DE102015122136A1 - Fahrzeuggetriebe, Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines solchen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung stellt ein Fahrzeuggetriebe (10) mit den folgenden Merkmalen bereit: Das Fahrzeuggetriebe (10) umfasst einen Antriebsrotor (11), einen Abtriebsrotor (12), einen Stator (13) und einen Akkumulator (14); der Antriebsrotor (11) und der Abtriebsrotor (12) sind um den Stator (13) drehbar gelagert; der Stator (13) ist zwischen dem Antriebsrotor (11) und dem Abtriebsrotor (12) verschiebbar gelagert; und der Akkumulator (14) ist elektrisch mit dem Stator (13) verbunden. Die Erfindung stellt ferner einen entsprechendes Antriebsstrang (10, 15, 16), eine entsprechende Verwendung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuggetriebes (10) bereit.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus einen entsprechendes Antriebsstrang, eine entsprechende Verwendung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuggetriebes.
- Stand der Technik
- Im Maschinenbau wird jegliche Vorrichtung zur kinematisch gekoppelten Wandlung oder Umsetzung von Bewegung als Getriebe bezeichnet. Als Fahrzeuggetriebe ist hierbei jedwedes Getriebe für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges bekannt, welches dessen Motordrehzahl auf eine gewünschte oder erforderliche Abtriebsdrehzahl übersetzt. Der Stand der Technik umfasst insbesondere stufenlose Fahrzeuggetriebe, bei denen das Verhältnis der Drehzahlen der treibenden und der getriebenen Welle, das sogenannte Übersetzungsverhältnis, über einen kontinuierlichen Bereich einstellbar ist.
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DE 10010028 A1 offenbart einen Stator einer elektrischen Maschine, insbesondere eines elektrischen Getriebes, welcher vollständig aus mehreren übereinander geschichteten und miteinander verbundenen Blechlagen besteht. Die einzelnen Bleche sind derart geformt, dass sie Nuten zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung und vorzugsweise auch Wasserkanalöffnungen sowie Öffnungen für die Lagerung und Momentenabstützung sowie gegebenenfalls axiale Verschiebung des Stators aufweisen. - Offenbarung der Erfindung
- Die Erfindung stellt ein Fahrzeuggetriebe, eine entsprechende Verwendung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuggetriebes gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
- Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der erfindungsgemäßen Nutzung eines Akkumulators, der etwa einen elektrischen Fahrbetrieb garantiert und eine Energierückgewinnung ermöglicht.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So kann der Antriebsrotor sich bedarfsweise mit einer Antriebsdrehzahl um den Stator drehen, während dieser derart zwischen dem Antriebsrotor und dem Abtriebsrotor verschoben wird, dass der Abtriebsrotor sich mit einer Abtriebsdrehzahl dreht, welche zu der Antriebsdrehzahl in einem gewünschten Übersetzungsverhältnis steht. Das Getriebe realisiert somit elektrisch die angestrebte Übersetzung.
- Das Verschieben erfolgt hierbei vorzugsweise stufenlos. Auf diesem Wege ergibt sich ein stufenlos regelbares Fahrzeuggetriebe.
- In verschiedenen Varianten treibt der Stator mittels des Akkumulators bedarfsweise elektromagnetisch den Antriebsrotor an, oder der Antriebsrotor induziert bedarfsweise durch den Stator einen elektrischen Ladestrom, der den Akkumulator lädt. Ein derartiges Getriebe kann sowohl als Starter als auch als Generator genutzt werden.
- Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung treibt der Stator mittels des Akkumulators bedarfsweise elektromagnetisch den Abtriebsrotor an. Das Getriebe kann somit einen mechanisch mit dem Antriebsrotor verbundenen Verbrennungsmotor leistungstechnisch unterstützen.
- Schließlich ist daran zu denken, dass der Abtriebsrotor bedarfsweise durch den Stator einen elektrischen Ladestrom induziert, welcher den Akkumulator lädt. Auf die beschriebene Weise kann elektrische Energie gleichsam in einem Schiebebetrieb zurückgewonnen werden, während das Getriebe einem dem Abtriebsrotor von außen aufgezwungenen Drehmoment – gemäß dem bekannten Wirkprinzip der „Motorbremse“ – einen mechanischen Widerstand entgegensetzt.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
- Die einzige Figur zeigt schematisch vereinfacht einen Antriebsstrang.
- Ausführungsformen der Erfindung
- Die Figur illustriert die konstruktiven Grundmerkmale des erfindungsgemäßen Antriebsstranges (
10 ,15 ,16 ) eines Hybridfahrzeuges. Der Antriebsstrang (10 ,15 ,16 ) umfasst einen Verbrennungsmotor (15 ), ein Fahrzeuggetriebe (10 ) und ein – zeichnerisch lediglich durch eine Abtriebswelle angedeutetes – Achsgetriebe (16 ). Das Fahrzeuggetriebe (10 ) umfasst seinerseits einen mechanisch mit dem Verbrennungsmotor (15 ) verbundenen Antriebsrotor (11 ), einen mechanisch mit dem Achsgetriebe (16 ) verbundenen Abtriebsrotor (12 ) sowie einen Stator (13 ). Der Antriebsrotor (11 ) und der Abtriebsrotor (12 ) sind hierbei um den Stator (13 ) drehbar, der Stator (13 ) selbst wiederum ist zwischen dem Antriebsrotor (11 ) und dem Abtriebsrotor (12 ) verschiebbar gelagert. Das Fahrzeuggetriebe (10 ) umfasst ferner einen elektrisch mit dem Stator (13 ) verbundenen Akkumulator (14 ). - Der Stator (
13 ) treibt mittels des Akkumulators (14 ) bedarfsweise elektromagnetisch den Antriebsrotor (11 ) an, sodass das Fahrzeuggetriebe (10 ) als Anlasser des Hybridfahrzeuges fungiert. Im solchermaßen eingeleiteten Verbrennungsbetrieb des Antriebsstranges (10 ,15 ,16 ) dreht sich der Antriebsrotor (11 ) mit einer – konstruktiv vorgegebenen oder durch den Fahrerwunsch bestimmten – Antriebsdrehzahl um den Stator (13 ), während dieser stufenlos derart zwischen dem Antriebsrotor (11 ) und dem Abtriebsrotor (12 ) verschoben wird, dass der Abtriebsrotor (12 ) sich mit einer Abtriebsdrehzahl dreht, welche zur besagten Antriebsdrehzahl im gewünschten Übersetzungsverhältnis steht. Auch der Stator (13 ) treibt bedarfsweise mittels des Akkumulators (14 ) elektromagnetisch den Abtriebsrotor (12 ) an, um den Verbrennungsmotor (15 ) zu unterstützen. - In einem alternativen, rein elektrischen Betrieb des Antriebsstranges (
10 ,15 ,16 ) ruht der Antriebsrotor (11 ) vollständig, während der Stator (13 ) den Abtriebsrotor (12 ) antreibt. Zur Gewinnung elektrischer Energie können wahlweise der Antriebsrotor (11 ) oder der Abtriebsrotor (12 ) durch den Stator (13 ) einen elektrischen Ladestrom induzieren, der den Akkumulator (14 ) wieder auflädt. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10010028 A1 [0003]
Claims (10)
- Fahrzeuggetriebe (
10 ), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Fahrzeuggetriebe (10 ) umfasst einen Antriebsrotor (11 ), einen Abtriebsrotor (12 ), einen Stator (13 ) und einen Akkumulator (14 ), – der Antriebsrotor (11 ) und der Abtriebsrotor (12 ) sind um den Stator (13 ) drehbar gelagert, – der Stator (13 ) ist zwischen dem Antriebsrotor (11 ) und dem Abtriebsrotor (12 ) verschiebbar gelagert und – der Akkumulator (14 ) ist elektrisch mit dem Stator (13 ) verbunden. - Antriebsstrang (
10 ,15 ,16 ), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Antriebsstrang (10 ,15 ,16 ) umfasst einen Verbrennungsmotor (15 ), ein Fahrzeuggetriebe (10 ) nach Anspruch 1 und ein Achsgetriebe (16 ), – der Antriebsrotor (11 ) ist mechanisch mit dem Verbrennungsmotor (15 ) verbunden und – der Abtriebsrotor (12 ) ist mechanisch mit dem Achsgetriebe (16 ) verbunden. - Verwendung eines Fahrzeuggetriebes (
10 ) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Antriebsrotor (11 ) dreht sich bedarfsweise mit einer Antriebsdrehzahl um den Stator (13 ) und – der Stator (13 ) wird derart zwischen dem Antriebsrotor (11 ) und dem Abtriebsrotor (12 ) verschoben, dass der Abtriebsrotor (12 ) sich mit einer Abtriebsdrehzahl dreht, welche zu der Antriebsdrehzahl in einem gewünschten Übersetzungsverhältnis steht. - Verwendung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – das Verschieben erfolgt stufenlos.
- Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der Stator (
13 ) treibt mittels des Akkumulators (14 ) bedarfsweise elektromagnetisch den Antriebsrotor (11 ) an. - Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Antriebsrotor (
11 ) induziert bedarfsweise einen elektrischen Ladestrom durch den Stator (13 ) und – der Ladestrom lädt den Akkumulator (14 ). - Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der Stator (
13 ) treibt mittels des Akkumulators (14 ) bedarfsweise elektromagnetisch den Abtriebsrotor (12 ) an. - Verwendung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der Antriebsrotor (
11 ) ruht, während der Stator (13 ) den Abtriebsrotor (12 ) antreibt. - Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Abtriebsrotor (
12 ) induziert bedarfsweise einen elektrischen Ladestrom durch den Stator (13 ) und – der Ladestrom lädt den Akkumulator (14 ). - Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuggetriebes (
10 ), insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein Antriebsrotor (11 ) und ein Abtriebsrotor (12 ) werden um einen Stator (13 ) drehbar gelagert, – der Stator (13 ) wird zwischen dem Antriebsrotor (11 ) und dem Abtriebsrotor (12 ) verschiebbar gelagert und – ein Akkumulator (14 ) wird elektrisch mit dem Stator (13 ) verbunden.
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2015
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