WO2021099035A1

WO2021099035A1 - Shaft connection between a rotor shaft of an electric machine and an input shaft of a gearbox

Info

Publication number: WO2021099035A1
Application number: PCT/EP2020/078936
Authority: WO
Inventors: Witold Techman; Tobias SCHLITTENBAUER; Janek KRAEUTER
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-05-27
Also published as: DE102019217887A1

Abstract

The invention relates to a shaft connection between a rotor shaft (14) of an electric machine (10) and an input shaft (32) of a gearbox assembly. The shaft connection comprises a plug-in toothing (42) and the input shaft (32) contains a shaft cavity (58). The plug-in toothing (42) between the rotor shaft (14) and the input shaft (32) is designed so as to have a clearance fit (50). The invention further relates to the use of the shaft connection in an electric axle module in the drivetrain of an electrically driven vehicle.

Description

Wellenverbindung zwischen einer Rotorwelle einer E-Maschine und einerShaft connection between a rotor shaft of an electric machine and a

Eingangswelle eines Getriebes Input shaft of a transmission

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenverbindung zwischen einer Rotorwelle einer E-Maschine und einer Eingangswelle einer Getriebeanordnung mittels einer Steckverzahnung. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Wellenverbindung in einem E-Achsen-Modul im Antriebsstrang eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. The invention relates to a shaft connection between a rotor shaft of an electric machine and an input shaft of a transmission arrangement by means of a spline. The invention also relates to the use of the shaft connection in an e-axle module in the drive train of an electrically powered vehicle.

Stand der Technik State of the art

DE 102014215564 Al bezieht sich auf eine Verspannanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Es ist eine Steckverzahnung zwischen einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe und einer Gegenverzahnung vorgesehen. Die erste Scheibe weist eine erste Profilierung auf, die zweite Scheibe eine zweite Profilierung. Beide Profilierungen weisen abstehende Zähne auf, die in eine geeignete Verzahnung der jeweiligen Gegenprofilierung eingreifen. Dabei weisen die Zwischenräume der Gegenprofilierung für die Zähne der ersten Profilierung und der zweiten Profilierung eine Spielpassung auf. DE 102014215564 A1 relates to a bracing arrangement for a drive train of a motor vehicle. A spline is provided between a first disk and a second disk and a counter-toothing. The first disk has a first profile, the second disk has a second profile. Both profiles have protruding teeth that engage in a suitable toothing of the respective counter profile. The spaces between the counter-profiling for the teeth of the first profiling and the second profiling have a clearance fit.

DE 102016212 815 Al bezieht sich auf eine Wellenverbindung einer Kraftfahrzeuglenkung sowie eine Lenkung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge. Zwischen einer Abtriebswelle und einem Abtriebselement ist eine Steckverzahnung vorgesehen. Im Bereich der Steckverzahnung sind an der Abtriebswelle Zähne und an dem Abtriebselement weitere Zähne ausgebildet. Zwischen den Zähnen des Abtriebselements und den Zähnen der Abtriebswelle ist ein geringfügiges Spiel vorhanden. Die Steckverzahnung ist somit als Spielpassung ausgelegt. DE 102016212 815 A1 relates to a shaft connection of a motor vehicle steering system and a steering system for motor vehicles, in particular for commercial vehicles. A spline is provided between an output shaft and an output element. In the area of the spline teeth are formed on the output shaft and further teeth on the output element. Between the teeth of the output element and the teeth of the output shaft there is a slight amount of play. The spline is thus designed as a clearance fit.

DE 102012 218277 Al bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine. Es sind eine Werkzeugaufnahme und eine Antriebsspindel getrennt voneinander ausgebildet und über eine Formschlussverbindung miteinander verbunden. Die Formschlussverbindung ist von miteinander korrespondierenden Passverzahnungen gebildet. Eine Passung der Passverzahnung ist als Gleitsitz ausgeführt. Darunter ist insbesondere eine Spielpassung oder eine Übergangspassung zu verstehen. DE 102012 218277 A1 relates to a handheld power tool. A tool holder and a drive spindle are designed separately from one another and connected to one another via a form-fit connection. The form-fit connection is formed by splines that correspond to one another. A fit of the splines is designed as a sliding fit. This is to be understood in particular as a clearance fit or a transition fit.

Bei überbestimmt ausgebildeten Lagerungen mit beispielsweise vier Lagern kommt es zu einer Verspannung innerhalb einer Welle-Nabe-Verbindung. Durch sich ungünstig addierende Toleranzen und auftretende Verformungen, zum Beispiel eine Wellendurchbiegung, kommt es zum Auftreten von Radialkräften und Relativbewegungen, beispielsweise in einer Steckverzahnung. Diese Kräfte in Verbindung mit Relativbewegungen der miteinander verbundenen Komponenten führen zu Reibung und damit zu einem sich über die Lebensdauer einstellenden erhöhten Verschleiß. In the case of over-determined bearings with, for example, four bearings, there is tension within a shaft-hub connection. Due to unfavorable additions of tolerances and deformations that occur, for example a shaft deflection, radial forces and relative movements occur, for example in a spline. These forces in connection with relative movements of the interconnected components lead to friction and thus to increased wear over the service life.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Wellenverbindung vorgeschlagen zwischen einer Rotorwelle einer E-Maschine und einer Eingangswelle einer Getriebeanordnung mittels einer Steckverzahnung, wobei die Eingangswelle einen Wellenhohlraum umfasst. Die Steckverzahnung zwischen der Rotorwelle und der Eingangswelle ist in einer Spielpassung ausgeführt. According to the invention, a shaft connection is proposed between a rotor shaft of an electric machine and an input shaft of a transmission arrangement by means of a spline, the input shaft including a shaft cavity. The splines between the rotor shaft and the input shaft are designed with a clearance fit.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellenverbindung umfasst die Steckverbindung eine radiale Stützfläche. Die radiale Stützfläche im Bereich der Steckverbindung ist entweder am Außenumfang der Rotorwelle oder an einer Innenmantelfläche der Eingangswelle ausgeführt, die miteinander über die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung verbunden sind. In an advantageous development of the shaft connection proposed according to the invention, the plug connection comprises a radial support surface. The radial support surface in the area of the plug connection is implemented either on the outer circumference of the rotor shaft or on an inner jacket surface of the input shaft, which are connected to one another via the shaft connection proposed according to the invention.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die radiale Stützfläche im Bereich der Steckverzahnung in einer Minimalspielpassung ausgelegt. Insbesondere erfolgt die Auslegung der Minimalspielpassung derart, dass unter Berücksichtigung einer Toleranzkette des gesamten Systems ein Mindestspiel von 1 pm eingehalten wird. In vorteilhafter Weise wird das Spiel der radialen Stützfläche möglichst gering ausgeführt und das Spiel in der Steckverzahnung so gewählt werden, dass das Auftreten einer Verspannung in vorteilhafter Weise unterbunden wird. In an advantageous further development of the solution proposed according to the invention, the radial support surface in the area of the spline is in one Designed with a minimum clearance fit. In particular, the minimum clearance fit is designed in such a way that a minimum clearance of 1 pm is maintained, taking into account a tolerance chain for the entire system. In an advantageous manner, the play of the radial support surface is made as small as possible and the play in the spline is chosen so that the occurrence of tension is prevented in an advantageous manner.

In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellenverbindung sind die miteinander über die Steckverzahnung mit Spielpassung verbundene Rotorwelle und die Eingangswelle in einer Dreifachlagerung aufgenommen. In a further development of the shaft connection proposed according to the invention, the rotor shaft connected to one another via the spline with a clearance fit and the input shaft are accommodated in a triple bearing.

Im Rahmen der Dreifachlagerung ist eine angestellte Lagerung zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager oder zwischen dem ersten Lager und dem dritten Lager oder zwischen dem zweiten Lager und dem dritten Lager ausgeführt. Es besteht zudem in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, eine zusätzliche Anstellung durch mindestens ein Federelement oder ein oder mehrere Shim-Scheiben des dritten Lagers gegen die angestellte Lagerung vorzunehmen. In the context of the triple storage, an employed storage is carried out between the first bearing and the second bearing or between the first bearing and the third bearing or between the second bearing and the third bearing. There is also advantageously the possibility of making an additional adjustment by at least one spring element or one or more shim disks of the third bearing against the adjusted bearing.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellenverbindung liegen die im Rahmen der angestellten Lagerung ausgebildeten Anstellwinkel vorzugsweise im Bereich zwischen 0°und 45° und besonders bevorzugt zwischen 0° und 20°. In the shaft connection proposed according to the invention, the angles of incidence formed in the context of the raised bearing are preferably in the range between 0 ° and 45 ° and particularly preferably between 0 ° and 20 °.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Wellenverbindung in einem E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Personenfahrzeugs, eines elektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugs oder eines elektrisch angetriebenen Lastwagens. The invention also relates to the use of the shaft connection in an e-axle module of an electrically powered passenger vehicle, an electrically powered utility vehicle or an electrically powered truck.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung verbessert die Festigkeit und damit die Dauerhaltbarkeit der Steckverzahnung zwischen der Rotorwelle und der Eingangswelle sowie innerhalb der an diese angrenzenden Bereiche. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird der Transport von Schmierstoff in den Bereich der Steckverzahnung erheblich verbessert. Dadurch kann eine Schädigung, ein höchst unerwünschter Materialabtrag an der Steckverzahnung, vermindert werden, was nicht zuletzt seine Ursache darin hat, dass eine Dreifachlagerung zwischen der Rotorwelle einerseits und der mit dieser über die Steckverzahnung gekoppelten Eingangswelle andererseits vorliegt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann eine nicht unbedeutende Gewichtsersparnis erreicht werden, ferner wird die Laufruhe erheblich verbessert. Durch die durch die erfindungsgemäße Lösung verbesserte Zugänglichkeit für das Schmiermedium kann ein übermäßiger Verschleiß signifikant verringert und damit die Lebensdauer signifikant erhöht werden. Wird eine angestellte Lagerung sowie eine Spielpassung, insbesondere eine Minimalspielpassung, im Rahmen der Steckverzahnung verwirklicht, so ergibt sich eine äußerst einfache Montagemöglichkeit, eine sehr hohe Lebensdauer und gute Noise-Vibration-Harshness-Eigenschaften. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lagerung erfolgt eine Steigerung der Effizienz durch den Entfall eines Lagers im Vergleich zu einer Vierfach-Lagerung. Durch den Entfall eines Lagers kann die Verlustleistung reduziert werden. Durch die Reduzierung der Verspannung von Rotorwelle und Eingangswelle durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung ergibt sich eine drastische Herabsetzung der Reibung und damit eine Verminderung des Verschleißes im System, was mit einer Steigerung der Laufruhe über die Lebensdauer gesehen verbunden ist. The solution proposed according to the invention improves the strength and thus the durability of the spline between the rotor shaft and the input shaft and within the areas adjoining them. The solution proposed according to the invention considerably improves the transport of lubricant into the area of the spline. As a result, damage, a highly undesirable material removal from the spline, can be reduced, which is not least due to the fact that that there is a triple bearing between the rotor shaft on the one hand and the input shaft coupled to it via the spline on the other hand. The solution proposed according to the invention enables a not insignificant weight saving to be achieved, and the smoothness of running is also considerably improved. As a result of the improved accessibility for the lubricating medium as a result of the solution according to the invention, excessive wear can be significantly reduced and thus the service life can be increased significantly. If an inclined mounting and a clearance fit, in particular a minimum clearance fit, are implemented in the context of the spline, the result is an extremely simple installation option, a very long service life and good noise-vibration-harshness properties. In the case of the storage proposed according to the invention, there is an increase in efficiency due to the elimination of a bearing compared to fourfold storage. By eliminating a bearing, the power loss can be reduced. By reducing the tension of the rotor shaft and input shaft by the shaft connection proposed according to the invention, there is a drastic reduction in friction and thus a reduction in wear in the system, which is associated with an increase in smoothness over the service life.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine E-Maschine, die mit einer seitlich an diese angeflanschten Getriebeanordnung gekoppelt ist. The single figure shows a section through an electric machine, which is coupled to a gear arrangement flanged to the side.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Figur 1 zeigt eine E-Maschine 10 mit einem Lagerschild 12. Im Lagerschild 12 der E-Maschine 10 ist ein Ende einer Rotorwelle 14 in einem ersten Lager 16 aufgenommen. Bei dem ersten Lager 16 kann es sich um ein Kugellager handeln oder auch um eine andere Lagerbauart mit einem anderen Wälzkörper, beispielsweise ein Rollen- oder ein Kegelrollenlager oder dergleichen. In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, a repeated description of these elements in individual cases being dispensed with. The figures represent the subject matter of the invention only schematically. FIG. 1 shows an electric machine 10 with a bearing plate 12. In the bearing plate 12 of the electric machine 10, one end of a rotor shaft 14 is received in a first bearing 16. The first bearing 16 can be a ball bearing or a different type of bearing with a different rolling element, for example a roller bearing or a tapered roller bearing or the like.

Des Weiteren geht aus Figur 1 hervor, dass das erste Lager 16 in axiale Richtung von mindestens einer Tellerfeder 20 beaufschlagt ist. Anstelle der hier dargestellten einzelnen Tellerfeder 20 kann auch ein Tellerfedernpaket vorgesehen sein. Die Rotorwelle 14 der E-Maschine 10 ist des Weiteren in einem zweiten Lager 22 abgestützt, welches sich in einem Getriebegehäuse 24 befindet. Das zweite Lager 22 ist als Wälzlager ausgeführt und kann beispielsweise - wie in Figur 1 dargestellt - als Kugellager beschaffen sein. Es besteht jedoch analog zur Ausbildung des ersten Lagers 16 die Möglichkeit, das zweite Lager auch mit einer anderen Wälzkörpergeometrie auszustatten, beispielsweise als Kegelrollenlager oder Zylinderlager oder dergleichen. Furthermore, it can be seen from FIG. 1 that the first bearing 16 is acted upon in the axial direction by at least one disk spring 20. Instead of the individual disc spring 20 shown here, a disc spring package can also be provided. The rotor shaft 14 of the electric machine 10 is also supported in a second bearing 22, which is located in a transmission housing 24. The second bearing 22 is designed as a roller bearing and can for example - as shown in Figure 1 - be designed as a ball bearing. However, analogously to the design of the first bearing 16, there is the possibility of equipping the second bearing with a different rolling element geometry, for example as a tapered roller bearing or cylindrical bearing or the like.

Auf der Rotorwelle 14 ist zwischen dem ersten Lager 16 und dem zweiten Lager 22 ein Radialwellendichtring 26 aufgenommen. Dieser kapselt eine E- Maschinenseite 28 von einer Getriebeseite 30 und verhindert, dass Schmiermedium aus dem Getriebegehäuse 24 auf die E-Maschinenseite 28 Übertritt. A radial shaft sealing ring 26 is received on the rotor shaft 14 between the first bearing 16 and the second bearing 22. This encapsulates an electric machine side 28 from a transmission side 30 and prevents lubricant from flowing out of the transmission housing 24 to the electric machine side 28.

Figur 1 zeigt des Weiteren, dass ein Zapfen der Rotorwelle 14 in eine Eingangswelle 32 eingeschoben ist. Die Eingangswelle 32 umfasst einen Wellenhohlraum 58 und ist an ihrem Außenumfang mit einem Ritzel 34 versehen. Die Eingangswelle 32 ist über ein drittes Lager 36, das in einen Getriebedeckel 38 aufgenommen ist, abgestützt. Mithin ist die Anordnung aus Rotorwelle 14 und mit dieser gekoppelter Eingangswelle 32 durch eine Dreifachlagerung im Lagerschild 12 der E-Maschine 10 beziehungsweise im Getriebegehäuse 24 und im Getriebedeckel 38 abgestützt. FIG. 1 also shows that a journal of the rotor shaft 14 is pushed into an input shaft 32. The input shaft 32 includes a shaft cavity 58 and is provided with a pinion 34 on its outer circumference. The input shaft 32 is supported via a third bearing 36, which is received in a gear cover 38. The arrangement of the rotor shaft 14 and the input shaft 32 coupled to it is therefore supported by a triple bearing in the end shield 12 of the electric machine 10 or in the transmission housing 24 and in the transmission cover 38.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung zwischen der Rotorwelle 14 der E-Maschine 10 einerseits und der als Hohlwelle ausgebildeten Eingangswelle 32 der Getriebeanordnung andererseits ist mit einer Steckverzahnung 42 versehen. Die Steckverzahnung 42, durch welche die Rotorwelle 14 und die Eingangswelle 32 über die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung miteinander verbunden sind, umfasst eine Spielpassung 50. Insbesondere ist die Spielpassung 50 als eine Minimalspielpassung ausgelegt. Dies bedeutet, dass im vorliegenden Zusammenhang unter Berücksichtigung der Toleranzkette des gesamten Systems ein Mindestspiel von 1 pm eingehalten wird. In vorteilhafter Weise ist das Spiel einer radialen Stützfläche 44 an der Steckverzahnung 42 möglichst minimal ausgeführt und das Spiel in der Steckverzahnung 42 so gewählt, dass eine Verspannung der miteinander gekoppelten Rotorwelle 14 und der Eingangswelle 32 vermieden werden kann. Anstelle der hier beispielsweise dargestellten Steckverzahnung 42 ließe sich auch eine andere Wellenverbindung einsetzen, so zum Beispiel eine Mehrkantwellenverbindung mit ebenfalls einer sehr eng tolerierten Spielpassung zur Erhöhung der Laufruhe. The shaft connection proposed according to the invention between the rotor shaft 14 of the electric machine 10 on the one hand and the hollow shaft of the input shaft 32 of the transmission arrangement on the other hand is provided with a spline 42. The spline 42, through which the rotor shaft 14 and the input shaft 32 according to the invention Proposed shaft connection are connected to one another, comprises a clearance fit 50. In particular, the clearance fit 50 is designed as a minimum clearance fit. This means that in the present context, taking into account the tolerance chain of the entire system, a minimum clearance of 1 pm is maintained. Advantageously, the play of a radial support surface 44 on the spline 42 is designed to be as minimal as possible and the play in the spline 42 is selected so that tensioning of the rotor shaft 14 and the input shaft 32 coupled to one another can be avoided. Instead of the plug-in toothing 42 shown here, for example, another shaft connection could also be used, for example a polygonal shaft connection with likewise a very tight clearance fit to increase the smoothness of the run.

Im Rahmen der Steckverzahnung 42 zwischen der Rotorwelle 14 und der Eingangswelle 32 ist eine radiale Stützfläche 44 ausgeführt. Die radiale Stützfläche 44 kann entweder an einer Innenmantelfläche 40 der als Hohlwelle ausgebildeten Eingangswelle 32 ausgebildet sein; alternativ besteht die Möglichkeit, die radiale Stützfläche 44 auch am Außenumfang des Zapfens der Rotorwelle 14 auszuführen, die durch die Steckverbindung 42 in den Wellenhohlraum 58 im Rahmen der Spielpassung 50 in die Eingangswelle 32 hinein ragt. In the context of the spline 42 between the rotor shaft 14 and the input shaft 32, a radial support surface 44 is implemented. The radial support surface 44 can either be formed on an inner jacket surface 40 of the input shaft 32 formed as a hollow shaft; alternatively, there is the possibility of making the radial support surface 44 also on the outer circumference of the journal of the rotor shaft 14, which protrudes through the plug connection 42 into the shaft cavity 58 within the scope of the clearance fit 50 into the input shaft 32.

Figur 1 zeigt des Weiteren, dass im Bereich des dritten Lagers 36 an der Außenseite des Getriebedeckels 38 ein Shim-Ring 46 ausgeführt ist. FIG. 1 also shows that a shim ring 46 is implemented in the area of the third bearing 36 on the outside of the gear cover 38.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auf dem Außenumfang der Eingangswelle 32 neben dem zweiten Lager 22 ein Parksperrenrad 48 ausgeführt ist, welches drehfest auf der Eingangswelle 32 angeordnet ist und mit einem in Figur 1 nicht näher dargestellten Parksperrenmechanismus zum Verhindern des Wegrollens des Fahrzeugs im abgestellten Zustand zusammenwirkt. Der hier dargestellte Parksperrenmechanismus stellt eine optional ausführbare Gestaltungsmöglichkeit dar. For the sake of completeness, it should be mentioned that on the outer circumference of the input shaft 32, next to the second bearing 22, a parking lock gear 48 is implemented, which is arranged non-rotatably on the input shaft 32 and with a parking lock mechanism, not shown in detail in FIG State interacts. The parking lock mechanism shown here represents an optional design option.

Die Anordnung aus E-Maschine 10 und Getriebeanordnung ist des Weiteren von Kühlkanälen 54 umgeben, welche die Rotor-/Statoranordnung der E-Maschine 10 umschließen. Im Getriebegehäuse 24 ist ein Kanalanschnitt 56 in perspektivischer Wiedergabe dargestellt, über welchen die Kühlkanäle 54, die mäanderförmig entlang des Umfangs des Gehäuses verlaufen, mit Kühlmedium beaufschlagt werden. The arrangement made up of the electric machine 10 and transmission arrangement is furthermore surrounded by cooling ducts 54 which enclose the rotor / stator arrangement of the electric machine 10. In the gear housing 24, a channel section 56 is shown in a perspective reproduction, via which the cooling channels 54, the Meander along the circumference of the housing, are acted upon with cooling medium.

Die Dreifachlagerung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellenverbindung aus Rotorwelle 14 und Eingangswelle 32 mit dem ersten Lager 16, dem zweiten Lager 22 sowie dem dritten Lager 36 ist als angestellte Lagerung 60 ausgebildet. Dadurch wird die Laufruhe der Kombination aus E-Maschine 10 und Getriebeanordnung entscheidend verbessert. Durch die angestellte Lagerung 60, die zwischen dem ersten Lager 16 und dem zweiten Lager 22 ausgebildet wird, lässt sich die Laufruhe der vorgeschlagenen Getriebeanordnung verbessern. Der Anstellwinkel, der im Rahmen der angestellten Lagerung 60 gewählt wird, liegt zwischen 0° und 45° und besonders bevorzugt zwischen 0° und 20°. Zusätzlich zur angestellten Lagerung 60 zwischen dem ersten Lager 16 und dem zweiten Lager 22 kann das dritte Lager 36 beispielsweise über mindestens ein Federelement oder ein oder mehrere Shim-Scheiben 46 gegen die angestellte Lagerung 60 verspannt werden. The triple bearing of the shaft connection proposed according to the invention comprising the rotor shaft 14 and the input shaft 32 with the first bearing 16, the second bearing 22 and the third bearing 36 is designed as an adjusted bearing 60. As a result, the smoothness of the combination of electric machine 10 and gear arrangement is decisively improved. The smooth running of the proposed gear arrangement can be improved by the adjusted bearing 60, which is formed between the first bearing 16 and the second bearing 22. The angle of incidence that is selected within the framework of the raised bearing 60 is between 0 ° and 45 ° and particularly preferably between 0 ° and 20 °. In addition to the tilted bearing 60 between the first bearing 16 and the second bearing 22, the third bearing 36 can be braced against the tilted bearing 60, for example, via at least one spring element or one or more shim washers 46.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung zwischen der Rotorwelle 14 einerseits und der den Wellenhohlraum 58 aufweisenden Eingangswelle 32 andererseits kann eine erhebliche Verbesserung der Festigkeit an der Steckverzahnung 42 und in angrenzenden Bereichen der Antriebskomponenten erreicht werden. Es lässt sich eine erhebliche Verminderung des Verschleißes an der Steckverzahnung 42, welcher durch die statische Überbestimmung bedingt ist, erreichen. Des Weiteren kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung eine erhebliche Gewichtsersparnis durch entsprechende Anordnung der Komponenten erreicht werden. Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung dadurch aus, dass diese eine erhebliche Effizienzsteigerung der E-Maschine 10 mit angeflanschtem Getriebe durch einen sehr ruhigen Lauf ermöglicht. Durch die eng tolerierte Spielpassung 50 an der Steckverzahnung 42 kann darüber hinaus eine erhebliche Verbesserung der Zugänglichkeit der Steckverzahnung 42 zuzüglich der radialen Stützfläche 44 für das Schmiermedium erreicht werden. Die Spielpassung 50 an der Steckverzahnung 42 und die Ausbildung der radialen Stützfläche 44 entweder an der Innenmantelfläche 40 der Eingangswelle 32 oder am Außenumfang des Zapfens der Rotorwelle 14 sorgt bei geringem Drehmoment für eine Selbstzentrierung und somit auch bei hohen Drehzahlen für einen sehr ruhigen Lauf der Rotorwelle 14 sowie der Eingangswelle 32. Durch die verbesserte Zugänglichkeit für das Schmiermedium wird ein übermäßiger mechanischer Verschleiß verhindert und die Lebensdauer der Kombination aus E-Maschine 10 und Getriebe erheblich verbessert. Durch die angestellte Lagerung 60 sowie die eng tolerierte Spielpassung 50 an der Steckverzahnung 42 kann eine sehr einfache Montage ermöglicht werden. Des Weiteren können hohe Standzeiten der miteinander verbundenen Komponenten erreicht werden und schließlich sind die Noise- Vibration-Harshness- Eigenschaften der Anordnung aus E-Maschine 10 und angeflanschtem Getriebe durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellenverbindung zwischen der Rotorwelle 14 und der Eingangswelle 32 erheblich verbessert. Durch den Entfall eines vierten Lagers kann dieDue to the shaft connection proposed according to the invention between the rotor shaft 14 on the one hand and the input shaft 32 having the shaft cavity 58 on the other hand, a considerable improvement in the strength of the spline 42 and in adjoining areas of the drive components can be achieved. A considerable reduction in the wear on the spline 42, which is caused by the static overdetermination, can be achieved. Furthermore, the shaft connection proposed according to the invention enables a considerable saving in weight to be achieved by arranging the components accordingly. Finally, the shaft connection proposed according to the invention is distinguished by the fact that it enables a considerable increase in the efficiency of the electric machine 10 with a flange-mounted transmission through very smooth running. As a result of the tightly tolerated clearance fit 50 on the spline 42, a considerable improvement in the accessibility of the spline 42 plus the radial support surface 44 for the lubricant can be achieved. The clearance fit 50 on the spline 42 and the formation of the radial support surface 44 either on the inner circumferential surface 40 of the input shaft 32 or on the outer circumference of the journal of the rotor shaft 14 ensures self-centering at low torque and thus very smooth running of the rotor shaft even at high speeds 14 as well as the input shaft 32. Due to the improved accessibility for the Lubricant, excessive mechanical wear is prevented and the service life of the combination of electric machine 10 and transmission is significantly improved. A very simple assembly can be made possible by the adjusted bearing 60 and the tightly tolerated clearance fit 50 on the spline 42. Furthermore, long service lives of the interconnected components can be achieved and finally the noise-vibration-harshness properties of the arrangement of the electric machine 10 and flange-mounted transmission are significantly improved by the shaft connection proposed according to the invention between the rotor shaft 14 and the input shaft 32. By eliminating a fourth warehouse, the

Verlustleistung erheblich reduziert werden. Durch die Reduzierung der Verspannung von Rotorwelle 14 und Eingangswelle 32 in Bezug aufeinander stellt sich eine Reduzierung der Reibung und damit verbunden eine Reduzierung des auftretenden Verschleißes über die Lebensdauer ein. Power loss can be reduced considerably. By reducing the tension between the rotor shaft 14 and the input shaft 32 in relation to one another, there is a reduction in the friction and, associated therewith, a reduction in the wear that occurs over the service life.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the range specified by the claims, which are within the scope of expert action.

Claims

Ansprüche Expectations

1. Wellenverbindung zwischen einer Rotorwelle (14), einer E-Maschine (10) und einer Eingangswelle (32) einer Getriebeanordnung mittels einer Steckverzahnung (42), wobei die Eingangswelle (32) einen Wellenhohlraum (58) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverzahnung (42) zwischen der Rotorwelle (14) und der Eingangswelle (32) in einer Spielpassung (50) ausgeführt ist. 1. Shaft connection between a rotor shaft (14), an E-machine (10) and an input shaft (32) of a transmission arrangement by means of a spline (42), wherein the input shaft (32) comprises a shaft cavity (58), characterized in that the The spline (42) between the rotor shaft (14) and the input shaft (32) is designed with a clearance fit (50).

2. Wellenverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverzahnung (42) eine radiale Stützfläche (44) umfasst. 2. Shaft connection according to claim 1, characterized in that the spline (42) comprises a radial support surface (44).

3. Wellenverbindung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Stützfläche (44) an der Rotorwelle (14) oder an einer Innenmantelfläche (40) der Eingangswelle (32) ausgeführt ist. 3. Shaft connection according to claims 1 and 2, characterized in that the radial support surface (44) is designed on the rotor shaft (14) or on an inner circumferential surface (40) of the input shaft (32).

4. Wellenverbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Stützfläche (44) der Steckverzahnung (42) mit einer Spielpassung (50), insbesondere einer Minimalspielpassung, toleriert ist. 4. Shaft connection according to claims 1 to 3, characterized in that the radial support surface (44) of the spline (42) with a clearance fit (50), in particular a minimum clearance fit, is tolerated.

5. Wellenverbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Steckverzahnung (42) mit Spielpassung (50) miteinander verbundene Rotorwelle (14) und Eingangswelle (32) in einer Dreifachlagerung (16, 22, 36) aufgenommen sind. 5. Shaft connection according to claims 1 to 4, characterized in that the rotor shaft (14) and input shaft (32) connected to one another via the spline (42) with a clearance fit (50) are accommodated in a triple bearing (16, 22, 36).

6. Wellenverbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine angestellte Lagerung (60) zwischen dem ersten Lager (16) und dem zweiten Lager (22) oder zwischen dem ersten Lager (16) und dem dritten Lager (36) oder zwischen dem zweiten Lager (22) und dem dritten Lager (36) ausgeführt ist. 6. Shaft connection according to claims 1 to 5, characterized in that an employed bearing (60) between the first bearing (16) and the second bearing (22) or between the first bearing (16) and the third bearing (36) or is carried out between the second bearing (22) and the third bearing (36).

7. Wellenverbindung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die angestellte Lagerung (60) in einem Anstellwinkel von 0° bis 45°, bevorzugt zwischen 0° bis 20°ausgeführt ist. 7. Shaft connection according to claim 6, characterized in that the hired bearing (60) is designed at an angle of incidence of 0 ° to 45 °, preferably between 0 ° to 20 °.

8. Verwendung der Wellenverbindung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche in einem E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Personenfahrzeugs, eines elektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugs oder eines elektrisch angetriebenen Lastwagens. 8. Use of the shaft connection according to one of the preceding claims in an e-axle module of an electrically powered passenger vehicle, an electrically powered utility vehicle or an electrically powered truck.