DE102017210413A1

DE102017210413A1 - Electric drive device and motor vehicle

Info

Publication number: DE102017210413A1
Application number: DE102017210413.9A
Authority: DE
Inventors: Robert Plikat; Zdeno Neuschl
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2018-12-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung, aufweisend wenigstens ein Primärteil und wenigstens ein Sekundärteil, welches als magnetisches Zugmittel ausgebildet ist, das mindestens zwei Umlenkelemente umschlingt, wovon mindestens eines eine Welle umfasst, wobei zwischen dem wenigstens einen Zugmittel und der mindestens einen Welle eine mechanische Wirkverbindung besteht, dadurch gekennzeichnet,dass das wenigstens eine Primärteil als zumindest abschnittsweise bogenförmiges Element ausgeführt ist, welches in magnetischer Wirkverbindung mit dem Zugmittel angeordnet ist. Weiterhin betriff die Erfindung eine derartige Vorrichtung als Antrieb für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Antriebsvorrichtung als Traktionsantrieb.The invention relates to an electric drive device, comprising at least one primary part and at least one secondary part, which is designed as a magnetic traction means, which wraps around at least two deflecting elements, of which at least one comprises a shaft, wherein between the at least one traction means and the at least one shaft a mechanical operative connection consists, characterized in that the at least one primary part is designed as at least partially arcuate element which is arranged in magnetic operative connection with the traction means. Furthermore, the invention relates to such a device as a drive for a motor vehicle and a motor vehicle with such a drive device as a traction drive.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betriff die Erfindung eine derartige Vorrichtung als Antrieb für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 14. Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Antriebsvorrichtung als Traktionsantrieb gemäß dem Anspruch 15.The invention relates to an electric drive device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to such a device as a drive for a motor vehicle according to claim 14. Finally, the invention relates to a motor vehicle with such a drive device as a traction drive according to claim 15.

Elektrische Maschinen weisen ein Primärteil als Stator und ein Sekundärteil als Rotor auf, welche in der Regel kreisförmig derart angeordnet sind, dass das eine Teil das andere vollständig umschließt. Soll eine Drehbewegung zwischen der Abtriebswelle des elektrischen Antriebs und einer versetzt zu dieser angeordneten Welle übertragen werden, wie dies in der Praxis vielfach erforderlich ist, so kommt ein Bauteil zur Kraftübertragung, beispielsweise ein Riemen, eine Kette oder ein Stirnradgetriebe, zum Einsatz. Dadurch vergrößert sich der benötigte Bauraum der Gesamtanordnung. Vor diesem Hintergrund gibt es bereits Bestrebungen, durch eine dezentrale Anordnung der für den elektrischen Antrieb erforderlichen Bauteile, eine effizientere Bauraumnutzung zu erreichen.Electrical machines have a primary part as a stator and a secondary part as a rotor, which are usually arranged in a circle in such a way that one part completely surrounds the other. If a rotational movement between the output shaft of the electric drive and a shaft arranged offset to be transmitted, as is often required in practice, then a component for power transmission, such as a belt, a chain or a spur gear, is used. This increases the required space of the overall arrangement. Against this background, there are already efforts to achieve through a decentralized arrangement of the components required for the electric drive, a more efficient use of space.

In dem Dokument WO 2012 044014 A2 wird ein elektrischer Generator beschrieben, bei dem das Primärteil in Form von Spulen ausgeführt ist, welche die Kette eines mit Permanentmagneten bestückten Kettentriebs umschließen. Dadurch ergibt sich eine für den entsprechenden Anwendungsfall vorteilhafte Bauraumausnutzung.In the document WO 2012 044014 A2 An electric generator is described in which the primary part is designed in the form of coils which enclose the chain of a chain drive equipped with permanent magnets. This results in an advantageous for the corresponding application space utilization.

Aus dem Dokument CN 2812395 geht weiterhin eine elektrische Generatorvorrichtung hervor, in welcher eine Kette eines Kettentriebs, welche magnetische Kettenglieder aufweist, von Spulen umschlossen ist. Beim Durchlaufen eines magnetischen Kettengliedes durch eine der Spulen wird sodann eine Spannung induziert. Dadurch kann ein Teil der kinetischen Energie der Kette in elektrische Energie gewandelt werden.From the document CN 2812395 Furthermore, an electric generator device in which a chain of a chain drive, which has magnetic chain links, is enclosed by coils. When passing through a magnetic chain link through one of the coils then a voltage is induced. As a result, part of the kinetic energy of the chain can be converted into electrical energy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bauraum- und Komponentenausnutzung in einem elektrischen Antrieb zu verbessern.Object of the present invention is to improve the space and component utilization in an electric drive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.This object is achieved by an electric drive device with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims. The features listed individually in the claims can be combined in a technologically meaningful manner and can be supplemented by explanatory facts from the description and / or details of the figures, with further embodiments of the invention are shown.

Die erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung weist wenigstens ein Primärteil und wenigstens ein Sekundärteil auf. Das Sekundärteil ist als ein magnetisches Zugmittel ausgebildet und umschlingt mindestens zwei Umlenkelemente. Mindestens eines der Umlenkelemente umfasst eine Welle, wobei zwischen dem wenigstens einen Zugmittel und der wenigstens einen Welle eine mechanische Wirkverbindung besteht.
Das wenigstens eine Primärteil ist dabei als zumindest abschnittsweise bogenförmiges Element ausgeführt. Mit anderen Worten weist es eine Krümmung auf, die insbesondere nicht null ist. Weiterhin ist es in magnetischer Wirkverbindung mit dem Zugmittel angeordnet.The electric drive device according to the invention has at least one primary part and at least one secondary part. The secondary part is designed as a magnetic traction means and wraps around at least two deflecting elements. At least one of the deflecting elements comprises a shaft, wherein there is a mechanical operative connection between the at least one traction means and the at least one shaft.
The at least one primary part is designed as at least partially arcuate element. In other words, it has a curvature, which in particular is not zero. Furthermore, it is arranged in magnetic operative connection with the traction means.

Das Primärteil kann dabei innen und/oder außen vom Zugmittel angeordnet sein. Weiterhin können andere Abschnitte des Primärteils gerade sein. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Primärteil insbesondere das Zugmittel vollständig umschließen. Auch kann das Zugmittel das Primärteil vollständig umschließen. Durch diese Ausführungsformen kann die Bauraumausnutzung zusätzlich verbessert werden.The primary part can be arranged inside and / or outside of the traction means. Furthermore, other portions of the primary may be straight. In a preferred embodiment, the primary part can in particular completely surround the traction means. Also, the traction means can completely enclose the primary part. By these embodiments, the space utilization can be further improved.

Weiterhin kann das Primärteil zumindest abschnittsweise der Kontur eines der Umlenkelemente folgen und kann insbesondere auch Teil des Umlenkelements und insbesondere selbst Umlenkelement sein. Zudem kann das Primärteil zumindest abschnittsweise, insbesondere auf dessen gesamter Länge, der Kontur des Sekundärteils folgen. Außerdem kann das Primärteil in einem definierten Abstand oder innerhalb eines definierten minimalen und maximalen Abstands zum Sekundärteil anliegen. Insbesondere kann zwischen Primärteil und Sekundärteil ein Luftspalt definierter Breite mit einer bestimmten Toleranz vorliegen oder das Primärteil kann direkt am Sekundärteil anliegen. Dies hat den Vorteil, dass die Position von Primärteil und Sekundärteil in diesen Abschnitten besonders definiert ist und eine für den resultierenden magnetischen Fluss besonders vorteilhafte Anordnung der Komponenten zueinander bei der Maschinenauslegung festgelegt werden kann.Furthermore, the primary part can at least partially follow the contour of one of the deflecting elements and, in particular, can also be part of the deflecting element and in particular itself deflecting element. In addition, the primary part can follow the contour of the secondary part at least in sections, in particular over its entire length. In addition, the primary part may rest at a defined distance or within a defined minimum and maximum distance to the secondary part. In particular, an air gap of defined width with a certain tolerance can exist between the primary part and the secondary part, or the primary part can rest directly on the secondary part. This has the advantage that the position of the primary part and the secondary part in these sections is particularly defined and a particularly advantageous for the resulting magnetic flux arrangement of the components to each other in the machine design can be determined.

Unter magnetischer Wirkverbindung zwischen Primär- und Sekundärteil kann vorliegend zu verstehen sein, dass ein im Primärteil entstehendes magnetisches Feld, insbesondere ein elektromagnetisches Feld, auf ein magnetisches, magnetisiertes oder magnetisierbares Material und/oder eine magnetische, magnetisierte und/oder magnetisierbare Komponente im Sekundärteil wirkt. Dabei wirkt erfindungsgemäß eine signifikante Magnetkraft zwischen dem Sekundär- und dem Primärteil. In der bevorzugten Ausführungsform wirkt dadurch eine Kraft, insbesondere eine Kraft in Längsrichtung des Sekundärteils, auf die darin enthaltenen magnetischen Elemente. Unter Längsrichtung ist vorliegend die Laufrichtung des Sekundärteils auf einer Raumkurve zu verstehen.Under magnetic operative connection between the primary and secondary parts can be understood in the present case that a resulting magnetic field in the primary part, in particular an electromagnetic field, acts on a magnetic, magnetized or magnetizable material and / or a magnetic, magnetized and / or magnetizable component in the secondary part , In this case, according to the invention, a significant magnetic force acts between the secondary and the primary part. In the preferred embodiment, this acts as a force in particular a force in the longitudinal direction of the secondary part, on the magnetic elements contained therein. In the longitudinal direction, the running direction of the secondary part is to be understood here on a space curve.

Die mechanische Wirkverbindung zwischen Zugmittel und der mindestens einen Welle ist bevorzugt so zu verstehen, dass eine Bewegung des wenigstens einen Zugmittels in Längsrichtung in einer rotatorischen Bewegung der mindestens einen Welle resultiert. Dabei wird über einen mechanischen Wirkmechanismus, beispielsweise durch Form- oder Kraftschluss, eine Kraft übertragen. Eine formschlüssige Kraftübertragung hat dabei den Vorteil, dass an der Übertragungsstelle kein Schlupf entsteht. Dies kann den mechanischen Wirkungsgrad erhöhen, Verschleiß verringern und stellt eine fixe Position des wenigstens einen Zugmittels zum Drehwinkel der mindestens einen Welle sicher. Eine kraftschlüssige Verbindung hat hingegen den Vorteil, dass die Herstellungskosten der verwendeten Komponenten geringer sein und Lastsprünge an der Kraftübertragungsstelle aufgrund des dadurch in einigen Betriebszuständen auftretenden Schlupfes gedämpft werden können.The mechanical operative connection between traction means and the at least one shaft is preferably to be understood such that a movement of the at least one traction means in the longitudinal direction results in a rotational movement of the at least one shaft. In this case, a force is transmitted via a mechanical action mechanism, for example by form or adhesion. A positive power transmission has the advantage that no slip occurs at the transfer point. This can increase the mechanical efficiency, reduce wear and ensures a fixed position of the at least one traction means to the angle of rotation of the at least one shaft. A non-positive connection, however, has the advantage that the manufacturing cost of the components used can be lower and load jumps can be damped at the power transmission point due to the slip occurring thereby in some operating conditions.

Bei dem Umlenkelement kann es sich um ein bogenförmiges, insbesondere zum Teil kreisförmiges oder kreisförmiges Bauteil handeln. Das Umlenkelement kann insbesondere drehbar, beispielsweise mit einer Roll- oder Gleitlagerung, oder fest gelagert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform findet die Umlenkung des Zugmittels durch das Umlenkelement mit geringen Verlusten statt. Dadurch kann der Gesamtwirkungsgrad der Antriebsvorrichtung erhöht werden.The deflecting element can be an arcuate, in particular partially circular or circular component. The deflecting element can in particular be rotatable, for example with a rolling or slide bearing, or be mounted firmly. In a preferred embodiment, the deflection of the traction means by the deflection takes place with low losses. Thereby, the overall efficiency of the drive device can be increased.

Das wenigstens eine Primärteil weist in einer bevorzugten Form erfindungsgemäß einen oder mehrere gewickelte elektrische Leiter, insbesondere aus einer Kupferlegierung, in Form von Spulen auf. Durch das Bestromen dieses mindestens einen elektrischen Leiters kann im Primärteil ein elektromagnetisches Feld erzeugt werden. Auch kann durch ein von extern auf den mindestens einen elektrischen Leiter wirkendes magnetisches Feld, insbesondere ein im Sekundärteil erzeugtes, in den mindestens einen elektrischen Leiter ein Strom induziert werden. In einer Ausführung sind die Wicklungen des mindestens einen Primärteils als Einzelzahnwicklungen, insbesondere als dreiphasige Einzelzahnwicklungen, ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform sind die Wicklungen als verteilte, insbesondere mehrphasige oder dreiphasige, Wicklungen ausgeführt.The at least one primary part in a preferred form according to the invention comprises one or more wound electrical conductors, in particular of a copper alloy, in the form of coils. By energizing this at least one electrical conductor, an electromagnetic field can be generated in the primary part. It is also possible to induce a current into the at least one electrical conductor by means of a magnetic field acting externally on the at least one electrical conductor, in particular a signal generated in the secondary part. In one embodiment, the windings of the at least one primary part are designed as single-tooth windings, in particular as three-phase single-tooth windings. In a further embodiment, the windings are designed as distributed, in particular multi-phase or three-phase, windings.

In einer Ausführungsform ist das Sekundärteil im Wesentlichen aus Kunststoff oder Metall, insbesondere bevorzugt aus magnetisierbarem, insbesondere magnetischem Material, insbesondere Eisen oder einer oder mehreren seltenen Erden, gefertigt. Dabei können die besonderen Eigenschaften der Materialien, wie Dämpfung von Lastsprüngen, hohe Steifigkeit und vorteilhafte Wärmeleitfähigkeit sowie magnetische Eigenschaften ausgenutzt werden.In one embodiment, the secondary part is essentially made of plastic or metal, particularly preferably of magnetizable, in particular magnetic material, in particular iron or one or more rare earths. In this case, the special properties of the materials, such as damping of load transients, high rigidity and advantageous thermal conductivity and magnetic properties can be exploited.

In einer Ausführungsform können magnetische Komponenten aus magnetischem Material in das Sekundärteil eingebracht sein. In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Zugmittel im Wesentlichen quer zur Zugmittel-Laufrichtung angeordnete, insbesondere aus einer Neodym-Legierung oder einer Samarium-Kobalt-Legierung hergestellte, Dauermagnete. Erfindungsgemäß können diese Dauermagnete mit abwechselnder Orientierung ihrer Magnetisierung ausgeführt werden. Im Wesentlichen quer angeordnet kann hierbei bedeuten, dass magnetische, insbesondere dauermagnetische, Bauteile eine längliche Form aufweisen, also beispielsweise säulenförmig, insbesondere quaderförmig, sind wobei eine der Kantenlängen die anderen Kantenlängen übersteigt, und die längste Kante nahezu rechtwinklig zur Zugmittel-Laufrichtung angeordnet ist.In an embodiment, magnetic components of magnetic material may be incorporated into the secondary part. In a preferred embodiment, the traction means comprises permanent magnets arranged transversely to the traction means running direction, in particular made of a neodymium alloy or a samarium-cobalt alloy. According to the invention, these permanent magnets can be designed with alternating orientation of their magnetization. Arranged substantially transversely, this may mean that magnetic, in particular permanent magnetic, components have an elongated shape, ie, for example, columnar, in particular cuboid, wherein one of the edge lengths exceeds the other edge lengths, and the longest edge is arranged almost perpendicular to the traction means running direction.

In einer weiteren Ausführungsform können insbesondere magnetische oder magnetisierbare Partikel in das Sekundärteil eingebracht sein. Diese Partikel können derart angeordnet sein, dass sich Bereiche abwechselnd orientierter Magnetisierung ergeben. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bereiche derart ausgeprägt, dass ihre Ausdehnung quer zur Laufrichtung des Zugmittels ihre Ausdehnung längs zum Zugmittel übersteigt. Mit anderen Worten sind die Bereiche analog zum Einsatz von Dauermagneten bevorzugt quer zur Laufrichtung des Zugmittels angeordnet. Die Partikel können aus dauermagnetischem Material, insbesondere aus Neodym-haltigem oder Samarium-Kobalt-haltigem Material, hergestellt sein. Weiterhin können die Partikel aus magnetisierbarem Material hergestellt sein und vor oder während des Betriebs der Antriebsvorrichtung, bevorzugt während der Herstellung oder der Montage des Antriebssystems, magnetisiert werden.In a further embodiment, in particular magnetic or magnetizable particles can be introduced into the secondary part. These particles may be arranged such that areas of alternately oriented magnetization result. In a preferred embodiment, the regions are so pronounced that their extension transversely to the running direction of the traction means exceeds their extent along the traction means. In other words, the areas are preferably arranged transversely to the direction of the traction means analogous to the use of permanent magnets. The particles may be made of permanent magnetic material, in particular of neodymium-containing or samarium-cobalt-containing material. Furthermore, the particles can be made of magnetizable material and magnetized before or during the operation of the drive device, preferably during the manufacture or assembly of the drive system.

In einer weiteren Ausführungsform können die magnetisierbaren Komponenten im wenigstens einen Sekundärteil als Spulenelemente ausgeführt sein. In einer Ausführungsform besteht dabei eine elektrische Verbindung zu Komponenten außerhalb des wenigstens einen Sekundärteils, so dass die Spulen fremderregt sind.In a further embodiment, the magnetizable components may be embodied in the at least one secondary part as coil elements. In one embodiment, there is an electrical connection to components outside the at least one secondary part, so that the coils are externally excited.

Erfindungsgemäß können das Material oder die Komponenten im Sekundärteil in der vorgenannten Gruppe von Ausführungsformen durch das im Primärteil erzeugte Magnetfeld magnetisiert werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine teuren dauermagnetischen oder von außen durch elektrische Energiezufuhr zu magnetisierenden Komponenten verbaut werden müssen.According to the invention, the material or the components in the secondary part in the aforementioned group of embodiments can be magnetized by the magnetic field generated in the primary part. This embodiment has the advantage that no expensive hard-magnetic or external from electrical energy supply to be magnetized components must be installed.

Das Sekundärteil kann abschnittsweise oder auf seiner gesamten Länge magnetisch oder magnetisierbar sein. The secondary part may be magnetic or magnetizable in sections or over its entire length.

Das erfindungsgemäße Zugmittel kann weiterhin als Kette ausgebildet sein. Diese kann zu einem Teil, insbesondere ihre Kettenglieder, oder vollständig aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere einem eisenhaltigen Material, insbesondere Eisen, gefertigt sein. Dabei können die ferromagnetischen Eigenschaften zur vorteilhaften Führung des magnetischen Flusses beitragen.The traction device according to the invention can also be designed as a chain. This can be made in one piece, in particular its chain links, or entirely from a ferromagnetic material, in particular a ferrous material, in particular iron. The ferromagnetic properties can contribute to the advantageous guidance of the magnetic flux.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Zugmittel als Riemen, zum Beispiel als Zahnriemen oder Keilriemen, insbesondere Keilrippenriemen, ausgeführt sein. Erfindungsgemäß kann der Riemen einen ferromagnetischen Bereich aufweisen. Durch den ferromagnetischen Bereich wird der magnetische Fluss im Sekundärteil positiv beeinflusst, insbesondere erhöht. Weiterhin wirkt sich der ferromagnetische Bereich positiv, insbesondere erhöhend, auf die mechanische Festigkeit und die mechanische Steifigkeit des Zugmittels aus.In a further embodiment, the traction means can be designed as a belt, for example as a toothed belt or V-belt, in particular V-ribbed belt. According to the invention, the belt may have a ferromagnetic region. Due to the ferromagnetic region, the magnetic flux in the secondary part is positively influenced, in particular increased. Furthermore, the ferromagnetic region has a positive, in particular increasing, effect on the mechanical strength and the mechanical rigidity of the traction device.

In einer Gruppe von Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mehrere Zugmittel. Dabei kann sie eine oder mehrere Wellen umfassen. Ferner können die mehreren Zugmittel mit einer der mindestens einen Welle, insbesondere zeitgleich, in mechanischer Wirkverbindung stehen. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Antriebsvorrichtung ein Zugmittel und mehrere Wellen umfassen. Dabei kann das eine Zugmittel, insbesondere gleichzeitig, in mechanischer Wirkverbindung mit den mehreren Wellen stehen.In a group of embodiments, the drive device according to the invention comprises a plurality of traction means. It can include one or more waves. Furthermore, the plurality of traction means can be in mechanical operative connection with one of the at least one shaft, in particular at the same time. In another advantageous embodiment, the drive device may comprise a traction means and a plurality of shafts. In this case, the one traction means, in particular simultaneously, are in mechanical operative connection with the plurality of shafts.

Die Antriebsvorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass ein erstes der mindestens zwei Umlenkelemente eine erste Achse und ein zweites der mindestens zwei Umlenkelemente eine zweite Achse aufweist. Unter Achse ist diejenige Achse zu verstehen, um welche das Zugmittel durch das Umlenkelement umgelenkt wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform liegen diese mindestens zwei Achsen nicht parallel zueinander. Die Lage der Achsen zueinander kann sich in weiterentwickelten Ausführungsformen außerdem im Betrieb der Antriebsvorrichtung ändern. The drive device may be configured such that a first of the at least two deflecting elements has a first axis and a second of the at least two deflecting elements has a second axis. Under axle is that axis to understand, by which the traction means is deflected by the deflecting element. In an advantageous embodiment, these at least two axes are not parallel to one another. The position of the axes relative to one another may also change in the operation of the drive device in further developed embodiments.

Es kann auch in einer Gruppe von Ausführungsformen vorgesehen sein, dass eines der mindestens zwei Umlenkelemente eine Drehebene aufweist, ein zweites der mindestens zwei Umlenkelemente einen Drehmittelpunkt aufweist und der Drehmittelpunkt des zweiten der mindestens zwei Umlenkelemente nicht in der Drehebene des ersten Umlenkelements liegt. Unter Drehmittelpunkt eines Umlenkelements kann vorliegend der Punkt verstanden werden, um welchen das Zugmittel durch das Umlenkelement umgelenkt wird. Unter Drehebene kann vorliegend diejenige Ebene verstanden werden, in welchem der Drehmittelpunkt liegt und welche gleichzeitig orthogonal zur Drehachse angeordnet ist.It may also be provided in a group of embodiments that one of the at least two deflecting elements has a plane of rotation, a second of the at least two deflecting elements has a center of rotation and the center of rotation of the second of the at least two deflecting elements is not in the plane of rotation of the first deflecting element. In this case, the point of rotation of a deflecting element can be understood as the point by which the traction means is deflected by the deflecting element. In the present case, the term "plane of rotation" can be understood as the plane in which the center of rotation lies and which is at the same time arranged orthogonally to the axis of rotation.

Durch die vorgenannte Gruppe von Ausführungsformen kann eine unterschiedliche Lage von An- und Abtriebsachsen zueinander, welche sich aus konstruktiven Anforderungen bei der Auslegung ergeben oder aus funktionalen Anforderungen im Betrieb ergeben, ausgeglichen werden.By the aforementioned group of embodiments, a different position of input and output axes to each other, which arise from design requirements in the design or result from functional requirements during operation, can be compensated.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines der wenigstens zwei Umlenkelemente als Rolle ausgeführt.In a preferred embodiment, at least one of the at least two deflecting elements is designed as a roller.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines der mindestens zwei Umlenkelemente als Abtriebswelle ausgeführt. Insbesondere kann diese Abtriebswelle auf den Antrieb eines Antriebselements eines Kraftfahrzeugs wirken.In a further preferred embodiment, at least one of the at least two deflecting elements is designed as an output shaft. In particular, this output shaft can act on the drive of a drive element of a motor vehicle.

Im Zusammenhang mit dem erfinderischen Gedanken steht auch ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebselement und einer elektrischen Antriebsvorrichtung der vorgenannten Ausführungsformen. Erfindungsgemäß ist das Kraftfahrzeug ein Landkraftfahrzeug, insbesondere ein nicht schienengebundenes Landfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridfahrzeug, insbesondere ein Plug-In-Hybridfahrzeug sein. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug ein reines Elektrofahrzeug.In connection with the inventive idea is also a motor vehicle with a drive element and an electric drive device of the aforementioned embodiments. According to the invention, the motor vehicle is an agricultural vehicle, in particular a non-rail land vehicle, in particular a passenger car or a truck. Furthermore, the motor vehicle according to the invention may be an electrified motor vehicle, in particular a hybrid vehicle, in particular a plug-in hybrid vehicle. In another preferred embodiment, the motor vehicle is a pure electric vehicle.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann vorliegend, insbesondere in der Anwendung in einem Kraftfahrzeug, von einem elektrischen Umrichter gesteuert werden. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Fahrzeug einen Energiespeicher, beispielsweise einen Kondensator oder eine Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie umfassen. Die für den Betrieb der Antriebsvorrichtung benötigte elektrische Energie kann aus diesem Energiespeicher entnommen werden. Weiterhin kann der Batteriespeicher über die elektrische Antriebsvorrichtung gespeist werden.In the present case, the drive device according to the invention can be controlled by an electrical converter, in particular in the application in a motor vehicle. Furthermore, the vehicle according to the invention may comprise an energy store, for example a capacitor or a battery, in particular a lithium-ion battery. The electrical energy required for the operation of the drive device can be removed from this energy storage. Furthermore, the battery storage can be powered by the electric drive device.

In anderen Anwendungen, insbesondere bei ortsfester Anwendung, kann die zum Betrieb der Antriebsvorrichtung benötigte Energie aus dem Energieverteilnetz entnommen werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines teuren Energiespeichers.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:

1 eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 2 mit zwei geteilten Primärteil-Segmenten 4, einer Abtriebswelle 14 und zwei Rollen 22 als Umlenkelemente,
2 eine alternative bevorzugte Ausführung, in welcher das Primärteil 4 das Zugmittel 6 vollständig umschließt,
3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform mit mehreren Zugmitteln 6 und zueinander nicht parallel angeordneten Achsen 24 sowie Drehebenen.
4 eine weiterentwickelte Ausführungsform, in welcher ein Zugmittel 6 mit mehreren Rollen 22 und Primärteilen 4 eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ergibt,
5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 2 als Traktionsantrieb 28 in einem Kraftfahrzeug 38,
6 ein Ausführungsbeispiel für ein als Riemen 16 ausgeführtes magnetisches Zugmittel 6 mit einem ferromagnetischen Bereich und Dauermagneten 18.

In other applications, in particular stationary application, the energy required to operate the drive device can be taken from the energy distribution network. This eliminates the need for an expensive energy storage.
Further advantages and advantageous embodiments and developments of the invention will be described with reference to the following description with reference to the figures. It shows in detail:

1 a preferred embodiment of the drive device according to the invention 2 with two divided primary part segments 4 , an output shaft 14 and two roles 22 as deflecting elements,
2 an alternative preferred embodiment, in which the primary part 4 the traction device 6 completely encloses,
3 a further preferred embodiment with several traction means 6 and mutually non-parallel axes 24 as well as turning planes.
4 a further developed embodiment in which a traction means 6 with several roles 22 and primary parts 4 a drive device according to the invention gives,
5 a schematic representation of an embodiment of a drive device according to the invention 2 as a traction drive 28 in a motor vehicle 38 .
6 an embodiment of a belt as 16 executed magnetic traction means 6 with a ferromagnetic region and permanent magnets 18 ,

Unter Bezugnahme auf die Figuren werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sowie deren Anwendung als Traktionsantrieb in einem elektrifizierten Fahrzeug dargestellt. Allen Ausführungen ist der Antrieb einer Abtriebswelle über mindestens ein magnetisches Zugmittel und mindestens ein Primärteil gemein. Die Bezeichnung „Antrieb“ impliziert in diesem Fall nicht notwendigerweise einen motorischen Betrieb der Antriebsvorrichtung. Als dem Grundprinzip einer herkömmlichen Elektromaschine folgende Vorrichtung, kann die Antriebsvorrichtung ebenfalls derart ausgeführt sein, dass sie einen generatorischen Betrieb erlaubt. In diesem Fall kehrt sich im Vergleich zum motorischen Betrieb die Funktion der An- und Abtriebswellen um.With reference to the figures, embodiments of the drive device according to the invention and their application as a traction drive in an electrified vehicle are shown. All versions of the drive of an output shaft via at least one magnetic traction means and at least one primary part in common. The term "drive" in this case does not necessarily imply a motorized operation of the drive device. As the basic principle of a conventional electric machine, the following device, the drive device may also be designed such that it allows a generator operation. In this case, the function of the input and output shafts reverses compared to the motor operation.

1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 2, umfassend zwei Primärteile 4, ein magnetisches Zugmittel 6, zwei Umlenkelemente, vorliegend als Rollen 22 ausgeführt, und eine Abtriebswelle 14, welche drehfest mit einer der Rollen 22 verbunden ist. Die Ausführungsform der Umlenkelemente als Rollen 22 ist besonders vorteilhaft, da dieses Bauteil aufgrund der hohen Nutzungsrate sehr günstig in großen Mengen gefertigt werden kann. Außerdem ergibt sich im Vergleich zu einer auf Gleitelementen basierenden Umlenkung der Vorteil einer geringen Verlustleistung. Erfindungsgemäß wird dabei zwischen derjenigen Rolle 22, welche drehfest mit der Abtriebswelle 14 verbunden ist und dem magnetischen Zugmittel 6 mechanisch eine Kraft 10, wenigstens in Laufrichtung des magnetischen Zugmittels 6, übertragen. Dies ist für den Betrieb der Antriebsvorrichtung 2 notwendig. Zwischen dem magnetischen Zugmittel 6 und der verbleibenden Rolle 22 muss nicht zwingend eine mechanische Kraft übertragen werden. Insbesondere dann, wenn, beispielsweise aus Kostengründen, die Nutzung von Gleichteilen vorteilhaft ist, wirkt es sich jedoch nicht negativ aus, wenn auch zwischen einer nicht drehfest mit der Abtriebswelle 14 verbundenen Rolle 22, sofern diese drehbar gelagert ist, und dem magnetischen Zugmittel 6 eine in Laufrichtung des Zugmittels kraftübertragende mechanische Wirkverbindung 8 besteht. Dieser Grundsatz gilt auch für alle im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen. Weiterhin wirkt vom Primärteil 4 auf das magnetische Zugmittel 6 aufgrund des magnetischen Felds eine Kraft, ebenfalls mindestens in Laufrichtung des magnetischen Zugmittels 6, welche das magnetische Zugmittel 6 in Laufrichtung bewegt. 1 shows a preferred embodiment of the drive device according to the invention 2 comprising two primary parts 4 , a magnetic traction device 6 , two deflecting elements, present as rollers 22 executed, and an output shaft 14 , which rotatably with one of the rollers 22 connected is. The embodiment of the deflecting elements as rollers 22 is particularly advantageous because this component can be made very cheaply in large quantities due to the high utilization rate. In addition, the advantage of a low power loss results in comparison to a slider-based deflection. According to the invention is between the role 22 , which rotatably with the output shaft 14 is connected and the magnetic traction means 6 mechanically a force 10 , at least in the direction of the magnetic traction device 6 , transfer. This is for the operation of the drive device 2 necessary. Between the magnetic traction device 6 and the remaining role 22 does not necessarily have a mechanical force to be transmitted. In particular, if, for example, for cost reasons, the use of identical parts is advantageous, but it does not affect negatively, although between a non-rotatably connected to the output shaft 14 connected role 22 if it is rotatably mounted, and the magnetic traction means 6 a force-transmitting in the running direction of the traction mechanical operative connection 8th consists. This principle also applies to all embodiments described below. Furthermore acts from the primary part 4 on the magnetic traction device 6 due to the magnetic field, a force, also at least in the running direction of the magnetic traction means 6 , which is the magnetic traction device 6 moved in the direction of travel.

Erfindungsgemäß wird durch die in 1 beschriebene Vorrichtung durch Aufwendung elektrischer Energie das magnetische Zugmittel 6 über die Primärteile 4 motorisch angetrieben, so dass an der mit der Rolle 22 drehfest verbundene Abtriebswelle 14 ein Drehmoment erzeugt wird. Erfindungsgemäß kann auch ein von extern auf die Abtriebswelle 14 wirkendes Drehmoment durch die Primärteile 4 im generatorischen Betrieb aufgenommen werden. In einer anderen Betriebsart können die von dem einen Primärteil 4 auf das magnetische Zugmittel 6 wirkenden Kräfte denjenigen Kräften entgegenstehen, die zwischen dem anderen Primärteil 4 und dem magnetischen Zugmittel 6 wirken.According to the invention is characterized by in 1 described device by applying electrical energy, the magnetic traction device 6 about the primary parts 4 motor driven, so that at the with the roller 22 rotatably connected output shaft 14 a torque is generated. According to the invention can also be an external to the output shaft 14 acting torque through the primary parts 4 be recorded in regenerative operation. In another mode, the one of the primary part 4 on the magnetic traction device 6 acting forces oppose those forces between the other primary part 4 and the magnetic traction means 6 Act.

2 zeigt eine alternative besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 2, in welcher das Primärteil 4 als ein zusammenhängendes, mit anderen Worten durchgehendes geschlossenes, Teil ausgeführt ist und sowohl das magnetische Zugmittel 6 als auch die als Rollen 22 ausgeführten Umlenkelemente vollständig umschließt. Neben den in Bezug auf 1 genannten Vorteilen ergibt sich eine erhöhte Leistungsdichte der Vorrichtung, da das magnetische Zugmittel 6 über seine gesamte Länge angetrieben wird. Das Primärteil 4 folgt in diesem Beispiel vollständig der Kontur des magnetischen Zugmittels 6 sowie jeweils zur Hälfte der Kontur der als Rollen 22 ausgebildeten Umlenkelemente, so dass sich bogenförmige, genauer kreissegmentförmige, insbesondere halbkreisförmige, sowie gerade Abschnitte ergeben. Wie bereits an der in 1 dargestellten Ausführung erläutert, kann auch diese Ausführungsform im motorischen, als auch generatorischen Betrieb betrieben werden. 2 shows an alternative particular embodiment of the drive device according to the invention 2 in which the primary part 4 as a continuous, in other words continuous closed, part is executed and both the magnetic traction means 6 as well as the roles 22 completely encloses executed deflecting elements. In addition to those regarding 1 mentioned advantages results in an increased power density of the device, since the magnetic traction means 6 is driven over its entire length. The primary part 4 follows in this example completely the contour of the magnetic traction device 6 and each half of the contour of the roles 22 formed deflecting elements, so that arcuate, more precisely circular segment-shaped, in particular semi-circular, and straight sections arise. As already at the in 1 explained embodiment, this embodiment can be operated in the motor, as well as generator operation.

3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform als kombinierte Antriebsvorrichtung. Über die drehfest mit der Welle 14 verbundenen Rollen 22 wirken zwei Zugmitteltriebe gleichzeitig über ihre magnetischen Zugmittel 6 auf die Abtriebswelle 14. Hierbei weisen diese Rollen 22 eine gemeinsame Drehachse 24 auf und laufen in parallelen Drehebenen. Als besonderes Merkmal weist diese Ausführungsform unterschiedliche Drehebenen und Drehachsen zwischen den über ein magnetisches Zugmittel 6 in Wirkverbindung stehenden als Rollen 22 ausgeführten Umlenkelementen auf. Weiterhin liegen die Drehmittelpunkte 26 der jeweiligen Rollen 22 nicht in den Drehebenen der mit ihnen über ein magnetisches Zugmittel 6 in Wechselwirkung stehenden Rollen 22. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn unterschiedliche elektrische Energiequellen zum Antrieb der Abtriebswelle 14 verfügbar und/oder notwendig sind, welche jedoch in einem signifikanten Abstand von der Abtriebswelle 14 angeordnet sind und/oder der verfügbare Bauraum keine identische Orientierung der jeweiligen Umlenkelemente 22 und der Abtriebswelle 14 erlaubt. Außerdem ermöglicht die relativ freie Anordnung der Komponenten im Raum, wie sie in dieser Ausführungsform bevorzugt wird, die Änderung der Lage und Orientierung der Komponenten während des Betriebs der Antriebsvorrichtung, so dass Lageänderungen, beispielsweise aufgrund von Federung oder Dämpfung von Antriebssystemen, ausgeglichen werden können. 3 shows a further preferred embodiment as a combined drive device. About the rotation with the shaft 14 connected roles 22 act two traction drives simultaneously on their magnetic traction device 6 on the output shaft 14 , Here are these roles 22 a common axis of rotation 24 up and running in parallel planes of rotation. As a special feature, this embodiment has different planes of rotation and axes of rotation between the via a magnetic traction means 6 in operative connection as rollers 22 executed deflecting elements. Furthermore, the centers of rotation lie 26 the respective roles 22 not in the planes of rotation with them over a magnetic traction device 6 interacting roles 22 , This is advantageous, for example, when different electrical energy sources for driving the output shaft 14 are available and / or necessary, but which are at a significant distance from the output shaft 14 are arranged and / or the available space no identical orientation of the respective deflecting elements 22 and the output shaft 14 allowed. In addition, the relatively free arrangement of the components in the space, as is preferred in this embodiment, allows the change in the position and orientation of the components during operation of the drive device, so that changes in position, for example due to suspension or damping of drive systems, can be compensated.

In der 3 sind weiterhin zwei Primärteile 4 gezeigt, die jeweils ein als Rolle 22 ausgeführtes Umlenkelement zum Teil, genauer gesagt in dieser Ausführungsform zur Hälfte, umschließen und noch auf einen Abschnitt des magnetischen Zugmittels 6, als gerader Teilabschnitt des Primärteils 4, ausgedehnt sind. Diese Anordnung kann beispielsweise gewählt werden, um die Kraftwirkung des Primärteils 4 auf das magnetische Zugmittel 6 derart anzupassen, dass sich eine vorteilhafte Kraftaufnahme durch die Lagerung der Umlenkelemente ergibt. Außerdem kann der gerade Abschnitt des Primärteils 4 auf der Seite des Lasttrums des magnetischen Zugmittels 6 vorgesehen sein, da anzunehmen ist, dass in diesem Bereich das magnetische Zugmittel 6 besonders gespannt ist, so dass sich im Gegensatz zum Leertrum, in welchem die Spannung des magnetischen Zugmittels definitionsgemäß gering ist, ein definierter Abstand zwischen Primärteil 4 und magnetischem Zugmittel 6 einstellt. In allen Ausführungsformen kann weiterhin die Anordnung der Spulen im Primärteil 4 sowie deren Ansteuerung derart ausgeführt sein, dass eine Längung des Zugmittels 6 im Lasttrum im Vergleich zum Leertrum und damit eine Vergrößerung des Abstands der magnetisierbaren, magnetisierten oder magnetischen Komponenten im Zugmittel zueinander, zu einem Teil oder auch vollständig kompensiert wird.In the 3 are still two primary parts 4 shown, each one as a role 22 executed deflecting partially, more precisely in this embodiment, half, and still on a portion of the magnetic traction means 6 , as a straight section of the primary part 4 , are extensive. This arrangement can be chosen, for example, to the force of the primary part 4 on the magnetic traction device 6 adapt so that there is an advantageous power consumption by the storage of the deflection. In addition, the straight section of the primary section 4 on the side of the load side of the magnetic traction device 6 be provided, since it can be assumed that in this area, the magnetic traction means 6 is particularly tense, so that in contrast to the slack side, in which the tension of the magnetic traction means is by definition low, a defined distance between the primary part 4 and magnetic traction means 6 established. In all embodiments, furthermore, the arrangement of the coils in the primary part 4 as well as their control be designed such that an elongation of the traction means 6 in the load strand in comparison to the slack side and thus an increase in the distance between the magnetizable, magnetized or magnetic components in the traction means to each other, is partially or completely compensated.

Die in 3 dargestellte Ausführungsform kann analog zu den bisher genannten Ausführungsformen ebenfalls sowohl im motorischen, als auch im generatorischen Betrieb betrieben werden. Außerdem können sich die von den Primärteilen 4 auf die jeweiligen magnetischen Zugmittel 6 übertragenen Kräfte entgegenstehen, so dass beispielsweise an der Abtriebswelle 14 ein Nullmoment entsteht.In the 3 illustrated embodiment can also be operated both in the motor, as well as in generator mode analogous to the previously mentioned embodiments. In addition, those of the primary parts 4 to the respective magnetic traction means 6 opposing transmitted forces, so that, for example, on the output shaft 14 a zero moment arises.

4 beschreibt eine weitere verteilte Anordnung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 2. Im Gegensatz zu den bisher dargestellten Ausführungsformen wirken vorliegend vier Primärteile 4 über ein gemeinsames magnetisches Zugmittel 6 auf eine drehfest mit einer der als Rollen 22 ausgeführten Umlenkelemente verbundenen Abtriebswelle 14. Wie im in 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel bietet diese Anordnung den Vorteil, dass verschiedene, im Raum verteilte, elektrische Antriebe und Verbraucher, welche über die Abtriebswelle 14 mit einem externen Energiewandler in Wirkverbindung stehen, besonders einfach verbunden werden können. 4 describes a further distributed arrangement of the drive device according to the invention 2 , In contrast to the embodiments shown so far present four primary parts 4 via a common magnetic traction device 6 on a non-rotatable with one of the rollers 22 running deflecting connected output shaft 14 , As in the 3 described embodiment, this arrangement has the advantage that various, distributed in space, electric drives and consumers, which via the output shaft 14 be in operative connection with an external energy converter, particularly easy to connect.

Auch in dem in 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel können die verschiedenen Primärteile 4 sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden. Dabei kann sich an der Abtriebswelle 14 ein negatives, ein positives oder ein Nullmoment einstellen.Also in the in 4 described embodiment, the various primary parts 4 be operated both motorized and regenerative. It may be on the output shaft 14 set a negative, a positive or a zero moment.

5 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 38 im Sinne der Erfindung, in welchem eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung als Traktionsantrieb 28 vorgesehen ist. Das Kraftfahrzeug 38 ist vorliegend als, insbesondere reinelektrisches, Landkraftfahrzeug ausgebildet und umfasst mindestens ein Antriebselement 32, welches besonders vorteilhaft als ein Antriebsrad ausgeführt ist und derart mit beispielsweise dem Untergrund in Wirkverbindung steht, dass eine Drehung des Antriebsrads eine Bewegung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 38 zur Folge hat. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 38 eine elektrische Antriebsvorrichtung 2, wie sie beispielsweise anhand der unter Bezugnahme auf die 1 dargestellte Ausführungsform bereits erläutert wurde, als Traktionsantrieb 28. Die Abtriebswelle 14 des Traktionsantriebs 28 steht weiterhin in Wirkverbindung mit der Antriebswelle 30 des als Antriebsrad ausgeführten Antriebselements 32, so dass ein Drehmoment an der Abtriebswelle 14 zu einem auf das Antriebselement 32 wirkenden Drehmoment führt. Die elektrische Energie zum Betrieb des Traktionsantriebs 28 bezieht das System aus einem bevorzugt als Batterie 34 ausgeführten Energiespeicher. Die Wandlung der von der Batterie 34 bereitgestellten elektrischen Energie zum Betrieb des Traktionsantriebs 28 übernimmt im vorliegenden Beispiel ein Umrichter 36. 5 schematically shows a motor vehicle 38 in the sense of the invention, in which a drive device according to the invention as a traction drive 28 is provided. The car 38 is presently designed as, in particular purely electric, land vehicle and comprises at least one drive element 32 , which is particularly advantageously designed as a drive wheel and is so in operative connection with, for example, the ground that a rotation of the drive wheel, a movement of the motor vehicle according to the invention 38 entails. Furthermore, the motor vehicle includes 38 an electric drive device 2 as exemplified by reference to the 1 illustrated embodiment has already been explained as a traction drive 28 , The output shaft 14 of the traction drive 28 remains in operative connection with the drive shaft 30 of the drive element designed as a drive wheel 32 , giving a torque to the output shaft 14 to one on the drive element 32 acting torque leads. The electrical energy to operate the traction drive 28 the system refers from a preferred as a battery 34 executed energy storage. The transformation of the battery 34 provided electrical energy to operate the traction drive 28 adopts an inverter in this example 36 ,

In 5 sind lediglich zur Illustration genau eine Batterie 34 und genau ein Umrichter 36 dargestellt. In konkreten Umsetzungen können auch eine Mehrzahl von Batterien 34 und/oder Mehrzahl von Umrichtern 36 in einem Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung vorhanden sein. Eine Mehrzahl an Umrichtern 36 ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn mehrere Primärteile 4 einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung unterschiedlich, also beispielsweise eines motorisch und eines generatorisch, betrieben werden sollen. Sollen die verschiedenen Primärteile 4 in einer solchen Anordnung beispielsweise auch in unterschiedlichen Leistungsbereichen, beispielsweise eines in einem hohen und eines in einem niedrigen Leistungsbereich, betrieben werden, so sind auch mehrere Batterien 34 als elektrische Energiespeicher vorteilhaft.In 5 are just for illustration exactly one battery 34 and exactly one inverter 36 shown. In concrete implementations can also be a plurality of batteries 34 and / or plurality of inverters 36 in a motor vehicle in the sense of Invention be present. A plurality of inverters 36 For example, it is advantageous if several primary parts 4 a drive device according to the invention differently, so for example a motor and a generator, to be operated. Shall the different primary parts 4 in such an arrangement, for example, in different power ranges, such as one in a high and one in a low power range, operated, so are several batteries 34 advantageous as electrical energy storage.

Im motorischen Betrieb wird der Traktionsantriebe 28 durch die in der in 5 dargestellten Anordnung vorgesehene Batterie 34 mit elektrischer Energie gespeist. Auch die als Traktionsantrieb 28 ausgeführte elektrische Antriebsvorrichtung 2 kann im generatorischen Betrieb betrieben werden. In diesem Fall wird elektrische Energie über den Umrichter 36 in die Batterie 34 eingespeist.In engine operation, the traction drives 28 through in the in 5 illustrated arrangement provided battery 34 fed with electrical energy. Also as a traction drive 28 executed electric drive device 2 can be operated in generator mode. In this case, electrical energy is transmitted through the inverter 36 in the battery 34 fed.

6 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des magnetischen Zugmittels 6 als Riemen 16. Dieser umfasst über die gesamte Länge in sein Material, bevorzugt ein Kunststoff, quer zur Laufrichtung des Riemens 16 eingelassene Dauermagnete 18 sowie ein Eisenband 20, welches als ferromagnetischer Bereich wirkt. Die Dauermagnete 18 sind dabei derart angeordnet, dass sich abwechselnd Bereiche unterschiedlicher Polarisierung ergeben. 6 shows a particularly advantageous embodiment of the magnetic traction device 6 as a belt 16 , This comprises over the entire length in its material, preferably a plastic, transverse to the direction of the belt 16 taken in permanent magnets 18 as well as an iron band 20 which acts as a ferromagnetic region. The permanent magnets 18 are arranged such that alternate areas of different polarization arise.

Vorliegend ist der Riemen 16 bevorzugt als Keilrippenriemen ausgestaltet. Dadurch ermöglicht er eine kraftschlüssige mechanische Kraftübertragung zu einem Umlenkelement, beispielsweise einer Rolle 22. Eine andere Ausführung, beispielsweise als Zahnriemen mit formschlüssiger Kraftübertragung, ermöglicht ebenfalls eine analoge Anordnung der magnetisch wirksamen Komponenten, also der Dauermagnete 18 und dem Eisenband 20.Present is the belt 16 preferably designed as a V-ribbed belt. As a result, it enables a non-positive mechanical power transmission to a deflecting element, for example a roller 22 , Another embodiment, for example as a toothed belt with positive power transmission, also allows an analogous arrangement of the magnetically active components, ie the permanent magnets 18 and the iron band 20 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Elektrische AntriebsvorrichtungElectric drive device
44: Primärteilprimary part
66: Magnetisches ZugmittelMagnetic traction device
88th: Mechanische WirkverbindungMechanical active compound
1010: Magnetische WirkverbindungMagnetic active compound
1212: Wicklungenwindings
1414: Abtriebswelleoutput shaft
1616: Riemenbelt
1818: Dauermagnetepermanent magnets
2020: EisenbandIronband
2222: Rollerole
2424: Achseaxis
2626: DrehmittelpunktCenter of rotation
2828: Traktionsantriebtraction drive
3030: Antriebswelledrive shaft
3232: Antriebselementdriving element
3434: Batteriebattery
3636: Umrichterinverter
3838: Kraftfahrzeugmotor vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2012044014 A2 [0003]
CN 2812395 [0004]

Claims

Electric drive device 2, comprising at least one primary part 4 and at least one secondary part, which is formed as a magnetic traction means 6, which wraps around at least two deflecting elements, of which at least one comprises a shaft 14, wherein between the at least one traction means 6 and the at least one shaft 14 a mechanical operative connection 8 is, characterized in that the at least one primary part 4 is designed as an at least partially arcuate element which is arranged in magnetic operative connection 10 with the traction means 6.

Electric drive device 2 according to Claim 1 , characterized in that the windings of the at least one primary part 4 is designed as a three-phase single-tooth winding or as a multi-phase single-tooth winding or as a three-phase distributed winding or as a multi-phase distributed winding.

Electric drive device 2 according to Claim 1 , characterized in that the traction means comprises arranged transversely to a traction means running direction permanent magnet segments 18, which are designed along the traction means running direction with alternating orientation of their magnetization.

Electric drive device 2 according to Claim 1 , characterized in that the traction means includes magnetic particles which are arranged such that along the traction means running direction portions with alternating orientation of a magnetization of the sections result.

Electric drive device 2 according to Claim 1 , characterized in that the traction means includes coil elements.

Electric drive device 2 according to Claim 1 , characterized in that the traction means is designed as a chain.

Electric drive device 2 according to Claim 6 , characterized in that the chain has links made of a ferromagnetic material.

Electric drive device 2 according to Claim 1 , characterized in that the traction means is designed as a belt 16.

Electric drive device 2 according to Claim 8 , characterized in that the belt 16 has a ferromagnetic region.

Electric drive device 2 according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of traction means 6, which are in a mechanical operative connection 8 with a shaft 14, and / or a plurality of shafts 14 which are in a mechanical operative connection 8 with at least one traction means 6.

Electric drive device 2 according to one of the preceding claims, characterized in that a first of the at least two deflecting elements has a first axis 24 and a second of the at least two deflecting elements has a second axis 24, wherein the first axis 24 and the second axis 24 are not parallel to each other ,

Electric drive device 2 according to one of the preceding claims, characterized in that a first of the at least two deflecting elements has a plane perpendicular to its axis 24 and a second of the at least two deflecting a center of rotation 26, wherein the center of rotation 26 of the second deflecting element not in the plane of rotation the first deflecting element is located.

Electric drive device 2 according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least two deflecting elements is designed as a roller 22.

Electric drive device 2 for a motor vehicle 38 according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least two deflecting elements is designed as an output shaft 14 for driving a drive element 32 of the motor vehicle 38.

Motor vehicle 38 with a drive element 32 and an electric drive device 2 according to Claim 14 , which is designed as a traction drive 28 of the drive element 32.