DE10145734B4 - Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit
einem Motorgehäuse (44) zwischen einem Zylinderblock (14) eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors (2) und einem Getriebegehäuse eines Getriebes (8), und
einem Elektromotor (4), der in dem Motorgehäuse (44) angeordnet ist und
einen Motor-Rotor (40), der an einem Rotor-Anbauteil (48) mit einem Schwungrad (58) angebaut ist, und einen Motor-Stator (42), der an dem Motorgehäuse (44) in Entsprechung zu dem Motor-Rotor (40) angebaut ist, aufweist,
wobei ein Zahnkranz-Anbauteil (76) zwischen dem Rotor-Anbauteil (48) und einer Kurbelwelle (12) des Fahrzeugmotors (2) vorgesehen ist und das Zahnkranz-Anbauteil (76) einen Zahnkranz (80) an seinem äußeren Umfang aufweist, und
wobei das Schwungrad (58) an der den Motor-Rotor (40) betreffenden Seite des Getriebes (8) angeordnet ist und ein Verstärkungsteil (70) an derjenigen Stirnfläche des Schwungrads (58) angeordnet ist, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zahnkranz-Anbauteil (76) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80) besitzt.

Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Motor (Elektromotor) aufweist, der durch elektrische Energie angetrieben ist und die Funktion der Erzeugung von elektrischer Energie besitzt, wobei dieser Motor die Antriebskraft eines durch Verbrennung von Kraftstoff angetriebenen Fahrzeugmotors unterstützt.
  • Einige Motorfahrzeuge sind so genannte Hybridfahrzeuge, die einen durch Verbrennung von Kraftstoff angetriebenen Fahrzeugmotor und einen Motor (Elektromotor) aufweisen, der durch elektrische Energie angetrieben ist und der die Funktion der Erzeugung von Kraft besitzt, wobei der Fahrzeugmotor direkt mit dem Elektromotor verbunden ist.
  • Dieser Elektromotor des Hybridfahrzeugs ist in einem Motorgehäuse eingebaut, das zwischen dem Zylinderblock des an dem Fahrzeug eingebauten Fahrzeugmotors und dem Gehäuse des Getriebes angeordnet ist, und besteht aus einem Motor-Rotor, der an einem Rotor-Anbauteil befestigt ist, um mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors umzulaufen, und aus einem Motor-Stator (Wicklung), der in dem Motorgehäuse befestigt ist und dem Motor-Rotor entspricht. Dieser Elektromotor unterstützt die Antriebskraft des Fahrzeugmotors. Dieser Motor-Rotor weist das Schwungrad auf, das für das Auftreten der Massenkraft sorgt.
  • Ein Beispiel einer solchen Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug ist in der veröffentlichten offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 11-78 555 offenbart. Die in dieser Anmeldung offenbarte Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug weist einen zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Schwungrad angeordneten Elektromotor, einen an dem äußeren Umfangsabschnitt des Schwungrads angeordneten Zahnkranz und einen mit diesem Zahnkranz im Eingriff stehenden Anlassermotor auf.
  • Jedoch muss bei dieser Motor-Unterstützungsvorrichtung herkömmlicherweise, weil der Zahnkranz an dem äußeren Umfangsabschnitt des Schwungrads angeordnet ist, die Dicke (Breite) des Schwungrads größer gemacht werden, um den Anbau des Zahnkranzes zu gestatten. Mit anderen Worten muss das Schwungrad mit einer Dicke ausreichend zur Erfüllung der Funktion des Schwungrads und zur Gestattung des Anbau des Zahnkranzes ausgebildet sein. Somit muss die Dicke des Schwungrads vergrößert werden, und muss entsprechend die Breite des gesamten Fahrzeugmotors vergrößert werden, was zu einer nachteiligen Gewichtserhöhung führt.
  • Weiter schränkt ein an dem äußeren Umfangsabschnitt des Schwungrads befindlicher Zahnkranz die Gestaltung des Anlassermotors ein. Insbesondere benötigt, damit das Schwungrad die notwendige Massenkraft erzeugt, sodass die , Drehzahl des Fahrzeugmotors während niedriger Drehzahlen stabil ist, das Schwungrad das Extra-Volumen (Dicke oder Breite) in einer Position nahe bei dem Kurbel-Drehzentrum. Entsprechend besteht, weil der Radius der Kreisbewegung, der leicht einzustellen ist, um die notwendige Massenkraft zu erreichen, nicht sehr groß gemacht werden kann, der Nachteil, dass das Gewicht vergrößert werden muss.
  • Weiter muss, weil ein Elektromotor zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Schwungrad angeordnet ist, der Anlassermotor an der Seite des Getriebes angeordnet sein. Bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) ist der Grad der Freiheit der Gestaltung vergrößert, wenn der Anlassermotor an der Seite des Elektromotors angeordnet ist, und zwar infolge der Anordnung der Antriebswelle. Jedoch trifft der Anlassermotor mit der Antriebswelle zusammen, wenn der Anlassermotor an der Seite des Getriebes angeordnet ist, und besteht dann ein Nachteil infolge von Einschränkungen für die Gestaltung.
  • Ferner ist aus der DE 100 43 735 A1 der Anmelderin eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert. Insbesondere weist diese bekannte Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug ein Motorgehäuse zwischen einem Zylinderblock eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors und einem Getriebegehäuse eines Getriebes und einen Elektromotor, der in dem Motorgehäuse angeordnet ist und einen Motor-Rotor, der an einem Rotor-Anbauteil mit einem Schwungrad angebaut ist, und einen Motor-Stator, der an dem Motorgehäuse in Entsprechung zu dem Motor-Rotor angebaut ist, aufweist, auf. Ein Zahnkranz-Anbauteil ist zwischen dem Rotor-Anbauteil und einer Kurbelwelle des Fahrzeugmotors vorgesehen und weist an seinem äußeren Umfang einen Zahnkranz auf. Das Schwungrad ist an der den Motor-Rotor betreffenden Seite des Getriebes angeordnet und ein Verstärkungsteil ist an, derjenigen Stirnfläche des Schwungrads angeordnet, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist.
  • Weiterhin offenbart die DE 100 43 736 A1 der Anmelderin eine Krafteinheit für ein Fahrzeug, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 5 basiert. Insbesondere beschreibt diese DE 100 43 736 A1 eine Krafteinheit für ein Fahrzeug, welche antriebstechnisch mit einem Getriebe verbunden ist. Die bekannte Krafteinheit umfasst einen Fahrzeugmotor und einen Elektromotor, die beide als Antriebsquelle für das Fahrzeug vorgesehen sind und wobei der Elektromotor und sein Gehäuse zwischen einem Zylinderblock des Fahrzeugmotors und einem Getriebegehäuse angeordnet sind; eine Kurbelwelle, die an dem Zylinderblock abgestützt ist; ein Rotor-Anbauteil, das an der Kurbelwelle zur Umlaufbewegung mit dieser befestigt ist und ein Schwungrad aufweist; wobei der Elektromotor einen an dem Rotor-Anbauteil angebauten Rotor und einen in dem Gehäuse in der Nähe des Motor-Rotors angebauten Stator aufweist; und eine Antriebsanordnung, die eine Antriebsplatte, die einen äußeren Umfang bildet bzw. aufweist und einen daran vorgesehenen Zahnkranz aufweist, wobei der Zahnkranz mit einem Anlassermotor zum Starten des Fahrzeugmotors in Eingriff bringbar ist, wobei die Antriebsplattenanordnung zwischen dem Rotor-Anbauteil und der Kurbelwelle eingesetzt ist, wobei die Kurbelwelle eine Drehachse besitzt und die Antriebsplattenanordnung und das Schwungrad an einander gegenüberliegenden Seiten des Elektromotors derart axial voneinander beanstandet sind, dass die Antriebsplattenanordnung in der Nähe des Fahrzeugmotors angeordnet ist und das Schwungrad in der Nähe des Getriebes angeordnet ist.
    •
  • Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug bzw. eine Krafteinheit für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine möglichst geringe Breite des Motorgehäuses ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch eine Krafteinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Gemäß der Erfindung werden das Zahnkranz-Anbauteil und der Zahnkranz nicht als Schwungrad benutzt, weshalb das Zahnkranz-Anbauteil eine geringere Dicke als der Zahnkranz aufweisen kann, was eine Verkürzung der Breite des Motorgehäuses erlaubt.
  • Bei dieser Erfindung besitzt, weil das Zahnkranz-Anbauteil, das einen Zahnkranz an einer äußeren Umfangsstelle aufweist, zwischen einem Rotor-Anbauteil und der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors angeordnet ist, der Zahnkranz nicht die Funktion eines Schwungrads, und besteht die einzige Funktion darin, mit dem Anlassermotor im Eingriff zu stehen. Entsprechend kann die Dicke des Schwungrads verkleinert werden, und kann die Breite des Motorgehäuses verkürzt werden. Weiter kann, weil der Zahnkranz zwischen der Kurbelwelle und dem Motorgehäuse angeordnet ist, der Anlassermotor von der Seite des Fahrzeugmotors aus angebaut sein, und trifft bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) der Anlassermotor nicht vollständig mit der Antriebswelle zusammen. Entsprechend ist der Grad der Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen vergrößert.
    •
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch eine Motorsektion;
  • 2 einen Schnitt durch einen Fahrzeugmotor, einen Elektromotor, eine Kupplung, ein Getriebe und ein Differential; und
  • 3 einen Schnitt durch einen einen Zahnkranz bildenden Körper gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Es folgt eine detaillierte und konkrete Erläuterung von Ausführungsformen gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung. In 2 bezeichnen das Bezugszeichen 2 einen an einem Hybridfahrzeug (nicht dargestellt) angebrachten Fahrzeugmotor, das Bezugszeichen 4 einen Motor (Elektromotor) für eine Motor-Unterstützungsvorrichtung, das Bezugszeichen 6 eine Kupplung, das Bezugszeichen 8 ein Getriebe und das Bezugszeichen 10 ein Differential.
  • Der Fahrzeugmotor 2 ist durch Verbrennung von Kraftstoff angetrieben, besitzt eine Kurbelwelle 12 und weist einen Zylinderblock 14, einen Zylinderkopf 16, eine Zylinderkopfabdeckung 18, ein unteres Kurbelgehäuse 20 und eine Ölwanne 22 auf.
  • Die Kupplung 6 ist von einem Getriebegehäuse 24 umgeben und besteht aus einer Eingangswelle 26, die zu der Kurbelwelle 12 konzentrisch ist, aus einem Ausrücklager 28, das sich axial an dieser Eingangswelle 26 dreht, aus einer Membran 30, die an dem inneren Rand mit diesem Ausrücklager 28 verbunden ist oder mit diesem im Eingriff steht, aus einer Kupplungsabdeckung 32, um die Umfangsseite dieser Membran 30 zu halten, aus einer Druckplatte 34, die mit dem Außenumfang der Membran 30 verbunden ist oder mit diesem im Eingriff steht, und aus einer Kupplungsplatte 38, die an einer Nabe 36 angeordnet ist, die sich an der Eingangswelle 26 axial bewegt.
  • Der Elektromotor 4 ist direkt mit dem Endabschnitt der Kurbelwelle 12 des Fahrzeugmotors 2 verbunden. Der Elektromotor 4 ist zwischen der Kurbelwelle 12 und der Kupplung 6 angeordnet und weist einen Motor-Rotor 40, der durch elektrische Energie angetrieben ist und die Aufgabe der Erzeugung von Kraft besitzt, und einen Motor-Stator (Spule) 42 auf, der dem Motor-Rotor 40 entsprechend an einem Motorgehäuse 44 eingebaut ist. Dieses Motorgehäuse 44 ist zwischen der Seite des Zylinderblocks 14 und dem Getriebegehäuse 24 angeordnet.
  • Ein Rotor-Anbauteil 48 ist an dem Endabschnitt der Kurbelwelle 12 mittels einer Befestigungsschraube 50 befestigt, die sich durch einen kurbelwellenseitigen Abstützungsflansch 46 hindurch erstreckt. Dieses Rotor-Anbauteil 48 ist aus im Gewicht leichten Materialien, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt und einstückig mit einem zentralen Wellenteil 52 ausgebildet, das axial entlang der Mittelachse der Kurbelwelle 12 ausgerichtet ist. Ein Flanschteil 54 ist radial an einem Ende der Kurbelwelle 12 von der Seite dieses zentralen Wellenteils 52 aus ausgerichtet, und ein Wartungsteil 56 ist an der äußeren Umfangsfläche dieses Flanschteils 54 befestigt und verläuft parallel zu dem Umfang des zentralen Wellenteils 52. Ein Schwungrad 58 erstreckt sich radial in der Nähe des Endes dieses Wartungsteils 56 und besitzt eine vorbestimmte Größe. Bei diesem Rotor-Anbauteil 48 ist das Flanschteil 54 an der Kurbelwelle 12 mittels einer Befestigungsschraube 50 angebaut, und die andere Endseite des zentralen Wellenteils 52 stützt die Welle 26 der Kupplung 6 mittels eines Kugellagers 60 ab.
  • Der Motor-Rotor 40 ist an dem Wartungsteil 56 mittels einer axial ausgerichteten Rotor-Anbauschraube 62 angebaut, und der Motor-Stator 42 ist an dem Motorgehäuse 44 mit einer axial ausgerichteten Stator-Anbauschraube 64 angebaut.
  • Die Kupplungsabdeckung 32 der Kupplung 6 ist bezogen auf das Schwungrad 58 mittels eines Schlagstifts 66 angeordnet und mit dem Schwungrad 58 mittels einer Verbindungsschraube 68 verbunden.
  • Dieses Schwungrad 58 ist so ausgebildet, dass es sind die notwendige Dicke (Breite) aufweist, um den Anbau des Motor-Stator 42 zu gestatten, und besitzt eine für den Eingriff mit der Kupplungsplatte 38 notwendige Größe. Weiter ist unter dem Gesichtspunkt eines leichten Gewichts und der Festigkeit das Schwungrad 58 einstückig mit dem Rotor-Anbauteil 48 ausgebildet und aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Somit ist das Schwungrad im Gewicht leicht und bezogen auf den Motor-Rotor 40 an der Getriebeseite angeordnet.
  • An der Stirnfläche des Schwungrads 58 auf der Getriebeseite ist ein Verstärkungsteil 70 mittels des Schlagstifts 66 und einer Verbindungsschraube 68 zwischen der Kupplungsabdeckung 32 und der Kupplungsplatte 38 und dem Schwungrad 58 angeordnet. Dieses Verstärkungsteil 70 ist aus Eisenmaterial hergestellt, um die Massenkraft zu vergrößern und um die Verschleißfestigkeit zu verbessern, weil das Schwungrad 58, das mit einem leichten Gewicht hergestellt ist, nicht die Massenkraft erreichen kann, die erforderlich ist, um die Motor-Drehzahl bei langsamem Umlauf des Fahrzeugmotors 2 zu stabilisieren. Weiter muss das Schwungrad 58 die notwendige Festigkeit aufweisen, um den Reibungseingriff mit der Kupplungsplatte 38 zu gestatten. Das Verstärkungsteil 70 besteht aus einem Plattenteil 72, das in einer vorbestimmten Dicke "T1" ausgebildet und parallel zu der Kupplungsplatte 38 der Kupplung 6 angeordnet zwischen dem Motor 4 und dem Getriebe 8 ausgerichtet ist, und aus einem äußeren Umfangsabschnitt 74, der axial in Richtung zu der Motorseite hin abgebogen ist, um das Schwungrad 58 entlang des Plattenteils 72 abzudecken, und das in einer Dicke "T2" ausgebildet ist, die größer als die Dicke "T1" das Plattenteils 52 ist. Das Plattenteil 72 ist mit der kleinsten Dicke "T1" ausgebildet, die für den Verschleißwiderstand infolge des Eingriffs mit der Kupplungsplatte 38 notwendig ist. Der Schlagstift 66 ist in ein abdeckungsseitiges Stiftloch 32A der Kupplungsabdeckung 32, in ein plattenseitiges Stiftloch 72A des Plattenteils 72 und in ein schwungradseitiges Stiftloch 58A des Schwungrads 58 eingesetzt. Die Verbindungsschraube 68 ist in ein abdeckungsseitiges Schraubenloch (nicht dargestellt) der Kupplungsabdeckung 32 und in ein plattenseitiges Schraubenloch 72B das Plattenteils 72 eingesetzt und steht über Gewinde mit einem schwungradseitigen Schraubengewindeloch 58B des Schwungrads 58 im Eingriff.
  • Bei dem Plattenteil 72 ist der äußere Umfangsabschnitt 74, der eine Breite "M2" größer als die Dicke "M1" des Schwungrads 58 besitzt, nach unten abgebogen und so ausgebildet, dass die Massenkraft vergrößert ist.
  • Mit anderen Worten ist dieser äußere Umfangsabschnitt 74 parallel zu der Axialrichtung des Rotor-Anbauteils 48 in einem vorhandenen Raum "S" angeordnet und in Richtung zu der Motorseite hin abgebogen ausgebildet. Weiter ist dieser äußere Umfangsabschnitt 74 in der Dicke "T2", die größer als die Dicke "T1" des Plattenteils 72 ist, ausgebildet, um die Massenkraft zu verbessern. Bei diesem äußeren Umfangsabschnitt 74 ist das Gewicht vergrößert (im Vergleich mit einem Schwungrad, das einen Zahnkranz aufweist, weil der Zahnkranz mit einer Verzahnung ausgebildet ist und sein Gewicht leicht ist), weil die Dicke nicht auf den Außendurchmesser "D" verkleinert ist. Weiter ist, weil der Abschnitt 74 an einer weit abgelegenen Position von dem Drehzentrum der Kurbelwelle angeordnet ist, wobei er als ein Gewichtskörper dient, die notwendige Massenkraft sogar dann zufriedenstellend, wenn das Gewicht des Schwungrads 58 leicht ist.
  • Zwischen dem kurbelwellenseitigen Abstützungsflansch 46 und einer Endseite des zentralen Wellenteils 52 ist ein Zahnkranz-Anbauteil (eine Antriebsplatte) 76, das plattenförmig oder so ausgebildet ist, dass es eine Plattengestalt mit einer kleinen Dicke "T3" aufweist, an der Kurbelwelle 12 mittels der Schraube 50 befestigt. Dieses Zahnkranz-Anbauteil 76 ist mit einer vorbestimmten Dicke "T3" äquivalent zu einem notwendigen Spalt mit dem Elektromotor 4 und dem Fahrzeugmotor 2 ausgebildet, und der Zahnkranz 80 ist an der äußeren Umfangsfläche des Teils 76 über eine Verschweißung oder ein Schweißteil 78 angebaut. Weil das Zahnkranz-Anbauteil (die Antriebsplatte) 76 verhältnismäßig dünn ist, besitzt der Zahnkranz 80 die notwendige Festigkeit, um den Fahrzeugmotor 2 eines Anlassers anzutreiben, und zwar durch Übernahme einer Struktur, die zu einer Platte nach unten gebogen ist. Der Anlassermotor (nicht dargestellt), der an der Seite des Fahrzeugmotors angebaut ist, steht mit diesem Zahnkranz 80 im Eingriff.
  • In dem Motorgehäuse 44 ist eine Drehpositions-Feststellungseinrichtung (ein Sensor) 82 angeordnet. Diese Drehpositions-Feststellungseinrichtung 82 besteht auf aus einem Sensor-Rotor 84 und einen Sensor-Stator (einer Spule) 86, die dem Sensor-Rotor 84 entsprechend angeordnet ist, um die Drehposition des Motor-Rotors 40 mit Bezug auf den Motor-Stator 42 festzustellen.
  • Bei dieser Drehpositions-Feststellungseinrichtung 82 ist der Sensor-Rotor 84 mit einem Anbau-Schlagstift 88 an einer Stelle entlang des Umfangs des Flanschteils 54 angebaut, und ist der Sensor-Stator 86 mit einer Sensor-Anbauschraube 90 an dem Motorgehäuse 44 angebaut. Eine Signalleitung 92 ist mit diesem Sensor-Stator 86 verbunden.
  • Als Nächstes folgt eine Erläuterung der Arbeitsweise der ersten Ausführungsform.
  • [0028] Wenn das Rotor-Anbauteil 48 mit der Kurbelwelle 12 umläuft, läuft das Schwungrad 58 um, und tritt die erforderliche Massenkraft auf. Weiter läuft durch den Eingriff des Zahnkranzes 80 an dem Ritzel des Anlassermotors die Kurbelwelle 12 um, und kann der Fahrzeugmotor 2 gestartet werden.
  • Nebenbei bemerkt besitzt bei dieser Ausführungsform, weil das Zahnkranz-Anbauteil 76, das den Zahnkranz 80 an seinen äußeren Umfang aufweist, zwischen dem Rotor-Anbauteil 48 und der Kurbelwelle 12 des Fahrzeugmotors 2 angeordnet ist, der Zahnkranz 80 keine Schwungradfunktion, und besteht die einzige Funktion darin, mit dem Anlassermotor im Eingriff zu stehen. Daher ist die Dicke des Schwungrads 58 klein, und ist die Breite "T" des Motorgehäuses 44 kürzer als die herkömmliche Breite. Entsprechend kann durch diese Erfindung die Breite des gesamten Fahrzeugmotors 4 klein gemacht werden, und kann ein Schwungrad 58 mit leichtem Gewicht verwendet werden. Weiter kann, weil der Zahnkranz 80 zwischen der Kurbelwelle 12 und dem Motorgehäuse 44 angeordnet ist, der Anlassermotor von der Fahrzeugmotorseite aus angebaut werden, und trifft bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) der Anlassermotor nicht mit der Antriebswelle zusammen. Demzufolge ist der Grad der Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen vergrößert.
  • Das Schwungrad 58 ist an der den Motor-Rotor 40 betreffenden Seite des Getriebes 8 angeordnet, und das Verstärkungsteil 70, das aus Eisen hergestellt sein kann, ist an der Stirnfläche des Schwungrads 58 an der Getriebeseite angeordnet. Somit muss, weil das Verstärkungsteil 70 eine ausreichende Festigkeit für den Reibungseingriff an der Kupplungsplatte 38 aufweist, das Schwungrad 58 selbst keine größere Festigkeit als benötigt aufweisen, und entsprechend kann das Schwungrad aus Materialien mit einer geringen Verschleißfestigkeit hergestellt sein. Als eine Folge kann bei dieser Erfindung das Schwungrad 58 ein solches mit leichtem Gewicht sein, und kann die Erfindung eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erreichen. Weiter kann durch die Herstellung des Schwungrads 58 unter Verwendung von Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit, d.h. einer Aluminiumlegierung, das Schwungrad die durch den Eingriff an der Kupplungsplatte 38 erzeugte Reibungswärme verteilen.
  • Weiter besteht das Verstärkungsteil 70 aus dem Plattenteil 72, das parallel zur Kupplungsplatte 38 der Kupplung 6 angeordnet zwischen dem Fahrzeugmotor 4 und dem Getriebe 8 verläuft, und aus dem äußeren Umfangsabschnitt 74, der abgebogen ist, um das Schwungrad 58 abzudecken, und der an dem äußeren Umfang dieses Plattenteils 72 ausgebildet ist und die Dicke "T2" besitzt, die größer als die Dicke "T1" des Plattenteils 72 ist. Auf diese Weise können, weil das Verstärkungsteil 70 in das Plattenteil 72 und in den äußeren Umfangsabschnitt 74 aufgeteilt ist, um einer notwendigen Funktion von zwei Funktionen, die einander entgegen stehen, Priorität zu gewähren (d.h. in Situationen, bei denen die Dicke des Plattenteils 72 des Verstärkungsteils 70 reduziert oder dünner gestaltet ist, um eine Verkürzung der Breite des Motorgehäuses 44 und der Dicke des äußeren Umfangsabschnitt 74 zu gestatten, und das Verstärkungsteil 70 vergrößert oder dicker gestaltet ist, um die benötigte Massenkraft des Verstärkungsteils 70 zu schaffen) beide Funktionen erfüllt werden. Insbesondere kann durch die Ausbildung des äußeren Umfangsabschnitt 74 in der größeren Dicke "T2", um die weit abgelegene Position von dem Kurbelwellen-Drehzentrum schwer zu machen, die Massenkraft verbessert werden, und kann der Antrieb des Fahrzeugmotors bei niedriger Drehzahl stabilisiert werden. Weiter kann, weil die Dicke "T1" des Plattenteils 72 dünn gemacht ist, ein Verstärkungsteil 70 mit leichtem Gewicht verwendet werden.
  • Weiter beeinflusst, weil der äußere Umfangsabschnitt 74 des Verstärkungsteils 70 parallel zu der Axialrichtung des Rotor-Anbauteils 48 angeordnet ist und einen abgebogenen Bereich mit einer axialen Abmessung "M2" besitzt, der Abschnitt 74 den Motor-Stator 42 weder magnetisch noch elektrisch. Dementsprechend kann der Raum "S" hinter dem Rotor-Stator 42 des Elektromotors 4 (d.h. auf der Getriebeseite) effektiv genutzt werden, und kann die Massenkraft verbessert werden.
  • Weiter kann, weil der äußere Umfangsabschnitt 74 entlang des Durchmessers "D" des äußeren Umfangs angebaut ist, der fast gleich dem Durchmesser des äußeren Umfangs des Zahnkranzes 80 ist, die Massenkraft verbessert werden.
  • Weiter kann bei der Anordnung bzw. Ausbildung eines Antriebssystems eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb (FF), wenn der Anlassermotor an der Getriebeseite angeordnet ist, der Anlassermotor mit der Antriebswelle zusammentreffen. Jedoch ist bei dieser Ausführungsform der Anlassermotor an der Seite des Fahrzeugmotors integriert. Daher kann in dem Fall, dass eine gemeinsame Anordnung bei einem Hybridfahrzeug in Betracht gezogen wird, weil der Anlassermotor an der Seite des Fahrzeugmotors angeordnet ist und das Schwungrad 58 und der Zahnkranz 80 separate Komponenten sind, die Gemeinsamkeit der Gestaltung bei einem existenten Fahrzeug geplant werden, und kann die Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen verbessert werden.
  • 3 ist eine besondere Ausbildung dieser Erfindung und zeigt eine zweite Ausführungsform.
  • Bei dieser zweiten Ausführungsform werden gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform für Teile verwendet, deren Aufgabe gleich oder ähnlich derjenigen von Teilen der ersten Ausführungsform ist.
  • Ein Charakteristikum dieser zweiten Ausführungsform ist folgendes. Der Körper 102 zur Bildung des Zahnkranzes besteht aus einem Zahnkranz-Anbauteil 104 und aus einer Vielzahl von Anbauplatten, beispielsweise aus drei Platten, nämlich einer ersten, einer zweiten und einer dritten Anbauplatte 106-1, 106-2 und 106-3, die in Schichten an diesem Zahnkranz-Anbauteil 104 miteinander verbunden sind. Der Zahnkranz 80 ist an den äußeren Umfangsflächen dieses Zahnkranz-Anbauteils 104 und der ersten, der zweiten und der dritten Anbauplatte 106-1, 106-2 und 106-3 angebaut. Bei dem Zahnkranz-Anbauteil 104 und der ersten, der zweiten und der dritten Anbauplatte 106-1, 106-2 und 106-3 sind die Flächen, die die Außendurchmesser dieser Elemente definieren, mit dem gleichen Radius "R" ausgebildet, ist die Dicke der jeweiligen Platten fast die gleiche, und ist die Gesamtdicke nach dem gegenseitigen Verbinden in Schichten fast die Gleiche wie die Breite des Zahnkranzes 80. Die erste Anbauplatte 106-1 ist mit dem Zahnkranz-Anbauteil 104 verbunden und mit einem Innendurchmesser "D1" ausgebildet. Die zweite Anbauplatte 106-2 ist mit der ersten Anbauplatte 106-1 verbunden und mit einem Innendurchmesser "D2" ausgebildet, der größer als der Innendurchmesser "D1" der ersten Anbauplatte 106-1 ist. Die dritte Anbauplatte 106-3 ist mit der zweiten Anbauplatte 106-2 verbunden und mit einem Innendurchmesser "D3" ausgebildet, der größer als der Innendurchmesser "D2" der zweiten Anbauplatte 106-2 ist.
  • Gemäß dieser zweiten Ausführungsform kann sogar dann, wenn die Dicke des Zahnkranz-Anbauteils 104 klein ist und die erste, die zweite und die dritte Anbauplatte 106-1, 106-2 und 106-3 mit dem Zahnkranz-Anbauteil 104 derart verbunden sind, dass sie nicht aus dem Zahnkranz 80 heraus vorstehen oder radial über diesen hinaus vorstehen, ein enger bzw. schmaler Raum verwendet werden, kann die Massenkraft durch die erste, die zweite und die dritte Anbauplatte 106-1, 106-2 und 106-3 verbessert werden, und ist die Herstellung vereinfacht. Weiter kann die richtige Trägheit bzw. Masse leicht erreicht werden, indem die Dicke und der Innendurchmesser jeder Anbauplatte 106-1, 106-2 und 106-3 verändert werden.
  • Nebenbei bemerkt ist diese Erfindung nicht auf ein Hybridfahrzeug mit einem Fahrzeugmotor und einem Elektromotor beschränkt, sondern kann jede der obigen Ausführungsformen bei einem Fahrzeug mit ausschließlich einem Fahrzeugmotor verwendet werden.
  • Wie aus der obigen Detailbeschreibung klar zu ersehen ist, darf gemäß dieser Erfindung, weil bei der Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug das Zahnkranz-Anbauteil (das einen Zahnkranz an einer äußeren Umfangsstelle aufweist) zwischen einem Rotor-Anbauteil und der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors angeordnet ist, der Zahnkranz keine Schwungradfunktion besitzen, und besteht die einzige Funktion darin, mit dem Anlassermotor im Eingriff zustehen. Entsprechend kann die Breite des Schwungrads verkleinert werden, und kann die Länge des Motorgehäuses verkürzt werden. Weiter kann, weil der Zahnkranz zwischen der Kurbelwelle und dem Motorgehäuse angeordnet ist, der Anlassermotor von der Seite des Fahr zeugmotors aus angebaut sein, und trifft bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) der Anlassermotor überhaupt nicht mit der Antriebswelle zusammen. Dementsprechend ist der Grad der Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen vergrößert.
  • Obwohl besondere bevorzugte Ausführungsformen der Endung im Detail zu Erläuterungszwecken offenbart worden sind, ist es selbstverständlich, dass Änderungen oder Modifikationen der offenbarten Vorrichtung einschließlich einer anderweitigen Anordnung von Teilen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims (10)

  1. Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Motorgehäuse (44) zwischen einem Zylinderblock (14) eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors (2) und einem Getriebegehäuse eines Getriebes (8), und einem Elektromotor (4), der in dem Motorgehäuse (44) angeordnet ist und einen Motor-Rotor (40), der an einem Rotor-Anbauteil (48) mit einem Schwungrad (58) angebaut ist, und einen Motor-Stator (42), der an dem Motorgehäuse (44) in Entsprechung zu dem Motor-Rotor (40) angebaut ist, aufweist, wobei ein Zahnkranz-Anbauteil (76) zwischen dem Rotor-Anbauteil (48) und einer Kurbelwelle (12) des Fahrzeugmotors (2) vorgesehen ist und das Zahnkranz-Anbauteil (76) einen Zahnkranz (80) an seinem äußeren Umfang aufweist, und wobei das Schwungrad (58) an der den Motor-Rotor (40) betreffenden Seite des Getriebes (8) angeordnet ist und ein Verstärkungsteil (70) an derjenigen Stirnfläche des Schwungrads (58) angeordnet ist, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnkranz-Anbauteil (76) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80) besitzt.
  2. Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei welcher das Verstärkungsteil (70) ein Plattenteil (72), das parallel zu der Kupplungsplatte (38) einer Kupplung (8) zwischen dem Elektromotor (4) und dem Getriebe (8) angeordnet verläuft, und einen äußeren Umfangsabschnitt (74), der an dem äußeren Umfang des Plattenteils (72) angeordnet ist, umfasst, wobei der äußere Umfangsabschnitt (74) abgebogen ist, um das Schwungrad (58) abzudecken, und in einer Dicke ausgebildet ist, die größer als die Dicke des Plattenteils (72) ist.
  3. Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, bei welcher der äußere Umfangsabschnitt (74) des Verstärkungsteils (70) parallel zu der Axialrichtung des Rotor-Anbauteils (48) angeordnet ist und sich in Richtung zu der Seite des Fahrzeugmotors (2) hin erstreckt.
  4. Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei welcher das Schwungrad (58) einstückig mit dem Rotor-Anbauteil (48) ausgebildet und aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und das Verstärkungsteil (70) aus Eisenmaterial hergestellt ist.
  5. Krafteinheit für ein Fahrzeug, wobei die Krafteinheit antriebstechnisch mit einem Getriebe verbunden ist und umfasst: einen Fahrzeugmotor (2) und einen Elektromotor (4), die beide als Antriebsquelle für das Fahrzeug vorgesehen sind und wobei der Elektromotor (2) und sein Gehäuse (44) zwischen einem Zylinderblock (14) des Fahrzeugmotors (4) und einem Getriebegehäuse angeordnet sind; eine Kurbelwelle (12), die an dem Zylinderblock (14) abgestützt ist; ein Rotor-Anbauteil (48), das an der Kurbelwelle (12) zur Umlaufbewegung mit dieser befestigt ist und ein Schwungrad (58) aufweist; wobei der Elektromotor (2) einen an dem Rotor-Anbauteil (48) angebauten Rotor (40) und einen in dem Gehäuse in der Nähe des Motor-Rotors (40) angebauten Motor-Stator (42) aufweist; und eine Antriebsanordnung, die eine Antriebsplatte, die einen äußeren Umfang bildet bzw. aufweist und einen daran vorgesehenen Zahnkranz (80) aufweist, wobei der Zahnkranz (80) mit einem Anlassermotor zum Starten des Fahrzeugmotors (4) in Eingriff bringbar ist, wobei die Antriebsplattenanordnung zwischen dem Rotor-Anbauteil (48) und der Kurbelwelle (12) eingesetzt ist, wobei die Kurbelwelle (12) eine Drehachse besitzt und die Antriebsplattenanordnung und das Schwungrad (58) an einander gegenüberliegenden Seiten des Elektromotors (2) derart axial voneinander beanstandet sind, dass die Antriebsplattenanordnung in der Nähe des Fahrzeugmotors (4) angeordnet ist und das Schwungrad (58) in der Nähe des Getriebes (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnkranz-Anbauteil (76) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80) besitzt.
  6. Krafteinheit nach Anspruch 5, bei welcher das Schwungrad (58) eine Kupplungs-Eingriffseite besitzt, die dem Getriebe (8) zugewandt ist, und ein Verstärkungsteil (70) an der Kupplungs-Eingriffseite des Schwungrads (58) derart angebaut ist, dass es zwischen dem Schwungrad (58) und einer Kupplung (6) eingesetzt ist.
  7. Krafteinheit nach Anspruch 6, bei welcher das Verstärkungsteil (70) ein im allgemeinen radial ausgerichtetes, plattenförmiges und ringförmiges erstes Teil zum Eingriff an der Kupplungsplatte (38) und ein zweites Teil, das im allgemeinen axial von der äußeren Umfangsfläche des ersten Teils aus in der Richtung zu dem Zylinderblock (14) hin vorsteht, aufweist, wobei das zweite Teil über einem äußeren Umfangsbereich des Schwungrads (58) liegt.
  8. Krafteinheit nach Anspruch 7, bei welcher das zweite Teil eine Dicke, gemessen in radialer Richtung, aufweist, die größer ist als die Dicke des ersten Teils, gemessen in axialer Richtung, ist.
  9. Krafteinheit nach Anspruch 5, bei welcher die Antriebsplattenanordnung eine Vielzahl von Antriebsplatten (106) je mit einer ringförmigen Gestalt aufweist, wobei die Antriebsplatten (106) in einer axial benachbarten Beziehung zueinander angeordnet sind und jeweils äußere Umfänge aufweisen, die im wesentlichen zueinander gleiche Durchmesser aufweisen, um eine Anbaufläche für den Zahnkranz (70) zu bilden.
  10. Krafteinheit nach Anspruch 9, bei welcher die Antriebsplatten (106) jeweilige innere Umfänge aufweisen, deren Durchmesser unterschiedlich sind.
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