zahnrad in axialer Richtung der Rotorwelle an der Rotorwelle festgelegt, sodass in axialer Richtung der Rotorwelle erfolgende Relativbewegungen zwischen dem Zahnrad und der Rotorwelle unterbunden sind. Das Zahnrad ist somit sowohl drehfest mit der Rotorwelle verbunden, als auch axial an der Rotorwelle festgelegt. Die Öffnungen, das Innengewinde und die Schraube ermöglichen es dabei, das Zahnrad an der Rotorwelle auf besonders zeit- und kostengünstige Weise festzulegen, ohne dass es zu unerwünschten Beschädigungen der elektrischen Maschine, insbesondere einer Lagerung der elektrischen Maschine, kommt. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, das Zahnrad sowohl drehfest mit der Rotorwelle zu verbinden als auch axial mit der Rotorwelle festzulegen, ohne das Zahnrad auf die Rotorwelle aufpressen zu müssen. Der Erfindung liegen dabei folgende Erkenntnisse zugrunde: Das Zahnrad kann nicht auf die Rotorwelle aufgepresst werden, da ansonsten Lager der elektrischen Maschine beschädigt werden könnten. Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, das Zahnrad fest, insbesondere sowohl drehfest als auch in axialer Richtung der Rotorwelle fest mit der Rotorwelle zu verbinden, ohne das Zahnrad auf die Rotorwelle aufzupressen. Dadurch kann die Antriebseinrichtung zeit-, kostengünstig und beschädigungsfrei montiert werden. Ein beispielsweise mit Hilfe von Stickstoff und/oder Induktionserwärmung durchführbares, thermisches Fügen des Zahnrads mit der Rotorwelle ist grundsätzlich denkbar, jedoch sehr kostenintensiv und somit für einen Serienprozess ungeeignet. Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, das Zahnrad zeit- und kostengünstig und somit serientauglich mit der Rotorwelle zu verbinden, ohne dass es zu einer Beschädigung von Lagern der elektrischen Maschine kommt. In order to be able to implement a particularly simple and therefore time- and cost-effective assembly of the drive device, in particular of the gear on the rotor shaft, it is provided according to the invention that the gear has at least three gears running in the axial direction of the rotor shaft, i.e. parallel to the axial direction of the rotor shaft Openings, in particular through openings, which are designed as bores, in particular through bores. Respective retaining pins can be inserted into the openings during assembly of the gear, in particular in axial direction of the rotor shaft, whereby the retaining pins can interact positively with the gear. As a result, the gear is or will be secured against rotation occurring in particular around the machine axis of rotation and relative to the stator. In other words, a rotation of the gear wheel relative to the stator, in particular the machine axis of rotation, is or is prevented. At the free end of the rotor shaft, which is opposite the stator, particularly in the axial direction of the rotor shaft, an internal thread is provided, in particular formed, in the rotor shaft as a first thread. For example, the internal thread is arranged or designed concentrically to the rotor shaft. A corresponding screw is screwed into the internal thread, in particular in such a way that the screw has an external thread corresponding to the internal thread as a second thread. The second thread is screwed in as an internal thread, whereby the gear is held on a stop of the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft in at least an indirect, in particular direct, support system by means of the screw. The stop is arranged, for example, on an outer circumference of the rotor shaft. In particular, because the screw is screwed into the internal thread of the rotor shaft, the screw presses the gear against the stop, which is designed, for example, as a collar of the rotor shaft or is formed by a collar of the rotor shaft. As a result, the gear is fixed to the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft, so that relative movements between the gear and the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft are prevented. The gear is therefore both connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner and is also fixed axially to the rotor shaft. The openings, the internal thread and the screw make it possible to fix the gear on the rotor shaft in a particularly time-efficient and cost-effective manner, without causing undesirable damage to the electrical machine, in particular to the bearing of the electrical machine. In particular, the invention makes it possible to both connect the gear to the rotor shaft in a rotationally fixed manner and to fix it axially to the rotor shaft without having to press the gear onto the rotor shaft. The invention is based on the following findings: The gear cannot be pressed onto the rotor shaft, otherwise the bearings of the electrical machine could be damaged. In contrast, the invention makes it possible to connect the gear to the rotor shaft firmly, in particular both in a rotationally fixed manner and in the axial direction of the rotor shaft, without pressing the gear onto the rotor shaft. This allows the drive device to be assembled in a timely, cost-effective and damage-free manner. A thermal joining of the gear wheel to the rotor shaft, which can be carried out, for example, with the help of nitrogen and/or induction heating, is fundamentally conceivable, but is very cost-intensive and therefore unsuitable for a series process. In contrast The invention makes it possible to connect the gear to the rotor shaft in a timely and cost-effective manner and therefore suitable for series production, without damaging the bearings of the electrical machine.
Beispielsweise sind die Öffnungen des Zahnrads symmetrisch zu einem Mittelpunkt des Zahnrads angeordnet, dessen Mittelpunkt beispielsweise auf der Maschinendrehachse liegt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Öffnungen auf einem gedachten Kreis angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der Maschinendrehachse liegt und/oder mit dem Mittelpunkt des Zahnrads zusammenfällt. Ganz insbesondere ist es denkbar, dass die Öffnungen in um die Maschinendrehachse und somit um die axiale Richtung der Rotorwelle verlaufende Umfangsrichtung des Zahnrads und der Rotorwelle gleichmäßig verteilt angeordnet, mithin paarweise gleich voneinander beabstandet sind. Dadurch könne das Zahnrad und über das Zahnrad die Rotorwelle bei der Montage gegen unerwünschte, relativ zu dem Stator erfolgende Drehmomente vorteilhaft gesichert werden. For example, the openings of the gear are arranged symmetrically to a center of the gear, the center of which lies, for example, on the machine axis of rotation. In particular, it is conceivable that the openings are arranged on an imaginary circle whose center lies on the machine axis of rotation and/or coincides with the center of the gear. In particular, it is conceivable that the openings are arranged in a uniformly distributed manner in the circumferential direction of the gear and the rotor shaft, which extends around the machine axis of rotation and thus around the axial direction of the rotor shaft, and are therefore equally spaced apart from one another in pairs. As a result, the gear and, via the gear, the rotor shaft can be advantageously secured during assembly against undesirable torques occurring relative to the stator.
Bei der Montage sind die Haltestifte beispielsweise an einer Halteplatte gehalten oder befestigt, welche beispielsweise an einem Gehäuse der elektrischen Maschine festgelegt ist. Beispielsweise ist die Rotorwelle zumindest zeitweise dem Gehäuse angeordnet. Die Haltestifte dienen zum einen einem Festhalten der Rotorwelle und des Zahnrads, mithin dazu, ein unerwünschtes, um die Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgendes Drehen der Rotorwelle und des Zahnrads zu verhindern. Hierdurch kann die Schraube besonders vorteilhaft geschraubt und insbesondere festgezogen oder angezogen werden, ohne dass es zu einer unerwünschten Drehung des Zahnrads und der Rotorwelle kommt. Zum anderen dienen die Haltestifte beispielsweise einer Zentrierung des Zahnrads insbesondere relativ zu der Rotorwelle während der Montage. Beispielsweise wird die Halteplatte mittels mehrerer Stangen, insbesondere Gewindestangen, mit dem auch als Elektromaschinengehäuse bezeichneten Gehäuse verschraubt und dadurch an dem Gehäuse befestigt, insbesondere festgelegt. During assembly, the retaining pins are held or fastened, for example, to a retaining plate, which is fixed, for example, to a housing of the electrical machine. For example, the rotor shaft is at least temporarily arranged in the housing. The retaining pins serve, on the one hand, to hold the rotor shaft and the gear, and therefore to prevent undesirable rotation of the rotor shaft and the gear about the machine axis of rotation relative to the housing. As a result, the screw can be screwed particularly advantageously and in particular tightened or tightened without undesirable rotation of the gear and the rotor shaft occurring. On the other hand, the retaining pins serve, for example, to center the gear, particularly relative to the rotor shaft during assembly. For example, the holding plate is screwed to the housing, also referred to as an electric machine housing, by means of several rods, in particular threaded rods, and is thereby fastened, in particular fixed, to the housing.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Antriebseinrichtung das genannte Gehäuse der elektrischen Maschine auf, in deren Gehäuse die Rotorwelle zumindest teilweise angeordnet ist. In a further embodiment of the invention, the drive device has the housing of the electrical machine, in whose housing the rotor shaft is at least partially arranged.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Gehäuse wenigstens drei Ausnehmungen aufweist, mittels welchen während der Montage die zum Halten der Haltestifte vorgesehene Halteplatte an dem Gehäuse festlegbar ist oder festgelegt wird. Beispielsweise ist die jeweilige Ausnehmung als eine jeweilige Bohrung ausgebildet. Beispielsweise ist es denkbar, dass in der jeweiligen Ausnehmung ein jeweiliges, weiteres Innengewinde angeordnet ist, in welches beispielsweise die jeweilige, insbesondere als Gewindestange ausgebildete Stange einschraubbar ist, um dadurch die jeweilige Stange an dem Gehäuse festzulegen. Dadurch kann eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstig durchführbare Montage realisiert werden. It has proven to be particularly advantageous if the housing has at least three recesses, by means of which the holding plate provided for holding the holding pins can be or is fixed to the housing during assembly. For example, the respective recess is designed as a respective bore. For example, it is conceivable that a respective, further internal thread is arranged in the respective recess, into which, for example, the respective rod, in particular designed as a threaded rod, can be screwed in order to thereby fix the respective rod to the housing. This makes it possible to realize a particularly simple assembly that can therefore be carried out in a timely and cost-effective manner.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Montageeinrichtung zum Montieren, das heißt zur Montage einer Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. A second aspect of the invention relates to a mounting device for mounting, that is, for mounting a drive device according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
Die erfindungsgemäße Montageeinrichtung weist die genannte Halteplatte auf, welche eine erste, insbesondere zentrale, Durchgangsöffnung aufweist. Die erste Durchgangsöffnung ist beispielsweise als eine Bohrung ausgebildet. Insbesondere ist die erste Durchgangsöffnung, welche auch als erste Öffnung bezeichnet wird, zentral, insbesondere bezüglich der Rotorwelle, sodass beispielsweise die erste Durchgangsöffnung der Halterplatte in an dem Gehäuse festgelegtem Zustand der Halteplatte konzentrisch zur Rotorwelle angeordnet ist und/oder dass die Rotorwelle und dabei insbesondere das Innengewinde in axialer Richtung betrachtet durch die erste Durchgangsöffnung überlappt ist. Insbesondere kann beispielsweise die Halteplatte über die erste Durchgangsöffnung auf die Rotorwelle, das heißt auf den Längenbereich beziehungsweise auf das zuvor genannte, freie Ende aufgeschoben werden, insbesondere derart, dass der Längenbereich beziehungsweise das freie Ende der Rotorwelle in der ersten Durchgangsöffnung der Halteplatte anordenbar ist. Somit kann beispielsweise die Halteplatte in axialer Richtung der Rotorwelle auf den Längenbereich der Rotorwelle beziehungsweise auf das freie Ende der Rotorwelle aufgeschoben werden. The mounting device according to the invention has the holding plate mentioned, which has a first, in particular central, through opening. The first through opening is designed, for example, as a bore. In particular, the first through opening, which is also referred to as the first opening, is central, in particular with respect to the rotor shaft, so that, for example, the first through opening of the holder plate is arranged concentrically to the rotor shaft when the holding plate is fixed to the housing and / or that the rotor shaft and in particular the internal thread, viewed in the axial direction, is overlapped by the first through opening. In particular, for example, the holding plate can be pushed onto the rotor shaft via the first through opening, that is to say onto the length region or onto the aforementioned free end, in particular in such a way that the length region or the free end of the rotor shaft can be arranged in the first through opening of the holding plate. Thus, for example, the holding plate can be pushed in the axial direction of the rotor shaft onto the length region of the rotor shaft or onto the free end of the rotor shaft.
Die genannte Schraube ist, insbesondere in axialer Richtung der Rotorwelle, durch die Durchgangsöffnung hindurchsteckbar, sodass in der Folge die Schraube, insbesondere über die erste Durchgangsöffnung, in das korrespondierende Innengewinde der Rotorwelle einschraubbar ist. Beispielsweise kann ein Schraubwerkzeug die erste Durchgangsöffnung der Halteplatte durchdringen und währenddessen die Schraube in das korrespondierende Innengewinde der Rotorwelle einschrauben, wobei beispielsweise das Schraubwerkzeug drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Schraube verbunden ist. Die Montageeinrichtung weist die wenigstens oder genau drei Haltestifte auf, welche an der Halteplatte zu halten oder festlegbar, insbesondere gehalten oder festgelegt, sind, wodurch die Haltestifte an der Halteplatte räumlich festlegbar oder festgelegt sind. Der jeweilige Haltestift kann durch die jeweilige Öffnung des Zahnrads hindurchgesteckt oder in diese eingesteckt werden, wobei dann, wenn der jeweilige Haltestift durch die jeweilige, korrespondierende Durchgangsöffnung des Zahnrads hindurchgesteckt oder in diese eingesteckt ist und gleichzeitig an der Halteplatte festgelegt ist, der jeweilige Haltestift sowohl mit der Halteplatte als auch mit dem Zahnrad formschlüssig zusammenwirkt. Dadurch werden das Zahnrad und über das Zahnrad die Rotorwelle gegen eine insbesondere um die Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert. Dabei weist die Halteeinrichtung die zuvor genannten, wenigstens oder genau drei Stangen auf, welche auch als Haltestangen bezeichnet sind und beispielsweise als Gewindestangen ausgebildet sind. Die Haltestangen sind an dem Gehäuse der elektrischen Maschine festlegbar oder festgelegt, wobei an den Haltestangen die Halteplatte befestigt ist. Somit kann die Halteplatte über die Haltestangen an dem Gehäuse festgelegt werden, insbesondere derart, dass Relativbewegungen zwischen der Halteplatte und dem Gehäuse der elektrischen Maschine unterbunden sind. Dadurch können das Zahnrad und die Rotorwelle über die Haltestifte, die Halteplatte und die Haltestangen gegen um die Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehungen gesichert werden. The screw mentioned can be inserted through the through opening, in particular in the axial direction of the rotor shaft, so that the screw can subsequently be screwed into the corresponding internal thread of the rotor shaft, in particular via the first through opening. For example, a screwing tool can penetrate the first through opening of the holding plate and in the meantime screw the screw into the corresponding internal thread of the rotor shaft, for example the screwing tool being connected to the screw in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed, manner. The mounting device has at least or exactly three holding pins, which are to be held or fixed, in particular held or fixed, on the holding plate, whereby the holding pins can be spatially fixed or fixed on the holding plate. The respective retaining pin can be inserted through or inserted into the respective opening of the gear, whereby when the respective retaining pin is inserted through or inserted into the respective, corresponding through opening of the gear and is simultaneously fixed to the retaining plate, the respective retaining pin both interacts positively with the holding plate and with the gear. As a result, the gear and, via the gear, the rotor shaft are secured against rotation, in particular about the machine axis of rotation relative to the housing. The holding device has the aforementioned, at least or exactly three rods, which are also referred to as holding rods and are designed, for example, as threaded rods. The holding rods can be fixed or fixed to the housing of the electrical machine, with the holding plate being attached to the holding rods. The holding plate can thus be fixed to the housing via the holding rods, in particular in such a way that relative movements between the holding plate and the housing of the electrical machine are prevented. As a result, the gear and the rotor shaft can be secured against rotations occurring about the machine axis of rotation relative to the housing via the retaining pins, the retaining plate and the retaining rods.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein auch als Montageverfahren bezeichnetes Verfahren zum Montieren einer Antriebseinrichtung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren wird die Antriebseinrichtung bereitgestellt, welche eine elektrische Maschine mit einem Stator, einem Rotor und einem Gehäuse aufweist. Bei dem Verfahren weist der Rotor eine Rotorwelle auf, welche zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist. Bei dem Verfahren wird ein vorzugsweise als Stirnrad ausgebildetes Zahnrad bereitgestellt, welches eine Innenverzahnung aufweist. Das Zahnrad wird auf der Rotorwelle derart angeordnet, dass die Innenverzahnung in eine korrespondierende Außenverzahnung der Rotorwelle eingreift, wodurch das Zahnrad und die Rotorwelle drehfest miteinander verbunden werden. Beispielsweise wird das Zahnrad in axialer Richtung der Rotorwelle auf die Rotorwelle aufgesteckt, sodass die Innenverzahnung des Zahnrads und die Außenverzahnung der Rotorwelle in axialer Richtung der Rotorwelle ineinandergesteckt werden. Bei dem Verfahren wird eine wenigstens oder genau drei zweite Durchgangsöffnungen aufweisende Halteplatte einer Halteeinrichtung bereitgestellt, wobei die Halteplatte an dem Gehäuse festgelegt wird, sodass Relativbewegungen zwischen der Halteplatte und dem Gehäuse unterbunden sind. Bei dem Verfahren weist das Zahnrad wenigstens oder genau drei in axialer Richtung der Rotorwelle verlaufende, Öffnungen auf. Unter dem Merkmal, dass die Öffnungen in axialer Richtung der Rotorwelle verlaufen, ist zu verstehen, dass die jeweilige, Öffnung entlang einer jeweiligen, parallel zur axialen Richtung der Rotorwelle verlaufenden Durchgangsrichtung durchgängig ist. A third aspect of the invention relates to a method, also referred to as an assembly method, for assembling a drive device, in particular according to the first aspect of the invention, for a motor vehicle. In the method, the drive device is provided, which has an electrical machine with a stator, a rotor and a housing. In the method, the rotor has a rotor shaft which is at least partially arranged in the housing. In the method, a gear wheel, preferably designed as a spur gear, which has internal teeth is provided. The gear is arranged on the rotor shaft in such a way that the internal toothing engages in a corresponding external toothing of the rotor shaft, whereby the gear and the rotor shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner. For example, the gear is plugged onto the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft, so that the internal teeth of the gear and the external teeth of the rotor shaft are inserted into one another in the axial direction of the rotor shaft. In the method, a holding plate of a holding device having at least or exactly three second through openings is provided, wherein the holding plate is fixed to the housing, so that relative movements between the holding plate and the housing are prevented. In the method, the gear has at least or exactly three openings running in the axial direction of the rotor shaft. The feature that the openings run in the axial direction of the rotor shaft is to be understood as meaning that the respective opening is continuous along a respective passage direction that runs parallel to the axial direction of the rotor shaft.
In die jeweilige Öffnung wird ein jeweiliger Haltestift eingesteckt, welcher auch durch die jeweilige, zweite Durchgangsöffnung der Halteplatte hindurchgesteckt werden. Dadurch durchdringen die Haltestifte gleichzeitig die zweiten Durchgangsöffnungen und dringen in die Öffnungen oder durch die Öffnungen hindurch, wodurch die Haltestifte formschlüssig mit der Halteplatte und mit dem Zahnrad Zusammenwirken. Dadurch sichern die Haltestifte das Zahnrad formschlüssig gegen eine relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung, wodurch auch die Rotorwelle gegen eine relativ zum Gehäuse erfolgende Drehung gesichert ist. A respective holding pin is inserted into the respective opening, which is also inserted through the respective, second through opening of the holding plate. As a result, the retaining pins simultaneously penetrate the second through openings and penetrate into the openings or through the openings, whereby the retaining pins interact positively with the retaining plate and with the gear. As a result, the retaining pins secure the gear in a form-fitting manner against rotation relative to the housing, whereby the rotor shaft is also secured against rotation relative to the housing.
Die Rotorwelle weist an ihrem freien Ende, welches beispielsweise dem Stator in axialer Richtung der Rotorwelle gegenüberliegt, ein in der Rotorwelle vorgesehenes, angeordnetes oder ausgebildetes und konzentrisch zu der Rotorwelle angeordnetes Innengewinde auf. In das Innengewinde wird eine Schraube eingeschraubt, mittels welcher das Zahnrad in axialer Richtung der Rotorwelle in zumindest mittelbarer Stützanlage an einem Anschlag der Rotorwelle gehalten wird, wodurch das Zahnrad in axialer Richtung der Rotorwelle an der Rotorwelle festgelegt wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. At its free end, which lies opposite the stator in the axial direction of the rotor shaft, for example, the rotor shaft has an internal thread provided, arranged or formed in the rotor shaft and arranged concentrically to the rotor shaft. A screw is screwed into the internal thread, by means of which the gear is held in the axial direction of the rotor shaft in at least indirect support against a stop on the rotor shaft, whereby the gear is fixed to the rotor shaft in the axial direction of the rotor shaft. Advantages and advantageous embodiments of the first and second aspects of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the third aspect of the invention and vice versa.
Um die Antriebseinrichtung besonders zeit- und kostengünstig montieren zu können, ohne dass es zu unerwünschten Beschädigungen kommt, ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schraube in wenigstens drei insbesondere zeitlich aufeinanderfolgenden Schraubphasen in Richtung des Zahnrads geschraubt und somit in eine erste Drehrichtung relativ zu der Rotorwelle gedreht wird, wobei sich die drei Schraubphasen im Hinblick auf Drehmomente, mit welchen die Schraube geschraubt und dabei in die erste Drehrichtung der Rotorwelle gedreht wird, voneinander unterscheiden. Um dabei einerseits das Zahnrad besonders fest axial an der Rotorwelle sichern und andererseits Beschädigungen der elektrischen Maschine bei der Montage vermeiden zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen wenigstens oder genau zwei der Schraubphasen wenigstens oder genau eine Lösephase liegt, in welcher die Schraube gelöst und dadurch relativ zu der Rotorwelle in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung gedreht und somit von den Zahnrad zumindest ein Stück weggeschraubt wird. In order to be able to assemble the drive device in a particularly timely and cost-effective manner without causing undesirable damage, it is provided in one embodiment of the invention that the screw is screwed in the direction of the gear in at least three screwing phases, in particular successive screwing phases and thus in a first direction of rotation is rotated relative to the rotor shaft, the three screwing phases differing from each other with regard to the torques with which the screw is screwed and thereby rotated in the first direction of rotation of the rotor shaft. In order to be able, on the one hand, to secure the gear particularly firmly axially on the rotor shaft and, on the other hand, to avoid damage to the electrical machine during assembly, it is provided in a further embodiment of the invention that there is at least or exactly one loosening phase between at least or exactly two of the screwing phases which loosens the screw and thereby rotates it relative to the rotor shaft in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation and thus at least a piece is screwed away from the gear.
Um die Montage zeit- und kostengünstig durchführen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schraube in der Lösephase um wenigstens 80 Grad und höchstens 100 Grad relativ zu der Rotorwelle, insbesondere in die zweite Richtung gedreht, um die Schraube zu lösen. In order to be able to carry out the assembly in a timely and cost-effective manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the screw is rotated in the loosening phase by at least 80 degrees and at most 100 degrees relative to the rotor shaft, in particular in the second direction, in order to close the screw solve.
Um das Zahnrad zeit- und kostengünstig fest an der Rotorwelle festlegen und dabei Beschädigungen der elektrischen Maschine sicher vermeiden zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in einer ersten der Schraubphasen die Schraube mit mindestens 25 Newtonmetern höchstens 35 Newtonmeter geschraubt, mithin in die erste Drehrichtung gedreht wird. In einer auf die erste Schraubphase zeitlich folgenden, zweiten der Schraubphasen wird die Schraube mit mindestens 63 Newtonmeter und höchstens 77 Newtonmeter, insbesondere in die erste Drehrichtung, relativ zu der Rotorwelle gedreht. In einer auf die zweite Schraubphase zeitlich folgende, dritten der Schraubphasen wird die Schraube mit mindestens 135 Newtonmeter und höchstens 165 Newtonmeter geschraubt und dabei in die erste Drehrichtung relativ zur Rotorwelle gedreht und beispielsweise festgezogen, wodurch das Zahnrad sicher und fest an der Rotorwelle befestigt werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen der elektrischen Maschine kommt. In order to be able to secure the gear firmly to the rotor shaft in a timely and cost-effective manner and thereby safely avoid damage to the electrical machine, it is provided in a further embodiment of the invention that in a first of the screwing phases the screw is screwed with at least 25 Newton meters and a maximum of 35 Newton meters, i.e is rotated in the first direction of rotation. In a second screwing phase following the first screwing phase, the screw is rotated relative to the rotor shaft with a minimum of 63 Newton meters and a maximum of 77 Newton meters, in particular in the first direction of rotation. In a third of the screwing phases following the second screwing phase, the screw is screwed with at least 135 Newton meters and a maximum of 165 Newton meters and is rotated in the first direction of rotation relative to the rotor shaft and, for example, tightened, whereby the gear can be securely and firmly attached to the rotor shaft without causing damage to the electrical machine.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in der ersten Schraubphase die Schraube maximal 200 Umdrehungen pro Minute, insbesondere in die erste Drehrichtung, gedreht und dadurch geschraubt wird. Dadurch kann die Montage zeit- und kostengünstig durchgeführt werden. Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in der zweiten Schraubphase die Schraube mit höchstens 30 Umdrehungen pro Minute, insbesondere in die erste Drehrichtung relativ zu der Rotorwelle, gedreht und dadurch geschraubt wird. Dadurch können Beschädigungen sicher vermieden werden. Um die Montage einerseits zeit- und kostengünstig und andererseits insofern sicher durchführen zu können, als Beschädigungen vermieden werden können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in der dritten Schraubphase die Schraube mit höchstens 30 Umdrehungen pro Minute, insbesondere in die erste Drehrichtung relativ zu der Rotorwelle, gedreht und dadurch geschraubt wird. Finally, it has proven to be particularly advantageous if, in the first screwing phase, the screw is rotated at a maximum of 200 revolutions per minute, in particular in the first direction of rotation, and thereby screwed. This means that assembly can be carried out in a timely and cost-effective manner. It has also proven to be advantageous if, in the second screwing phase, the screw is rotated at a maximum of 30 revolutions per minute, in particular in the first direction of rotation relative to the rotor shaft, and thereby screwed. This means that damage can be safely avoided. In order to be able to carry out the assembly in a timely and cost-effective manner on the one hand and, on the other hand, safely insofar as damage can be avoided, it is provided in a further embodiment of the invention that in the third screwing phase the screw is rotated and thereby screwed at a maximum of 30 revolutions per minute, in particular in the first direction of rotation relative to the rotor shaft.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in der Lösephase die Schraube mit höchstens 30 Umdrehungen pro Minute, insbesondere in die zweite Drehrichtung relativ zu der Rotorwelle, gedreht wird, sodass ein übermäßiges Lösen der Schraube sicher vermieden werden kann. Dadurch kann die Montage zeit- und kostengünstig durchgeführt werden. Finally, it has proven to be particularly advantageous if, in the loosening phase, the screw is rotated at a maximum of 30 revolutions per minute, in particular in the second direction of rotation relative to the rotor shaft, so that excessive loosening of the screw can be reliably avoided. This means that assembly can be carried out in a timely and cost-effective manner.
Durch die Erfindung kann das Zahnrad ohne Schädigung der elektrischen Maschine montiert werden. Außerdem kann die Montage zeit- und kostengünstig sowie mit einer hohen Produzierbarkeit und einer geringen Fehlerquote durchgeführt werden. The invention allows the gear to be mounted without damaging the electrical machine. In addition, assembly can be carried out in a timely and cost-effective manner, with high producibility and a low error rate.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.
Die Zeichnung zeigt in: The drawing shows in:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bei einer Montage der Antriebseinrichtung; 1 shows a detail of a schematic sectional view of a drive device for a motor vehicle during assembly of the drive device;
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Antriebseinrichtung bei der Montage; und 2 shows a detail of a schematic perspective view of the drive device during assembly; and
Fig. 3 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Antriebseinrichtung bei der Montage. Fig. 3 shows a detail of a further schematic perspective view of the drive device during assembly.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine, insbesondere elektrische oder elektrifizierte, Antriebseinrichtung 10 für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung 10 aufweist und mittels der Antriebseinrichtung 10, insbesondere rein elektrisch, angetrieben werden kann. Fig. 1 zeigt die Antriebseinrichtung 10 bei einer Montage der Antriebseinrichtung 10. Die Montage, das heißt ein Verfahren zum Montieren der Antriebseinrichtung 10 wird im Folgenden anhand von Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Antriebseinrichtung 10 eine elektrische Maschine 12 aufweist, welche einen Stator 14 und einen Rotor 16 sowie ein Gehäuse 18 aufweist. Der Rotor 16 ist zumindest teilweise in dem Gehäuse 18 angeordnet. Grundsätzlich ist der Rotor 16 mittels des Stators 14 antreibbar und dadurch um eine einfach auch als Drehachse bezeichnete Maschinendrehachse 20 relativ zu dem Stator 14 und relativ zu dem Gehäuse 18 drehbar. Die Maschinendrehachse 20 verläuft in axialer Richtung der elektrischen Maschine 12. Der Rotor 16 weist eine Rotorwelle 22 auf, über welche beispielsweise die elektrische Maschine 12 Antriebsdrehmomente zum, insbesondere rein elektrischen, Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals. Fig. 1 shows a detail in a schematic longitudinal section view of a, in particular electric or electrified, drive device 10 for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle. This means that the motor vehicle in its fully manufactured state has the drive device 10 and can be driven, in particular purely electrically, by means of the drive device 10. 1 shows the drive device 10 during assembly of the drive device 10. The assembly, that is to say a method for assembling the drive device 10, is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3. From Fig. 1 it can be seen that the drive device 10 has an electrical machine 12, which has a stator 14 and a rotor 16 as well as a housing 18. The rotor 16 is at least partially arranged in the housing 18. Basically, the rotor 16 can be driven by means of the stator 14 and can therefore be rotated about a machine axis of rotation 20, which is also simply referred to as the axis of rotation, relative to the stator 14 and relative to the housing 18. The machine axis of rotation 20 runs in the axial direction of the electric machine 12. The rotor 16 has a rotor shaft 22, via which, for example, the electric machine 12 can provide drive torque for driving the motor vehicle, in particular purely electrically.
Die Antriebseinrichtung 10 weist außerdem ein Zahnrad 24 auf, welches bei dem genannten Verfahren bereitgestellt wird. Das Zahnrad 24 ist separat von der Rotorwelle 22 ausgebildet und wird auf und an der Rotorwelle 22 montiert. Hierfür weist das als Stirnrad einer Stirnradstufe ausgebildeten Zahnrads 24 eine Innenverzahnung 26 auf. Die Rotorwelle 20 weist eine mit der Innenverzahnung 26 des Zahnrads 24 korrespondierende Außenverzahnung 28 auf. Bei dem Verfahren wird das Zahnrad 24 auf der Rotorwelle 22 derart angeordnet, dass die Innenverzahnung 26 in die Außenverzahnung 28 eingreift beziehungsweise umgekehrt. Hierdurch werden das Zahnrad 24 und die Rotorwelle 22 drehfest miteinander verbunden. Insbesondere sind die Innenverzahnung 26 und die Außenverzahnung 28 Steckverzahnungen, welche in axialer Richtung der Rotorwelle 22 ineinandergesteckt werden, derart, dass das Zahnrad 24 in axialer Richtung der Rotorwelle 22 auf die Rotorwelle 22 aufgesteckt wird. The drive device 10 also has a gear 24, which is provided in the method mentioned. The gear 24 is formed separately from the rotor shaft 22 and is mounted on and on the rotor shaft 22. For this purpose, the gear 24, which is designed as a spur gear of a spur gear stage, has internal teeth 26. The rotor shaft 20 has an external toothing 28 which corresponds to the internal toothing 26 of the gear 24. In the method, the gear 24 is arranged on the rotor shaft 22 in such a way that the internal teeth 26 engage with the external teeth 28 or vice versa. As a result, the gear 24 and the rotor shaft 22 are connected to one another in a rotationally fixed manner. In particular, the internal teeth 26 and the external teeth 28 are plug-in teeth, which are inserted into one another in the axial direction of the rotor shaft 22, such that the gear 24 is plugged onto the rotor shaft 22 in the axial direction of the rotor shaft 22.
Die Montage wird mittels einer Montageeinrichtung 30 durchgeführt, die eine Halteeinrichtung 32 mit einer Halteplatte 34 aufweist. Besonders gut aus Fig. 2 und 3 ist erkennbar, dass die Halteplatte 34 drei zweite Durchgangsöffnungen aufweist. Die Halteplatte 34 wird an dem Gehäuse 18 festgelegt, indem die Halteplatte 34 mittels Haltestangen 36 der Halteeinrichtung 32 an dem Gehäuse 18 festgelegt wird. Hierfür werden die Haltestangen 36 mit dem Gehäuse 18 verschraubt und dadurch an dem Gehäuse 18 festgelegt. Die Halteplatte 34 weist dritte Durchgangsöffnungen auf, in die jeweilige Längenbereiche L1 der Haltestangen 36 eingesteckt werden. Während die Längenbereiche L1 die korrespondierenden, dritten Durchgangsöffnungen der Halteplatte 34 durchdringen, werden auf einer von dem Gehäuse 18 abgewandten Seite der Halteplatte 34 auf die Längenbereiche L1 vorliegend als Flügelmuttern ausgebildete Muttern 38 aufgeschraubt, mittels welchen die Halteplatte 34 gegen jeweilige Anschläge 40 der Haltestangen 36 gespannt wird. Hierdurch wird die Halteplatte 34 an dem Gehäuse 18 festgelegt. The assembly is carried out by means of a mounting device 30, which has a holding device 32 with a holding plate 34. It can be seen particularly well from FIGS. 2 and 3 that the holding plate 34 has three second through openings. The holding plate 34 is fixed to the housing 18 by fixing the holding plate 34 to the housing 18 by means of holding rods 36 of the holding device 32. For this purpose, the holding rods 36 are screwed to the housing 18 and thereby attached to it Housing 18 set. The holding plate 34 has third through openings into which respective length regions L1 of the holding rods 36 are inserted. While the length regions L1 penetrate the corresponding third through openings of the holding plate 34, nuts 38, in the present case designed as wing nuts, are screwed onto the length regions L1 on a side of the holding plate 34 facing away from the housing 18, by means of which the holding plate 34 is screwed against respective stops 40 of the holding rods 36 is tensioned. This fixes the holding plate 34 on the housing 18.
Das Zahnrad 24 weist wenigstens drei, vorliegend wenigstens oder genau vier, Öffnungen auf. Bei dem Verfahren werden Haltestifte 42 der Halteeinrichtung 32 bereitgestellt. Die Öffnungen des Zahnrads 24 verlaufen in axialer Richtung der Rotorwelle 22. Die Haltestifte 42 werden durch die zweiten Durchgangsöffnungen der Halteplatte 34 und durch die Öffnungen des Zahnrads 24 hindurchgesteckt, sodass, wie aus Fig. 1 erkennbar ist, die Haltestifte 42 gleichzeitig in die in Fig. 1 mit 44 bezeichneten, zweiten Durchgangsöffnungen der Halteplatte 34 und in die in Fig. 1 mit 46 bezeichneten, Öffnungen des Zahnrads 24 eingreifen und vorliegend durchdringen die Haltestifte 42 die Öffnungen 46 des Zahnrads 24. Somit wirken die Haltestifte 42 sowohl mit dem Zahnrad 24 als auch mit der Halteplatte 34 formschlüssig zusammen, wodurch das Zahnrad 24 und über dieses die Rotorwelle 22 gegen um die Maschinendrehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 18 erfolgende Drehungen gesichert sind. The gear 24 has at least three, in this case at least or exactly four, openings. In the method, holding pins 42 of the holding device 32 are provided. The openings of the gear 24 run in the axial direction of the rotor shaft 22. The retaining pins 42 are inserted through the second through openings of the retaining plate 34 and through the openings of the gear 24, so that, as can be seen from FIG. 1, the retaining pins 42 are simultaneously inserted into the in Fig. 1, second through openings designated 44 in the holding plate 34 and engage in the openings of the gear 24 designated 46 in FIG 24 as well as with the holding plate 34 in a form-fitting manner, whereby the gear 24 and via this the rotor shaft 22 are secured against rotations occurring about the machine axis of rotation 20 relative to the housing 18.
Die Rotorwelle 22 weist an ihrem insbesondere dem Stator 14 in axialer Richtung der Rotorwelle 22 gegenüberliegenden, freien Ende E ein Innengewinde 48 auf. Das Innengewinde 48 ist konzentrisch zur Rotorwelle 22 beziehungsweise zur Maschinendrehachse 20 angeordnet. Bereitgestellt wird eine vorliegend als Buntschraube ausgebildete Schraube 50, welche ein mit dem Innengewinde 48 korrespondierendes Außengewinde 52 aufweist. Wie in Fig. 1 durch Pfeile 54 veranschaulicht ist, wird die Schraube 50 über ihr Außengewinde 52 und das korrespondierende Innengewinde 48 eingeschraubt. Hierfür weist die Halteplatte 34 eine zentrale, erste Durchgangsöffnung 56 auf, durch welche die Schraube 50 in axialer Richtung der Rotorwelle 22 hindurchgesteckt wird. Daraufhin wird die Schraube 50 insbesondere in eine Drehrichtung um die Maschinendrehachse 20 relativ zu der Rotorwelle 22 gedreht, um dadurch die Schraube 50 über ihr Außengewinde 52 in das korrespondierende Innengewinde 48 einzuschrauben. Hierdurch wird mittels der Schraube 50 das Zahnrad 24 in axialer Richtung der Rotorwelle 22 in zumindest mittelbare, insbesondere in direkter, Stützanlage mit einem Anschlag 58 der Rotorwelle 22 gehalten, wodurch das Zahnrad 24 in axialer Richtung der Rotorwelle 22 an dieser festgelegt wird. Es ist erkennbar, dass der jeweilige Haltestift 42 beispielsweise ein jeweiliger Montagebolzen ist, welcher für eine Verdrehsicherung, mithin für eine Momentenabstützung genutzt wird, um während der Montage Relativdrehungen zwischen der Rotorwelle 22 und dem Gehäuse 18 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung zu vermeiden. Nachdem die Schraube 50 insbesondere mit einem vorgebbaren oder vorgegebenen Festschraubmoment von beispielsweise 150 Newtonmeter +-15 Newtonmeter festgeschraubt wurde, kann die Halteeinrichtung 32 von dem Gehäuse 18 gelöst werden, insbesondere derart, dass die Haltestangen 36 und die Halteplatte 34 sowie die Haltestifte 42 entfernt werden. In der Folge können sich die Rotorwelle 22 und das drehfest mit der Rotorwelle 22 verbundene Zahnrad 24 mit der Maschinendrehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 18 und relativ zu dem Stator 14 drehen. The rotor shaft 22 has an internal thread 48 at its free end E, which is opposite the stator 14 in the axial direction of the rotor shaft 22. The internal thread 48 is arranged concentrically to the rotor shaft 22 or to the machine axis of rotation 20. A screw 50, designed here as a colored screw, is provided, which has an external thread 52 corresponding to the internal thread 48. As illustrated by arrows 54 in FIG. 1, the screw 50 is screwed in via its external thread 52 and the corresponding internal thread 48. For this purpose, the holding plate 34 has a central, first through opening 56 through which the screw 50 is inserted in the axial direction of the rotor shaft 22. The screw 50 is then rotated in particular in a direction of rotation about the machine axis of rotation 20 relative to the rotor shaft 22, in order to thereby screw the screw 50 into the corresponding internal thread 48 via its external thread 52. As a result, the gear 24 is held in the axial direction of the rotor shaft 22 by means of the screw 50 in at least indirect, in particular direct, support contact with a stop 58 of the rotor shaft 22, whereby the gear 24 is held in the axial direction Direction of the rotor shaft 22 is determined on this. It can be seen that the respective retaining pin 42 is, for example, a respective mounting bolt, which is used for anti-rotation protection, i.e. for torque support, in order to prevent relative rotations between the rotor shaft 22 and the housing 18 both in the first direction of rotation and in one of the To avoid the second direction of rotation opposite to the first direction of rotation. After the screw 50 has been screwed tight, in particular with a predeterminable or predetermined tightening torque of, for example, 150 Newton meters +-15 Newton meters, the holding device 32 can be released from the housing 18, in particular in such a way that the holding rods 36 and the holding plate 34 as well as the holding pins 42 are removed . As a result, the rotor shaft 22 and the gear 24, which is non-rotatably connected to the rotor shaft 22, can rotate with the machine axis of rotation 20 relative to the housing 18 and relative to the stator 14.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
10 Antriebseinrichtung 10 drive device
12 Elektrische Maschine 12 Electric Machine
14 Stator 14 stator
16 Rotor 16 rotors
18 Gehäuse 18 housings
20 Maschinendrehachse 20 machine rotation axis
22 Rotorwelle 22 rotor shaft
24 Zahnrad 24 gear
26 Innenverzahnung 26 internal teeth
28 Außenverzahnung 28 external teeth
30 Montageeinrichtung 30 assembly facility
32 Halteeinrichtung 32 holding device
34 Halteplatte 34 retaining plate
36 Haltestange 36 grab bar
38 Mutter 38 mother
40 Anschlag 40 stroke
42 Haltestift 42 retaining pin
44 Erste Durchgangsöffnung44 First passage opening
46 Zweite Durchgangsöffnung46 Second passage opening
48 Innengewinde 48 internal thread
50 Schraube 50 screw
52 Außengewinde 52 external thread
54 Pfeil 54 arrow
56 Vierte Durchgangsöffnung56 Fourth passage opening
E Ende E end

Claims

Patentansprüche Antriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (12), welche einen Stator (14) und einen Rotor (16) mit einer Rotorwelle (22) aufweist, und mit einem auf der Rotorwelle (22) angeordneten Zahnrad (24), welches eine Innenverzahnung (26) aufweist, die in eine korrespondierende Außenverzahnung (28) der Rotorwelle (22) eingreift, wodurch das Zahnrad (24) und die Rotorwelle (22) drehfest miteinander verbunden sind, wobei: Claims Drive device (10) for a motor vehicle, with an electric machine (12), which has a stator (14) and a rotor (16) with a rotor shaft (22), and with a gear (24) arranged on the rotor shaft (22). ), which has an internal toothing (26) which engages in a corresponding external toothing (28) of the rotor shaft (22), whereby the gear (24) and the rotor shaft (22) are connected to one another in a rotationally fixed manner, whereby:
- das Zahnrad (24) wenigstens drei in axialer Richtung der Rotorwelle (22) verlaufende Öffnungen (46) aufweist, in welche jeweilige, zum Verhindern einer Drehung des Zahnrads (24) vorgesehene Haltestifte (42) während einer Montage des Zahnrads (24) einsteckbar sind; - the gear (24) has at least three openings (46) extending in the axial direction of the rotor shaft (22), into which respective retaining pins (42) provided to prevent rotation of the gear (24) can be inserted during assembly of the gear (24). are;
- an einem freien Ende (E) der Rotorwelle (22) in der Rotorwelle (22) ein konzentrisch zu der Rotorwelle (22) angeordnetes Innengewinde (48) vorgesehen ist; und in das Innengewinde (48) eine Schraube (50) eingeschraubt ist, mittels welcher das Zahnrad (24) in axialer Richtung der Rotorwelle (22) in zumindest mittelbarer Stützanlage mit einem Anschlag (58) der Rotorwelle (33) gehalten ist, wodurch das Zahnrad (24) in axialer Richtung der Rotorwelle (22) an der Rotorwelle (22) festgelegt ist, wobei ein Gehäuse (18) vorgesehen ist, in welchem der Rotor (16) zumindest teilweise angeordnet ist, und wobei das Gehäuse (18) wenigstens drei weitere Ausnehmungen aufweist, mittels welchen während der Montage eine zum Halten der Haltestifte (42) vorgesehene Halteplatte (34) an dem Gehäuse (18) festlegbar ist. Montageeinrichtung (30) zum Montieren einer Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Halteplatte (34), welche eine erste Durchgangsöffnung (56) aufweist, durch welche die Schraube (50) hindurchsteckbar ist, mit den drei Haltestiften (42), welche an der Halteplatte (34) zu halten und dadurch räumlich festlegbar und in die Öffnungen (46) des Zahnrad (24) einsteckbar sind, und mit drei an einem Gehäuse (18) der elektrischen Maschine (12) festlegbaren Haltestangen (36), an welchen die Halteplatte (34) befestigbar ist. Verfahren zum Montieren einer Antriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, bei welchem: - an internal thread (48) arranged concentrically to the rotor shaft (22) is provided at a free end (E) of the rotor shaft (22); and a screw (50) is screwed into the internal thread (48), by means of which the gear (24) is held in the axial direction of the rotor shaft (22) in at least indirect support contact with a stop (58) of the rotor shaft (33), whereby the Gear (24) is fixed to the rotor shaft (22) in the axial direction of the rotor shaft (22), a housing (18) being provided in which the rotor (16) is at least partially arranged, and wherein the housing (18) at least has three further recesses, by means of which a holding plate (34) provided for holding the holding pins (42) can be fixed to the housing (18) during assembly. Mounting device (30) for mounting a drive device (10) according to one of the preceding claims, with a holding plate (34), which has a first through opening (56) through which the screw (50) can be inserted, with the three holding pins (42) which are to be held on the holding plate (34) and can therefore be spatially fixed and inserted into the openings (46) of the gear (24), and with three holding rods (36) which can be fixed to a housing (18) of the electrical machine (12), to which the holding plate (34) can be attached. Method for assembling a drive device (10) for a motor vehicle, in which:
- die Antriebseinrichtung (10) eine elektrische Maschine (12) mit einem Stator (14), einem Rotor (16) und einem Gehäuse (18) aufweist; - the drive device (10) has an electrical machine (12) with a stator (14), a rotor (16) and a housing (18);
- der Rotor (16) eine Rotorwelle (22) aufweist, welche zumindest teilweise in dem Gehäuse (18) angeordnet ist; - the rotor (16) has a rotor shaft (22) which is at least partially arranged in the housing (18);
- ein Zahnrad (24) bereitgestellt wird, welches eine Innenverzahnung (26) aufweist;- a gear (24) is provided which has internal teeth (26);
- das Zahnrad (24) auf der Rotorwelle (22) derart angeordnet wird, dass die Innenverzahnung (26) in eine korrespondierende Außenverzahnung (28) der Rotorwelle (28) eingreift, wodurch das Zahnrad (24) und die Rotorwelle (22) drehfest miteinander verbunden werden; - The gear (24) is arranged on the rotor shaft (22) in such a way that the internal toothing (26) engages in a corresponding external toothing (28) of the rotor shaft (28), whereby the gear (24) and the rotor shaft (22) are rotationally fixed to one another get connected;
- eine wenigstens drei zweite Durchgangsöffnungen (44) aufweisende Halteplatte (34) einer Halteeinrichtung (32) an dem Gehäuse (18) festgelegt wird; - a holding plate (34) of a holding device (32) having at least three second through openings (44) is fixed to the housing (18);
- das Zahnrad (24) wenigstens drei in axialer Richtung der Rotorwelle (22) verlaufende, Öffnungen (46) aufweist, in welche jeweilige Haltestifte (42) eingesteckt werden, welche auch durch die zweiten Durchgangsöffnungen (44) der Halteplatte (34) hindurchgesteckt werden, wodurch die Haltestifte (42) die zweiten Durchgangsöffnungen (44) durchdringen und in die Öffnungen (46) eindringen und das Zahnrad (24) gegen eine relativ zu dem Gehäuse (18) erfolgende Drehung sichern; - the gear (24) has at least three openings (46) running in the axial direction of the rotor shaft (22), into which respective retaining pins (42) are inserted, which are also inserted through the second through openings (44) of the retaining plate (34). , whereby the retaining pins (42) penetrate the second through openings (44) and into the openings (46) and secure the gear (24) against rotation relative to the housing (18);
- an einem freien Ende (E) der Rotorwelle (22) in der Rotorwelle (22) ein konzentrisch zu der Rotorwelle (22) angeordnetes Innengewinde (48) vorgesehen ist; und - an internal thread (48) arranged concentrically to the rotor shaft (22) is provided at a free end (E) of the rotor shaft (22); and
- eine Schraube (50) durch eine erste Durchgangsöffnung (56) der Halteplatte (34) hindurchbewegt und in das Innengewinde (48) eingeschraubt wird, sodass mittels der Schraube (50) das Zahnrad (24) in axialer Richtung der Rotorwelle (22) in zumindest mittelbarer Stützanlage mit einem Anschlag (58) der Rotorwelle (22) gehalten wird, wodurch das Zahnrad (24) in axialer Richtung der Rotorwelle (22) an der Rotorwelle (22) festgelegt wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (50) in wenigstens drei aufeinanderfolgenden Schraubphasen in Richtung des Zahnrads (24) geschraubt wird, wobei sich die Schraubphasen im Hinblick auf Drehmomente, mit welchen die Schraube (50) geschraubt wird, voneinander unterscheiden. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens oder genau zwei der Schraubphasen wenigstens oder genau eine Lösephase liegt, in welcher die Schraube (50) gelöst und dadurch von dem Zahnrad (24) weggeschraubt wird. Verfahren nach Anspruch 5, die Schraube (50) in der Lösephase um wenigstens 80 Grad und höchstens 100 Grad relativ zu der Rotorwelle (22) gedreht wird, um die Schraube (50) zu lösen. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: - a screw (50) is moved through a first through opening (56) in the holding plate (34) and screwed into the internal thread (48), so that the gear (24) is moved in the axial direction of the rotor shaft (22) by means of the screw (50). at least indirect support system with a stop (58) of the rotor shaft (22) is held, whereby the gear (24) is fixed to the rotor shaft (22) in the axial direction of the rotor shaft (22). Method according to claim 3, characterized in that the screw (50) is screwed in the direction of the gear (24) in at least three successive screwing phases, the screwing phases differing from one another with regard to the torques with which the screw (50) is screwed . Method according to claim 4, characterized in that between at least or exactly two of the screwing phases there is at least or exactly one loosening phase in which the screw (50) is loosened and thereby screwed away from the gear (24). Method according to claim 5, in the loosening phase the screw (50) is rotated by at least 80 degrees and at most 100 degrees relative to the rotor shaft (22) in order to loosen the screw (50). Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that:
- in einer ersten der Schraubphasen die Schraube (50) mit mindestens 25 Newtonmeter und höchstens 35 Newtonmeter geschraubt wird; - in a first of the screwing phases, the screw (50) is screwed with a minimum of 25 Newton meters and a maximum of 35 Newton meters;
- in einer auf die erste Schraubphase folgenden, zweiten der Schraubphasen die Schraube (50) mit mindestens 63 Newtonmeter und höchstens 77 Newtonmeter geschraubt wird; und - in a second screwing phase following the first screwing phase, the screw (50) is screwed with a minimum of 63 Newton meters and a maximum of 77 Newton meters; and
- in einer auf die zweite Schraubphase folgenden, dritten der Schraubphasen die Schraube (50) mit mindestens 135 Newtonmeter und höchstens 165 Newtonmeter geschraubt wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass: - in a third of the screwing phases following the second screwing phase, the screw (50) is screwed with a minimum of 135 Newton meters and a maximum of 165 Newton meters. Method according to claim 7, characterized in that:
- in der ersten Schraubphase die Schraube (50) mit maximal 200 Umdrehungen pro Minute gedreht und dadurch geschraubt wird; - in der zweiten Schraubphase die Schraube (50) mit höchstens 30 Umdrehungen pro Minute gedreht und dadurch geschraubt wird; und - in the first screwing phase the screw (50) is turned at a maximum of 200 revolutions per minute and thereby screwed; - in the second screwing phase the screw (50) is turned at a maximum of 30 revolutions per minute and thereby screwed; and
- in der dritten Schraubphase die Schraube (50) mit höchstens 30 Umdrehungen pro Minute gedreht und dadurch geschraubt wird. - In the third screwing phase, the screw (50) is turned at a maximum of 30 revolutions per minute and thereby screwed.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005000616T5 (en) 2004-03-17 2007-02-01 American Axle & Manufacturing, Inc., Detroit Drive pinion and method of manufacturing a drive pinion
DE102012200185A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 Honda Motor Co., Ltd. Mounting structure for output pinion
US20180320774A1 (en) * 2015-11-12 2018-11-08 Isuzu Motors Limited Method for attaching gear driving part, and internal combustion engine
US20200010068A1 (en) * 2017-03-13 2020-01-09 Robert Bosch Gmbh Actuator having a drive unit and gear unit
US10797549B2 (en) * 2015-03-19 2020-10-06 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric motor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07274436A (en) 1994-03-31 1995-10-20 Suzuki Motor Corp Driving arrangement for motor car
DE202014001396U1 (en) 2014-02-18 2015-05-20 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) vehicle transmissions
DE102019210101A1 (en) 2019-07-09 2021-01-14 Audi Ag Method for securing an input element of a transmission for a motor vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005000616T5 (en) 2004-03-17 2007-02-01 American Axle & Manufacturing, Inc., Detroit Drive pinion and method of manufacturing a drive pinion
DE102012200185A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 Honda Motor Co., Ltd. Mounting structure for output pinion
US10797549B2 (en) * 2015-03-19 2020-10-06 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric motor
US20180320774A1 (en) * 2015-11-12 2018-11-08 Isuzu Motors Limited Method for attaching gear driving part, and internal combustion engine
US20200010068A1 (en) * 2017-03-13 2020-01-09 Robert Bosch Gmbh Actuator having a drive unit and gear unit

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