Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Zylinderhülse, die zumindest mittel bar an einem Gehäuse abgestützt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine als Planeten getriebe ausgebildete Vorrichtung sowie eine als elektrische Maschine ausgebildete Vorrichtung.

Aus der DE 10 2011 076 521 A1 geht eine gehäuseseitige Befestigungsanordnung eines Hohlrades eines Planeten radsatzes mit einem Lagerschild zum Lagern einer Abtriebswelle des Planetenradsatzes für einen elektrischen Fahrantrieb. Zwischen dem Lagerschild und einem das Hohlrad aufnehmenden Hohlradträger ist ein Ver bindungsabschnitt zum Übertragen des Hohlradmomentes vorgesehen, wobei der Verbindungsabschnitt derart gestaltet ist, dass der Verbindungsabschnitt in Bezug auf den Hohlradträger zumindest eine geringere radiale Steifigkeit aufweist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung vorzuschla gen, die eine konstruktiv einfach realisierbare akustische Schwingungsentkopplung realisiert. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 . Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine zumindest mittelbar an einem Ge häuse angeordnete Zylinderhülse mit wenigstens drei sich radial nach außen erstre ckenden Zapfen, wobei jeder Zapfen mindestens einseitig an einem am Gehäuse aufgenommenen Rollenelement zur Anlage kommt, um die Zylinderhülse in wenigs tens eine tangentiale Richtung am Gehäuse abzustützen. Mit anderen Worten ist die Zylinderhülse zumindest teilweise in einem stationär festgelegten Gehäuse axial auf genommen und stützt sich über die am jeweiligen Rollenelement angeordneten Zap fen am Gehäuse ab, und zwar im Wesentlichen tangential. Mithin wird ein an der Zy linderhülse wirkendes Drehmoment über die Zapfen und die Rollenelemente tangen tial in das Gehäuse ein- bzw. abgeleitet, wobei der jeweilige Zapfen in radialer Rich tung relativ zum Gehäuse verlagerbar ist und dabei am jeweiligen Rollenelement ab- rollen kann. Vorzugsweise ist jeder Zapfen zwischen zwei am Gehäuse aufgenommenen Rollen elementen angeordnet. Das heißt, jeweils zwei Rollenelemente sind in einer Aus nehmung an einer Innenmantelfläche des Gehäuses angeordnet und nehmen einen der fest mit der Zylinderhülse verbunden Zapfen zwischen sich auf. Die Rollenele mente sind bevorzugt als zylinderförmige Bolzen, Walzen oder Stifte ausgebildet und erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Zylinderhülse, sodass sie ein Abrollen des Zapfens in radialer Richtung ermöglichen. Mithin sind die Rol lenelemente in radialer Richtung des Zapfens derart beweglich angeordnet, dass die Zylinderhülse relativ zum Gehäuse radial verlagern kann. Die Zapfen sind im We sentlichen senkrecht zur Längsachse der Zylinderhülse angeordnet und erstrecken sich bezogen auf die Längsachse der Zylinderhülse radial nach außen. Zwischen den Zapfen und den dazugehörigen Rollenelementen besteht keine feste Verbin dung. Vielmehr stützen sich die Zapfen in Abhängigkeit des an der Zylinderhülse an liegenden Drehmoments über das jeweilige Rollenelement tangential am Gehäuse ab. Zwischen den Zapfen und dem jeweiligen Rollenelement besteht somit nicht zu jeder zeit ein Kontakt. Vielmehr kann der jeweilige Zapfen bei einem positiven Dreh moment an einem der beiden in der Ausnehmung des Gehäuses aufgenommenen Rollenelemente zur Anlage kommen und bei einem entgegengesetzt dazu wirkenden Drehmoment an dem jeweils anderen in der Ausnehmung des Gehäuses aufge nommenen Rollenelement zur Anlage kommen. Anders gesagt wird ein Drehmoment richtungsunabhängig in tangentialer Richtung in das Gehäuse eingeleitet. Eine radia le Einleitung des Drehmoments in das Gehäuse wird dabei verhindert.

Die Rollenelemente ermöglichen, dass die jeweiligen in Abhängigkeit das wirkenden Drehmoments daran zur Anlage kommenden Zapfen bei einer radialen Bewegung der Zylinderhülse an dem jeweiligen Rollenelement abrollen bzw. abgleiten können. Die Zapfen sind somit zwischen den jeweils zwei Rollenelementen in radialer Rich tung beweglich angeordnet, sodass eine radiale Bewegungsfreiheit der Zylinderhülse relativ zum Gehäuse besteht. Mit anderen Worten liegen die Zapfen nicht radial am Gehäuse an. Die radiale Bewegungsfreiheit, die die beweglichen Rollenelemente der Zylinderhülse bieten, führt dazu, dass eine radiale Anregung bzw. eine radiale Ver formung der Zylinderhülse nahezu vollständig vom System absorbiert werden kann. Durch geeignete Anordnung der Zapfen an der Zylinderhülse wird somit erreicht, dass die Zylinderhülse stets in tangentialer Richtung am Gehäuse abgestützt ist. Mit hin werden auch radial wirkende Kräfte der Zylinderhülse tangential in das Gehäuse geleitet.

Vorzugsweise sind die Zapfen gleichmäßig verteilt an einer Außenumfangsfläche der Zylinderhülse angeordnet, um eine gleichmäßige Kraftverteilung bzw. Kraftweiterlei tung von der Zylinderhülse in das Gehäuse zu realisieren. Bei vier Zapfen sind diese somit an den Viertelspunkten am Außenumfang der Zylinderhülse angeordnet, bei drei Zapfen in den Drittelspunkten. Ferner ist denkbar, dass die Zapfen an einer axia len Stirnseite der Zylinderhülse angeordnet sind und sich radial nach außen erstre cken.

Bevorzugt liegt zwischen den Zapfen und den jeweiligen Rollenelementen ein Linien kontakt vor. Somit erstrecken sich die Zapfen auch über wenigstens einen Teil der axialen Länge der Zylinderhülse. Vorzugsweise sind die Zapfen so lang wie die axia le Länge des Hohlrades, sodass jeder Zapfen in jede Umfangsrichtung eine jeweilige Anlagefläche zur Kontaktierung mit einem jeweiligen Rollenelement aufweist, um ei ne größere Last im Vergleich zu einem punktuellen Kontakt übertragen zu können.

Die Zapfen sind ferner bevorzugt in Ausnehmungen an der Zylinderhülse eingepresst sind. Die Ausnehmungen sind am Außenumfang der Zylinderhülse ausgebildet und ferner bevorzugt als axiale Nuten ausgebildet. Dies vereinfacht die Herstellung der Zylinderhülse, da die Zapfen erst nachträglich fest mit der Zylinderhülse verbunden bzw. in die jeweilige Nut eingepresst werden. Alternativ sind die Zapfen stoffschlüssig mit der Zylinderhülse verbunden. Mit anderen Worten können die Zapfen auch mit der Zylinderhülse verschweißt sein.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Zapfen und die Rollenele mente in axialer Richtung zumindest mittelbar zwischen einer Schulter des Gehäuses und einem Sicherungsring angeordnet sind. Damit erfolgt eine zusätzliche axiale Ab stützung der Zylinderhülse am Gehäuse. Der Sicherungsring kann beispielsweise als Sprengring ausgebildet sein und kann ferner in einer umlaufenden Nut am Innenum- fang des Gehäuses teilweise aufgenommen sein, um die axialen Kräfte aus der Zy linderhülse in das Gehäuse zu leiten bzw. die Zylinderhülse axial am Gehäuse abzu stützen. Die Schulter ist vorzugsweise einteilig mit dem Gehäuse verbunden bzw. daran angeformt.

Zur Vergrößerung einer axialen Anlagefläche ist zwischen dem Sicherungsring und den Zapfen eine Anlaufscheibe angeordnet. Somit werden die Rollenelemente und die Zylinderhülse im Gehäuse axial zwischen der Schulter des Gehäuses und der durch den Sicherungsring axial gesicherten Anlaufscheibe eingespannt.

Vorzugsweise weist zumindest ein Anteil der Rollenelemente ungleiche Außen durchmesser auf. Es ist denkbar, dass sich der Außendurchmesser nur eines Rol lenelements von den anderen Rollenelementen unterscheidet, dass sich der Außen durchmesser mehrerer Rollenelemente von den Außendurchmesser der anderen Rollenelemente unterscheiden, oder dass sich die Außendurchmesser aller Rollen elemente voneinander unterscheiden. Dadurch kann ein Ausgleich von Fertigungsto leranzen realisiert werden und die Positionierung der Zylinderhülse im Raum kann durch geeignete Variation des Rollendurchmesser angepasst werden. So wird zudem ein nahezu spielfreies System realisiert.

Nach einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung als Planetengetriebe ausgebil det, umfassend ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie wenigstens einen Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern, die zumindest mittelbar an einem Planetenträger drehbar gelagert sind, wobei sich die Zapfen ausgehend vom Hohlrad radial nach außen erstrecken, wobei jeder Zapfen zwischen zwei am Gehäuse aufgenommenen Rollenelementen angeordnet ist, um das Hohlrad in tangentialer Richtung am Ge häuse abzustützen. Mit anderen Worten ist das Hohlrad als Zylinderhülse im Sinne der Erfindung zu verstehen, wobei die vorherigen Ausführungen zu der Vorrichtung auch ohne Weiteres auf das Planetengetriebe übertragbar sind.

Das Hohlrad erfährt unter Last eine Schwingungsanregung durch die Verzahnungs kräfte im Zahneingriff zwischen dem Hohlrad und den damit in Zahneingriff stehen den Planetenrädern. Zusätzlich zu diesen direkten Anregungen werden Eigenmoden des Hohlrades, auch Resonanzen genannt, angeregt, die über die Verbindung mit dem Getriebegehäuse zu einer akustischen Auffälligkeit des Gesamtsystems führen könnten. Zur akustischen Entkopplung, und somit zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften bzw. zur Schwingungsentkopplung sind insbesondere die zwischen den Rollenelementen angeordneten radial ausgerichteten Zapfen vorgesehen, die tangential an den Rollenelementen zur Anlage kommen und in radialer Richtung rela tiv zum Gehäuse beweglich sind. Die Schwingungsanregungen werden folglich kom plett vom Gehäuse entkoppelt, wobei gleichzeitig eine vergleichsweise steife Abstüt zung des lastbedingt entstehenden Drehmoments über die Zapfen und die Rollen elemente am Gehäuse möglich ist. Somit kann auch ohne stationäre Festlegung des Hohlrades am Gehäuse eine uneingeschränkte Funktionalität der Vorrichtung bzw. des Planetengetriebes gewährleistet werden, wobei jedoch gleichzeitig die akusti sche Anregung vollständig vom Gehäuse abgeschirmt wird.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung als elektrische Maschi ne ausgebildet, umfassend einen Stator und einen relativ dazu drehantreibbaren Ro tor, wobei sich die Zapfen ausgehend vom Stator radial nach außen erstrecken, wo bei jeder Zapfen zwischen zwei am Gehäuse aufgenommenen Rollenelementen an geordnet ist, um den Stator in tangentialer Richtung am Gehäuse abzustützen. Mit anderen Worten ist der Stator als Zylinderhülse im Sinne der Erfindung zu verstehen, wobei die vorherigen Ausführungen zu der Vorrichtung auch ohne Weiteres auf die elektrische Maschine übertragbar sind.

Der Stator erfährt während des Drehantriebs des radial innerhalb des Stators ange ordneten Rotors eine Schwingungsanregung. Zur akustischen Entkopplung, und so mit zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften bzw. zur Schwingungsentkopp lung sind insbesondere die zwischen den Rollenelementen angeordneten radial aus gerichteten Zapfen vorgesehen, die tangential an den Rollenelementen zur Anlage kommen und in radialer Richtung relativ zum Gehäuse beweglich sind. Die Schwin gungsanregungen werden folglich komplett vom Gehäuse entkoppelt, wobei gleich zeitig eine vergleichsweise steife Abstützung des Stators über die Zapfen und die Rollenelemente am Gehäuse möglich ist. Somit kann auch ohne stationäre Festle gung des Stators am Gehäuse eine uneingeschränkte Funktionalität der Vorrichtung bzw. der elektrischen Maschine gewährleistet werden, wobei jedoch gleichzeitig die akustische Anregung vollständig vom Gehäuse abgeschirmt wird.

Im Folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine stark schematische Querschnittdarstellung eines Planetengetriebes nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine stark schematische Längsschnittdarstellung des Planetengetriebes nach Fig. 1 ,

Fig. 3 eine stark schematische Querschnittdarstellung einer elektrischen Maschine nach einer zweiten Ausführungsform, und

Fig. 4 eine stark schematische Längsschnittdarstellung der elektrischen Maschine nach Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist nach einer ersten Ausführungsform eine als Planetenge triebe 1 ausgebildete Vorrichtung stark schematisch gezeigt. Das exemplarische Pla netengetriebe 1 umfasst ein Sonnenrad 2, ein zylinderhülsenförmiges Hohlrad 3 mit einer Innenverzahnung sowie einen Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 4, die zumindest mittelbar an einem - hier nicht dargestellten - Planetenträger drehbar gelagert sind. In Fig. 2 wird zur Vereinfachung auf eine Darstellung der Planetenrä der 4 und des Sonnenrades 2 verzichtet.

An einer Außenumfangsfläche 16 des Hohlrades 3 sind vier sich radial nach außen erstreckende Zapfen 5 gleichmäßig verteilt angeordnet. Vorliegend sind zwei Zap fen 5 im Wesentlichen horizontal gegenüberliegend am Hohlrad 3 und zwei weitere Zapfen 5 im Wesentlichen vertikal gegenüberliegend am Hohlrad 3 angeordnet, wo bei sich die Zapfen 5, wie in Fig. 2 zu sehen ist, über nahezu die gesamte axiale Länge des Hohlrades 3 erstrecken. Die Zapfen 5 ragen radial in eine jeweilige Ausnehmung 14 am Gehäuse 7 hinein und sind zwischen zwei jeweiligen Rollenelementen 6a, 6b angeordnet, die in der jeweiligen Ausnehmung 14 angeordnet sind und eine tangentiale Abstützung des Hohlrades 3 am Gehäuse 7 ermöglichen. Mithin kann sich ein auf das Hohlrad 3 ein wirkendes Drehmoment über die Zapfen 5 und, je nach Richtung des Drehmoments, über das jeweilige Rollenelement 6a, 6b tangential am Gehäuse 7 abstützen. Gleich zeitig ist jeder Zapfen 5 in radialer Richtung relativ zum Gehäuse 7 beweglich, wobei der jeweilige Zapfen 5 je nach Belastung bzw. je nach radialer Auslenkung des Hohl rades 3 an dem jeweiligen Rollenelement 6a oder 6b abrollen kann. Anders gesagt kommen die Zapfen 5 in radialer Richtung nicht am Gehäuse 7 zur Anlage. Die Zap fen 5 liegen zudem nur in Abhängigkeit eines anliegenden Drehmoments an den Rol lenelementen 6a, 6b an, sodass eine nicht permanente Kontaktierung zwischen den Zapfen 5 und den dazugehörigen Rollenelementen 6a, 6b und infolgedessen eine akustische Entkopplung des Hohlrades 3 von dem Gehäuse 7 realisiert wird.

Die Rollenelemente 6a, 6b sind zylinderförmig ausgebildet und ihre axiale Länge entsprecht im Wesentlichen der axialen Länge der Zapfen 5. Insbesondere sind die Rollenelemente 6a, 6b und die 5 Zapfen gleich lang ausgebildet. Mithin liegt zwi schen den Zapfen 5 und den jeweiligen Rollenelementen 6a, 6b ein Linienkontakt vor. Die Rollenelemente 6a, 6b können demnach sowohl an der Ausnehmung 14 des Gehäuses 7 sowie am Zapfen 5 zur Anlage kommen.

Die Zapfen 5 sind ferner, was hier nicht näher gezeigt ist, in Ausnehmungen am Hohlrad 3 eingepresst, sodass eine Herstellung der Zapfen 5 und des Hohlrades 3 vereinfacht und somit günstiger erfolgen kann. Alternativ ist denkbar, die Zapfen 5 stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, mit dem Hohlrad 3 zu verbinden.

Die Zapfen 5 sowie die Rollenelemente 6a, 5b sind zudem axial im Gehäuse 7 ein gespannt, und zwar kommen die Zapfen 5 sowie die Rollenelemente 6a, 5b einer seits axial an einer Schulter 8 des Gehäuses 7, die einteilig mit dem Gehäuse 7 ver bunden ist, und andererseits an einer Anlaufscheibe 10 zur Anlage. Die Anlaufschei be 10 wird in ihrer axialen Position durch einen als Sprengring ausgebildeten Siche- rungsring 9 gesichert, der in einer umlaufenden Nut 15 am Gehäuse 7 aufgenommen ist.

Um Fertigungstoleranzen auszugleichen und die Positionierung des Hohlrades 3 im Raum anzupassen, können Rollenelemente 6a, 6b mit unterschiedlichen Rollen durchmessern eingesetzt werden. Mithin weist zumindest ein Anteil der Rollenele mente 6a, 6b ungleiche Außendurchmesser auf, sodass dadurch ein spielfreies Sys tem erreicht wird.

Wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und Fig. 4 stark schematisch dargestellt ist, kann die akustische Entkopplung auch in einer elektrischen Maschi ne 12 vorgesehen werden. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung als elektrische Maschine 12 ausgebildet und umfasst einen Stator 13 und einen relativ dazu drehan- treibbaren, teilweise dargestellten Rotor 11. Der Unterschied zu der vorherigen Aus führungsform besteht lediglich darin, dass die Zapfen 5 an einer Außenumfangsflä che 16 des Stators 13 angeordnet sind und sich davon ausgehend radial nach außen erstrecken und dabei zwischen zwei Rollenelementen 6a, 6b angeordnet sind, um den Stator 13 tangential abzustützen. Die Funktionsweise zur Schwingungsentkopp lung erfolgt analog zu den Ausführungen zum Planetengetriebe 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2.

Bezuqszeichen Planetengetriebe Sonnenrad Hohlrad Planetenrad Zapfen a Erstes Rollenelement b Zweites Rollenelement Gehäuse Schulter Sicherungsring 0 Anlaufscheibe 1 Rotor 2 Elektrische Maschine 3 Stator 4 Ausnehmung am Gehäuse 5 Nut 6 Außenumfangsfläche