DE10163226A1

DE10163226A1 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE10163226A1
Application number: DE10163226A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hanke; Bernd-Guido Schulze
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-10

Abstract

Es wird eine Getriebeeinheit vorgeschlagen, mit einem Gehäuse (9); einem mit einer Eingangswelle (1) drehfest verbundenen hohlzylindrischen Antriebsrotor (3) und einem mit einer Ausgangswelle gekoppelten hohlzylindrischen Antriebsrotor (4), wobei die beiden Rotoren (3, 4) axial hintereinander in dem Gehäuse (9) angeordnet sind und an ihren Innenseiten Permanentmagnete aufweisen; und einem innerhalb der Rotoren (3, 4) angeordneten hohlzylindrischen Stator (5; 5') mit wenigstens einer Kurzschlusswicklung, die mit den Permanentmagneten der Rotoren (3, 4) zusammenwirkt, wobei der Stator (5; 5') auf einer Statoraufnahme (6, 7) axial verschiebbar gelagert ist. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist die Getriebeeinheit dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine hohlzylindrische Getriebeachse (8) aufweist, die fest mit dem Gehäuse (9) verbunden ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt; dass die Rotoren (3, 4) drehbar auf der Getriebeachse (8) gelagert sind und die Statoraufnahme (6, 7) fest mit der Getriebeachse (8) verbunden ist; und dass die Versorgungsleitungen für den Stator (5) durch die Getriebeachse laufen bzw. geführt sind. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Getriebeeinheit weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Statoraufnahme (6, 7) direkt mit dem Gehäuse (9) fest verbunden ist und die Rotoren (3, 4) drehbar auf der Statoraufnahme (6, 7) gelagert sind; und dass die Versorgungsleitungen für den Stator (5') durch ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Getriebeeinheit für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. 4.

Bei Kraftfahrzeugen sind Getriebeeinheiten bekannt, bei denen ein Verbrennungsmotor mit einem Generator zur Stromerzeugung verbunden ist und der Antrieb durch einen Elektromotor bewerkstelligt wird, der von dem vorgenannten Generator gespeist wird. Eine derartige Generator-Elektromotor-Kombination ist beispielsweise in der DE 44 08 719 C1 der Anmelderin offenbart. Diese Generator-Elektromotor-Kombination weist ein Gehäuse auf, in dem der Rotor und der Stator sowohl des Generators als auch des Elektromotors angeordnet sind. Des weiteren sind ein an einer Eingangswelle befestigter hohlzylindrischer Generator-Rotor und ein an einer Ausgangswelle befestigter hohlzylindrischer Elektromotor-Rotor vorgesehen, wobei die beiden Rotoren axial hintereinander liegen und an ihren Innenseiten in Umfangsrichtung verteilt Permanentmagnete mit wechselnder Polarität aufweisen. Der hohlzylindrische Stator ist innerhalb der hohlzylindrischen Rotoren axial verschiebbar angeordnet und weist wenigstens eine Kurzschlusswicklung auf, die abhängig von der Stellung der Permanentmagnete der beiden Rotoren zueinander geschaltet wird.

Sowohl der Generator-Rotor als auch der Elektromotor-Rotor treten mit derselben feststehenden Wicklung des einzigen Stators in Wechselwirkung. Durch die axiale Verschiebbarkeit des Stators mit dessen Kurzschlusswicklung kann die wirksame Leiterlänge im Generatorteil und Elektromotorteil variiert werden. So kann durch die Verschiebung des Stators in weiten Bereichen eine beliebige Drehmomentübersetzung eingestellt und damit ein stufenlos regelbares elektrisches Getriebe vorgesehen werden.

Um einen möglichst platzsparenden Aufbau der Getriebeeinheit zu realisieren, wird in der DE 44 08 719 C1 eine solche Anordnung der Komponenten der Getriebeeinheit vorgeschlagen, dass der Generator-Rotor den Elektromotor-Rotor derart umspannt, dass die Permanentmagnete des Generator-Rotors in Richtung zur Ausgangswelle hinter den Permanentmagneten des Elektromotor-Rotors angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird außerdem erreicht, dass die Permanentmagneten der beiden Rotoren im gleichen Abstand zu der Statorwicklung angeordnet werden können.

Ferner offenbart die FR-A-2,630,868 eine Getriebeeinheit, die zwischen einer Antriebswelle eines Dieselmotors und dem Schaltgetriebe eines Lastkraftwagens angeordnet ist. Wie in der einzigen Figur dieser Druckschrift dargestellt, sind der mit der Antriebswelle verbundene Antriebsrotor, der mit der Ausgangswelle verbundene Abtriebsrotor und der Stator konzentrisch übereinander angeordnet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebeeinheit der eingangs genannten Art vorzusehen, die einen platzsparenden und exakten Aufbau sowie eine einfache Montage der Getriebeeinheit ermöglicht.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Getriebeeinheit weist ein Gehäuse, einen mit einer Eingangswelle drehfest verbundenen hohlzylindrischen Antriebsrotor und einen mit einer Ausgangswelle, mit Antriebsachsen oder dergleichen gekoppelten hohlzylindrischen Abtriebsrotor, wobei die beiden Rotoren axial hintereinander in dem Gehäuse angeordnet sind und an ihren Innenseiten Permanentmagnete aufweisen, und einen innerhalb der Rotoren angeordneten hohlzylindrischen Stator mit wenigstens einer Kurzschlusswicklung, die mit den Permanentmagneten der Rotoren zusammenwirkt, wobei der Stator auf einer Statoraufnahme axial verschiebbar gelagert ist, auf. Weiter weist die Getriebeeinheit eine hohlzylindrische Getriebeachse auf, die fest mit dem Gehäuse verbunden ist und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt. Die beiden Rotoren sind drehbar auf dieser Getriebeachse gelagert, und die Statoraufnahme ist fest mit der Getriebeachse verbunden ist. Die hohlzylindrische Getriebeachse dient ferner der Durchführung von elektrischen Versorgungsleitungen und Durchleitung von hydraulischen und kühlungstechnischen Versorgungsleitungen für den Stator. Vorzugsweise ist die Getriebeachse an einer Seite fest mit dem Gehäuse verbunden und an ihrer anderen Seite gegen die oder in der Eingangswelle abgestützt.

Die Getriebeachse, auf der die beiden Rotoren und der Stator direkt bzw. indirekt über die Statoraufnahme gelagert sind, bestimmt die Positionen dieser Bauteile in dem Gehäuse und insbesondere auch relativ zueinander, so dass ein exakter Aufbau der Getriebeeinheit problemlos möglich ist. Da die elektrischen, hydraulischen und kühlungstechnischen Versorgungsleitungen für den Stator platzsparend durch die hohlzylindrische Getriebeachse geführt werden bzw. durch sie hindurch laufen, sind auch keine weiteren komplizierten Kupplungsvorrichtungen für diese Versorgungsleitungen erforderlich und die Montage kann wesentlich vereinfacht werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.

Diese Getriebeeinheit weist ebenfalls ein Gehäuse, einen mit einer Eingangswelle drehfest verbundenen hohlzylindrischen Antriebsrotor und einen zum Beispiel mit einer Ausgangswelle oder mit Antriebsachsen gekoppelten hohlzylindrischen Abtriebsrotor, wobei die beiden Rotoren axial hintereinander in dem Gehäuse angeordnet sind und an ihren Innenseiten Permanentmagnete aufweisen, und einen innerhalb der Rotoren angeordneten hohlzylindrischen Stator mit wenigstens einer Kurzschlusswicklung, der auf einer Statoraufnahme axial verschiebbar gelagert ist, welche fest mit dem Gehäuse verbunden ist, auf. In diesem Fall ist die Statoraufnahme direkt mit dem Gehäuse verbunden, und die Rotoren sind drehbar auf der Statoraufnahme gelagert. Außerdem sind die Versorgungsleitungen für den Stator durch die Statoraufnahme dem Stator geführt bzw. laufen durch sie hindurch.

Im Gegensatz zu der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird auf die zentrale Getriebeachse verzichtet und eine selbsttragende Konstruktion aufgebaut, bei der sich die beiden Rotoren direkt gegen die Statoraufnahme abstützen, wodurch sich auch eine bessere und exaktere Lagerung der Rotoren relativ zum Stator ergibt. Durch Weglassen der Getriebeachse entsteht innerhalb des Stators ein größerer Freiraum für die Steuerelektronik und das Gesamtgewicht der Getriebeeinheit wird verringert. Durch die Führung der verschiedenen Versorgungsleitungen durch die Statoraufnahme ist auch in diesem Fall eine einfache Montage der Getriebeeinheit möglich.

Grundsätzlich kann der Stator der Getriebeeinheit gemäß der Erfindung bei beiden Ausführungsformen eine Lagervorrichtung zum axial verschiebbaren Lagern des Stators auf der Statoraufnahme und eine integrierte Verstellvorrichtung zum axialen Verschieben des Stators auf der Statoraufnahme aufweisen oder eine Lagervorrichtung zum axial verschiebbaren Lagern des Stators auf der Statoraufnahme aufweisen und mit einer separaten Verstellvorrichtung zum axialen Verschieben des Stators auf der Statoraufnahme gekoppelt sein. Die Lagervorrichtung des Stators ist dabei bevorzugt ein Gleitlager oder ein Linearkugellager, und die integrierte oder separate Verstellvorrichtung ist vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen einer Getriebeeinheit unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Getriebeeinheit gemäß der Erfindung. Die Getriebeeinheit ist beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zwischen einem Verbrennungsmotor und den Antriebsachsen der Antriebsräder angeordnet. Mittels der Getriebeeinheit wird ein von dem Verbrennungsmotor eingeleitetes Drehmoment zunächst in ein elektromagnetisches Feld umgesetzt (Generatorfunktion) und dieses Feld dann zum Antrieb eines Rotors verwendet, der mit den Antriebsachsen der Antriebsräder verbunden ist (Elektromotorfunktion).
In dem mit 9 angedeuteten Gehäuse sind als wesentliche Komponenten der Getriebeeinheit eine Getriebeachse 8, ein Antriebsrotor 3, ein Abtriebsrotor 4, eine zweiteilige Statoraufnahme 6, 7 und ein Stator 5 angeordnet, wobei sämtliche Bauteile hohlzylindrisch ausgebildet sind. Die Getriebeachse 8 ist zentral in dem Gehäuse 9 angeordnet und mit einem ihrer Enden an dem Gehäuse 9 befestigt, beispielsweise verschraubt. Die Getriebeachse 8 erstreckt sich im wesentlichen durch das gesamte Gehäuse 9 ist mit ihrem anderen Ende gegen die bzw. in der Eingangswelle 1abgestützt, welche mit einer Antriebsmaschine (nicht dargestellt), wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor, zur Übertragung des durch die Antriebsmaschine erzeugten Drehmoments verbunden ist. Die Eingangswelle 1 ist zum Beispiel in der Form einer Kurbelwelle ausgebildet, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist.
Durch die zentral angeordnete Getriebeachse 8 sind die Positionen der übrigen Komponenten der Getriebeeinheit festgelegt, da diese direkt oder indirekt auf dieser Getriebeachse 8 gelagert sind. Der mit der Eingangswelle 1 über ein Mitnehmerblech 2 drehfest verbundene hohlzylindrische Antriebsrotor 3 und der mit den Antriebsachsen (nicht dargestellt) der Antriebsräder gekoppelte hohlzylindrische Abtriebsrotor 4 sind über Kugellager 14 bzw. 15 oder dergleichen direkt auf der Getriebeachse 8 gelagert. Die beiden Rotoren 3, 4 sind in axialer Richtung derart hintereinander angeordnet, dass der Abtriebsrotor 4 in Richtung zur Ausgangswelle bzw. zu Antriebsachsen hinter dem Antriebsrotor 3 positioniert ist. Die beiden hohlzylindrisch ausgebildeten Rotoren 3, 4 weisen an ihren Endabschnitten jeweils nach innen gerichtete Permanentmagneten (nicht dargestellt) auf, die entlang des Umfangs der Rotoren 3, 4 befestigt sind und eine wechselnde Polarität aufweisen.
Innerhalb der beiden hohlzylindrischen Rotoren 3, 4 ist der ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildete Stator 5 vorgesehen. Der Stator ist an einer Statoraufnahme befestigt, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig aufgebaut ist und aus einer ersten Statoraufnahme 6 auf der Antriebsseite und einer zweiten Statoraufnahme 7 auf der Abtriebsseite besteht, die im zusammengebauten Zustand der Getriebeeinheit fest miteinander verbunden sind. Die Statoraufnahme 6, 7 ist fest mit der Getriebeachse 8 verbunden, so dass eine festgelegte Positionsbeziehung zwischen den beiden Rotoren 3, 4 und der Statoraufnahme 6, 7 und damit dem Stator 5 gewährleistet ist.
Auf der zweiteiligen Statoraufnahme 6, 7 ist der Stator 5 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Hierzu weist der Stator in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine kombinierte Lagervorrichtung 10 und hydraulische Verstellung auf. Die Lagervorrichtung 10 des Stators 5 ist beispielsweise in der Form eines Gleitlagers ausgeführt.
Auf der Außenseite des Stators 5 ist wenigstens eine schaltbare Kurzschlusswicklung (nicht dargestellt) aufgebracht, die mit den Permanentmagneten der beiden Rotoren 3, 4 zusammenwirkt. Die axiale Verschiebung des Stators 5 und damit seiner Kurzschlusswicklung bewirkt, dass die wirksame Leiterlänge auf der Antriebsseite und der Abtriebsseite variiert wird. Durch diese Variation der Leiterlänge in den Magnetfeldern des Antriebsrotors 3 (Generatorteil) und des Abtriebsrotors 4 (Elektromotorteil) kann die Drehmomentübersetzung stufenlos gesteuert werden. Da die physikalische Funktionsweise eines solchen Aufbaus bereits hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt ist, soll an dieser Stelle hierauf nicht näher eingegangen werden, zumal die vorliegende Erfindung weder auf spezielle Anordnungen der Permanentmagneten und Kurzschlussleitungen noch auf spezielle Steuerprozesse der Kurzschlusswicklungen beschränkt ist. Ferner ist auch die Lagerung und Verschiebbarkeit des Stators 5 auf der Statoraufnahme 6, 7 nicht auf spezielle Lagervorrichtungen und Verstellvorrichtungen beschränkt.
Die für den Stator 5 benötigte Steuerelektronik (nicht dargestellt) ist in dem Freiraum 13 innerhalb des hohlzylindrischen Stators 5 und der hohlzylindrischen Statoraufnahme 6, 7 angeordnet. Die elektrischen Versorgungsleitungen (nicht dargestellt) für den Stator 5 sind in diesen Freiraum 13 durch die hohlzylindrische Getriebeachse 8 und entsprechende radiale und axiale Bohrungen (nicht dargestellt) geführt. Die hydraulischen und kühlungstechnischen Versorgungsleitungen (nicht dargestellt) sind durch üblicherweise konzentrisch angeordnete Kanäle in der Getriebeachse 8 gebildet, die über entsprechende radiale Bohrungen in der Getriebeachse mit Ringbohrungen oder Kanälen in der Statoraufnahme 6, 7 verbunden und abgedichtet werden.
Indem die Versorgungsleitungen durch die Getriebeachse 8 laufen bzw. geführt werden und die Steuerelektronik im Freiraum 13 innerhalb des Stators 5 angeordnet werden kann, wird ein platzsparender Aufbau der Getriebeeinheit vorgesehen. Außerdem ist eine derart aufgebaute Getriebeeinheit einfach zu montieren, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Hauptkomponenten der Getriebeeinheit, d. h. die beiden Rotoren und der Stator, sind direkt oder indirekt auf der gemeinsamen Getriebeachse 8 gelagert. Außerdem erfolgt die Momentabstützung des Stators 5 bei Betrieb der Getriebeeinheit über die Statoraufnahme 6, 7 ebenfalls über diese Getriebeachse 8, die fest am Gehäuse 9 angebracht ist.
Bei der Montage der Getriebeeinheit wird als erstes die Getriebeachse 8 mit dem Gehäuse 9 verschraubt und dann der Abtriebsrotor 4 mit entsprechender Lagerung 15 montiert. Gleichzeitig wird eine Statoreinheit aus Statoraufnahme 6, 7 und Stator 5vormontiert, was aufgrund der zweiteiligen Ausbildung der Statoraufnahme 6, 7 ebenfalls einfach bewerkstelligt werden kann. Diese Statoreinheit 5-7 enthält außerdem die Steuerelektronik für den Stator 5 sowie die entsprechenden elektrischen Versorgungsleitungen für den Stator 5, die an der Innenseite der hohlzylindrischen Statoraufnahme 6, 7 aus dieser herausgeführt sind, und die hydraulischen und kühlungstechnischen Versorgungsleitungen, deren Anschlüsse an der Innenseite der hohlzylindrischen Statoraufnahme 6, 7 angeordnet sind.
Anschließend wird die vormontierte Statoreinheit 5-7 auf der Getriebeachse 8 montiert. Hierbei werden auch die aus der Statoraufnahme 6, 7 herausgeführten elektrischen Versorgungsleitungen in entsprechende radiale Bohrungen der Getriebeachse 8 eingeführt und in der hohlzylindrischen Getriebeachse 8 zu einer axialen Bohrung an ihrem mit dem Gehäuse 9 verbundenen Ende gezogen. Die Anschlüsse der hydraulischen und kühlungstechnischen Versorgungsleitungen der Statoraufnahme 6, 7 werden bei korrekter gegenseitiger Anordnung von Statoraufnahme 6, 7 und Getriebeachse 8 automatisch über Dichtungen mit dem Bohrungs- und Kanalsystem in der Getriebeachse 8 verbunden.
Nun kann der Antriebsrotor 3 mit seiner Lagerung 14 auf der Getriebeachse 8 montiert werden. Nachdem das Getriebegehäuse 9 am Antriebsmotor montiert wurde, muss der Antriebsrotor 3 noch mit dem Mitnehmerblech 2 verschraubt werden, das mit der Eingangswelle 1 verbunden ist.
Der Aufbau der Getriebeeinheit gemäß der Erfindung ermöglicht somit einen besonders einfache Zusammenbau der Getriebeeinheit und stellt gleichzeitig eine platzsparende Konstruktion zur Verfügung.
Fig. 2 zeigt nun in schematischer Darstellung ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Getriebeeinheit gemäß der Erfindung. Dabei sind gleiche Komponenten der Getriebeeinheit mit den gleichen Bezugsziffern wie bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 gekennzeichnet.
Die Hauptkomponenten dieser Getriebeeinheit von Fig. 2 sind der Antriebsrotor 3, der Abtriebsrotor 4, die zweiteilige Statoraufnahme 6, 7 und der Stator 5'. Alle diese Bauteile sind hohlzylindrisch ausgebildet und in einem in Fig. 2 nur angedeuteten Gehäuse 9angeordnet. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 weist die in Fig. 2 dargestellte Getriebeeinheit keine zentrale Getriebeachse auf, statt dessen sind die Hauptkomponenten der Getriebeeinheit in Form einer selbsttragenden Konstruktion angeordnet.
Die Statoraufnahme 6, 7 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig aus einer ersten Statoraufnahme 6 auf der Antriebsseite und einer zweiten Statoraufnahme 7 auf der Abtriebsseite aufgebaut. Aufgrund der zweiteiligen Ausbildung der Statoraufnahme 6, 7 ist der Einbau des Stators 5' und der Steuerelektronik in die Statoraufnahme 6, 7 vereinfacht. Zusätzlich enthält die Statoraufnahme des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels ein Zwischenteil 12, welches die erste und die zweite Statoraufnahme 6, 7 innen miteinander verbindet, um die Stabilität der Statoraufnahme 6, 7 zu erhöhen.
Die Statoraufnahme 6, 7 ist an einem Ende fest mit dem Gehäuse 9 verbunden, beispielsweise verschraubt, so dass die Momentabstützung des Stators 5' über die Statoraufnahme 6, 7 direkt am Gehäuse 9 erfolgt. Der hohlzylindrische Abtriebsrotor 4 ist über eine geeignete Lagerung 15 direkt auf der zweiten Statoraufnahme 7 drehbar gelagert und mit einer Ausgangswelle, mit Antriebsachsen für Antriebsräder oder dergleichen gekoppelt. Der hohlzylindrisch ausgebildete Antriebsrotor 3 ist ebenfalls drehbar direkt an der ersten Statoraufnahme 6 über eine geeignete Lagerung 14 gelagert, wie in Fig. 2 dargestellt. Hierdurch ist die gegenseitige Positionierung der beiden Rotoren 3, 4 und des Stators 5' exakt festgelegt.
Der Antriebsrotor 3 ist wiederum über ein Mitnehmerblech 2 drehfest mit der Eingangswelle 1 verbunden. Hierbei ist der Antriebsrotor 3 zusätzlich in der Eingangswelle 1 abgestützt, wie in Fig. 2 dargestellt. Diese Eingangswelle 1 ist zur Übertragung des durch eine Antriebsmaschine, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, erzeugten Drehmoments mit der Antriebsmaschine verbunden. Die Eingangswelle 1 kann beispielsweise in der Form einer Kurbelwelle ausgebildet sein.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 sind die beiden Rotoren 3, 4 in axialer Richtung hintereinander angeordnet und weisen an ihren Endabschnitten jeweils nach innen gerichtete Permanentmagneten auf, die entlang des Umfangs der Rotoren 3, 4 befestigt sind und eine wechselnde Polarität aufweisen.
Auf der zweiteiligen Statoraufnahme 6, 7 ist der Stator 5' in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Hierzu weist der Stator in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 eine Lagervorrichtung 10' beispielsweise in der Form eines Linearkugellagers auf und ist mit einer separaten Verstellvorrichtung 11 zum Beispiel in Form eines Hydraulikzylinders gekoppelt. Aufgrund des Wegfalls der zentralen Getriebeachse 8 ist der Freiraum im Innern der Statoraufnahme 6, 7 groß genug, um neben der Steuerelektronik für den Stator 5' auch den Hydraulikzylinder 11 aufzunehmen. Die Verstellvorrichtung und damit auch der Stator 5' können somit im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel mit einer kombinierten Lager- und Verstellvorrichtung des Stators 5 einfacher und damit kostengünstiger aufgebaut sein. Insbesondere sind aufgrund der Verwendung von Linearkugellagern als Lagervorrichtung 10' im Vergleich zu Gleitlagern geringere Verstellkräfte erforderlich; durch die Trennung von Lagervorrichtung 10' und Verstellvorrichtung 11 können erforderliche Dichtungen minimiert und damit ebenfalls die erforderlichen Verstellkräfte reduziert werden; und aufgrund der Trennung von Lagervorrichtung 10' und Verstellvorrichtung 11 ist die Gefahr von Verspannungen der Verstellvorrichtung verringert.
Auf der Außenseite des Stators 5' ist wenigstens eine schaltbare Kurzschlusswicklung aufgebracht, die mit den Permanentmagneten der beiden Rotoren 3, 4 zusammenwirkt, so dass in der bereits in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise die Drehmomentübersetzung von dem Antriebsrotor 3 auf den Abtriebsrotor 4 stufenlos gesteuert werden kann.
Die Zuführung der verschiedenen Versorgungsleitungen für den Stator 5' ist nach Wegfall der Getriebeachse 8 noch einfacher, da sie direkt vom Innern der Statoraufnahme 6, 7 durch eine zentrale Bohrung an der Seite der Verbindung mit dem Gehäuse 9 laufen bzw. herausführbar sind. Dies vereinfacht zudem die Montage dieser Getriebeeinheit von Fig. 2. Außerdem kann die Anbindung der Kühlung des Stators 5' beispielsweise über schwimmend gelagerte Kühlstangen oder durch bewegliche Kühlleitungen erfolgen.
Es wird darauf hingewiesen, dass auch dieses Ausführungsbeispiel von Fig. 2 nicht auf spezielle Konstruktionen des Stators 5' beschränkt ist. Insbesondere kann auch dieser Stator 5' wie der Stator des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels, d. h. mit einer kombinierten Lager- und Verstellvorrichtung, aufgebaut sein. Ebenso könnte grundsätzlich auch der Stator 5' mit separatem Hydraulikzylinder 11, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, in die Getriebeeinheit von Fig. 1 integriert werden; aufgrund des kleineren Freiraums 13 im Innern der Statoraufnahme 6, 7 ist dies aber mit den derzeitigen Gehäusegeometrien nicht zu realisieren. Während die kombinierten Lager- und Verstellvorrichtung des Stators 5 von Fig. 1 Gleitlager erfordert, kann die Lagervorrichtung 10' des Stators 5' von Fig. 2 mit Linearkugellagern ausgeführt werden. Selbstverständlich können aber auch andere geeignete Lagervorrichtungen für die beiden Statoren 5, 5' eingesetzt werden.
Bei der Montage der Getriebeeinheit erfolgt zunächst eine Vormontage der Statoreinheit aus Statoraufnahmen 6, 7 und Stator 5'. Diese Statoreinheit 5'-7 enthält außerdem die Steuerelektronik für den Stator 5', den separaten Hydraulikzylinder 11 und die entsprechenden elektrischen Versorgungsleitungen für den Stator 5', die sofort durch die zentrale Bohrung an der einen Stirnseite der Statoreinheit 5'-7 herausgeführt werden, und die entsprechenden hydraulischen und kühlungstechnischen Versorgungsleitungen, die in einem Bohrungs- und Kanalsystem (nicht dargestellt) im Endbereich der Statoraufnahme 7 münden. Anschließend wird der Abtriebsrotor 4 über die entsprechende Lagerung 15 auf der Statoraufnahme 6, 7 montiert. Die feste Verbindung zwischen Statoreinheit 5'-7 und Gehäuse 9 erfolgt vorzugsweise über eine Befestigungsscheibe 16.
Nun wird der Antriebsrotor 3 mit seiner Lagerung 14 an der ersten Statoraufnahme 6 montiert. Nachdem das Getriebegehäuse 9 am Antriebsmotor montiert wurde, muss der Antriebsrotor 3 noch mit dem Mitnehmerblech 2 verschraubt werden, das mit der Eingangswelle 1 verbunden ist.
Auch die Getriebeeinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine platzsparende und gleichzeitig einfach zu montierende Konstruktion zur Verfügung. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel von Fig. 2 aber noch weitere Vorteile.
Durch den Wegfall der zentralen Getriebeachse 8 wird die gesamte Getriebeeinheit leichter. Außerdem existiert eine verbesserte Lagerung der beiden Rotoren 3, 4 relativ zum Stator 5 durch die direkte Lagerung der Rotoren auf den Statoraufnahmen 6 und 7.
Ferner ist die Zuführung bzw. Durchleitung der Versorgungsleitungen durch die zentrale Bohrung in der zweiten Statoraufnahme 7 auf der Abtriebsseite einfacher als durch entsprechende Bohrungen in der Getriebeachse 8. Wie bereits oben erwähnt, bietet die in Fig. 2 veranschaulichte Getriebeeinheit außerdem einen größeren Freiraum 13 für Steuerelektronik, Hydraulik und Kühlung innerhalb des Stators 5 und ermöglicht eine einfachere Montage der gesamten Getriebeeinheit. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Eingangswelle
2 Mitnehmerblech
3 Antriebsrotor
4 Abtriebsrotor
5, 5' Stator
6 Statoraufnahme Antriebsseite
7 Statoraufnahme Abtriebsseite
8 Getriebeachse
9 Gehäuse
10, 10' Lagervorrichtung des Stators
11 separate Verstellvorrichtung des Stators
12 Zwischenteil Statoraufnahme
13 Freiraum für Steuerelektronik
14 Kugellager Antriebsrotor
15 Kugellager Abtriebsrotor
16 Befestigungsscheibe

Claims

1. Getriebeeinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (9);
einem mit einer Eingangswelle (1) drehfest verbundenen hohlzylindrischen Antriebsrotor (3) und einem hohlzylindrischen Abtriebsrotor (4), wobei die beiden Rotoren (3, 4) axial hintereinander in dem Gehäuse (9) angeordnet sind und an ihren Innenseiten Permanentmagnete aufweisen; und
einem innerhalb der Rotoren (3, 4) angeordneten hohlzylindrischen Stator (5) mit wenigstens einer Kurzschlusswicklung, der auf einer Statoraufnahme (6, 7) axial verschiebbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Getriebeeinheit weiter eine hohlzylindrische Getriebeachse (8) aufweist, die fest mit dem Gehäuse (9) verbunden ist und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt;
dass die Rotoren (3, 4) drehbar auf der Getriebeachse (8) gelagert sind und die Statoraufnahme (6, 7) fest mit der Getriebeachse (8) verbunden ist; und
dass die Versorgungsleitungen für den Stator (5) durch die Getriebeachse laufen bzw. geführt sind.

2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeachse (8) an einem Ende fest mit dem Gehäuse (9) verbunden und an ihrem anderen Ende gegen die Eingangswelle (1) abgestützt ist.

3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeachse (8) radiale Bohrungen aufweist, durch welche die Versorgungsleitungen für den Stator dem Stator (5) zuführbar sind bzw. mit entsprechenden Anschlüssen des Stators (5) verbindbar sind.

4. Getriebeeinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (9);
einem mit einer Eingangswelle (1) drehfest verbundenen hohlzylindrischen Antriebsrotor (3) und einem hohlzylindrischen Abtriebsrotor (4), wobei die beiden Rotoren (3, 4) axial hintereinander in dem Gehäuse (9) angeordnet sind und an ihren Innenseiten Permanentmagnete aufweisen; und
einem innerhalb der Rotoren (3, 4) angeordneten hohlzylindrischen Stator (5') mit wenigstens einer Kurzschlusswicklung, der auf einer Statoraufnahme (6, 7) axial verschiebbar gelagert ist, welche fest mit dem Gehäuse (9) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Statoraufnahme (6, 7) direkt mit dem Gehäuse (9) verbunden ist und die Rotoren (3, 4) drehbar auf der Statoraufnahme (6, 7) gelagert sind; und
dass Versorgungsleitungen für den Stator (5') durch die Statoraufnahme (6, 7) laufen bzw. geführt sind.

5. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (5; 5') eine Lagervorrichtung (10) zum axial verschiebbaren Lagern des Stators auf der Statoraufnahme (6, 7) und eine Verstellvorrichtung zum axialen Verschieben des Stators auf der Statoraufnahme aufweist.

6. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (5; 5') eine Lagervorrichtung (10') zum axial verschiebbaren Lagern des Stators auf der Statoraufnahme (6, 7) aufweist und mit einer separaten Verstellvorrichtung (11) zum axialen Verschieben des Stators auf der Statoraufnahme gekoppelt ist.

7. Getriebeeinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (10; 10') des Stators (5; 5') ein Gleitlager oder ein Linearkugellager ist.

8. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung des Stators (5) bzw. die separate Verstellvorrichtung (11) für den Stator (5') als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.

9. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik für den Stator (5; 5') in einem an die Innenseite des Stators angrenzenden Freiraum (13) angeordnet ist.