DE10163226A1 - Gearbox unit for series hybrid vehicle, has rotors rotatably mounted on hollow cylindrical gearbox axle fixed to housing and extending essentially along its entire length - Google Patents
Gearbox unit for series hybrid vehicle, has rotors rotatably mounted on hollow cylindrical gearbox axle fixed to housing and extending essentially along its entire lengthInfo
- Publication number
- DE10163226A1 DE10163226A1 DE10163226A DE10163226A DE10163226A1 DE 10163226 A1 DE10163226 A1 DE 10163226A1 DE 10163226 A DE10163226 A DE 10163226A DE 10163226 A DE10163226 A DE 10163226A DE 10163226 A1 DE10163226 A1 DE 10163226A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stator
- housing
- hollow cylindrical
- rotors
- gear unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/46—Series type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
- B60K17/12—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of electric gearing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Getriebeeinheit für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. 4. The present invention relates to a gear unit, in particular a Gear unit for motor vehicles according to the preamble of claim 1 or 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. In motor vehicles, gear units are known in which an internal combustion engine is connected to a generator for power generation and the drive by a Electric motor is accomplished, which is fed by the aforementioned generator. Such a generator-electric motor combination is for example in the DE 44 08 719 C1 of the applicant is disclosed. This generator-electric motor combination has a housing in which the rotor and the stator of both the generator and of the electric motor are arranged. Furthermore, one is on an input shaft attached hollow cylindrical generator rotor and one attached to an output shaft hollow cylindrical electric motor rotor provided, the two rotors axially lie one behind the other and distributed on the inside in the circumferential direction Have permanent magnets with changing polarity. The hollow cylindrical stator is arranged and has axially displaceable within the hollow cylindrical rotors at least one short-circuit winding, which depends on the position of the Permanent magnets of the two rotors are switched to each other.
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. Both the generator rotor and the electric motor rotor occur with the same fixed winding of the single stator interacting. By the axial Movability of the stator with its short-circuit winding can be the effective one Conductor length in the generator part and electric motor part can be varied. So through the Displacement of the stator in a wide range any torque ratio adjusted and thus a continuously variable electric transmission can be provided.
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. In order to realize a space-saving construction of the gear unit, the DE 44 08 719 C1 such an arrangement of the components of the transmission unit proposed that the generator rotor spans the electric motor rotor such that the permanent magnets of the generator rotor towards the output shaft behind the Permanent magnets of the electric motor rotor are arranged. By this arrangement it is also achieved that the permanent magnets of the two rotors in the same Distance to the stator winding can be arranged.
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. Furthermore, FR-A-2,630,868 discloses a transmission unit which is between a Drive shaft of a diesel engine and the gearbox of a truck is arranged. As shown in the single figure of this document, the one with the Drive shaft connected to the drive rotor, which is connected to the output shaft Output rotor and the stator arranged concentrically one above the other.
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. The object of the present invention is to provide a gear unit of the beginning to provide the type mentioned, a space-saving and precise structure and a allows easy assembly of the gear unit.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by a Gear unit with the features of claim 1 solved.
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. The gear unit has a housing, one with an input shaft in a rotationally fixed manner connected hollow cylindrical drive rotor and one with an output shaft, with Drive axles or the like coupled hollow cylindrical output rotor, the two rotors are arranged axially one behind the other in the housing and on their Have inside permanent magnets, and one inside the rotors arranged hollow cylindrical stator with at least one short-circuit winding with the permanent magnet of the rotors cooperates, the stator on one Stator receptacle is mounted axially. The gear unit also has a hollow cylindrical gear axis, which is firmly connected to the housing and in extends substantially over the entire length of the housing. The two rotors are rotatably mounted on this gear axis, and the stator is fixed to the Gear axis is connected. The hollow cylindrical gear axis also serves Implementation of electrical supply lines and passage of hydraulic and cooling supply lines for the stator. The gear axis is preferably connected to the housing on one side and supported on its other side against or in the input shaft.
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. The gear axis on which the two rotors and the stator directly or indirectly via the stator mount are stored, determines the positions of these components in the Housing and in particular also relative to each other, so that an exact structure of the Gear unit is possible without any problems. Because the electrical, hydraulic and cooling supply lines for the stator save space due to the hollow cylindrical gear axis are guided or run through it, too no further complicated coupling devices for these supply lines required and assembly can be simplified considerably.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. According to a second aspect of the invention, the above object is achieved by a Gear unit with the features of claim 4 solved.
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. This gear unit also has a housing, one with an input shaft non-rotatably connected hollow cylindrical drive rotor and one with, for example Output shaft or hollow cylindrical output rotor coupled to drive axles, wherein the two rotors are arranged axially one behind the other in the housing and on have permanent magnets on the inside and one inside the rotors arranged hollow cylindrical stator with at least one short-circuit winding, the is axially slidably mounted on a stator receptacle, which is fixed to the housing is connected to. In this case, the stator mount is directly with the housing connected, and the rotors are rotatably supported on the stator mount. Moreover are the supply lines for the stator through the stator holder to the stator led or run through it.
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. In contrast to the first embodiment described above, the central Transmission axis is dispensed with and a self-supporting structure is built, in which support the two rotors directly against the stator mount, which also creates a better and more accurate storage of the rotors relative to the stator results. By leaving out the gear axis creates a larger free space for the Control electronics and the total weight of the gear unit is reduced. Through the Routing the various supply lines through the stator holder is also in In this case, a simple assembly of the gear unit is possible.
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. Basically, the stator of the gear unit according to the invention can be used in both Embodiments of a bearing device for axially displaceable mounting of the stator on the stator holder and an integrated adjustment device for axial displacement of the stator on the stator or have a bearing device for axial have displaceable bearings of the stator on the stator and with a separate adjustment device for axial displacement of the stator on the Be coupled stator receptacle. The bearing device of the stator is preferably a Plain bearings or a linear ball bearing, and the integrated or separate adjustment device is preferably designed as a hydraulic cylinder.
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: Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of two preferred embodiments of one Gear unit clarified with reference to the accompanying drawings. In this demonstrate:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung; und Figure 1 is a schematic representation of a transmission unit according to a first embodiment according to the present invention. and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 is a schematic representation of a transmission unit according to a second embodiment according to the present invention.
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). Fig. 1 shows a schematic representation of a first preferred embodiment of a transmission unit according to the invention. The gear unit is arranged, for example, in a motor vehicle between an internal combustion engine and the drive axles of the drive wheels. Using the gear unit, a torque initiated by the internal combustion engine is first converted into an electromagnetic field (generator function) and this field is then used to drive a rotor which is connected to the drive axles of the drive wheels (electric motor function).
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. A housing axis 8 , a drive rotor 3 , an output rotor 4 , a two-part stator receptacle 6 , 7 and a stator 5 are arranged as essential components of the gear unit in the housing indicated by 9, all components being hollow-cylindrical. The gear axis 8 is arranged centrally in the housing 9 and fastened with one of its ends to the housing 9 , for example screwed. The gear axis 8 extends essentially through the entire housing 9 and is supported at its other end against or in the input shaft 1 , which is provided with a drive machine (not shown), such as an internal combustion engine, for transmitting the torque generated by the drive machine connected is. The input shaft 1 is designed, for example, in the form of a crankshaft, as is indicated in FIG. 1.
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. The positions of the other components of the gear unit are determined by the centrally arranged gear axis 8 , since these are mounted directly or indirectly on this gear axis 8 . The hollow cylindrical drive rotor 3 , which is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 1 via a driving plate 2, and the hollow cylindrical output rotor 4 coupled to the drive axles (not shown) of the drive wheels are mounted directly on the gear axis 8 via ball bearings 14 or 15 or the like. The two rotors 3 , 4 are arranged one behind the other in the axial direction in such a way that the output rotor 4 is positioned behind the drive rotor 3 in the direction of the output shaft or drive axes. The two hollow-cylindrical rotors 3 , 4 each have inward permanent magnets (not shown) at their end sections, which are fastened along the circumference of the rotors 3 , 4 and have an alternating polarity.
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. Within the two hollow cylindrical rotors 3 , 4 , the stator 5 , which is also hollow cylindrical, is provided. The stator is fastened to a stator receptacle, which is constructed in two parts in the exemplary embodiment shown and consists of a first stator receptacle 6 on the drive side and a second stator receptacle 7 on the output side, which are firmly connected to one another in the assembled state of the gear unit. The stator holder 6 , 7 is firmly connected to the gear axis 8 , so that a fixed positional relationship between the two rotors 3 , 4 and the stator holder 6 , 7 and thus the stator 5 is ensured.
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. On the two-part stator receptacle 6 , 7 , the stator 5 is slidably mounted in the axial direction. For this purpose, the stator in the exemplary embodiment shown has a combined bearing device 10 and hydraulic adjustment. The bearing device 10 of the stator 5 is designed, for example, in the form of a plain bearing.
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. At least one switchable short-circuit winding (not shown), which interacts with the permanent magnets of the two rotors 3 , 4 , is applied to the outside of the stator 5 . The axial displacement of the stator 5 and thus its short-circuit winding has the effect that the effective conductor length on the drive side and the output side is varied. This variation in the conductor length in the magnetic fields of the drive rotor 3 (generator part) and the output rotor 4 (electric motor part) allows the torque transmission to be steplessly controlled. Since the physical mode of operation of such a structure is already well known from the prior art, it will not be dealt with in more detail here, especially since the present invention is neither restricted to special arrangements of the permanent magnets and short-circuit lines nor to special control processes of the short-circuit windings. Furthermore, the storage and displaceability of the stator 5 on the stator receptacle 6 , 7 is also not limited to special bearing devices and adjusting devices.
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. The control electronics (not shown) required for the stator 5 are arranged in the free space 13 within the hollow cylindrical stator 5 and the hollow cylindrical stator receptacle 6 , 7 . The electrical supply lines (not shown) for the stator 5 are guided into this free space 13 through the hollow cylindrical gear axis 8 and corresponding radial and axial bores (not shown). The hydraulic and cooling-technical supply lines (not shown) are formed by usually concentrically arranged channels in the gear axis 8 , which are connected and sealed via corresponding radial bores in the gear axis with ring bores or channels in the stator receptacle 6 , 7 .
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. Since the supply lines run or are guided through the gear axis 8 and the control electronics can be arranged in the free space 13 within the stator 5 , a space-saving construction of the gear unit is provided. In addition, a gear unit constructed in this way is easy to assemble, as will be described below. The main components of the gear unit, ie the two rotors and the stator, are mounted directly or indirectly on the common gear axis 8 . In addition, the torque support of the stator 5 takes place during operation of the gear unit via the stator receptacle 6 , 7 also via this gear axis 8 , which is fixedly attached to the housing 9 .
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. When assembling the gear unit, the gear axis 8 is first screwed to the housing 9 and then the output rotor 4 is mounted with the corresponding bearing 15 . At the same time, a stator unit consisting of stator receptacle 6 , 7 and stator 5 is preassembled, which can also be easily accomplished due to the two-part design of stator receptacle 6 , 7 . This stator unit 5-7 also contains the control electronics for the stator 5 and the corresponding electrical supply lines for the stator 5 , which are led out of the inside of the hollow cylindrical stator receptacle 6 , 7 , and the hydraulic and cooling-technical supply lines, their connections on the inside the hollow cylindrical stator receptacle 6 , 7 are arranged.
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. The pre-assembled stator unit 5-7 is then mounted on the gear axis 8 . In this case, the electrical supply lines led out of the stator receptacle 6 , 7 are also introduced into corresponding radial bores of the gear axis 8 and drawn in the hollow cylindrical gear axis 8 into an axial bore at its end connected to the housing 9 . The connections of the hydraulic and cooling technical supply lines of the stator holder 6, 7 are automatically connected with correct mutual assembly of stator holder 6, 7 and the transmission axis 8 via seals with the bore and channel system in the transmission axis. 8
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. Now the drive rotor 3 with its bearing 14 can be mounted on the gear axis 8 . After the gear housing 9 has been mounted on the drive motor, the drive rotor 3 still has to be screwed to the driving plate 2 , which is connected to the input shaft 1 .
Der Aufbau der Getriebeeinheit gemäß der Erfindung ermöglicht somit einen besonders einfache Zusammenbau der Getriebeeinheit und stellt gleichzeitig eine platzsparende Konstruktion zur Verfügung. The construction of the gear unit according to the invention thus enables a particularly simple assembly of the gear unit and at the same time represents a space-saving Construction available.
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. Fig. 2 now shows a schematic representation of a second preferred embodiment of a transmission unit according to the invention. The same components of the gear unit are identified by the same reference numerals as in the first exemplary embodiment of FIG. 1 described above.
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. The main components of this gear unit of FIG. 2 are the drive rotor 3 , the driven rotor 4 , the two-part stator receptacle 6 , 7 and the stator 5 '. All of these components have a hollow cylindrical design and are arranged in a housing 9, which is only indicated in FIG. 2. In contrast to the first exemplary embodiment from FIG. 1, the gear unit shown in FIG. 2 does not have a central gear axis, instead the main components of the gear unit are arranged in the form of a self-supporting construction.
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. In this exemplary embodiment too, the stator receptacle 6 , 7 is constructed in two parts from a first stator receptacle 6 on the drive side and a second stator receptacle 7 on the output side. Due to the two-part design of the stator receptacle 6 , 7 , the installation of the stator 5 'and the control electronics in the stator receptacle 6 , 7 is simplified. In addition, the stator receptacle of the exemplary embodiment shown in FIG. 2 contains an intermediate part 12 which connects the first and the second stator receptacles 6 , 7 to one another on the inside in order to increase the stability of the stator receptacle 6 , 7 .
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. The stator receptacle 6 , 7 is firmly connected at one end to the housing 9 , for example screwed, so that the stator 5 'is supported directly on the housing 9 via the stator receptacle 6 , 7 . The hollow cylindrical driven rotor 4 is mounted directly on the second stator holder 7 mounted via a suitable bearing 15 and coupled to an output shaft with drive shafts for driving wheels or the like. The hollow cylindrical drive rotor 3 is also rotatably mounted directly on the first stator receptacle 6 via a suitable bearing 14 , as shown in FIG. 2. As a result, the mutual positioning of the two rotors 3 , 4 and the stator 5 'is precisely defined.
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. The drive rotor 3 is in turn non-rotatably connected to the input shaft 1 via a driving plate 2 . Here, the drive rotor 3 is additionally supported in the input shaft 1 , as shown in FIG. 2. This input shaft 1 is connected to the drive machine in order to transmit the torque generated by a drive machine, such as an internal combustion engine. The input shaft 1 can be designed, for example, in the form of a crankshaft.
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. As in the first exemplary embodiment of FIG. 1, the two rotors 3 , 4 are arranged one behind the other in the axial direction and each have inward permanent magnets at their end sections, which are fastened along the circumference of the rotors 3 , 4 and have an alternating polarity.
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. On the two-part stator receptacle 6 , 7 , the stator 5 'is slidably mounted in the axial direction. For this purpose, the stator in the exemplary embodiment of FIG. 2 has a bearing device 10 ', for example in the form of a linear ball bearing, and is coupled to a separate adjusting device 11, for example in the form of a hydraulic cylinder. Due to the omission of the central transmission axis 8 , the free space inside the stator receptacle 6 , 7 is large enough to accommodate the hydraulic cylinder 11 in addition to the control electronics for the stator 5 '. The adjusting device and thus also the stator 5 'can thus be constructed in a simpler and thus less expensive manner in comparison to the first exemplary embodiment with a combined bearing and adjusting device of the stator 5 . In particular, due to the use of linear ball bearings as the bearing device 10 ', lower adjustment forces are required compared to plain bearings; by separating the bearing device 10 'and adjusting device 11 , the required seals can be minimized and the required adjusting forces can also be reduced; and due to the separation of the bearing device 10 'and the adjusting device 11 , the risk of tensioning the adjusting device is reduced.
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. On the outside of the stator 5 ', at least one switchable short-circuit winding is applied, which interacts with the permanent magnets of the two rotors 3 , 4 , so that the torque transmission from the drive rotor 3 to the output rotor 4 is infinitely variable in the manner already described in connection with the first exemplary embodiment can be controlled.
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. The supply of the various supply lines for the stator 5 'is even easier after the transmission axis 8 has been omitted, since they run or can be led out directly from the inside of the stator receptacle 6 , 7 through a central bore on the side of the connection to the housing 9 . This also simplifies the assembly of this gear unit of FIG. 2. In addition, the cooling of the stator 5 'can be connected, for example, via floating cooling rods or by means of movable cooling lines.
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. It is pointed out that this exemplary embodiment of FIG. 2 is also not restricted to special constructions of the stator 5 '. In particular, this stator 5 'can also be constructed like the stator of the exemplary embodiment shown in FIG. 1, ie with a combined bearing and adjusting device. In principle, the stator 5 'with a separate hydraulic cylinder 11 , as shown in FIG. 2, could also be integrated into the gear unit of FIG. 1; due to the smaller free space 13 inside the stator receptacle 6 , 7 , however, this cannot be achieved with the current housing geometries. While the combined bearing and adjustment device of the stator 5 of FIG. 1 requires plain bearings, the bearing device 10 'of the stator 5 ' of FIG. 2 can be implemented with linear ball bearings. Of course, other suitable bearing devices can also be used for the two stators 5 , 5 '.
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. When assembling the gear unit, the stator unit consisting of stator receptacles 6 , 7 and stator 5 'is preassembled. This stator unit 5 '- 7 also contains the control electronics for the stator 5 ', the separate hydraulic cylinder 11 and the corresponding electrical supply lines for the stator 5 ', which are led out immediately through the central bore on one end face of the stator unit 5 ' - 7 , and the corresponding hydraulic and cooling supply lines, which open into a bore and channel system (not shown) in the end region of the stator receptacle 7 . Subsequently, the driven rotor 4 through the stator holder 15 on the corresponding bearing 6 is mounted. 7 The fixed connection between the stator unit 5 ′ - 7 and the housing 9 is preferably carried out via a fastening disk 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. Now, the drive rotor 3 is mounted with its bearing 14 at the first stator seat. 6 After the gear housing 9 has been mounted on the drive motor, the drive rotor 3 still has to be screwed to the driving plate 2 , which is connected to the input shaft 1 .
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. The gear unit according to the second exemplary embodiment of the invention also provides a space-saving and at the same time easy to assemble construction. In contrast to the first exemplary embodiment from FIG. 1, the second exemplary embodiment from FIG. 2 shows still further advantages.
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. The omission of the central gear axis 8 makes the entire gear unit lighter. There is also an improved mounting of the two rotors 3 , 4 relative to the stator 5 due to the direct mounting of the rotors on the stator receptacles 6 and 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
Furthermore, the supply or passage of the supply lines through the central bore in the second stator receptacle 7 on the driven side is simpler than through corresponding bores in the gear axis 8 . As already mentioned above, the gear unit illustrated in FIG. 2 also offers a larger free space 13 for control electronics, hydraulics and cooling within the stator 5 and enables the entire gear unit to be assembled more easily. REFERENCE SIGN LIST 1 input shaft
2 drive plate
3 drive rotor
4 output rotor
5 , 5 'stator
6 Stator receptacle on the drive side
7 Stator receptacle on the driven side
8 gear axis
9 housing
10 , 10 'bearing device of the stator
11 separate adjustment device of the stator
12 Intermediate part of stator holder
13 Free space for control electronics
14 ball bearing drive rotor
15 ball bearing output rotor
16 mounting disc
Claims (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. 1. Gear unit, in particular for a motor vehicle, with a housing ( 9 );
a hollow cylindrical drive rotor ( 3 ) connected in a rotationally fixed manner to an input shaft ( 1 ) and a hollow cylindrical output rotor ( 4 ), the two rotors ( 3 , 4 ) being arranged axially one behind the other in the housing ( 9 ) and having permanent magnets on their inner sides; and
a hollow cylindrical stator ( 5 ) arranged within the rotors ( 3 , 4 ) with at least one short-circuit winding, which is axially displaceably mounted on a stator receptacle ( 6 , 7 ),
characterized by
that the gear unit further has a hollow cylindrical gear axis ( 8 ) which is fixedly connected to the housing ( 9 ) and extends essentially over the entire length of the housing;
that the rotors ( 3 , 4 ) are rotatably mounted on the gear axis ( 8 ) and the stator receptacle ( 6 , 7 ) is firmly connected to the gear axis ( 8 ); and
that the supply lines for the stator ( 5 ) run or are routed through the gear axis.
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. 4. gear unit, in particular for a motor vehicle, with a housing ( 9 );
a hollow cylindrical drive rotor ( 3 ) connected in a rotationally fixed manner to an input shaft ( 1 ) and a hollow cylindrical output rotor ( 4 ), the two rotors ( 3 , 4 ) being arranged axially one behind the other in the housing ( 9 ) and having permanent magnets on their inner sides; and
a hollow cylindrical stator ( 5 ') arranged within the rotors ( 3 , 4 ) with at least one short-circuit winding, which is axially displaceably mounted on a stator receptacle ( 6 , 7 ) which is fixedly connected to the housing ( 9 ),
characterized,
that the stator holder ( 6 , 7 ) is connected directly to the housing ( 9 ) and the rotors ( 3 , 4 ) are rotatably mounted on the stator holder ( 6 , 7 ); and
that supply lines for the stator ( 5 ') run or are guided through the stator receptacle ( 6 , 7 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10163226A DE10163226A1 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Gearbox unit for series hybrid vehicle, has rotors rotatably mounted on hollow cylindrical gearbox axle fixed to housing and extending essentially along its entire length |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10163226A DE10163226A1 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Gearbox unit for series hybrid vehicle, has rotors rotatably mounted on hollow cylindrical gearbox axle fixed to housing and extending essentially along its entire length |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10163226A1 true DE10163226A1 (en) | 2003-07-10 |
Family
ID=7710353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10163226A Withdrawn DE10163226A1 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Gearbox unit for series hybrid vehicle, has rotors rotatably mounted on hollow cylindrical gearbox axle fixed to housing and extending essentially along its entire length |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10163226A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007036275A1 (en) | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hybrid drive train of a motor vehicle |
| US7549939B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-06-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Continuously variable transmission |
| WO2016201705A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Electric vehicle and driving system for electric vehicle |
-
2001
- 2001-12-21 DE DE10163226A patent/DE10163226A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007036275A1 (en) | 2005-09-28 | 2007-04-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hybrid drive train of a motor vehicle |
| US7549939B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-06-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Continuously variable transmission |
| WO2016201705A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Electric vehicle and driving system for electric vehicle |
| US10464633B2 (en) | 2015-06-19 | 2019-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Electric vehicle and driving system for electric vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4404791C1 (en) | Structural unit comprising an internal combustion engine and an electrical generator | |
| DE112010004408B4 (en) | Electric motor with planetary gear set with several gear ratios that can be selected by installing the components | |
| EP2176085B1 (en) | Drive train for a motor vehicle | |
| WO2014008896A1 (en) | Electric axle with a two gear transmission | |
| DE202010001318U1 (en) | Electric final drive assembly | |
| DE102005003077B4 (en) | Drive unit for a motor vehicle | |
| WO2019175170A1 (en) | Electric vehicle | |
| DE102021002939A1 (en) | Axial flux machine and drive train for a motor vehicle | |
| EP4208360A1 (en) | Purely electric drive system comprising two motors | |
| DE102009006424A1 (en) | Drive axle for operating left and right wheels of motor vehicle, has reduction gears designed such that drive motor and outputs of differential gear comprise rotational axis and arranged non-coaxially to common rotational axis of shafts | |
| DE102018114382A1 (en) | Drive unit for a drive train of an electrically drivable motor vehicle and drive arrangement | |
| DE102008035091A1 (en) | Drive device for use in transportation unit for independent driving of two bodies arranged coaxially with each other, has two stators, two rotors and holder for twist-proof fastening of drive device | |
| DE102018201822A1 (en) | An electric drive system for an electrically powered vehicle and method for manufacturing an electric drive system for an electrically powered vehicle | |
| DE10129152B4 (en) | Drive assembly and drive device for vehicles | |
| DE60316239T2 (en) | Hybrid transmission | |
| DE10163226A1 (en) | Gearbox unit for series hybrid vehicle, has rotors rotatably mounted on hollow cylindrical gearbox axle fixed to housing and extending essentially along its entire length | |
| AT523723B1 (en) | GEAR MOTOR | |
| DE102012007623B4 (en) | motor-gear unit | |
| DE19961053A1 (en) | Wheel drive device and axle unit for use in wheel drives | |
| DE102020203945A1 (en) | Stator winding system with serial coil winding | |
| EP3374221B1 (en) | Drive device for a motor vehicle | |
| WO2020099365A1 (en) | Electric-motor driven rigid axle for vehicles, in particular commercial vehicles, and method for operating same, computer program product, open-loop and/or closed-loop controller and motor vehicle | |
| EP3582374A1 (en) | Electric machine for a traction device, electric drive and method for operating an electric machine | |
| DE102019205755A1 (en) | Gear arrangement and motor vehicle | |
| DE102022001409B4 (en) | Electric drive system for a motor vehicle, and method for operating such an electric drive system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8105 | Search report available | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: H02K 5100 |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| R084 | Declaration of willingness to licence | ||
| R084 | Declaration of willingness to licence |
Effective date: 20110702 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |