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DE102011079162A1 - Transmission device with at least one electric motor for a vehicle - Google Patents

Transmission device with at least one electric motor for a vehicle Download PDF

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DE102011079162A1
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DE
Germany
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transmission device
housing
cooling ring
assembly
electric motor
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102011079162A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Klinger
Philip Wurzberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102011079162A priority Critical patent/DE102011079162A1/en
Priority to PCT/EP2012/053779 priority patent/WO2013007399A1/en
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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung mit mindestens einem Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche fertigungstechnisch einfach herstellbar ist.The invention has for its object to provide a transmission device with at least one electric motor for generating a driving torque for a vehicle, which is manufactured easily manufactured.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit mindestens einem Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebdrehmoments für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse für den Elektromotor, mit einem Stator für den Elektromotor, wobei der Stator in dem Gehäuse angeordnet ist, mit einem Kühlring für den Elektromotor, wobei der Kühlring zwischen dem Stator und dem Gehäuse angeordnet ist und gemeinsam mit dem Gehäuse Kühlkanäle ausbildet, und mit einem Lagerschild für den Elektromotor. The invention relates to a transmission device having at least one electric motor for generating a drive torque for a vehicle, comprising a housing for the electric motor, with a stator for the electric motor, wherein the stator is arranged in the housing, with a cooling ring for the electric motor, wherein the cooling ring is arranged between the stator and the housing and forms cooling channels together with the housing, and with a bearing plate for the electric motor.

Elektroantriebe für Fahrzeuge ermöglichen es, in Ergänzung oder statt eines Verbrennungsmotors das Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug durch einen Elektromotor zu erzeugen. Das elektrische Antriebsdrehmoment wird üblicher Weise im Antriebsstrang unter Zwischenschaltung eines Getriebes an die Räder des Fahrzeuges übertragen. Electric drives for vehicles make it possible to generate the drive torque for a vehicle by an electric motor in addition to or instead of an internal combustion engine. The electric drive torque is usually transmitted in the drive train with the interposition of a transmission to the wheels of the vehicle.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 19841159 A1 eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor, der über zumindest ein nachgeschaltetes, Antriebswellen umfassendes Ausgleichsgetriebe mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung steht. Der Elektromotor ist bei dieser Ausbildung koaxial zu der Antriebswelle angeordnet. For example, the document discloses DE 19841159 A1 a drive unit for a motor vehicle with an electric motor, which is connected via at least one downstream, drive shafts comprehensive differential gear with drive wheels of the motor vehicle in operative connection. The electric motor is arranged coaxially with the drive shaft in this embodiment.

Die Druckschrift JP 2005278319 A , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart in ähnlicher Weise eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor. Der Elektromotor ist in einem Gehäuse angeordnet, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Stator ein Kühlwassermantel angeordnet ist, der eine Hülse umfasst, welche sich koaxial zu dem Stator erstreckt und welche endseitig mit einem Flansch über eine Schraubverbindung an dem Gehäuse festgelegt ist. The publication JP 2005278319 A , which is believed to be the closest prior art, similarly discloses a drive unit for a vehicle having an electric motor. The electric motor is arranged in a housing, wherein between the housing and the stator, a cooling water jacket is arranged, which comprises a sleeve which extends coaxially to the stator and which is fixed at the end with a flange via a screw connection to the housing.

Gebiet der ErfindungField of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung mit mindestens einem Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche fertigungstechnisch einfach herstellbar ist. The invention has for its object to provide a transmission device with at least one electric motor for generating a driving torque for a vehicle, which is manufactured easily manufactured.

Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart. This object is achieved by a transmission device having the features of claim 1. Preferred embodiments are disclosed in the subclaims, the following description and the figures.

Im Rahmen der Erfindung wird eine Getriebevorrichtung mit einem Elektromotor, also eine elektromotorische Getriebeeinrichtung vorgeschlagen, wobei der Elektromotor in der Getriebevorrichtung zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für ein Fahrzeug ausgebildet ist. Das Antriebsdrehmoment kann als ein Hauptdrehmoment ausgebildet sein, welches das Fahrzeug ausschließlich antreibt. Das Antriebsdrehmoment kann jedoch auch als ein Hilfsdrehmoment oder Steuerdrehmoment ausgebildet sein, welches in Ergänzung zu einem Hauptdrehmoment eines anderen Motors – wahlweise eines Elektromotors oder eines Verbrennungsmotors – ein zusätzliches Antriebsdrehmoment für das Fahrzeug bereitstellt. So kann die Getriebevorrichtung insbesondere als eine sogenannte elektrische Achse, als eine elektrische Antriebseinheit, als ein Hybridgetriebe, als ein Überlagerungsgetriebe oder als ein Differentialgetriebe ausgebildet sein. Im letztgenannten Fall kann vorgesehen sein, dass das Antriebsdrehmoment des Elektromotors selektiv auf eine Achse oder ein Rad übertragen wird, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. Das Fahrzeug ist beispielsweise als ein Personenkraftfahrzeug ausgebildet, bei abgewandelten Ausführungsformen kann es sich jedoch auch um einen Lastkraftwagen handeln. In the context of the invention, a transmission device with an electric motor, that is to say an electromotive transmission device, is proposed, wherein the electric motor in the transmission device is designed to generate a drive torque for a vehicle. The drive torque may be configured as a main torque that exclusively drives the vehicle. However, the drive torque may also be configured as an assist torque or control torque that provides additional drive torque to the vehicle in addition to a main torque of another engine, optionally an electric motor or an internal combustion engine. Thus, the transmission device can be designed in particular as a so-called electrical axle, as an electric drive unit, as a hybrid transmission, as a superposition gear or as a differential gear. In the latter case, it may be provided that the drive torque of the electric motor is selectively transmitted to an axle or a wheel in order to improve the driving behavior of the vehicle. The vehicle is designed, for example, as a passenger vehicle, but in modified embodiments, it may also be a truck.

Die Getriebevorrichtung umfasst ein Gehäuse, wobei in dem Gehäuse der Elektromotor angeordnet ist. Das Gehäuse kann sich nur über den Elektromotor erstrecken, es ist jedoch auch möglich, dass das Gehäuse mehrere Bereiche oder dass die Getriebevorrichtung mehrere Gehäuse für mehrere Bereiche aufweist. In einem Bereich der Getriebevorrichtung ist der Elektromotor und in einem anderen Bereich, insbesondere benachbart zu dem Elektromotor, ein Getriebe angeordnet. Das benachbarte Getriebe kann beispielsweise als ein Planetengetriebe, vorzugsweise als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet sein, welches z. B. als Differentialgetriebe oder als ein Überlagerungsgetriebe ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist das Gehäuse aus Metall ausgebildet. The transmission device comprises a housing, wherein the electric motor is arranged in the housing. The housing may extend only over the electric motor, but it is also possible that the housing has several areas or that the transmission device has a plurality of housings for a plurality of areas. In one area of the transmission device, the electric motor and in another area, in particular adjacent to the electric motor, a transmission is arranged. The adjacent transmission may be formed, for example, as a planetary gear, preferably as a Stirnradplanetengetriebe, which z. B. is designed as a differential gear or as a superposition gear. Particularly preferably, the housing is formed of metal.

Der Elektromotor umfasst einen Stator, welcher in einer bevorzugten konstruktiven Realisierung eine Mehrzahl von Statorblechen umfasst und optional ergänzend auch Spulen aufweist. Der Stator ist als ein Teil des Elektromotors in dem Gehäuse angeordnet. Zudem umfasst der Elektromotor einen Rotor, welcher koaxial und konzentrisch zu dem Stator in dem Gehäuse positioniert ist. The electric motor comprises a stator, which in a preferred constructional realization comprises a plurality of stator laminations and optionally additionally comprises coils. The stator is arranged as a part of the electric motor in the housing. In addition, the electric motor comprises a rotor which is positioned coaxially and concentrically with the stator in the housing.

Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung umfasst die Getriebevorrichtung eine Rotorwelle, welche drehfest mit dem Rotor gekoppelt ist und welche koaxial und/oder konzentrisch zu dem Rotor und dem Stator angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Rotorwelle als eine Hohlwelle ausgebildet, durch die eine weitere Welle, zum Beispiel eine Abtriebswelle, durchgeführt sein kann. In a particularly preferred structural embodiment, the transmission device comprises a rotor shaft which is rotatably coupled to the rotor and which is arranged coaxially and / or concentrically with the rotor and the stator. Particularly preferably, the rotor shaft is designed as a hollow shaft through which a further shaft, for example an output shaft, can be performed.

Zur Temperaturregulierung umfasst die Getriebevorrichtung einen Kühlring, wobei der Kühlring zwischen dem Stator und dem Gehäuse angeordnet ist, insbesondere ist der Kühlring in einem Ringspalt zwischen dem Stator und dem Gehäuse positioniert. Besonders bevorzugt ist der Kühlring im Bereich des Stators hülsenförmig ausgebildet, wobei sich der Kühlring in axialer Richtung insbesondere über die gesamte Länge des Stators erstreckt. For temperature regulation, the transmission device comprises a cooling ring, wherein the cooling ring between the stator and the housing is arranged, in particular, the cooling ring is positioned in an annular gap between the stator and the housing. Particularly preferably, the cooling ring in the region of the stator is sleeve-shaped, wherein the cooling ring extends in the axial direction, in particular over the entire length of the stator.

Der Kühlring ist so ausgebildet, dass dieser gemeinsam mit dem Gehäuse Kühlkanäle bildet. So ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Kühlring an der radialen Außenseite in Umlaufrichtung oder schraubenförmig verlaufende Stege aufweist, welche an der radial inneren Oberfläche des Gehäuses anliegen, so dass zwischen den Stegen gemeinsame Kühlkanäle ausgebildet sind, in denen im Betrieb ein Medium, insbesondere Öl oder eine Kühlflüssigkeit, durch geleitet wird. Insbesondere kontaktiert das Medium das Gehäuse und den Kühlring unmittelbar. Damit bilden Kühlring und Gehäuse gemeinsam einen Kühlmantel für den Elektromotor aus. The cooling ring is designed so that it forms cooling channels together with the housing. Thus, it is particularly preferably provided that the cooling ring on the radial outer side in the circumferential direction or helically extending webs, which rest against the radially inner surface of the housing, so that common cooling channels are formed between the webs, in which a medium, in particular Oil or a coolant, is passed through. In particular, the medium contacts the housing and the cooling ring directly. Thus, the cooling ring and housing together form a cooling jacket for the electric motor.

Auf einer axialen Stirnseite des Elektromotors weist die Getriebevorrichtung ein Lagerschild für den Elektromotor auf, wobei das Lagerschild einen Aufnahmeraum für den Stator und den Rotor begrenzt oder abschließt. Insbesondere trägt das Lagerschild ein Rotorlager des Elektromotors.On an axial end face of the electric motor, the gear device has a bearing plate for the electric motor, wherein the bearing plate limits or closes a receiving space for the stator and the rotor. In particular, the bearing plate carries a rotor bearing of the electric motor.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Lagerschild und der Kühlring als eine Baugruppe miteinander verbunden sind, die in dem Gehäuse angeordnet ist. Insbesondere ist die Baugruppe unter Ausschluss des Gehäuses selbsthaltend ausgebildet. Besonders bevorzugt sind Lagerschild und Kühlring unmittelbar und/oder kontaktierend miteinander verbunden. In the context of the invention it is proposed that the bearing plate and the cooling ring are connected together as an assembly which is arranged in the housing. In particular, the assembly is designed to be self-holding to the exclusion of the housing. Particularly preferred bearing plate and cooling ring are connected directly and / or contacting each other.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Relativpositionierung zwischen Lagerschild und Kühlring vor dem Einbau der Baugruppe in dem Gehäuse bereits festgelegt wird, so dass sichergestellt ist, dass eine durch das Lagerschild definierte Rotorlagerung hochgenau zu dem Kühlring ausgerichtet ist. Ein weiterer Vorteil liegt in einer erhöhten Montagefreundlichkeit der Getriebevorrichtung, da das Lagerschild und der Kühlring als eine gemeinsame Baugruppe in das Gehäuse eingesetzt werden können. Gegebenenfalls können Lagerschild und Kühlring in einer separaten Aufspannung vor dem Einbau in dem Gehäuse miteinander zu der Baugruppe vereinigt werden. An advantage of the invention is the fact that the relative positioning between the bearing plate and the cooling ring is already set in the housing before installation of the assembly, so that it is ensured that a defined by the bearing plate rotor bearing is aligned with high precision to the cooling ring. Another advantage is an increased ease of assembly of the transmission device, since the bearing plate and the cooling ring can be used as a common assembly in the housing. If necessary, the bearing plate and the cooling ring can be combined in a separate clamping before installation in the housing with each other to the assembly.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Lagerschild und der Kühlring miteinander stoffschlüssig verbunden und insbesondere miteinander verschweißt. Die stoffschlüssige Verbindung benötigt – im Vergleich beispielsweise zu einer Schraubverbindung – nur einen sehr geringen Bauraum, da – wieder im Vergleich zu dem Beispiel der Schraubverbindung – keine Gewindelöcher für Schrauben etc. vorgesehen werden, welche üblicher Weise einen großen axialen Bauraum einnehmen. Die stoffschlüssige Verbindung, insbesondere die Schweißverbindung, ist hochbelastbar. Besonders bevorzugt wird die Schweißverbindung durch einen Laserschweißvorgang umgesetzt, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Baugruppe nur lokal im Bereich der Schweißverbindung erhitzt wird und sich dadurch nicht oder nur vernachlässigbar verzieht. Folglich führt die Umsetzung der Verbindung als Stoffschlussverbindung, insbesondere als Schweißverbindung, zu einem kompakten und hochgenauen Aufbau der Baugruppe. In a preferred embodiment of the invention, the bearing plate and the cooling ring are materially connected to each other and in particular welded together. The cohesive connection requires - in comparison, for example, a screw - only a very small amount of space, because - again compared to the example of the screw - no threaded holes for screws, etc. are provided, which usually take a large axial space. The cohesive connection, in particular the welded connection, is highly resilient. Particularly preferably, the welded joint is implemented by a laser welding process, which is characterized in that the assembly is heated only locally in the region of the welded joint and thus does not distort or only negligibly. Consequently, the implementation of the compound as a material connection, in particular as a welded joint, leads to a compact and highly accurate construction of the assembly.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausbildung liegt das Lagerschild mit einer radialen Außenfläche an einer radialen Innenfläche des Kühlrings an. Beispielsweise wird das Lagerschild mit einer axialen Bewegung in den Kühlring eingesteckt, wobei die radiale Außenfläche bzw. Innenfläche gemeinsam die Fügefläche zwischen Lagerschild und Kühlring bilden. Besonders bevorzugt ist die Fügefläche als eine Zylinderfläche ausgebildet. Durch diese Ausbildung wird insbesondere Bauraum in axialer Richtung eingespart, da die Komponenten der Baugruppe in axialer Richtung überlappfrei positioniert sein können. In a preferred structural design, the bearing plate with a radial outer surface abuts against a radially inner surface of the cooling ring. For example, the bearing plate is inserted with an axial movement in the cooling ring, wherein the radial outer surface or inner surface together form the joining surface between the bearing plate and the cooling ring. Particularly preferably, the joining surface is formed as a cylindrical surface. As a result of this design, in particular installation space in the axial direction is saved, since the components of the assembly can be positioned without overlapping in the axial direction.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Schweißung als eine Stoßschweißung ausgebildet, wobei das Lagerschild und der Kühlring von einer Stirnseite miteinander verschweißt werden. Dieser Bereich ist fertigungstechnisch betrachtet sehr gut zugänglich, so dass die Schweißung einfach und reproduzierbar durchgeführt werden kann. In a preferred embodiment of the invention, the weld is designed as a butt weld, wherein the end shield and the cooling ring are welded together from one end side. This area is very easily accessible in terms of manufacturing technology, so that the welding can be carried out simply and reproducibly.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung ist das Lagerschild als ein Umformteil, insbesondere als ein Tiefziehteil, ausgebildet. Ein derartig realisiertes Lagerschild zeichnet sich zum einen durch niedrige Fertigungskosten und zum anderen in der Großserie durch niedrige Fertigungstoleranzen aus. Dagegen ist es bevorzugt, dass der Kühlring oder zumindest die Nuten zwischen den Stegen für die Kühlkanäle abtragend gefertigt sind. In a preferred structural realization of the invention, the end shield is formed as a forming part, in particular as a deep-drawn part. Such a realized bearing plate is characterized on the one hand by low production costs and on the other in large-scale production by low manufacturing tolerances. In contrast, it is preferred that the cooling ring or at least the grooves between the webs for the cooling channels are made erosive.

Bei einer besonders bevorzugten Umsetzung der Erfindung weist das Gehäuse einen zylinderförmigen Aufnahmeabschnitt mit einem freien Innendurchmesser auf, wobei der Außendurchmesser der Baugruppe an dem Ende des Lagerschilds kleiner als der freie Innendurchmesser des zylinderförmigen Aufnahmeabschnitts ausgebildet ist, so dass die Baugruppe in den Aufnahmeabschnitt eingeschoben werden kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Montierbarkeit der Baugruppe in dem Gehäuse. In a particularly preferred implementation of the invention, the housing has a cylindrical receiving portion with a free inner diameter, wherein the outer diameter of the assembly is formed at the end of the bearing plate smaller than the free inner diameter of the cylindrical receiving portion, so that the assembly can be inserted into the receiving portion , This embodiment allows easy assembly of the assembly in the housing.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Ende der Baugruppe mit dem Lagerschild in axialer Richtung als ein Loslager in dem Gehäuse angeordnet, welches zum Beispiel zum Ausgleich von thermischen Längenänderungen des Kühlrings in axialer Richtung nicht fixiert ist, sondern über einen Schiebesitz gelagert ist. Insbesondere ist das Lagerschild als ein sogenannter B-Lagerschild ausgebildet. In a preferred embodiment of the invention, the end of the assembly with the Bearing shield arranged in the axial direction as a movable bearing in the housing, which is not fixed, for example, to compensate for thermal changes in length of the cooling ring in the axial direction, but is mounted on a sliding seat. In particular, the bearing plate is designed as a so-called B-bearing plate.

Besonders bevorzugt ist es, wenn sich das Lagerschild an dem Kühlring und der Kühlring sich an dem Gehäuse abstützt, so dass kein unmittelbarer Kontakt zwischen Lagerschild und Gehäuse vorhanden ist. In diesem Fall kann die Baugruppe Lagerschild-Kühlring über die große Auflagefläche des Kühlrings sehr genau positioniert werden. Nachdem das Lagerschild das Rotorlager trägt ist durch die genaue Positionierung der Baugruppe auch der Rotor toleranzarm positioniert.It is particularly preferred if the bearing plate on the cooling ring and the cooling ring is supported on the housing, so that no direct contact between the bearing plate and housing is present. In this case, the bearing shield cooling ring assembly can be positioned very accurately over the large bearing surface of the cooling ring. After the end shield carries the rotor bearing, the exact positioning of the assembly also positions the rotor with low tolerances.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerschild, der Kühlring und das Gehäuse stirnseitig bündig abschließen. Bei dieser Ausgestaltung wird die geringe axiale Baugröße der Baugruppe ausgenutzt, wobei sich an der Seite des Lagerschilds weitere Komponente der Getriebevorrichtung, insbesondere ein Getriebe anschließen können. Besonders bevorzugt wird die Stirnseite des Lagerschilds als Anlagefläche für Getriebeteile genutzt. In a possible development of the invention, it is provided that the end shield, the cooling ring and the housing end flush on the front side. In this embodiment, the small axial size of the module is utilized, which can connect to the side of the bearing plate further component of the transmission device, in particular a transmission. Particularly preferably, the end face of the bearing plate is used as a contact surface for transmission parts.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Stator in der Baugruppe fest, z.B. vergossen angeordnet ist und bildet somit einen Teil der Baugruppe. Nachdem das Lagerschild bestimmungsgemäß einen Sitz für ein Rotorlager trägt, ist durch die Integration des Stators in die Baugruppe sichergestellt, dass Kühlring, Stator und Rotorlager und damit Stator und Rotor zueinander höchst präzise koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Diese toleranzarme Anordnung führt zu Gebrauchsvorteilen der Getriebevorrichtung, da zum Beispiel Reibung, Verschleiß etc. aufgrund von Montagetoleranzen minimiert ist. Insbesondere kann ein Vergießen des Stators mit dem Kühlring außerhalb des Gehäuses und damit fertigungstechnisch vergleichsweise einfach erfolgen. In a preferred embodiment of the invention, the stator is fixed in the assembly, e.g. is arranged potted and thus forms part of the assembly. After the end shield has been assigned a seat for a rotor bearing as intended, the integration of the stator into the assembly ensures that the cooling ring, stator and rotor bearing and thus stator and rotor are arranged very precisely coaxially and concentrically with one another. This low-tolerance arrangement leads to use advantages of the transmission device, since, for example, friction, wear, etc. is minimized due to mounting tolerances. In particular, a casting of the stator with the cooling ring outside of the housing and thus manufacturing technology can be done comparatively easily.

Aufgrund der Integration eines vorzugsweise tiefgezogenen Lagerschilds in den Kühlring des Elektromotors als selbsthaltende Baugruppe, insbesondere Schweißbaugruppe, wird axialer und radialer Bauraum eingespart und eine genauere Positionierung von Stator zum Rotorlagersitz erreicht, da Stator und Rotorlagersitz ggf. auch gemeinsam bearbeitet werden können, da diese quasi einteilig sind. Due to the integration of a preferably deep-drawn bearing plate in the cooling ring of the electric motor as a self-holding assembly, in particular welding assembly, axial and radial space is saved and a more accurate positioning of the stator to the rotor bearing seat achieved because stator and rotor bearing seat can possibly also be edited together, as this quasi are one-piece.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bilden ein weiteres Lagerschild zusammen mit der Baugruppe und der Rotorwellenbaugruppe eine selbsthaltende Vormontagebaugruppe, die in das Gehäuse eingeführt ist. Die Vormontagebaugruppe bildet ein Modul oder eine Patrone, die mit einem einfachen Verfahrensschritt in das Gehäuse eingeführt und z.B. über eine Schraubverbindungen mit diesem verbunden wird. Die Vorteile des modularen Aufbaus ergeben sich nicht nur bei der ersten Montage, sondern auch daraus, dass bei der Reparatur der Getriebevorrichtungen im Bereich des Elektromotors die Vormontagebaugruppe in einfacher Weise aus dem Gehäuse herausgenommen und ersetzt werden kann. In a preferred embodiment of the invention, another bearing plate together with the assembly and the rotor shaft assembly form a self-holding preassembly assembly which is inserted into the housing. The preassembled assembly forms a module or cartridge that is inserted into the housing with a simple process step and, e.g. is connected via a screw with this. The advantages of the modular design arise not only in the first assembly, but also because in the repair of the transmission devices in the region of the electric motor, the pre-assembly can be easily removed from the housing and replaced.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Getriebevorrichtung das Getriebe, vorzugsweise ausgebildet als ein Differential, und ist als eine elektromotorische Antriebseinheit, eine elektrische Achse oder als ein Überlagerungsgetriebe für ein Fahrzeug ausgebildet. In a preferred embodiment of the invention, the transmission device comprises the transmission, preferably designed as a differential, and is designed as an electromotive drive unit, an electric axle or as a superposition gear for a vehicle.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Getriebevorrichtung als eine kompakte Gesamtbaugruppe ausgebildet, welche sowohl den Elektromotor als auch das Getriebe umfasst. Insbesondere ist die Getriebevorrichtung als eine selbsthaltende Baueinheit realisiert. In an advantageous embodiment of the invention, the transmission device is designed as a compact overall assembly, which includes both the electric motor and the transmission. In particular, the transmission device is realized as a self-holding unit.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and the accompanying figures. Showing:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Getriebevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic longitudinal section through a transmission device as an embodiment of the invention;

2 in gleicher Darstellung wie die 1 eine Trägerbaugruppe der Getriebevorrichtung mit zeichnerisch unterdrückten Teilen; 2 in the same representation as the 1 a carrier assembly of the transmission device with graphically suppressed parts;

3 in gleicher Darstellung wie in den vorhergehenden Figuren die Trägerbaugruppe der Getriebevorrichtung in der vorhergehenden Figur mit weiteren Teilen; 3 in the same representation as in the preceding figures, the carrier assembly of the transmission device in the preceding figure with further parts;

4 eine schematische dreidimensionale Darstellung der Getriebevorrichtung im Bereich des Elektromotors aus den vorhergehenden Figuren; 4 a schematic three-dimensional representation of the transmission device in the region of the electric motor from the preceding figures;

5 eine schematische Draufsicht auf das vordere Lagerschild des Elektromotors der Getriebevorrichtung der vorhergehenden Figuren; 5 a schematic plan view of the front end plate of the electric motor of the transmission device of the preceding figures;

6 einen schematischen Längsschnitt durch die Getriebevorrichtung entlang der Schnittlinie B-B; 6 a schematic longitudinal section through the transmission device along the section line BB;

7 eine schematische dreidimensionale Darstellung des Kühlrings des Elektromotors der Getriebevorrichtung der vorhergehenden Figuren; 7 a schematic three-dimensional view of the cooling ring of the electric motor of the transmission device of the preceding figures;

8 eine schematische dreidimensionale Darstellung des vorderen Lageschilds des Elektromotors der Getriebevorrichtung der vorhergehenden Figuren; 8th a schematic three-dimensional representation of the front bearing plate of the electric motor of the transmission device of the preceding figures;

9 eine schematische dreidimensionale Darstellung des Gehäuses des Elektromotors der Getriebevorrichtung der vorhergehenden Figuren; 9 a schematic three-dimensional view of the housing of the electric motor of the transmission device of the preceding figures;

10 eine schematische Blockdarstellung eines Fahrzeugs mit der Getriebevorrichtung der vorhergehenden Figuren. 10 a schematic block diagram of a vehicle with the transmission device of the preceding figures.

Die 1 zeigt einen Abschnitt einer Getriebevorrichtung 1 mit einem Elektromotor 2 für ein Fahrzeug in einem schematischen Längsschnitt durch eine Drehachse 3 des Elektromotors 2 bzw. der Getriebevorrichtung 1. Die Getriebevorrichtung 1 ist als eine elektromotorische Antriebseinheit ausgebildet und kann z. B. in folgenden Varianten ausgeführt sein, wie dies in 10 in einer Blockdarstellung illustriert ist:The 1 shows a portion of a transmission device 1 with an electric motor 2 for a vehicle in a schematic longitudinal section through an axis of rotation 3 of the electric motor 2 or the transmission device 1 , The transmission device 1 is designed as an electric motor drive unit and can, for. B. in the following variants, as in 10 is illustrated in a block diagram:

Die 10 zeigt ein Fahrzeug 100 mit vier Rädern 101 mit der elektromotorischen Getriebevorrichtung 1, wobei die Getriebevorrichtung 1 den Elektromotor 2 und ein Getriebe 106 umfasst. In einer Ausbildung als elektrische Achse 102 stellt die Getriebevorrichtung 1 das Hauptantriebsdrehmoment für die Achse des Fahrzeugs 100 ausschließlich durch den Elektromotor 2 zur Verfügung. In einer Ausbildung als Überlagerungsgetriebe oder Hybridgetriebe 103 ist die Getriebevorrichtung 1 ausgebildet, das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 2 einem anderen Antriebsdrehmoment, zum Beispiel eines anderen Elektromotors oder eines Verbrennungsmotors, insbesondere als Hilfsantriebsmoment oder Hauptantriebsmoment zu überlagern. In der Ausbildung als ein elektrisches Differential wird das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 2 selektiv einem Abtrieb zugeordnet, wobei das elektrische Differential als ein Längsdifferential 104 oder ein Achsdifferential 105 ausgebildet sein kann. Durch die gestrichelte Darstellung in der 10 wird symbolisiert, dass nur eine oder eine beliebige Kombination der Getriebevorrichtungen 1 in dem Fahrzeug 100 integriert sein können. The 10 shows a vehicle 100 with four wheels 101 with the electromotive transmission device 1 , wherein the transmission device 1 the electric motor 2 and a gearbox 106 includes. In a training as an electrical axis 102 puts the gear device 1 the main drive torque for the axle of the vehicle 100 exclusively by the electric motor 2 to disposal. In a training as a superposition or hybrid transmission 103 is the transmission device 1 formed, the driving torque of the electric motor 2 another drive torque, for example, another electric motor or an internal combustion engine, in particular as an auxiliary drive torque or main drive torque to be superimposed. In the embodiment as an electric differential, the driving torque of the electric motor becomes 2 selectively associated with an output, wherein the electrical differential as a longitudinal differential 104 or an axle differential 105 can be trained. By the dashed line in the 10 is symbolized that only one or any combination of transmission devices 1 in the vehicle 100 can be integrated.

Wie in der 1 gezeigt ist, umfasst der Elektromotor 2 eine Rotorwellenbaugruppe 4 und einen Stator 5, welche koaxial und konzentrisch zu einem Hohlwellenabschnitt 6 der Rotorwellenbaugruppe 4 in einem Gehäuse 7 angeordnet sind. Somit ist der Hohlwellenabschnitt 6 koaxial und konzentrisch in dem Elektromotor 2 angeordnet. Die Rotorwellenbaugruppe 4 ist drehbar um die Drehachse 3 in dem Gehäuse 7 gelagert, der Stator 5 ist in dem Gehäuse 7 stationär oder ortsfest positioniert. Like in the 1 is shown, the electric motor comprises 2 a rotor shaft assembly 4 and a stator 5 which is coaxial and concentric with a hollow shaft section 6 the rotor shaft assembly 4 in a housing 7 are arranged. Thus, the hollow shaft section 6 coaxial and concentric in the electric motor 2 arranged. The rotor shaft assembly 4 is rotatable about the axis of rotation 3 in the case 7 stored, the stator 5 is in the case 7 stationarily or stationarily positioned.

Das Gehäuse 7 weist einen zylinderförmigen Abschnitt 8 auf, in dem der Elektromotor 2 in Bezug auf die axiale Erstreckung entlang der Drehachse 3 zumindest zum größten Teil angeordnet ist. In dem zylinderförmigen Abschnitt 8 ist zwischen dem Stator 5 und dem Gehäuse 7 ein Kühlring 9 angeordnet, welcher ebenfalls koaxial und konzentrisch zu dem Stator 5, Rotorwellenbaugruppe 4 bzw. zu dem zylinderförmigen Abschnitt 8 angeordnet ist. The housing 7 has a cylindrical section 8th on, in which the electric motor 2 with respect to the axial extent along the axis of rotation 3 at least for the most part is arranged. In the cylindrical section 8th is between the stator 5 and the housing 7 a cooling ring 9 which is also coaxial and concentric with the stator 5 , Rotor shaft assembly 4 or to the cylindrical portion 8th is arranged.

Der Kühlring 9 ist als eine Hülse ausgebildet und weist an seiner radialen Außenseite eine Mehrzahl von in Umlaufrichtung um die Drehachse 3 verlaufende Stege 10 auf, welche an der Innenfläche des Gehäuses 7 in dem zylinderförmigen Abschnitt 8 anliegen, so dass zwischen den Stegen 10 und damit zwischen dem Gehäuse 7 und dem Kühlring 9 Kühlkanäle 11 ausgebildet sind. In den Kühlkanälen 11 kann ein Medium, insbesondere Fluid, z.B. ein Öl oder ein Kühlmittel, zur Kühlung des Elektromotors 2 geführt werden. Die Zu- und Abfuhr des Fluids ist in der 1 nicht dargestellt. Der Kühlring 9 und das Gehäuse sind aus Metall gefertigt, so dass eine gute Wärmekopplung mit dem Fluid gegeben ist. Auf der radialen Innenseite weist der Kühlring 9 eine Zylinderfläche auf. In den Endbereichen ist der Kühlring 9 gegenüber dem Gehäuse 7 und dem vorderen Lagerschild 12 mit Dichtungen abgedichtet. The cooling ring 9 is formed as a sleeve and has on its radial outer side a plurality of in the circumferential direction about the axis of rotation 3 running bridges 10 on which on the inner surface of the housing 7 in the cylindrical section 8th abut, so that between the webs 10 and thus between the case 7 and the cooling ring 9 cooling channels 11 are formed. In the cooling channels 11 For example, a medium, in particular fluid, for example an oil or a coolant, for cooling the electric motor 2 be guided. The supply and removal of the fluid is in the 1 not shown. The cooling ring 9 and the housing are made of metal so that there is good thermal coupling with the fluid. On the radial inside, the cooling ring 9 a cylindrical surface. In the end areas is the cooling ring 9 opposite the housing 7 and the front end shield 12 sealed with gaskets.

Endseitig ist das Gehäuse 7 auf der linken Seite mit einem vorderen Lagerschild 12 und auf der rechten Seite mit einem hinteren Lagerschild 13 geschlossen. Vorderes Lagerschild 12 und hinteres Lagerschild 13 umfassen jeweils einen Stutzenabschnitt 14, 15, welcher sich in den Innenraum des Gehäuses 7 erstreckt und welcher jeweils einen Sitz 16, 17 für ein Rotorlager 18, 19 bereitstellt. End is the housing 7 on the left with a front end shield 12 and on the right with a rear end shield 13 closed. Front end shield 12 and rear end shield 13 each include a nozzle section 14 . 15 which extends into the interior of the housing 7 extends and which one seat 16 . 17 for a rotor bearing 18 . 19 provides.

Im Betrieb rotiert die Rotorwellenbaugruppe 4 um die Drehachse 3 und wird über die Rotorlager 18, 19 unter Zwischenschaltung der Lagerschilde 12, 13 gegenüber dem Gehäuse 7 gelagert, wobei die Rotorlager 18, 19 mit ihren Innenringen auf den Sitzen 16, 17 angeordnet und mit ihren Außenringen drehfest mit der Rotorwellenbaugruppe 3 verbunden sind. During operation, the rotor shaft assembly rotates 4 around the axis of rotation 3 and is about the rotor bearings 18 . 19 with interposition of the end shields 12 . 13 opposite the housing 7 stored, with the rotor bearings 18 . 19 with their inner rings on the seats 16 . 17 arranged and rotatably with their outer rings with the rotor shaft assembly 3 are connected.

Das hintere Lagerschild 13 ist als ein Tiefziehteil ausgebildet und mit dem Kühlring 9 unmittelbar verbunden, wie sich dies insbesondere aus der 2 ergibt. Die 2 zeigt in gleicher Längsschnittdarstellung wie die 1 eine Baugruppe 20, welche den Kühlring 9 und das hintere Lagerschild 13 umfasst. Das hintere Lagerschild 13 ist als ein um die Drehachse 3 rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet und weist ausgehend von der Drehachse 3 zunächst den Stutzenabschnitt 15 zur Aufnahme des Rotorlagers 17 auf. An den Stutzenabschnitt 15 schließt sich ein ersten Ringscheibenbereich 21 und dazu in axialer Richtung versetzt ein zweiter Ringscheibenbereich 22 an, der mit dem ersten Ringscheibenbereich 21 über einen Verbindungsstutzenabschnitt 23 verbunden ist. Das hintere Lagerschild 13 stößt mit einem radial äußeren Bereich des zweiten Ringscheibenbereichs 22 in radialer Richtung gegen den Kühlring 9, so dass sich eine zylinderförmige Anlagefläche 24 als eine Fügefläche zwischen Kühlring 9 und Lagerschild 13 ergibt. Durch diese Auslegung ist das hintere Lagerschild 13 über den Kühlring an dem Gehäuse 7 abgestützt. The rear end shield 13 is designed as a deep-drawn part and with the cooling ring 9 directly linked, as this in particular from the 2 results. The 2 shows in the same longitudinal section as the 1 an assembly 20 , which the cooling ring 9 and the rear end shield 13 includes. The rear end shield 13 is as one around the axis of rotation 3 formed rotationally symmetrical component and has starting from the axis of rotation 3 first the nozzle section 15 for receiving the rotor bearing 17 on. At the neck section 15 closes a first annular disc area 21 and in the axial direction offset a second annular disc area 22 on, with the first annular disc area 21 via a connecting piece section 23 connected is. The rear end shield 13 abuts with a radially outer region of the second annular disc region 22 in the radial direction against the cooling ring 9 , so that a cylindrical contact surface 24 as a joining surface between the cooling ring 9 and end shield 13 results. This design makes the rear end plate 13 over the cooling ring on the housing 7 supported.

Der Kühlring 9 und das Lagerschild 13 werden als Fügepartner über eine Schweißnaht 25 im Bereich der Anlagefläche 24 als Fügefläche miteinander stoffschlüssig verbunden. Die Fügung zwischen Kühlring 9 und Lagerschild 13 kann beispielsweise vor einem Einschieben der Baugruppe 20 in das Gehäuse 7 erfolgen. Nachdem durch den Kühlring 9 die Lage der Baugruppe 20 in dem Gehäuse 7 festgelegt ist, ist es möglich, den Sitz 17 für das Rotorlager 19 in dem Lagerschild 13 in Bezug auf den Kühlring 9 und damit in Bezug auf das Gehäuse 7 sehr präzise zu festzulegen. The cooling ring 9 and the bearing plate 13 are used as joining partners via a weld 25 in the area of the contact surface 24 connected as joining surface cohesively. The joining between cooling ring 9 and end shield 13 For example, before inserting the module 20 in the case 7 respectively. After passing through the cooling ring 9 the location of the assembly 20 in the case 7 is fixed, it is possible the seat 17 for the rotor bearing 19 in the bearing plate 13 in relation to the cooling ring 9 and with respect to the case 7 very precise.

Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, umfasst die Baugruppe 20 auch den Stator 5, welcher in der Baugruppe 20 über endseitige Vergussmassen 26 vergossen angeordnet ist. Somit kann durch die Vorfertigung der Baugruppe 20 die Relativposition zwischen Sitz 17, Stator 5 und Kühlring 9 sehr genau definiert werden. As can be seen in particular from the 3 results, the assembly includes 20 also the stator 5 which is in the assembly 20 over end potting compounds 26 potted is arranged. Thus, by the prefabrication of the assembly 20 the relative position between seat 17 , Stator 5 and cooling ring 9 be defined very precisely.

Die 4 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung den Bereich der Getriebevorrichtung 1 mit dem Elektromotor 2, wobei nochmals das Gehäuse 7 sowie das Lagerschild 12 zu erkennen ist. The 4 shows in a schematic three-dimensional representation of the area of the transmission device 1 with the electric motor 2 , where again the housing 7 as well as the bearing plate 12 can be seen.

In dem vorderen Lagerschild 12 sind eine Mehrzahl von Schraubverbindungen 28, 29 angeordnet, deren genaue Positionierung nachfolgend anhand der 5 erläutert wird, welche eine schematische Draufsicht auf die Stirnseiten des Lagerschilds 12 zeigt. Die Schraubverbindungen 28, 29 können in zwei Gruppen, nämlich erste Schraubverbindung 28 und zweite Schraubverbindung 29 unterteilt werden, welche alternierend oder abwechselnd in Umlaufrichtung angeordnet sind. Durch die radiale Ausdehnung der Schraubenköpfe bei den Schraubverbindungen 28, 29 werden zwei Teilkreisdurchmesserbereiche 30, 31 definiert, wobei der erste Teilkreisdurchmesserbereich 30 durch die Köpfe der ersten Schraubverbindung 28 und der zweite Teilkreisdurchmesserbereich 31 durch die Schraubenköpfe der zweiten Schraubverbindung 29 definiert sind. In the front end shield 12 are a plurality of screw connections 28 . 29 arranged, the exact positioning of which is based on the 5 is explained, which is a schematic plan view of the end faces of the bearing plate 12 shows. The screw connections 28 . 29 can be divided into two groups, namely first screw connection 28 and second screw connection 29 are divided, which are arranged alternately or alternately in the direction of rotation. Due to the radial expansion of the screw heads in the screw connections 28 . 29 become two pitch diameter ranges 30 . 31 defined, wherein the first pitch diameter range 30 through the heads of the first screw connection 28 and the second pitch diameter range 31 through the screw heads of the second screw connection 29 are defined.

Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist, überlappen der erste und der zweite Teilkreisdurchmesserbereich 30, 31. Die Überlappung in radialer Richtung ist so ausgebildet, dass mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 50% der Fläche des Teilkreisdurchmesserbereichs 30 oder 31 als Überlappfläche ausgebildet ist. Durch die Annäherung der Durchmesser der Teilkreisdurchmesserbereiche 30, 31 wird erreicht, dass die radiale Erstreckung des Lagerschild 12 gering gehalten und damit auch der radiale Bauraum der Getriebevorrichtung 1 klein gehalten wird. Alternativ oder ergänzend unterscheiden sich die Teilkreisdurchmesser der Schraubverbindungen 28 und 29 um weniger als den Durchmesser des Kopfs der Schraubverbindungen 28 oder 29. As can be seen from the illustration, overlap the first and the second pitch diameter range 30 . 31 , The overlap in the radial direction is designed so that at least 30%, preferably at least 50% of the area of the pitch circle diameter range 30 or 31 is designed as an overlap surface. By approximating the diameters of the pitch circle diameter ranges 30 . 31 is achieved that the radial extent of the end shield 12 kept low and thus also the radial space of the transmission device 1 kept small. Alternatively or additionally, the pitch diameter of the screw connections differ 28 and 29 less than the diameter of the head of the screw connections 28 or 29 ,

In der 5 sind zwei Schnittlinien dargestellt, wobei die Schnittlinie A-A der Darstellung in der 1 entspricht. In dieser 1 ist zu erkennen, dass die ersten Schraubverbindungen 28 eine Verbindung zwischen Lagerschild 12 und einem Befestigungsflansch 27 des Kühlrings 9 umsetzen. Durch die ersten Schraubverbindungen 28 werden somit Lagerschild 12 und Kühlring 9 miteinander verbunden. In the 5 two cut lines are shown, wherein the section line AA of the representation in the 1 equivalent. In this 1 it can be seen that the first screw connections 28 a connection between end shield 12 and a mounting flange 27 of the cooling ring 9 implement. Through the first screw connections 28 become bearing shield 12 and cooling ring 9 connected with each other.

Der Schnitt B-B durch die zweiten Schraubverbindungen 29 ist in der 6 darstellt, wobei Komponenten der Getriebevorrichtung 1, wie zum Beispiel die Rotorwellenbaugruppe 4, zeichnerisch unterdrückt wurden. Aus dieser Darstellung ist zu entnehmen, dass die zweiten Schraubverbindungen 29 das Lagerschild 12 mit dem Gehäuse 7 koppeln, wobei das vordere Lagerschild 12 und das Gehäuse 7 miteinander verschraubt sind. Damit nimmt das Lagerschild 12 eine Doppelfunktion ein, wobei parallel und unabhängig voneinander über die ersten Schraubenverbindungen 28 der Kühlring 9 und über die zweiten Schraubenverbindungen 29 das Gehäuse 7 an das Lagerschild 12 angeschraubt wird. Durch die Angleichung der Teilkreisdurchmesserbereiche 30 und 31 wird die radiale Ausdehnung gering gehalten.The section BB through the second screw 29 is in the 6 represents, wherein components of the transmission device 1 such as the rotor shaft assembly 4 , were suppressed drawing. From this representation it can be seen that the second screw 29 the bearing plate 12 with the housing 7 couple, with the front end shield 12 and the case 7 screwed together. This takes the bearing plate 12 a double function, wherein parallel and independently of each other via the first screw connections 28 the cooling ring 9 and about the second screw connections 29 the housing 7 to the end shield 12 is screwed on. By the approximation of the pitch circle diameter ranges 30 and 31 the radial expansion is kept low.

Die konstruktive Umsetzung der Anbindung wird nachfolgend erläutert. Die 7 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung den Kühlring 9, wobei zu erkennen ist, dass dieser den Befestigungsflansch 27 zur Anbindung an das vordere Lagerschild 12 sowie die Stege 10 zur Bildung der Kühlkanäle 11 aufweist. Im Gegensatz zu dem weiteren Lagerschild 13 ist der Kühlring 9, insbesondere die Stege 10, durch ein abtragendes Verfahren herausgearbeitet worden. Der Befestigungsflansch 27 weist Befestigungsbereiche 32 auf, in die Gewindelöcher 33 für die ersten Schraubenverbindungen 28 eingebracht sind. Die Befestigungsbereiche 32 wechseln sich mit Aussparungen 34 ab, durch die die zweiten Schraubverbindungen 29 durchgeführt werden können, ohne mit den Befestigungsbereichen 32 zu kollidieren. Die Befestigungsbereiche 32 sind als Befestigungslaschen ausgebildet, so dass sich in axialer Draufsicht in Umlaufrichtung ein wellenförmiges Profil ergibt, wobei sich Befestigungsbereiche 32 und Aussparungen 34 abwechseln. The constructive implementation of the connection will be explained below. The 7 shows in a schematic three-dimensional representation of the cooling ring 9 , where it can be seen that this the mounting flange 27 for connection to the front end shield 12 as well as the footbridges 10 to form the cooling channels 11 having. In contrast to the other end shield 13 is the cooling ring 9 , especially the bars 10 , has been worked out by a removing process. The mounting flange 27 has mounting areas 32 on, in the threaded holes 33 for the first screw connections 28 are introduced. The attachment areas 32 alternate with recesses 34 from, through which the second screw connections 29 can be performed without the attachment areas 32 to collide. The attachment areas 32 are formed as fastening tabs, so that there is a wave-shaped profile in the axial direction in the circumferential direction, wherein attachment areas 32 and recesses 34 alternate.

In der 8 ist das vordere Lagerschild 12 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung von seiner Innenseite gezeigt, wobei nochmals der Stutzen 14 erkennbar ist, der in den Innenraum des Gehäuses 7 ragt. In dem Randbereich sind Durchgangsöffnungen 35, 36 eingebracht, die den ersten bzw. den zweiten Schraubenverbindungen 28, 29 zugeordnet sind, so dass Schrauben der Schraubenverbindungen 28, 29 durch die Durchgangsöffnungen 35, 36 durchgesteckt werden können. Analog zu den Teilkreisdurchmesserbereichen 30, 31 in dem Kühlring 9 sind auch die Durchgangsöffnungen 35, 36 angeordnet. In the 8th is the front end shield 12 shown in a schematic three-dimensional representation of its inside, where again the neck 14 It can be seen in the interior of the housing 7 protrudes. In the edge area are passage openings 35 . 36 introduced, the first or the second screw connections 28 . 29 are assigned, so that screws of the screw connections 28 . 29 through the passage openings 35 . 36 can be pushed through. Analogous to the pitch circle diameter ranges 30 . 31 in the cooling ring 9 are also the passage openings 35 . 36 arranged.

Für den Befestigungsflansch 27 ist eine formschlüssige Aufnahme 37 in das Lagerschild 12 eingebracht, so dass der Kühlring 9 in Umlaufrichtung formschlüssig aufgenommen ist. Die Kontur der Aufnahme 37 ist ebenfalls wellenförmig ausgeführt. Damit kann der Kühlring 9 auf das Lagerschild 12 aufgeschraubt werden und liegt am Boden der Aufnahme 37 flächig an dem Lagerschild 12 an. In einem zu den Aussparungen 34 des Kühlrings 9 korrespondierenden Bereichen sind die Durchgangsöffnungen 36 für die zweite Schraubverbindung angeordnet, wobei die Bereiche eine Anlagefläche 38 für das Gehäuse 7 definieren. For the mounting flange 27 is a positive recording 37 in the bearing plate 12 introduced so that the cooling ring 9 is received positively in the direction of rotation. The contour of the picture 37 is also wavy. This allows the cooling ring 9 on the bearing plate 12 be screwed on and is at the bottom of the recording 37 flat on the bearing plate 12 at. In one of the recesses 34 of the cooling ring 9 Corresponding areas are the passage openings 36 arranged for the second screw, wherein the areas a contact surface 38 for the housing 7 define.

Das Gehäuse 7 ist in der 9 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung gezeigt, wobei zu erkennen ist, dass sich an den zylinderförmigen Abschnitt 8 ein Befestigungsflansch 39 anschließt, in den Gewindelöcher 40 zur Aufnahme der zweiten Schraubverbindungen 29 eingebracht sind. An dem Innenumfang des Befestigungsflansches 39 ist eine formschlüssige Aufnahme 41 für den Befestigungsflansch 27 des Kühlrings 9 eingebracht. Bei der Montage liegt das vordere Lagerschild 12 mit der Auflagefläche 38 auf dem Befestigungsflansch 39 auf und ist mit diesem über die zweiten Schraubenverbindungen 29 verbunden. Der Kühlring 9 und dessen Befestigungsflansch 27 sind formschlüssig in der Aufnahme 41 aufgenommen. The housing 7 is in the 9 shown in a schematic three-dimensional representation, wherein it can be seen that to the cylindrical portion 8th a mounting flange 39 connects, in the threaded holes 40 for receiving the second screw 29 are introduced. On the inner circumference of the mounting flange 39 is a positive recording 41 for the mounting flange 27 of the cooling ring 9 brought in. During assembly, the front bearing plate is located 12 with the support surface 38 on the mounting flange 39 on and is with this over the second screw connections 29 connected. The cooling ring 9 and its mounting flange 27 are positively in the recording 41 added.

Funktional betrachtet stellt die formschlüssige Verbindung zwischen Kühlring 9 und Lagerschild 12 eine toleranzarme Montage dieser zwei Bauteile sicher. Die formschlüssige Montage des Lagerschilds 12 mit dem Kühlring 9 in dem Gehäuse 7 stellt ebenfalls eine toleranzarme Montage sicher. Functionally, the positive connection between the cooling ring 9 and end shield 12 a low-tolerance assembly of these two components safely. The positive mounting of the end shield 12 with the cooling ring 9 in the case 7 also ensures a low-tolerance installation.

Zurückkehrend zu der 1 ist festzuhalten, dass das vordere Lagerschild 12, Kühlring 9, hinteres Lagerschild 13, Stator 5, Rotorbaugruppe 3 gemeinsam eine Vormontageeinrichtung 42 bilden, die – wie eine Patrone – in das Gehäuse 7 eingeschoben und über die zweiten Schraubverbindungen 29 fixiert werden kann. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, dass die genaue Positionierung der Vormontagebaugruppe 42 über die Kopplung des vorderen Lagerschilds 12 an das Gehäuse 7 sowie durch die Anlage des Kühlrings 9 an das Gehäuse 7 festgelegt ist. Returning to the 1 It should be noted that the front end shield 12 , Cooling ring 9 , rear end shield 13 , Stator 5 , Rotor assembly 3 together a pre-assembly 42 form, which - like a cartridge - in the housing 7 pushed in and over the second screw 29 can be fixed. In this embodiment, it is particularly advantageous that the exact positioning of the preassembly assembly 42 via the coupling of the front bearing plate 12 to the housing 7 as well as by the installation of the cooling ring 9 to the housing 7 is fixed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Getriebevorrichtung transmission device
22
Elektromotor electric motor
33
Drehachse axis of rotation
44
Rotorwellenbaugruppe Rotor shaft assembly
55
Stator stator
66
Hohlwellenabschnitt  Hollow shaft section
77
Gehäuse casing
88th
zylinderförmiger Abschnitt cylindrical section
99
Kühlring cooling ring
1010
Stege Stege
1111
Kühlkanäle cooling channels
1212
(vorderes) Lagerschild (front) end shield
1313
(hinteres) Lagerschild (rear) bearing plate
1414
Stutzenabschnitt union section
1515
Stutzenabschnitt union section
1616
Sitz Seat
1717
Sitz Seat
1818
Rotorlager rotor bearing
1919
Rotorlager rotor bearing
2020
Baugruppe module
2121
erster Ringscheibenbereich first annular disc area
2222
zweiter Ringscheibenbereich second annular disc area
2323
Verbindungsstutzenabschnitt Connection nipple portion
2424
Anlagefläche contact surface
2525
Schweißnaht Weld
2626
Vergussmassen encapsulants
2727
Befestigungsflansch mounting flange
2828
erste Schraubverbindung first screw connection
2929
zweite Schraubverbindung second screw connection
3030
erster Teilkreisdurchmesserbereich first pitch diameter range
3131
zweiter Teilkreisdurchmesserbereich second pitch diameter range
3232
Befestigungsbereiche fixing areas
3333
Gewindelöcher threaded holes
3434
Aussparungen recesses
3535
Durchgangsöffnungen Through openings
3636
Durchgangsöffnungen Through openings
3737
Aufnahme admission
3838
Anlagefläche contact surface
3939
Befestigungsflansch mounting flange
4040
Gewindelöcher threaded holes
4141
Aufnahme admission
4242
Vormontageeinrichtung Vormontageeinrichtung
100100
Fahrzeug vehicle
101101
Räder bikes
102102
elektrische Achse electrical axis
103103
Überlagerungsgetriebe oder Hybridgetriebe Superposition gearbox or hybrid transmission
104104
Längsdifferential longitudinal differential
105105
Achsdifferential axle differential
106106
Getriebe transmission

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19841159 A1 [0003] DE 19841159 A1 [0003]
  • JP 2005278319 A [0004] JP 2005278319 A [0004]

Claims (11)

Getriebevorrichtung (1) mit mindestens einem Elektromotor (2) zur Erzeugung eines Antriebdrehmoments für ein Fahrzeug (100), mit einem Gehäuse (7) für den Elektromotor (2), mit einem Stator (5) für den Elektromotor (2), wobei der Stator (5) in dem Gehäuse (7) angeordnet ist, mit einem Kühlring (9) für den Elektromotor (2), wobei der Kühlring (9) zwischen dem Stator (5) und dem Gehäuse (7) angeordnet ist und gemeinsam mit dem Gehäuse (7) Kühlkanäle (11) ausbildet, und mit einem Lagerschild (12, 13) für den Elektromotor (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (12, 13) und der Kühlring (9) als eine Baugruppe (20) miteinander verbunden sind, die in dem Gehäuse (7) angeordnet ist. Transmission device ( 1 ) with at least one electric motor ( 2 ) for generating a drive torque for a vehicle ( 100 ), with a housing ( 7 ) for the electric motor ( 2 ), with a stator ( 5 ) for the electric motor ( 2 ), wherein the stator ( 5 ) in the housing ( 7 ) is arranged with a cooling ring ( 9 ) for the electric motor ( 2 ), whereby the cooling ring ( 9 ) between the stator ( 5 ) and the housing ( 7 ) and together with the housing ( 7 ) Cooling channels ( 11 ), and with a bearing plate ( 12 . 13 ) for the electric motor ( 2 ), characterized in that the end shield ( 12 . 13 ) and the cooling ring ( 9 ) as an assembly ( 20 ) which are in the housing ( 7 ) is arranged. Getriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (13) und der Kühlring (9) unlösbar, vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind.Transmission device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the end shield ( 13 ) and the cooling ring ( 9 ) inseparable, preferably materially connected to each other, in particular welded together. Getriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (13) mit einer radialen Außenfläche an einer radialen Innenfläche des Kühlrings (9) anliegt und/oder dass die Fügefläche (24) zwischen Lagerschild (13) und Kühlring (9) als ein Zylinderfläche ausgebildet ist. Transmission device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the end shield ( 13 ) having a radially outer surface on a radially inner surface of the cooling ring ( 9 ) and / or that the joining surface ( 24 ) between end shield ( 13 ) and cooling ring ( 9 ) is formed as a cylindrical surface. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißung als eine Stoßschweißung ausgebildet ist. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the weld is formed as a butt weld. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (13) als ein Umformteil, insbesondere als ein Tiefziehteil ausgebildet ist. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the end shield ( 13 ) is formed as a formed part, in particular as a deep-drawn part. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) einen zylinderförmigen Aufnahmeabschnitt (8) mit einem freien Innendurchmesser aufweist, wobei der Außendurchmesser der Baugruppe (20) an dem Ende des Lagerschilds (13) kleiner als der freie Innendurchmesser des zylinderförmigen Aufnahmeabschnitts (8) ist, so dass die Baugruppe in den Aufnahmeabschnitt eingeschoben werden kann.Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 7 ) a cylindrical receiving portion ( 8th ) having a free inner diameter, wherein the outer diameter of the assembly ( 20 ) at the end of the end shield ( 13 ) smaller than the free inner diameter of the cylindrical receiving portion ( 8th ) is, so that the assembly can be inserted into the receiving portion. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Baugruppe (20) mit dem Lagerschild (13) als ein Loslager in dem Gehäuse (7) angeordnet ist. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the end of the assembly ( 20 ) with the end shield ( 13 ) as a floating bearing in the housing ( 7 ) is arranged. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (13), der Kühlring (9) und das Gehäuse (7) stirnseitig bündig abschließen. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the end shield ( 13 ), the cooling ring ( 9 ) and the housing ( 7 ) finish flush on the front side. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (5) in dem Kühlring (9) fest, insbesondere vergossen angeordnet ist und einen Teil der Baugruppe (20) bildet. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 5 ) in the cooling ring ( 9 ), in particular potted, and a part of the assembly ( 20 ). Getriebevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Lagerschild (13) zusammen mit der Baugruppe (20), dem Stator (5) und einer Rotorwellenbaugruppe (4) eine selbsthaltende Vormontagebaugruppe (42) bildet, die in das Gehäuse (7) eingeführt ist. Transmission device ( 1 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that a further end shield ( 13 ) together with the assembly ( 20 ), the stator ( 5 ) and a rotor shaft assembly ( 4 ) a self-retaining preassembly assembly ( 42 ) formed in the housing ( 7 ) is introduced. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (1) ein Getriebe (106) umfasst und als eine elektromotorische Antriebseinheit, eine elektrische Achse (102) oder ein Hybridgetriebe (103) ausgebildet ist.Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission device ( 1 ) a gearbox ( 106 ) and as an electromotive drive unit, an electrical axis ( 102 ) or a hybrid transmission ( 103 ) is trained.
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