Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICALLY OPERABLE DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/089683
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrically operable drive train (1) of a motor vehicle (2), comprising an electric motor (3) and a transmission arrangement (4), in which drive train the electric motor (3) and the transmission arrangement (4) form a structural unit (5), and the structural unit (5) comprises a first housing part (6) and a second housing part (7), the first housing part (6) and/or the second housing part (7) having fastening means (8) which bring about predefined positioning of the first housing part (6) relative to the second housing part (7), and the first housing part (6) is formed in particular from a metal material, the second housing part (7) being shaped from a plastics material by means of primary shaping processes, in particular by means of an injection moulding process, and having at least one insert part (9) which is surrounded by plastics material in such a way that it is arranged in the second housing part (7) such that it transmits axial and/or radial force and/or torque. The insert part (9) has a specific damping rigidity between >=1,500 kN*g/cm5 and <=25,000 kN*g/cm5, preferably between >=1,800 kN*g/cm5 and <=15,000 kN*g/cm5, and the housing part (7) has a specific damping rigidity between >=20 kN*g/cm5 and <1,800 kN*g/cm5, preferably between >=200 kN*g/cm5 and <1,500 kN*g/cm3.

Inventors:
MERKEN DANIEL (DE)
BAUER JOERG (DE)
BERFT CHRISTIAN (DE)
RUPP BASTIAN (DE)
WELSCHER CAROLIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2021/100813
Publication Date:
May 05, 2022
Filing Date:
October 08, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60K1/00; F16H57/03
Foreign References:
DE102018129775A12020-05-28
JP2001180565A2001-07-03
US10703201B22020-07-07
DE102020104186A12020-09-24
DE102018123868A12020-04-02
Download PDF:
Claims:
Ansprüche Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ) eines Kraftfahrzeugs (2) umfassend eine elektrische Maschine (3) und eine Getriebeanordnung (4), wobei die elektrische Maschine (3) und die Getriebeanordnung (4) eine bauliche Einheit (5) bilden, und die bauliche Einheit (5) ein erstes Gehäuseteil (6) und ein zweites Gehäuseteil (7) umfasst, wobei das erste Gehäuseteil (6) und/oder das zweite Gehäuseteil (7) Befestigungsmittel (8) aufweist, wodurch eine vordefinierte Positionierung des ersten Gehäuseteils (6) gegenüber dem zweiten Gehäuseteil (7) bewirkt ist, und das erste Gehäuseteil (6) insbesondere aus einem metallischen Material gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (7) aus einem Kunststoff mittels Urformverfahren, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, geformt ist, und wenigstens ein Einlegeteil (9) aufweist, welches so von Kunststoff umgeben ist, dass es axial- und/oder radialkraft- und/oder drehmomentübertragend in dem zweiten Gehäuseteil (7) angeordnet ist, wobei das Einlegeteil (9) eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >= 1.500 kN*g/cm5 und <=25.000 kN*g/cm5, bevorzugt zwischen >=1.800 kN*g/cm5 und <=15.000 kN*g/cm5 aufweist und das Gehäuseteil (7) eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >=20 kN*g/cm5 und <1.800 kN*g/cm5, bevorzugt zwischen >= 200 kN*g/cm5 und <1.500 kN*g/cm3 besitzt. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des zweiten Gehäuseteils (7) faserverstärkt ist und die mittlere Fa- serlänge der Fasern zwischen >=0,1 und <= 50mm, bevorzugt zwischen >=0,1 und <=25mm, insbesondere bevorzugt zwischen >=0,1 und <=8 mm liegt.

3. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (9) faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >50mm und <=860mm, bevorzugt zwischen >50mm und <=560mm liegt

4. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (7) als Gehäusedeckel (13) ausgebildet ist.

5. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (9) als eine Armierung (11 ) ausgebildet ist.

6. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (11 ) wenigstens einen kreisringförmigen Lagersitz (12) aufweist, an dem eine Lagerung insbesondere ein Wälzlager (14) oder Gleitlager positionierbar ist.

7. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (11 ) Befestigungsöffnungen aufweist, die von den Befestigungsmittel (8) zur Fixierung des zweiten Gehäuseteils (7) an dem ersten Gehäuseteil (6) durchgriffen werden.

8. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ),, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (11 ) Befestigungsmittel umfasst, mittels derer eine Befestigung des zweiten Gehäuseteils (7) an einer Antriebsstrangaufhängung bewirkbar ist. - 18 - Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (9) ein innenverzahntes Hohlrad (10) ist. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (9) ein Wälzlager (14) oder ein Gleitlager ist. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (9) ein Ring (15) mit einer in Axialrichtung verlaufenden Mantelfläche (16) ist, wobei der Ring (15) einen aus seiner Mantelfläche in radialer Richtung herausragenden Abschnitt (15) aufweist. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (9) eine Hülse (17) ist, durch welche ein Befestigungsmittel (8) hindurchgreift. Elektrisch betreibbarer Antriebsstrang (1 ), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Gehäuseteil (7) mindestens ein Sensor wenigstens abschnittsweise von Kunststoff umgeben ist.

Description:
Elektrisch betreibbarer Antriebsstranq

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch betreibbaren Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend eine elektrische Maschine und eine Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, und die bauliche Einheit ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst, wobei das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil Befestigungsmittel aufweist, wodurch eine vordefinierte Positionierung des ersten Gehäuseteils gegenüber dem zweiten Gehäuseteil bewirkt ist, und das erste Gehäuseteil insbesondere aus einem metallischen Material gebildet ist.

Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.

Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011 , Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge, der wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegelraddifferenzial oder Stirnradifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2-Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibarer Antriebsstrang bezeichnet. Insbesondere bei hybriden oder vollelektrischen Antriebskonzepten spielen die Geräuschentwicklung durch den Antrieb sowie dessen Gewicht eine wichtige Rolle. Diese beiden Anforderungen sind jedoch gegenläufig, wobei eine bessere Geräuschdämmung des Antriebs in der Regel auch in einem höheren Gewicht resultiert.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen elektrisch betreibbaren Antriebsstrang bereitzustellen, der hinsichtlich seiner Laufruhe und seines Gewichts optimiert ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrisch betreibbaren Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend eine elektrische Maschine und eine Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden, und die bauliche Einheit ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst, wobei das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil Befestigungsmittel aufweist, wodurch eine vordefinierte Positionierung des ersten Gehäuseteils gegenüber dem zweiten Gehäuseteil bewirkt ist, und das erste Gehäuseteil insbesondere aus einem metallischen Material gebildet ist, wobei das zweite Gehäuseteil aus einem Kunststoff mittels Urformverfahren, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, geformt ist, und wenigstens ein Einlegeteil aufweist, welches so von Kunststoff umgeben ist, dass es axial- und/oder radialkraft- und/oder drehmomentübertragend in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, wobei das Einlegeteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >= 1.500 kN*g/cm 5 und <=25.000 kN*g/cm 5 , bevorzugt zwischen >=1.800 kN*g/cm 5 und <=15.000 kN*g/cm 5 aufweist und das Gehäuseteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >=20 kN*g/cm 5 und <1.800 kN*g/cm 5 , bevorzugt zwischen >= 200 kN*g/cm 5 und <1.500 kN*g/cm 3 besitzt.

Hierdurch kann ein geräusch- wie auch gewichtsoptimierter elektrisch betreibbarer Antriebsstrang zur Verfügung gestellt werden. Durch die Kombination des Einlegeteils mit dem zweiten Gehäuseteil wird ein Verbundbauteil geschaffen, welches für die Anwendung in einem elektrisch betreibbaren Antriebsstrang optimiert ist.

Ein elektrisch betreibbarer Antriebsstrang umfasst eine elektrische Maschine und eine mit der elektrischen Maschine gekoppelte Getriebeanordnung. Die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine bilden eine bauliche Einheit. Diese kann beispielsweise mittels eines Antriebsstranggehäuses gebildet sein, in welchem die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine gemeinsam aufgenommen sind. Das Antriebsstranggehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, das Antriebsstranggehäuse aus einem Kunststoff zu bilden. Das Antriebsstranggehäuse kann insbesondere bevorzugt eine topfartige Grundform aufweisen, so dass die elektrische Maschine und das Getriebe über die offene Stirnseite des Antriebsstranggehäuses in dieses eingesetzt werden können. Im Zusammenhang mit dieser Ausgestaltung der Erfindung ist es insbesondere vorteilhaft, dass das erste Gehäuseteil als Antriebsstranggehäuse ausgebildet ist. Es ist ferner in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass das zweite Gehäuseteil ein Deckel zum stirnseitigen Verschluss des Antriebsstranggehäuses ist.

Alternativ wäre es natürlich auch möglich, dass die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse besitzt, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung des Getriebes gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist.

Das Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern (eventuell Kurvenscheiben) bei allen Belastungen diejenigen Freiheitsgrade zu gewähren, derer sie bedürfen, ohne sie in der Dreh- und eventuell Bahnbewegung zu behindern, sowie Lagerkräfte und Abstützmomente aufzunehmen.

Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Gehäuse sollte insbesondere auch sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen, als auch Schmierstoff sicher aufnehmen können.

Das Getriebegehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, das Getriebegehäuse teilweise oder vollständig aus einem Kunststoff zu bilden.

Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf. vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.

Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Grauguss oder Stahlguss geformt sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Motorgehäuse ganz oder teilweise aus einem Kunststoff auszubilden.

Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wäre es dann vorteilhaft, dass das erste Gehäuseteil das Motorgehäuse oder das Getriebegehäuse ist. In diesem Zusammenhang ist es ferner bevorzugt, dass das zweite Gehäuseteil ein Deckel zum stirnseitigen Verschluss des Motorgehäuses oder des Getriebegehäuses ist.

Die elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und sie umfasst in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich, insbesondere drehbar, angeordneten Teil.

Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Ma- schine Drehzahlen größer als 5.000 ll/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 ll/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 ll/min bereitstellt.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.

Die Getriebeanordnung ist insbesondere mit der elektrischen Maschine koppelbar, welche zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Antriebsdrehmoment handelt es sich besonders bevorzugt um ein Hauptantriebsdrehmoment, sodass das Kraftfahrzeug ausschließlich durch das Antriebsdrehmoment angetrieben wird. Bevorzugt ist die Getriebeanordnung als ein Planetengetriebe ausgebildet, ganz besonders bevorzugt als ein schaltbares, insbesondere zweigängiges Planetengetriebe.

Die spezifische dämpfende Steifigkeit ist definiert als E-Modul/Dichte. Der E-Modul kann gemäß DIN EN ISO 6892-1 und/oder DIN EN ISO 527-1/-2 bestimmt werden. Die Dichte ist mittels DIN EN ISO 1183 und/oder DIN EN ISO 2738 bestimmbar. Die spezifische dämpfende Steifigkeit hat sich als geeigneter Parameter zur Beschreibung der gewichtsspezifischen Dämpfung und Steifigkeit eines Bauteils erwiesen. Innerhalb der erfindungsgemäßen Intervalle der spezifisch dämpfenden Steifigkeit lässt sich eine hohe Schall- und Schwingungsdämpfung bei geringem Gewicht und hoher Steifigkeit realisieren.

Durch das geringe Gewicht lassen sich insbesondere Vorteile bei der Energieeffizienz von Kraftfahrzeugen mit einem erfindungsgemäßen elektrisch betreibbaren Antriebsstrang realisieren.

Ferner hat sich gezeigt, dass das zweite Gehäuseteil innerhalb des erfindungsgemäßen Intervalls der spezifischen dämpfenden Steifigkeit eine verbesserte thermische Isolation aufweist, was beispielsweise dazu genutzt werden kann, dass ein Kühl- und/oder Schmierstofffluid nach einem Kaltstart der elektrischen Maschine schneller erwärmt wird, so dass die Betriebstemperatur der elektrischen Maschine schneller erreicht werden kann. Auch hierdurch kann eine verbesserte Energieeffizienz der elektrischen Maschine bereitgestellt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kunststoff des zweiten Gehäuseteils faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >=0,1 und <= 50mm, bevorzugt zwischen >=0,1 und <=25mm, insbesondere bevorzugt zwischen >=0,1 und <=8 mm liegt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass sich hierdurch eine weitere Steigerung der Steifigkeit, bei gleichzeitig verbesserter Geräuschdämpfung bewirken lässt. .

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Einlegeteil faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >50mm und <=860mm, bevorzugt zwischen >50mm und <=560mm liegt, wodurch sich eine weitere Optimierung der Steifigkeits- und Vibrationsdämpfungseigenschaften realisieren lässt.

Es kann ferner bevorzugt sein, das Einlegeteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >= 1.800 kN*g/cm 5 und <=15.000 kN*g/cm 5 aufweist und das zweite Gehäuseteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >=20 kN*g/cm 5 und <1.800 kN*g/cm 5 besitzt. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass das Einlegeteil nicht faserverstärkt ist.

Ferner ist es möglich, das Einlegeteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >= 1 .800 kN*g/cm 5 und <=25.000 kN*g/cm 5 aufweist und das zweite Gehäuseteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >=20 kN*g/cm 5 und <1.800 kN*g/cm 5 besitzt. In diesem Zusammenhang ist es ferner besonders vorteilhaft, dass das Einlegeteil faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >50mm und <=860mm. Ganz besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang ferner, dass das zweite Gehäuseteil faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >0,1 mm und <=25mm gewählt ist.

Auch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Einlegeteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >= 1.500 kN*g/cm 5 und <=25.000 kN*g/cm 5 aufweist und das Gehäuseteil eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >=20 kN*g/cm 5 und <1 .500 kN*g/cm 5 besitzt. In diesem Zusammenhang ist es ferner besonders vorteilhaft, dass das Einlegeteil faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >50mm und <=860mm. Ganz besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang ferner, dass das zweite Gehäuseteil faserverstärkt ist und die mittlere Faserlänge der Fasern zwischen >0,1 mm und <=25mm gewählt ist.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das zweite Gehäuseteil als Gehäusedeckel ausgebildet ist. Es hat sich gezeigt, dass die Geräuschdämpfung und die Gewichtsreduktion bei einem Gehäusedeckel besonders effizient sind. Der Gehäusedeckel hat besonders bevorzugt eine scheibenförmige oder tellerförmige Grundform. Besonders bevorzugt besitzt der Gehäusedeckel eine kreisrunde bzw. zylinderförmige Grundform.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Einlegeteil als eine Armierung ausgebildet ist, wodurch eine besonders effektive Geräusch- und Vibrationsdämpfung ermöglicht ist. Die Armierung kann abschnittsweise oder vollständig vom Kunststoff des zweiten Gehäuseteils umschlossen sein. Zur Ausbildung der Armierung ist es auch denkbar, dass eine Mehrzahl von Einlegeteilen vorhanden ist, welche im Verbund die Armierung bilden.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Armierung wenigstens einen kreisringförmigen Lagersitz aufweist, an dem eine Lagerung insbesondere ein Wälzlager oder Gleitlager positionierbar ist, so dass ein integrierter Lagersitz ausgebildet werden kann. ln einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Armierung Befestigungsöffnungen aufweist, die von den Befestigungsmittel zur Fixierung des zweiten Gehäuseteils an dem ersten Gehäuseteil durchgriffen werden. Hierdurch kann insbesondere die Kraft- und/oder Drehmomentübertragung an den Befestigungsstellen des zweiten Gehäuseteils am ersten Gehäuseteil optimiert werden.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Armierung Befestigungsmittel umfasst, mittels derer eine Befestigung des zweiten Gehäuseteils an einer Antriebsstrangaufhängung bewirkbar ist, wodurch auf separate Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine Schraube, verzichtet werden kann.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Einlegeteil ein innenverzahntes Hohlrad ist. Dieses Hohlrad kann beispielsweise das Hohlrad eines Planetengetriebes sein. Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Einlegeteil ein Wälzlager oder ein Teil davon oder ein Gleitlager oder ein Teil davon ist, beispielsweise zur Lagerung einer Welle innerhalb des elektrisch betreibbaren Antriebsstranges. Hierdurch kann insbesondere auch auf eine separate Montage dieser Bauelemente verzichtet werden, wodurch der Montageprozess vereinfacht wird.

Das Einlegeteil kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Ring mit einer in Axialrichtung verlaufenden Mantelfläche sein, wobei der Ring einen aus seiner Mantelfläche in radialer Richtung herausragenden Abschnitt aufweist. Somit ist es beispielsweise möglich, einen Lagersitz auszubilden, der insbesondere auch Axialkräfte aufnehmen kann. Es ist in diesem Zusammenhang auch vorteilhaft, dass das Einlegeteil eine Radialkraftaufnahme realisiert.

Schließlich kann es auch bevorzugt sein, dass das Einlegeteil eine Hülse ist, durch welche ein Befestigungsmittel hindurchgreift, wodurch eine verbesserte Befestigung des zweiten Gehäuseteils gegenüber einem weiteren Bauteil herstellbar ist. Es versteht sich, dass das zweite Gehäuseteil eine Mehrzahl von Einlegeteilen aufweisen kann. Insbesondere ist es möglich, dass das zweite Gehäuseteil unterschiedliche Einlegeteile aufweisen kann. Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass in dem zweiten Gehäuseteil mindestens ein Sensor wenigstens abschnittsweise von Kunststoff umgeben ist, so dass eine Messgröße von dem in dem zweiten Gehäuseteil integrierten Sensor erfassbar ist. Bevorzugt wird eine Messgröße im Inneren des ersten Gehäuseteils erfasst. Bei der Messgröße kann es sich beispielsweise um eine Temperatur, eine Drehzahl, eine Drehrichtung und/oder einen Druck handeln.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform des elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs in einer koaxialen Konfiguration,

Figur 2 eine erste Ausführungsform eines Gehäusedeckels in perspektivischer Ansicht,

Figur 3 eine zweite Ausführungsform eines Gehäusedeckels in perspektivischer Ansicht,

Figur 4 eine Armierung in perspektivischer Ansicht,

Figur 5 ein Kraftfahrzeug mit elektrisch betreibbaren Antriebssträngen, und

Figur 6 eine erste Ausführungsform eines Gehäusedeckels in einer Axialschnittansicht,

Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs 2 umfassend eine elektrische Maschine 3 und eine Getriebeanordnung 4, wobei die elektrische Maschine 3 und die Getriebeanordnung 4 eine bauliche Einheit 5 bilden. Dies ist exemplarisch in der Figur 5 gezeigt. Die linke Achse des Kraftfahrzeugs 1 ist mit einer koaxialen Bauform eines elektrisch betreiba- ren Antriebsstrangs 1 versehen, während die rechte Achse eine achsparallele Bauform eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs 1 zeigt. Hierauf wird nachfolgend näher eingegangen.

Die in der Figur 1 gezeigte bauliche Einheit 5 entspricht einer koaxialen Bauform. Die bauliche Einheit 5 besitzt ein erstes Gehäuseteil 6, in dem eine elektrische Maschine 3 und eine Getriebeanordnung 4 angeordnet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Gehäuseteil 6 aus einem Aluminiumdruckguss gefertigt. Die bauli- ehe Einheit besitzt ferner ein zweites als Gehäusedeckel 13 ausgebildetes Gehäuseteil 7, wobei das erste Gehäuseteil 6 und das zweite Gehäuseteil 7 Befestigungsmittel 8 in Form von Schrauben und korrespondierenden Innengewinden aufweist, wodurch eine vordefinierte Positionierung des ersten Gehäuseteils 6 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 7 bewirkt ist.

Das zweite Gehäuseteil 7 ist aus einem Kunststoff mittels Urformverfahren, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens, geformt. Das zweite Gehäuseteil 7 weist wenigstens ein Einlegeteil 9 auf, welches so von Kunststoff umgeben ist, dass es axial- und radialkraft- und drehmomentübertragend in dem als Gehäusedeckel 13 ausgeformten zweiten Gehäuseteil 7 angeordnet ist. Dies ist besonders gut in der Darstellung der Figur 2 erkennbar. In dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eines zweiten Gehäuseteils 7 ist das Einlegeteil 9 als ein innenverzahntes Hohlrad 10 für ein Planetengetriebe ausgebildet.

Die Figur 6 zeigt eine Querschnittsansicht des aus den Figuren 2 und 3 bekannten zweiten Gehäuseteils 7. Man erkennt anhand dieser Darstellung gut, dass das Hohlradi 0 beidseitig axial von dem Kunststoff des zweiten Gehäuseteils 7 umspritzt ist.

Um die axiale Fixierung des Hohlrads 10 und insbesondere die Axialkraftaufnahme zu verbessern, kann ein zusätzliches, im Querschnitt U-förmiges ringartiges Einlegeteil 18 in dem zweiten Gehäuseteil 7 angeordnet sein, an dem das Hohlrad 10 zumindest abschnittsweise axial anliegt. Der an dem Hohlrad 10 axial anliegende und in Radialrichtung verlaufende freie Schenkel des U-förmigen Einlegeteils 18 ist dabei so konfiguriert, dass er lediglich innerhalb des Fußkreisradius des Hohlrads 10 anliegt. Der nicht an dem Hohlrad 10 anliegende freie und in Radialrichtung verlaufende Schenkel des U-förmigen Einlegeteils 18 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 6 länger als der an dem Hohlrad 10 anliegende freie Schenkel. Er besitzt eine radiale Erstreckung nach innen, deren Radius größer oder gleich dem Kopfkreisradius des Hohlrads 10 ist. Das U-förmige Einlegeteil 18 ermöglicht so auch eine herstellungstechnisch günstige Ausgestaltung des Spritzgusswerkszeugs, mittels dessen das zweite Gehäuseteil 7 gefertigt ist. Insbesondere ist die Entformung in der gezeigten Ausführungsform der Figur 6 vereinfacht, da das zweite Gehäuseteil 7 durch das U-förmige Einlegeteil keine spritzgusstechnischen Hinterschnitte aufweist.

Grundsätzlich kann das U-förmige Einlegeteil 18 auch andere Querschnittskonturen aufweisen, wie beispielsweise V-, W-,N-,C-,0-, X- Z-, oder S-förmige Querschnittskonturen. Ein derartiges Einlegeteil kann grundsätzlich zur Erhöhung der Kraftaufnahme verwendet werden, insbesondere zur Axial- und/oder Radialkraftaufnahme.

Ferner ist in dem zweiten Gehäuseteil 7 ein Wälzlager 14 als ein Einlegeteil 9 angeordnet. Das Wälzlager 14 besitzt einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Hohlrads 10 und kleiner als der kleinste Durchmesser des Einlegeteils 18.

Auch das Wälzlager 14 ist beidseitig axial von dem Kunstsoff des zweiten Gehäuseteils 7 umspritzt. Wie bei dem Hohlrad 10 kann auch bei dem Wälzlager 14 ein Einlegeteil 9 zur Erhöhung der Axial- und/oder Radialkraftaufnahme vorgesehen sein. Hierzu ist ein in Querschnitt L-förmiges Einlegeteil 20 in dem zweiten Gehäuseteil 7 vorgesehen, wobei sich das Wälzlager 14 axial an dem radial verlaufenden Abschnitt des L-förmigen Einlegeteils 20 abstützt. Es wäre ebenfalls möglich, an dem axial verlaufenden Abschnitt des L-förmigen Einlegeteils 20 ein weiteres Lager, beispielsweise ein Wälzlager oder Gleitlager anzuordnen, was jedoch in der Figur 6 nicht gezeigt ist. Das zweite Gehäuseteil 7 kann in der gezeigten Ausführungsform auch die Funktion eines A- oder B-Lagerschilds der elektrischen Maschine übernehmen.

Das zweite Gehäuseteil 7 weist ferner an seiner radial äußeren Mantelfläche aus dieser radial nach Außen herausragende Befestigungsabschnittei 9 auf, durch die das zweite Gehäuseteil 7 an dem ersten Gehäuseteil 6 fixierbar ist. Hierzu sind in einem Befestigungsabschnitt 19 jeweils ein Einlegeteil 9 in Form einer metallische Hülse 17 vorgesehen, durch welche ein Befestigungsmittel 8 - hier eine Schraube - hindurchgreift. Die Einlegeteile 9 besitzen eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >= 1.500 kN*g/cm5 und <=25.000 kN*g/cm5, bevorzugt zwischen >=1.800 kN*g/cm5 und <=15.000 kN*g/cm5 und das Gehäuseteil 7 weist eine spezifische dämpfende Steifigkeit zwischen >=20 kN*g/cm5 und <1 .800 kN*g/cm5, bevorzugt zwischen >= 200 kN*g/cm5 und <1 .500 kN*g/cm3 auf.

Die Figur 3 zeigt ein als Gehäusedeckel 13 konfiguriertes zweites Gehäuseteil 7, welches für die Verwendung in einem achsparallelen Aufbau der baulichen Einheit 5 konfiguriert ist. Das Einlegeteil 9 ist in der gezeigten Ausführungsform der Figur 3 als eine Armierung 11 ausgebildet. Die Armierung 11 besitzt drei achsparallele kreisringförmige Lagersitze 12, an denen eine Lagerung insbesondere ein Wälzlager 14 oder Gleitlager positionierbar ist. Die Armierung 11 ist in der Figur 4 auch noch einmal in einer freigestellten Ansicht dargestellt.

Die Armierung 11 kann Befestigungsöffnungen aufweisen - was jedoch nicht in den Figuren 3-4 gezeigt ist - , die von den Befestigungsmittel 8 - beispielsweise Schrauben - zur Fixierung des zweiten Gehäuseteils 7 an dem ersten Gehäuseteil 6 durchgriffen werden.

Die Lagersitze 12 sind jeweils als ein Ring 15 mit einer in Axialrichtung verlaufenden Mantelfläche 16 ausgebildet, wobei der Ring 15 einen aus seiner Mantelfläche in radialer Richtung herausragenden Abschnitt aufweist. Diese Abschnitte sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel miteinander einstückig in einer Ebene verbunden zu der Armierung 11 verbunden. Die in Axialrichtung verlaufenden Mantelflächen 16 erstrecken sich aus der Armierung 11 in unterschiedliche Axialrichtungen. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vor- handen ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Bezuqszeichenliste

1 Antriebsstrang

2 Kraftfahrzeug

3 Maschine

4 Getriebeanordnung

5 Einheit

6 Gehäuseteil

7 Gehäuseteil

8 Befestigungsmittel

9 Einlegeteil

10 Hohlrad

11 Armierung

12 Lagersitz

13 Gehäusedeckel

14 Wälzlager

15 Ring

16 Mantelfläche

17 Hülse

18 Einlegeteil

19 Befestigungsabschnitt

20 Einlegeteil