Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer Antriebseinheit für ein Fahrzeug sowie eine Antriebseinheit, die nach dem Verfahren montierbar ist.

In der Regel wird bei der Montage einer elektrischen Antriebseinheit das Getriebe an die elektrische Maschine gebaut. Dieses Vorgehen ist aus Gründen des Teileflusses aufwendig und zeitintensiv. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Montage einer Antriebseinheit sowie die Antriebseinheit selbst weiterzuentwickeln, wobei insbesondere der Teilefluss optimiert wird.

Eine erfindungsgemäße Antriebseinheit für ein Fahrzeug umfasst eine elektrische Ma- schine mit einem Stator und einem Rotor sowie eine in einem Getriebegehäuse angeordnete Getriebevorrichtung, wobei zwischen der elektrischen Maschine und der Getriebevorrichtung eine Getriebeeingangswelle zur Drehmomentübertagung angeordnet ist, wobei die Getriebeeingangswelle aus einer Rotorwelle und einer radial daran angeordneten Ritzelwelle gebildet ist, und wobei radial zwischen der Rotorwelle und der Ritzelwelle eine jeweilige Passverzahnung zur drehfesten Verbindung zwischen der Rotorwelle und der Ritzelwelle ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist sowohl an der Rotorwelle als auch an der Ritzelwelle eine jeweilige Passverzahnung ausgebildet, wobei die beiden Passverzahnungen im Wesentlichen komplementär zueinander ausgebildet sind, und dazu vorgesehen sind, eine drehfeste Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl zwischen der Rotorwelle und der Ritzelwelle zu realisieren. Insbesondere dient die Getriebeeingangswelle als Schnittstelle zwischen der elektrischen Maschine und der Getriebevorrichtung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage der zuvor genannten Antriebseinheit umfasst die nachfolgenden Verfahrensschritte: Montage der Getriebevorrichtung im Getriebegehäuse; axiales Durchführen eines Montagedorns durch eine Aussparung am Getriebegehäuse sowie durch die als Hohlwelle ausgebildete Ritzelwelle, die im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist; Zentrieren der zumindest teilweise als Hohlwel- le ausgebildeten Rotorwelle auf dem Montagedorn; axiales Aufschieben des Rotors der elektrischen Maschine auf die Rotorwelle; axiales Einführen der Rotorwelle in die Ritzelwelle, wobei eine Passverzahnung an der Rotorwelle in eine Passverzahnung an der Ritzelwelle eingreift; axiales Aufschieben des Stators der elektrischen Maschi- ne auf den Rotor der elektrischen Maschine und Fixieren des Stators am Getriebegehäuse; Entfernen des Montagedorns und Verschließen der Aussparung am Getriebegehäuse mit einem Verschlussdeckel. Mithin wird zur Montage der Antriebseinheit im Wesentlichen nur der Montagedorn benötigt, der an der Schnittstelle zwischen der elektrischen Maschine und der Getriebevorrichtung zum Einsatz kommt. Unter zumin- dest teilweise als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle, ist zu verstehen, dass die Rotorwelle zumindest einen axial beschränkten Bereich aufweist, der als Hohlwelle ausgebildet ist. Mit anderen Worten weist die Rotorwelle an einer Stirnfläche eine zentral angeordnete, axial ausgebildete Aussparung auf, die dazu vorgesehen ist, den Montagedorn zumindest teilweise aufzunehmen. Insbesondere ist der Montagedorn zylind- risch ausgebildet und axial gefedert.

Vorzugsweise ist der Stator in einem Gehäuseflansch aufgenommen, wobei der Gehäuseflansch eine Lagerstelle aufweist, die dazu vorgesehen ist, ein drittes Lagerelement zur Lagerung der Rotorwelle aufzunehmen. Bei der Montage der Antriebseinheit wird der Gehäuseflansch mit dem darin angeordneten Stator mit dem Getriebegehäuse verschraubt. Dabei dringt der Gehäuseflansch zumindest teilweise axial in einen dafür vorgesehenen Abschnitt des Getriebegehäuses ein. Der Stator ist radial um den Rotor ausgebildet. Ferner ist das dritte Lagerelement vorzugsweise als Loslager ausgebildet.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ritzelwelle über mindestens ein erstes und zweites Lagerelement in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert, wobei das erste Lagerelement als Loslager ausgebildet ist, und wobei das zweite Lagerelement als Festlager ausgebildet ist. Das erste und zweite Lagerelement umfasst jeweils einen Außenring, der drehfest im Getriebegehäuse zur Anlage kommt, jeweils einen Innenring, der drehfest an der Ritzelwelle zur Anlage kommt, sowie eine jeweilige Wälzkörperreihe, die radial zwischen dem jeweiligen Außenring und dem jeweiligen Innenring angeordnet ist. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Ritzelwelle an einer Außenumfangsfläche eine erste und eine zweite Laufbahn auf, wobei die jeweilige Laufbahn dazu vorgesehen ist, eine jeweilige Wälzkörperreihe eines jeweiligen Lagerelements aufzunehmen. Mit anderen Worten ersetzt die jeweilige Laufbahn an der Ritzelwelle einen jeweiligen Innenring eines jeweiligen Lagerelements. Insbesondere wird die jeweilige Laufbahn durch ein Schleifen der Ritzelwelle mittels einer profilierten Schleifscheibe ausgebildet. Vorzugsweise ist die Lageranordnung, bestehend aus den beiden Lagerelementen als angestellte Lagerung ausgebildet. Bei der Montage der Ritzelwelle wird die Ritzelwelle, bzw. ein Lagerring auf seinem Sitz so weit verscho- ben, bis die Lagerung das gewünschte Spiel oder die notwendige Vorspannung aufweist.

Vorzugsweise ist axial zwischen dem Getriebegehäuse und einem Außenring eines Lagerelements ein Federelement zur Erzeugung einer elastischen Vorspannung an- geordnet. Ferner ist es aber auch denkbar, dass das Federelement entfällt und die Außenringe mit einer starren Vorspannung verbaut werden. Insbesondere sind dazu, vorzugsweise in verschiedenen Höhenmaßen ausgeführte Abstimmscheiben vorgesehen. Bevorzugt ist das jeweilige Lagerelement als Schrägkugellager ausgebildet. Ferner ist es aber auch denkbar, dass das jeweilige Lagerelement als Kegelrollenlager ausgebildet ist.

Des Weiteren bevorzugt weist das Getriebegehäuse eine Aussparung auf, wobei in der Aussparung ein Verschlussdeckel zum Verschließen der Aussparung angeordnet ist. Die Aussparung ist für die Durchführung des Montagedorns während der Montage der elektrischen Maschine vorgesehen. Insbesondere ist die Aussparung koaxial zur Ritzelwelle ausgebildet. Dadurch kann der Montagedorn bei der Montage axial durch die Ritzelwelle geführt werden, um die Rotorwelle zu zentrieren und axial in die Rit- zelwelle einzuführen.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Getriebevorrichtung eine erste und eine zweite Abtriebswelle aufweist, wobei die jeweilige Abtriebswelle dazu vorgesehen ist, mit einem jeweiligen Rad einer Fahrzeugachse verbunden zu werden. Dabei ist die jeweilige Abtriebswelle, und somit auch die Fahrzeugachse parallel zur Rotorwelle, und somit parallel zur Getriebeeingangswelle ausgebildet.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der drei Figuren, in welcher gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, näher dargestellt. Dabei zeigt

Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung zur Veranschau- lichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit,

Figur 2 eine schematische Detailschnittdarstellung zur Veranschaulichung des

Aufbaus und der Lagerung der Getriebeeingangswelle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und

Figur 3 eine schematische Detailschnittdarstellung zur Veranschaulichung des

Aufbaus und der Lagerung der Getriebeeingangswelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Gemäß Figur 1 weist eine erfindungsgemäße Antriebseinheit für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine 1 mit einem Stator 9 und einem Rotor 7 sowie eine Getriebevorrichtung 2 auf. Die Getriebevorrichtung 2 ist in einem Getriebegehäuse 3 angeordnet. Ferner ist auch die elektrische Maschine 1 in einem dafür vorgesehenen Abschnitt des Getriebegehäuses 3 angeordnet, wobei der Rotor 7 und der Stator 9 explosionsartig dargestellt sind. Insbesondere ist der Stator 9 ferner in einem Gehäuseflansch 12 aufgenommen, wobei der Gehäuseflansch 12 eine Lagerstelle aufweist, die dazu vorgesehen ist, ein drittes Lagerelement 13 zur Lagerung einer Rotorwelle 6 aufzunehmen. Der Rotor 7 ist drehfest an einer Außenumfangsflä- che der Rotorwelle 6 angeordnet und dazu vorgesehen, zusammen mit dem Stator 9 eine Antriebsleistung zu erzeugen, die über die Rotorwelle 6 in die Getriebevorrichtung 2 eingespeist wird, um auf zwei Abtriebswellen 17a, 17b der Getriebevorrichtung 2 aufgeteilt zu werden. Die beiden Abtriebswellen 17a, 17b sind parallel zur Rotorwelle 6 ausgebildet. Ferner ist die jeweilige Abtriebswelle 17a, 17b mit einem jeweiligen - hier nicht dargestellten - Rad einer Fahrzeugachse verbunden. Mithin ist die erfin- dungsgemäße Antriebseinheit für einen elektrischen Achsantrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehen.

Ferner ist im Getriebegehäuse 3 eine als Hohlwelle ausgebildete Ritzelwelle 5 drehbar gelagert. Die Rotorwelle 6 bildet zusammen mit der radial daran angeordneten Ritzelwelle 5 eine Getriebeeingangswelle 1 1 aus. Die Getriebeeingangswelle 1 1 ist zur Drehmomentübertagung zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Getriebevorrichtung 2 vorgesehen und dient somit als Schnittstelle zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Getriebevorrichtung 2.

Figur 2 zeigt eine Detaildarstellung von Figur 1 . Nach Figur 2 ist radial zwischen der Rotorwelle 6 und der Ritzelwelle 5 eine jeweilige Passverzahnung 8a, 8b zur drehfesten Verbindung zwischen der Rotorwelle 6 und der Ritzelwelle 5 ausgebildet. Die Ritzelwelle 5 ist über ein erstes und zweites Lagerelement 13a, 13b in dem Getriebege- häuse 3 drehbar gelagert, wobei das erste Lagerelement 13a als Festlager ausgebildet ist, und wobei das zweite Lagerelement 13b als Loslager ausgebildet ist. Das erste und zweite Lagerelement 13a, 13b umfasst jeweils einen Außenring15a, 15b, der drehfest im Getriebegehäuse 3 angeordnet ist, jeweils einen Innenring 18a, 18b, der drehfest an der Ritzelwelle 5 angeordnet ist, sowie eine jeweilige Wälzkörperreihe 19a, 19b, die radial zwischen dem jeweiligen Außenring 15a, 15b und dem jeweiligen Innenring 18a, 18b angeordnet ist und von einem jeweiligen Käfig 20a, 20b geführt wird. Insbesondere ist das jeweilige Lagerelement 13a, 13b als Schrägkugellager ausgebildet. Axial zwischen dem Getriebegehäuse 3 und einem Außenring 15b des Lagerelements 13b ist ein Federelement 16 zur Erzeugung einer elastischen Vor- Spannung angeordnet. Insbesondere ist das Federelement 16 als Tellerfeder ausgebildet.

Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinheit. Diese unterscheidet sich von der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Ritzelwelle 5 an einer Außenumfangsfläche eine erste und eine zweite Laufbahn 14a, 14b aufweist, wobei die jeweilige Laufbahn 14a, 14b dazu vorgesehen ist, eine jeweilige Wälzkörperreihe 19a', 19b' eines jeweiligen Lagerelements 13a', 13b' aufzunehmen. Mithin entfällt gemäß der Ausführungsform nach Figur 3 der jeweilige Innenring 18a, 18b, der in Figur 2 dargestellt ist. Somit ist die jeweilige Wälzkörperreihe 19a', 19b' radial zwischen der Ritzelwelle 5 und einem jeweiligen Außenring 15a', 15b' angeordnet. Das jeweilige Lagerelement 13a', 13b' ist als Schrägkugellager ausgebildet. Axial zwischen dem Getriebegehäuse 3 und dem Außenring 15b' des Lagerelements 13b' ist ein Federelement 16 zur Erzeugung einer elastischen Vorspannung angeordnet.

Gemäß den beiden Figuren 2 und 3 weist das Getriebegehäuse 3 eine Aussparung 4 auf, wobei in der Aussparung 4 ein Verschlussdeckel 10 zum Verschließen der Aussparung 4 angeordnet ist. Die Aussparung 4 ist koaxial zur Ritzelwelle 5 ausgebildet und wird zur Montage der Antriebseinheit verwendet.

Das Verfahren zur Montage der Antriebseinheit umfasst im Wesentlichen sieben Montageschritte. In einem ersten Montageschritt erfolgt die Montage der Getriebevorrichtung 2 im Getriebegehäuse 3. Daraus erwächst insbesondere der Vorteil, dass die Getriebevorrichtung 2 vor dem Einbau der elektrischen Maschine 1 getestet werden kann. Danach wird ein - hier nicht dargestellter - Montagedorn durch die Aussparung 4 am Getriebegehäuse 3 sowie durch die als Hohlwelle ausgebildete Ritzelwelle 5 durchgeführt. In einem dritten Montageschritt erfolgt das Zentrieren der zumindest teilweise als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle 6 auf den zylindrischen Montage- dorn. Dabei dringt der Montagedorn zumindest teilweise in die Rotorwelle 6 ein. In einem vierten Schritt wird der Rotor 7 axial auf die Rotorwelle 6 aufgeschoben. Alternativ kann der Rotor 7 schon auf der Rotorwelle 6 angeordnet sein, sodass ein axiales Aufschieben des Rotors 7 auf die Rotorwelle 6 während der Montage entfällt. Danach wird die Rotorwelle 6 axial in die Ritzelwelle 5 eingeführt, wobei die Passverzahnung 8a an der Rotorwelle 6 in die Passverzahnung 8b an der Ritzelwelle 5 eingreift. In einem sechsten Montageschritt erfolgt das axiale Aufschieben des Stators 9 der elektrischen Maschine 1 auf den Rotor 7 der elektrischen Maschine 1 . Der Stator 9 wird am Getriebegehäuse 3 fixiert, wobei insbesondere der Gehäuseflansch 12, indem der Stator 9 aufgenommen ist, mit dem Getriebegehäuse 2 verschraubt wird. Abschlie- ßend wir der Montagedorn entfernt und die Aussparung 4 am Getriebegehäuse 3 mit dem Verschlussdeckel 10 verschlossen. Bezugszeichenliste

1 elektrische Maschine

2 Getriebevorrichtung

3 Getriebegehäuse

4 Aussparung

5 Ritzelwelle

6 Rotorwelle

7 Rotor

8a, 8b Passverzahnung

9 Stator

10 Verschlussdeckel

1 1 Getriebeeingangswelle

12 Gehäuseflansch

13a- 3c Lagerelement

13a', 13b' Lagerelement

14a, 14b Laufbahn

15a, 15b Außenring

15a', 15b' Außenring

16 Federelement

17a, 17b Abtriebswelle

18a, 18b Innenring

19a, 19b Wälzkörperreihe

19a', 19b' Wälzkörperreihe

20a, 20b Käfig