DE102018001642A1

DE102018001642A1 - Drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018001642A1
Application number: DE102018001642.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lechthaler; Bernhard Ziegler; Tobias Schuster; Jan Velthaus; Bernd Koppitz; Lukas Rube; Martin Schwarz; Axel Lange
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2019-09-05
Also published as: WO2019166406A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (14), welche einen Stator (16) und einen von dem Stator (16) antreibbaren und dadurch relativ zu dem Stator (16) drehbaren Rotor (18) aufweist, und mit einer wenigstens ein an dem Rotor (18) vorgesehenes erstes Zentrierelement (34) und wenigstens ein an dem Stator (16) vorgesehenes zweites Zentrierelement (28) aufweisenden Zentriereinrichtung (26), mittels welcher in einem Transportzustand (T), in welchem die Antriebseinheit (10) von einer korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs gelöst ist, sodass ein Radialspiel zwischen dem Stator (16) und dem Rotor (18) vorgesehen ist, der Rotor (18) und der Stator (16) gegen gegenseitige Berührungen gesichert sind, wobei in dem Transportzustand (T) ein Axialspiel (Z) zwischen dem Rotor (18) und dem Stator (16) vorgesehen ist, und wobei das erste Zentrierelement (34) in radialer Richtung nach außen durch das zweite Zentrierelement (28) zumindest in einem Bereich (B) überdeckt ist, dessen in axialer Richtung durchgängig verlaufende Länge (L) mindestens dem Axialspiel (Z) entspricht.

The invention relates to a drive unit (10) for a motor vehicle, comprising an electric machine (14) which has a stator (16) and a rotor (18) which can be driven by the stator (16) and is therefore rotatable relative to the stator (16) , and with at least one centering element (34) provided on the rotor (18) and at least one centering device (26) provided on the stator (16) by means of which in a transport state (T) the drive unit (10) is released from a corresponding internal combustion engine of the motor vehicle, so that a radial clearance between the stator (16) and the rotor (18) is provided, the rotor (18) and the stator (16) are secured against mutual contact, wherein in the transport state (T) an axial clearance (Z) between the rotor (18) and the stator (16) is provided, and wherein the first centering element (34) in the radially outward direction through the second Zent rierelement (28) is covered at least in a region (B) whose axially continuous length (L) at least the axial play (Z) corresponds.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Eine solche Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der EP 2 806 541 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Antriebseinheit umfasst eine elektrische Maschine, mittels welcher beispielsweise das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Die elektrische Maschine weist einen Stator und einen Rotor auf, welcher von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Die Antriebseinheit umfasst ferner wenigstens eine Zentriereinrichtung, welche wenigstens ein an dem Rotor vorgesehenes erstes Zentrierelement und wenigstens ein an dem Stator vorgesehenes zweites Zentrierelement aufweist. Mittels der Zentriereinrichtung, insbesondere mittels der Zentrierelemente, sind in einem Transportzustand, in welchem die Antriebseinheit von einer korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs gelöst ist, sodass ein Radialspiel zwischen dem Stator und dem Rotor vorgesehen ist, der Rotor und der Stator gegen gegenseitige Berührung gesichert.Such a drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, for example, is already the EP 2 806 541 A1 to be known as known. The drive unit comprises an electric machine, by means of which, for example, the motor vehicle is driven. The electric machine has a stator and a rotor, which is drivable by the stator and thereby rotatable about an axis of rotation relative to the stator. The drive unit further comprises at least one centering device which has at least one first centering element provided on the rotor and at least one second centering element provided on the stator. By means of the centering device, in particular by means of the centering, in a transport state in which the drive unit is released from a corresponding internal combustion engine of the motor vehicle, so that a radial clearance between the stator and the rotor is provided, the rotor and the stator secured against mutual contact.

Außerdem offenbart die EP 3 079 238 A1 eine elektrische Maschinenanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.In addition, the disclosed EP 3 079 238 A1 an electrical machine assembly for a motor vehicle powertrain.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Transport und eine besonders einfache, schadensfreie Montage der Antriebseinheit realisierbar sind.Object of the present invention is to develop a drive unit of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous transport and a particularly simple, damage-free installation of the drive unit can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a drive unit having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Antriebseinheit der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Transport und eine besonders einfache Montage der Antriebseinheit realisiert werden können, ohne, dass die rotierenden Bauteile der Antriebseinheit im Betriebszustand überbestimmt gelagert sind, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Transportzustand ein Axialspiel zwischen dem Rotor und dem Stator vorgesehen ist. Unter dem Radialspiel ist ein in radialer Richtung verlaufendes erstes Spiel zwischen dem Stator und dem Rotor zu verstehen, wobei unter dem Axialspiel ein in axialer Richtung der Antriebseinheit verlaufendes zweites Spiel zwischen dem Stator und dem Rotor zu verstehen ist. Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Zentrierelement in radialer Richtung nach außen durch das zweite Zentrierelement zumindest in einem Bereich überdeckt ist, welcher eine in axialer Richtung durchgängig verlaufende Länge aufweist, die mindestens dem Axialspiel entspricht. Vorzugsweise ist die Länge größer als das Axialspiel. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Länge mindestens 1,5 mal so groß wie das Axialspiel ist. Die Länge wird auch als Überdeckung oder als axiale Überdeckung bezeichnet. Die axiale Überdeckung wird beispielsweise auch mit Ü bezeichnet, wobei das Axialspiel beispielsweise auch mit Z bezeichnet wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn gilt: $Ü \geq 1,5 \times Z$

To further develop a drive unit specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous transport and a particularly simple assembly of the drive unit can be realized without that the rotating components of the drive unit are stored in the operating state overdetermined, it is inventively provided that in the transport state an axial clearance between the rotor and the stator is provided. Under the radial clearance is a running in the radial direction first match between the stator and the rotor to understand, under the axial play in the axial direction of the drive unit extending second game between the stator and the rotor is to be understood. Furthermore, it is provided according to the invention that the first centering element is covered in the radial outward direction by the second centering element at least in a region which has a continuously extending in the axial direction length, which corresponds at least to the axial play. Preferably, the length is greater than the axial play. To be particularly advantageous, it has been shown that the length is at least 1.5 times as large as the axial play. The length is also referred to as overlap or axial overlap. The axial overlap is for example also designated by Ü, wherein the axial play is also denoted by Z, for example. It has proved to be particularly advantageous if:

Ü \geq 1.5 \times Z

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotor drehfest mit einem Anfahrelement der Antriebseinheit verbunden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Anfahrelement als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet, wobei der Rotor der elektrischen Maschine drehfest mit einer Pumpe bzw. einem Pumpenrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden ist. Die Antriebseinheit umfasst bei dieser Ausgestaltung der Erfindung insbesondere zumindest die elektrische Maschine, das Anfahrelement und ein Getriebe, insbesondere ein Automatikgetriebe. Die Zentriereinrichtung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ermöglicht besonders vorteilhaft, dass ein Antriebsstrangkonzept für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine mit einem radial im Getriebegehäuse (welches drehfest mit dem Steuergehäuse des Motors verbunden ist) gelagerten Rotor und im Betriebszustand auch an oder in der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine (VKM) radial und axial gelagerten Rotor möglich ist. Im Transportzustand entfällt die VKM-seitige Lagerung des Rotors. Die radiale Lagerung übernimmt die Zentriereinheit und die axiale Lagerung des Rotors ist im Getriebegehäuse axial verschiebbar ausgestaltet. Der Stator ist in jedem Zustand drehfest (und axial nicht verschiebbar) mit dem Getriebegehäuse verbunden. Die axial verschiebliche Ausgestaltung der Lagerung des mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler fest verbundenen Rotors im Getriebe ist vorzusehen, um eine Blähbewegung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers im Betrieb zu ermöglichen.In one embodiment of the invention, the rotor is non-rotatably connected to a starting element of the drive unit. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the starting element is designed as a hydrodynamic torque converter, wherein the rotor of the electric machine is rotatably connected to a pump or a pump impeller of the hydrodynamic torque converter. The drive unit comprises in this embodiment of the invention, in particular at least the electric machine, the starting element and a transmission, in particular an automatic transmission. The centering device of the drive unit according to the invention allows particularly advantageous that a drive train concept for a motor vehicle with an electric machine with a radially in the gear housing (which is non-rotatably connected to the control housing of the engine) mounted rotor and in the operating state also on or in the output shaft of the internal combustion engine (VKM ) radially and axially mounted rotor is possible. In the transport state eliminates the VKM side bearing of the rotor. The radial bearing takes over the centering unit and the axial bearing of the rotor is axially displaceable in the gear housing. The stator is in each state non-rotatably (and axially non-displaceable) connected to the transmission housing. The axially displaceable design of the bearing of the rotor in the gearbox fixedly connected to the hydrodynamic torque converter is to be provided in order to allow a swelling movement of the hydrodynamic torque converter during operation.

In fertig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs befindet sich die Antriebseinheit in einem Betriebszustand, in welchem die Antriebseinheit mit der beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist. In dem Betriebszustand erfolgt beispielsweise die beschriebene Lagerung der Antriebseinheit, insbesondere des Anfahrelements und des Rotors, in Form einer radialen und axialen Lagerung an einer ersten Stelle, sodass beispielsweise das Anfahrelement und der Rotor in dem Betriebszustand an der ersten Stelle an, insbesondere in, der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gelagert sind. Da die Antriebseinheit in dem Transportzustand von der Verbrennungskraftmaschine gelöst beziehungsweise getrennt ist, ist die zuvor beschriebene, in dem Betriebszustand vorgesehene Verbindung der Antriebseinheit mit der Abtriebswelle in den Transportzustand und damit auch die radiale und axiale Lagerung an der ersten Stelle nicht vorgesehen. Des Weiteren sind beispielsweise das Anfahrelement und der Rotor in dem Betriebszustand an wenigstens einer von der ersten Stelle beabstandeten zweiten Stelle an einem auch als Triebkopfgehäuse bezeichneten Gehäuse der Antriebseinrichtung, insbesondere in radialer Richtung, gelagert. In dem Transportzustand ist die Lagerung an einer zweiten Stelle vorgesehen, während jedoch die Lagerung an der ersten Stelle nicht ausgebildet ist.In the finished manufactured state of the motor vehicle, the drive unit is in an operating state in which the drive unit is coupled to the internal combustion engine designed, for example, as a reciprocating piston engine. In the operating state, for example, the described storage of the drive unit, in particular of the starting element and the rotor takes place in the form of a radial and axial bearing at a first location, so that, for example, the starting element and the rotor in the operating state at the first location, in particular, stored in the output shaft of the internal combustion engine. Since the drive unit is released or separated in the transport state of the internal combustion engine, the previously described, provided in the operating state connection of the drive unit with the output shaft in the transport state and thus the radial and axial bearing at the first location is not provided. Furthermore, for example, the starting element and the rotor in the operating state are mounted on at least one second point spaced from the first position on a housing of the drive device, also referred to as a drive head housing, in particular in the radial direction. In the transport state, storage is provided at a second location, but storage at the first location is not formed.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotor der elektrischen Maschine im Betrieb der Antriebseinheit permanent drehfest mit einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotor der elektrischen Maschine stets mittelbar mit einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Im Rahmen der Erfindung ist die Verbrennungskraftmaschine insbesondere als Hubkolbenmaschine ausgebildet, die Abtriebswelle insbesondere als Kurbelwelle. Die elektrische Maschine der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist insbesondere als Startergenerator zur Darstellung einer Mikro- oder Mild-Hybrid-Funktionalität für ein Kraftfahrzeug ausgebildet. Für die Antriebseinheit gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft möglich, die elektrische Maschine in einen Lieferumfang Antriebseinheit zu integrieren und nicht in den Lieferumfang der Verbrennungskraftmaschine, ohne technisch aufwändig eine zusätzliche axiale Lagerstelle des Rotors in der Antriebseinheit vorsehen zu müssen, wobei trotzdem sicherer und schadensfreier Transport und Montage möglich ist. Durch die Verschraubung des Rotors mit der VKM zur Drehmomentübertragung (Flexplate-Verschraubung), wird im Betriebszustand die axiale Lagerung des Rotors erwirkt. Wäre eine zusätzliche axiale Lagerstelle des Rotors in der Antriebseinheit vorhanden (für den Transportzustand), wäre das System im Betriebszustand axial überbestimmt gelagert. Im Transportzustand ist lediglich eine Halteklammer zur Begrenzung der axialen Freiheitsgrade erforderlich. Ein Antriebsstrang mit einer Antriebseinheit gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist vorteilhaft eine geringere axiale Baulänge auf als ein Antriebsstrang mit einem Startergenerator, welcher verbrennungsmotorseitig in den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs eingebunden ist.In one embodiment of the invention, the rotor of the electric machine during operation of the drive unit permanently rotatably connected to an output shaft of the internal combustion engine. In one embodiment of the invention, the rotor of the electric machine is always connected indirectly with an output shaft of the internal combustion engine. In the context of the invention, the internal combustion engine is designed in particular as a reciprocating piston engine, the output shaft in particular as a crankshaft. The electric machine of the drive unit according to the invention is designed in particular as a starter generator for displaying a micro or mild hybrid functionality for a motor vehicle. For the drive unit according to this embodiment of the invention, it is particularly advantageous possible to integrate the electric machine in a delivery drive unit and not in the scope of delivery of the internal combustion engine, without technically consuming to provide an additional axial bearing of the rotor in the drive unit, while still safer and damage-free transport and installation is possible. By screwing the rotor with the VKM for torque transmission (flexplate screw connection), the axial bearing of the rotor is obtained in the operating state. If an additional axial bearing point of the rotor in the drive unit present (for the transport state), the system would be stored axially overdetermined in the operating state. In the transport state, only a retaining clip for limiting the axial degrees of freedom is required. A drive train with a drive unit according to this embodiment of the invention advantageously has a smaller axial length than a drive train with a starter generator, which is integrated into the drive train of the motor vehicle on the internal combustion engine side.

Eine drehmomentfeste beziehungsweise drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere der Abtriebswelle, und dem Anfahrelement und dem Rotor in einem fertig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs erfolgt beispielsweise über eine sogenannte Flexplate-Verschraubung, welche in dem Betriebszustand vorgesehen und in dem Transportzustand jedoch nicht ausgebildet ist. Die Flexplate-Verschraubung realisiert insbesondere eine axiale Fixierung des Anfahrelements und des Rotors an einer sogenannten Flexplate, wodurch in dem Betriebszustand das Anfahrelement und der Rotor in axialer Richtung relativ zu dem Stator fixiert sind. Somit nehmen in dem Betriebszustand das Anfahrelement und der Rotor, welche zusammenfassend auch als rotierende Bauteile bezeichnet werden, eine Arbeitsposition relativ zu dem Stator ein.A torque-fixed or torque-transmitting connection between the internal combustion engine, in particular the output shaft, and the starting element and the rotor in a finished manufactured state of the motor vehicle, for example, via a so-called flexplate screw which is provided in the operating condition and in the transport state, however, is not formed. The flexplate screw connection realizes, in particular, an axial fixation of the starting element and the rotor on a so-called flexplate, whereby in the operating state the starting element and the rotor are fixed in the axial direction relative to the stator. Thus, in the operating state, the starting element and the rotor, which are collectively referred to as rotating components, occupy a working position relative to the stator.

Somit ist erkennbar, dass erst in montiertem Zustand, das heißt erst in dem Betriebszustand die rotierenden Bauteile relativ zu dem Stator zentriert und axial bestimmt gelagert sind. Zuvor, das heißt in dem Transportzustand jedoch, ist die Lagerung der rotierenden Bauteile insbesondere relativ zu dem Stator unbestimmt, wobei insbesondere Freiheitsgrade in radialer Richtung vorgesehen sind. Somit ist der Rotor nicht zum Stator zentriert. Gleichzeitig führt die fehlende Flexplate-Verschraubung zu axialen Freiheitsgraden der rotierenden Bauteile relativ zum Stator. Aufgrund der genannten Freiheitsgrade kann es zu einem Kontakt zwischen dem Stator und dem Rotor kommen, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind. Aus solchen Kontakten können mechanischer Verschleiß und Beschädigungen resultieren, insbesondere innerhalb eines Transport- und/oder Logistikprozesses und bei der Montage der Antriebseinheit an der Verbrennungskraftmaschine. Die Montage der Antriebseinheit an der Verbrennungskraftmaschine ist aufgrund der radialen Freiheitsgrade sowie aufgrund von magnetischen Kräften der elektrischen Maschine sehr anspruchsvoll, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind. Thus, it can be seen that only in the assembled state, ie only in the operating state, the rotating components are centered relative to the stator and mounted axially determined. Previously, that is, in the transport state, however, the bearing of the rotating components, in particular relative to the stator is indeterminate, in particular degrees of freedom are provided in the radial direction. Thus, the rotor is not centered to the stator. At the same time, the lack of flexplate screw connection leads to axial degrees of freedom of the rotating components relative to the stator. Due to the stated degrees of freedom, contact between the stator and the rotor may occur if no corresponding countermeasures are taken. Such contacts can result in mechanical wear and damage, in particular within a transport and / or logistics process and during assembly of the drive unit on the internal combustion engine. The assembly of the drive unit to the internal combustion engine is very demanding due to the radial degrees of freedom and due to magnetic forces of the electric machine, if no appropriate countermeasures are taken.

Halteklammern können zwar die axialen Freiheitsgrade zwischen Stator und Rotor während des Transports einschränken, um übermäßige Relativbewegungen und Kontakten zwischen den rotierenden Bauteilen und dem Stator zu vermeiden, jedoch stellen Halteklammern keine Gegenmaßnahme gegen Kontakte zwischen Rotor und Stator und damit möglichen Beschädigungen in der Montage dar.Although retaining clips can limit the axial degrees of freedom between the stator and the rotor during transport to avoid excessive relative movement and contact between the rotating components and the stator, retaining clips do not counteract contacts between rotor and stator and thus possible damage to the assembly.

Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun bei der erfindungsgemäßen Antriebseinheit vermieden werden, da die Zentriereinheit einen Kontakt zwischen dem Rotor und dem Stator vermeidet. Hierdurch können in dem Transportzustand und in der Montage Beschädigungen der Antriebseinheit vermieden werden. Des Weiteren ist es möglich, einen in radialer Richtung zwischen dem Stator und dem Rotor vorgesehenen Spalt der elektrischen Maschine besonders eng beziehungsweise klein auszuführen, da die Zentriereinheit einen Kontakt zwischen dem Stator und dem Rotor verhindert. Dies kann Vorteile bezüglich der Leistungsdichte beziehungsweise dem Wirkungsgrad der elektrischen Maschine bedeuten. Des Weiteren ermöglicht die Zentriereinheit eine Vorzentrierung des Rotors relativ zu dem Stator. Durch die Vorzentrierung der rotierenden Bauteile kann die Montage der beispielsweise in einem Getriebe integrierten Antriebseinheit an die Verbrennungskraftmaschine besonders einfach durchgeführt werden. Ein sogenanntes, aus Magnetkräften resultierendes Ankleben des Rotors an dem Stator wird verhindert, und radiale Freiheitsgrade dieser rotierenden Bauteile werden eingeschränkt.The aforementioned problems and disadvantages can now be avoided in the drive unit according to the invention, since the centering unit avoids contact between the rotor and the stator. As a result, damage to the drive unit can be avoided in the transport state and in the assembly. Furthermore, it is possible to move radially between the stator and To provide the rotor provided gap of the electric machine particularly narrow or small, since the centering prevents contact between the stator and the rotor. This can mean advantages with regard to the power density or the efficiency of the electrical machine. Furthermore, the centering unit allows pre-centering of the rotor relative to the stator. Due to the pre-centering of the rotating components, the assembly of the drive unit, for example integrated in a transmission, to the internal combustion engine can be carried out particularly easily. A so-called adhesion of the rotor to the stator resulting from magnetic forces is prevented and radial degrees of freedom of these rotating components are restricted.

Insgesamt ist erkennbar, dass die Erfindung ein Anbindungs- beziehungsweise Lagerungskonzept der elektrischen Maschine darstellt, wobei das Anbindungs- und Lagerungskonzept Bauraum- und Kostenvorteile gegenüber herkömmlichen Antriebseinheiten bietet. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Antriebseinheit in dem Transportzustand das genannte Axialspiel vorgesehen ist, können axiale Verspannungen in einem die Verbrennungskraftmaschine und die Antriebseinheit umfassenden Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Zudem bedingen dynamische, axiale Verformungen der Flexplate im Betrieb axiale Freiheitsgrade der rotierenden Bauteile der Antriebseinheit.Overall, it can be seen that the invention represents a connection or storage concept of the electric machine, wherein the connection and storage concept offers space and cost advantages over conventional drive units. Due to the fact that said axial play is provided in the transport state in the drive unit according to the invention, axial distortions in a drive train of the motor vehicle comprising the internal combustion engine and the drive unit can be avoided. In addition, dynamic, axial deformations of the flexplate during operation cause axial degrees of freedom of the rotating components of the drive unit.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit in einem Betriebszustand;
2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der Antriebseinheit in einem Betriebszustand; und
3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der Antriebseinheit in einem Betriebszustand.

The drawing shows in:

1 a schematic longitudinal sectional view of a drive unit according to the invention in an operating state;
2 a schematic longitudinal sectional view of the drive unit in an operating condition; and
3 a schematic longitudinal sectional view of the drive unit in an operating state.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine Antriebseinheit 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen, wobei in 1 ein Betriebszustand beziehungsweise eine Betriebsposition der Antriebseinheit 10 veranschaulicht ist. Die Antriebseinheit 10 nimmt ihren Betriebszustand in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs an, wobei das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand einen Antriebsstrang aufweist. Das Kraftfahrzeug ist dabei mittels des Antriebsstrangs antreibbar, wobei der Antriebsstrang die Antriebseinheit 10 sowie eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine aufweist. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet und weist eine insbesondere als Kurbelwelle 12 ausgebildete Abtriebswelle auf. Die Antriebseinheit 10 umfasst insbesondere ein in 1 nicht erkennbares Getriebe und eine elektrische Maschine 14, welche einen Stator 16 und einen Rotor 18 aufweist. Die elektrische Maschine 14 kann beispielsweise über ihren Rotor 18 Drehmomente bereitstellen. Ferner kann die Verbrennungskraftmaschine über die Kurbelwelle 12 Drehmomente bereitstellen. Dabei sind jeweilige Räder des Kraftfahrzeugs über das Getriebe von den von der elektrischen Maschine 14 beziehungsweise von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Drehmomenten antreibbar, wodurch das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann. Der Rotor 18 ist dabei von dem Stator 16 antreibbar und dadurch um eine aus 2 erkennbare Drehachse 20 relativ zu dem Stator 16 drehbar. Außerdem ist in 3 eine Mittelachse 21 des Stators 16 erkennbar. Durch einen Pfeil 38 ist die Erdbeschleunigung veranschaulicht. 1 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a drive unit 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle such as a passenger car, wherein in 1 an operating state or an operating position of the drive unit 10 is illustrated. The drive unit 10 assumes its operating state in fully manufactured state of the motor vehicle, wherein the motor vehicle has a drive train in its fully manufactured state. The motor vehicle is drivable by means of the drive train, wherein the drive train, the drive unit 10 and also has an internal combustion engine called internal combustion engine. The internal combustion engine is designed for example as a reciprocating piston engine and has one in particular as a crankshaft 12 trained output shaft. The drive unit 10 includes in particular a in 1 unrecognizable transmission and an electric machine 14 which is a stator 16 and a rotor eighteen having. The electric machine 14 for example, via its rotor eighteen Provide torques. Furthermore, the internal combustion engine via the crankshaft 12 Provide torques. In this case, respective wheels of the motor vehicle via the transmission of those of the electric machine 14 or provided by the internal combustion engine torques, whereby the motor vehicle can be driven in total. The rotor eighteen is from the stator 16 drivable and thereby by one 2 recognizable axis of rotation 20 relative to the stator 16 rotatable. It is also in 3 a central axis 21 of the stator 16 recognizable. By an arrow 38 is the acceleration of gravity illustrated.

Die Antriebseinheit 10 umfasst ferner ein Anfahrelement 22, welches als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist. Die von der elektrischen Maschine 14 beziehungsweise die von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Drehmomente sind über das Anfahrelement 22 in das Getriebe einleitbar, wodurch das Getriebe und über dieses das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar sind.The drive unit 10 further comprises a starting element 22 , which is designed as a hydrodynamic torque converter. The of the electric machine 14 or the torques provided by the internal combustion engine are via the starting element 22 introduced into the transmission, whereby the transmission and the vehicle over this total are driven.

Der Antriebsstrang umfasst des Weiteren eine Platte 23, welche als Anbindungsplatte verwendet wird. Die Platte 23 ist eine sogenannte Flexplate, welche in axialer Richtung des Antriebsstrangs beziehungsweise der Antriebseinheit 10 elastisch verformbar ist. Die axiale Richtung der Antriebseinheit 10 fällt dabei mit der axialen Richtung der elektrischen Maschine 14 und dabei mit der Drehachse 20 zusammen. Die Platte 23 (Flexplate) ist drehfest mit der Kurbelwelle 12 verbunden. Im Folgenden werden das Anfahrelement 22 und der Rotor 18 auch als rotierende Bauteile bezeichnet. Wie aus 1 erkennbar ist, ist der Rotor 18 drehfest mit dem Anfahrelement 22 verbunden. Insbesondere ist dabei der Rotor 18 drehfest mit einem Eingangselement des Anfahrelements 22 verbunden, wobei die von der elektrischen Maschine 14 über den Rotor 18 bereitgestellten Drehmomente über das Eingangselement in das Anfahrelement 22 eingeleitet werden können. Das Anfahrelement 22 umfasst dabei ein Ausgangselement, welches von dem Eingangselement des Anfahrelements 22 antreibbar ist. Das Anfahrelement 22 kann ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder aber eine Anfahrkupplung sein. Somit können die von der elektrischen Maschine 14 über den Rotor 18 bereitgestellten Drehmomente von dem Rotor 18 in das Eingangselement und von dem Eingangselement in das Ausgangselement übertragen werden, sodass das Anfahrelement 22 die von der elektrischen Maschine 14 über den Rotor 18 bereitgestellten Drehmoment über das Ausgangselement bereitstellen kann. Somit ist das Getriebe über das Ausgangselement von dem Eingangselement antreibbar. Das Eingangselement des als Drehmomentwandler ausgebildeten Anfahrelements 22 ist dabei ein Pumpenrad, das Ausgangselement ein von dem Pumpenrad antreibbares Turbinenrad.The powertrain further includes a plate 23 , which is used as a connection plate. The plate 23 is a so-called flexplate, which in the axial direction of the drive train or the drive unit 10 is elastically deformable. The axial direction of the drive unit 10 coincides with the axial direction of the electric machine 14 and with the axis of rotation 20 together. The plate 23 (Flexplate) is non-rotatable with the crankshaft 12 connected. The following are the starting element 22 and the rotor eighteen also referred to as rotating components. How out 1 is recognizable, is the rotor eighteen rotatable with the starting element 22 connected. In particular, while the rotor eighteen rotatably with an input element of the starting element 22 connected by the electric machine 14 over the rotor eighteen provided torques on the input element in the starting element 22 can be initiated. The starting element 22 includes an output element, which of the input element of the starting element 22 is drivable. The starting element 22 may be a hydrodynamic torque converter or a starting clutch. Thus, those of the electric machine 14 over the rotor eighteen provided torques from the rotor eighteen be transferred to the input element and from the input element in the output element, so that the starting element 22 that of the electric machine 14 over the rotor eighteen can provide provided torque via the output element. Thus, the transmission is drivable via the output member of the input member. The input element of the trained as a torque converter starting element 22 is an impeller, the output element is a driven by the impeller turbine wheel.

In dem Betriebszustand und somit in dem fertig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs ist die Antriebseinheit 10 an die Platte 23 angebunden, insbesondere derart, dass die rotierenden Bauteile zumindest mittelbar drehfest mit der Platte 23 verbunden sind. Hierzu sind die rotierenden Bauteile zumindest mittelbar mit der Platte 23 verschraubt, sodass eine Flexplate-Verschraubung vorgesehen ist, mittels welcher die rotierenden Bauteile zumindest mittelbar an die Platte 23 angebunden sind. Über diese Flexplate-Verschraubung ist in dem Betriebszustand eine axiale Lagerung der rotierenden Bauteile vorgesehen, wodurch die rotierenden Bauteile in axialer Richtung der Antriebseinheit 10 relativ zu dem Stator 16 fixiert beziehungsweise festgelegt sind.In the operating state and thus in the finished manufactured state of the motor vehicle is the drive unit 10 to the plate 23 connected, in particular such that the rotating components at least indirectly rotationally fixed to the plate 23 are connected. For this purpose, the rotating components are at least indirectly with the plate 23 screwed so that a Flexplate screw is provided by means of which the rotating components at least indirectly to the plate 23 are connected. In the operating state, an axial bearing of the rotating components is provided via this flexplate screw connection, whereby the rotating components in the axial direction of the drive unit 10 relative to the stator 16 fixed or fixed.

Darüber hinaus ist die Antriebseinheit 10 in dem Betriebszustand an, insbesondere in, der Kurbelwelle 12 gelagert. Hierdurch ist eine radiale Lagerung der rotierenden Bauteile an, insbesondere in, der Kurbelwelle 12 vorgesehen, sodass die rotierenden Bauteile zumindest mittelbar in radialer Richtung an, insbesondere in, der Kurbelwelle 12 gelagert sind.In addition, the drive unit 10 in the operating condition, in particular in, the crankshaft 12 stored. This is a radial bearing of the rotating components, in particular, the crankshaft 12 provided so that the rotating components at least indirectly in the radial direction, in particular in, the crankshaft 12 are stored.

Die Antriebseinheit 10 umfasst darüber hinaus ein Gehäuse 24, welches auch als Triebkopfgehäuse bezeichnet wird. Die elektrische Maschine 14 und das Anfahrelement 22 sind jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, in dem Gehäuse 24 aufgenommen. Dabei sind die rotierenden Bauteile zumindest mittelbar in radialer Richtung an dem Gehäuse 24 gelagert. Insgesamt ist aus 1 erkennbar, dass die rotierenden Bauteile an einer ersten Stelle S1 in radialer Richtung an, insbesondere in, der Kurbelwelle 12 gelagert sind. An einer in axialen Richtung von der ersten Stelle S1 beabstandeten zweiten Stelle S2 sind die rotierenden Bauteile in radialer Richtung an dem Gehäuse 24 gelagert. Somit sind an den Stellen S1 und S2 jeweilige radiale Lagerungen der rotierenden Bauteile vorgesehen. Durch diese radialen Lagerungen sind die rotierenden Bauteile relativ zu dem Stator 16 gesichert beziehungsweise gelagert, sodass insbesondere der Rotor 18 relativ zum Stator 16 in radialer Richtung positioniert beziehungsweise zentriert ist. Hierdurch ist ein Spalt S zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 eingestellt, wobei der Spalt S in radialer Richtung zu dem Stator 16 und dem Rotor 18 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist durch die radialen Lagerungen der definierte Spalt S zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 gebildet, sodass es zu keiner Berührung zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 kommt. Dadurch können Beschädigungen der elektrischen Maschine 14 vermieden werden.The drive unit 10 also includes a housing 24 which is also referred to as a drive head housing. The electric machine 14 and the starting element 22 are each at least partially, in particular at least substantially completely, in the housing 24 added. The rotating components are at least indirectly in the radial direction of the housing 24 stored. Overall is off 1 recognizable that the rotating components at a first location S1 in the radial direction, in particular in, the crankshaft 12 are stored. At one in the axial direction from the first place S1 spaced second place S2 are the rotating components in the radial direction of the housing 24 stored. Thus, in the places S1 and S2 provided respective radial bearings of the rotating components. Due to these radial bearings, the rotating components are relative to the stator 16 secured or stored, so that in particular the rotor eighteen relative to the stator 16 is positioned or centered in the radial direction. This is a gap S between the stator 16 and the rotor eighteen adjusted, with the gap S in the radial direction to the stator 16 and the rotor eighteen is arranged. In other words, by the radial bearings of the defined gap S between the stator 16 and the rotor eighteen formed so that there is no contact between the stator 16 and the rotor eighteen comes. This can damage the electrical machine 14 be avoided.

2 veranschaulicht einen Betriebszustand, während 3 einen mit T bezeichneten Transportzustand der Antriebseinheit 10 veranschaulicht. In dem Transportzustand T ist die Antriebseinheit 10 von der auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine gelöst beziehungsweise getrennt, sodass in dem Transportzustand T die rotierenden Bauteile zwar an der zweiten Stelle S2 radial gelagert sind, jedoch sind die rotierenden Bauteile in dem Transportzustand T nicht an der Stelle S1 radial gelagert. Mit anderen Worten sind die rotierenden Bauteile in dem Transportzustand T nicht an beziehungsweise in der Kurbelwelle 12 gelagert, sodass in radialer Richtung Freiheitsgrade vorgesehen sind, aufgrund derer sich die rotierenden Bauteile und somit insbesondere der Rotor 18 in radialer Richtung relativ zu dem Stator 16 bewegen können, falls keine Gegenmaßnahmen vorgesehen sind. Mit anderen Worten kann es aufgrund der fehlenden radialen Lagerung der rotierenden Bauteile an der Kurbelwelle 12 zu einem Radialspiel zwischen den rotierenden Bauteilen und dem Stator 16 kommen, wobei es aufgrund des Radialspiels und insbesondere dann, wenn dieses Radialspiel nicht anderweitig begrenzt ist, zu Berührungen zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 kommen kann. Zu solchen Berührungen kann es insbesondere aufgrund von Magnetkräften der elektrischen Maschine 14 sowie aufgrund von Gewichtskräfte der rotierenden Bauteile kommen. 2 illustrates an operating state while 3 a transport state of the drive unit designated T 10 illustrated. In the transport state T is the drive unit 10 from the internal combustion engine also called internal combustion engine solved or separated, so that in the transport state T Although the rotating components in the second place S2 are radially mounted, but the rotating components are in the transport state T not in the place S1 radially mounted. In other words, the rotating components are in the transport state T not on or in the crankshaft 12 stored so that degrees of freedom are provided in the radial direction, due to which the rotating components and thus in particular the rotor eighteen in the radial direction relative to the stator 16 can move if no countermeasures are provided. In other words, due to the lack of radial support of the rotating components on the crankshaft 12 to a radial clearance between the rotating components and the stator 16 come due to the radial clearance and especially if this radial clearance is not otherwise limited to touch between the stator 16 and the rotor eighteen can come. Such contacts may be due in particular to magnetic forces of the electrical machine 14 as well as due to weight forces of the rotating components.

Um nun in dem Transportzustand T unerwünschte Berührungen zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 zu vermeiden, umfasst die Antriebseinheit 10 eine Zentriereinrichtung 26, welche auch als Zentriereinheit bezeichnet wird. Die Zentriereinrichtung 26 umfasst wenigstens ein an dem Stator 16 vorgesehenes erstes Zentrierelement 28, welches bei dem in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiel einen Außenring 30 aufweist. Ferner kann das Zentrierelement 28 beispielsweise optional eine Verschleißschicht 31 aufweisen, mit welcher eine in radialer Richtung nach innen weisende, innenumfangsseitige Mantelfläche 32 des Außenrings 30 versehen ist. Aufgrund der radialen Summentoleranzen, beginnend an der radialen Lagerstelle S1 über alle Einzelschnittstellen der Verbrennungskraftmaschine sowie der Antriebseinheit 10 ergibt sich der notwendige Zentrierspalt SPx (=SP ohne Verschleißschicht), damit es im Betriebszustand zu keinem Kontakt der Zentrierelemente 38 und 34 kommt. Demgegenüber kann es im Transportzustand T zu einem solchen Kontakt K kommen.To be in the transport state T unwanted contact between the stator 16 and the rotor eighteen To avoid, includes the drive unit 10 a centering device 26 , which is also referred to as a centering unit. The centering device 26 includes at least one on the stator 16 provided first centering element 28 which in the embodiment illustrated in the figures, an outer ring 30 having. Furthermore, can the centering element 28 For example, optionally a wear layer 31 have, with which a radially inwardly facing, inner peripheral side shell surface 32 of the outer ring 30 is provided. Due to the radial sum tolerances, starting at the radial bearing point S1 about all individual interfaces of the internal combustion engine and the drive unit 10 the necessary centering gap SPx (= SP without wear layer), so that it does not come into contact with the centering elements during operation 38 and 34 comes. In contrast, it can in the transport state T to such a contact K come.

Dabei gilt: SPx > radiale Summentoleranzen. Um die Montagesituation der Antriebseinheit an Verbrennungskraftmaschine zu verbessern, ist es vorteilhaft den Zentrierspalt SPx weiter zu verkleinern (auf Zentrierspalt SP). In diesem Fall umfasst das Zentrierelement 28 eine Verschleißschicht 31, mit welcher eine in radialer Richtung nach innen weisende, innenumfangsseitige Mantelfläche 32 des Außenrings 30 versehen ist. Diese Verschleißschicht kann im Betriebszustand verschleißen und den erforderlichen radialen Freigang sicherstellen. Bevorzugte konstruktive Ausführungsart ist eine Ausführung ohne zusätzliche Verschleißschicht.Where: SPx> radial sum tolerances. In order to improve the mounting situation of the drive unit to the internal combustion engine, it is advantageous to further reduce the centering gap SPx (to centering gap SP ). In this case, the centering element comprises 28 a wear layer 31 , with which a radially inwardly facing, inner peripheral side shell surface 32 of the outer ring 30 is provided. This wear layer can wear in the operating condition and ensure the required radial clearance. Preferred structural embodiment is an embodiment without additional wear layer.

Die Zentriereinheit 26 umfasst ferner ein an dem Rotor 18 vorgesehenes zweites Zentrierelement 34, welches bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel einen Innenring 36 aufweist. Unter dem Merkmal, dass das Zentrierelement 28 an dem Stator 16 vorgesehen ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Zentrierelement 28 zumindest mittelbar drehfest mit dem Stator 16 verbunden ist. Dabei ist beispielsweise das Zentrierelement 28 drehfest an dem Gehäuse 24 festgelegt, wobei auch der Stator 16 zumindest mittelbar drehfest an dem Gehäuse 24 festgelegt ist. Unter dem Merkmal, dass das Zentrierelement 34 an dem Rotor 18 vorgesehen ist, ist zu verstehen, dass das Zentrierelement 34 zumindest mittelbar drehfest mit dem Rotor 18 verbunden ist. Dabei ist es denkbar, dass das Zentrierelement 34 zumindest mittelbar oder direkt drehfest mit dem Anfahrelement 22 verbunden ist. Somit ist das Zentrierelement 34 mit dem Rotor 18 mitdrehbar.The centering unit 26 further includes one on the rotor eighteen provided second centering element 34 which in the embodiment shown in the figures an inner ring 36 having. Under the feature that the centering element 28 on the stator 16 is provided, is to be understood in particular that the centering element 28 at least indirectly rotatable with the stator 16 connected is. In this case, for example, the centering element 28 rotationally fixed to the housing 24 where also the stator 16 at least indirectly rotationally fixed to the housing 24 is fixed. Under the feature that the centering element 34 on the rotor eighteen is provided, it should be understood that the centering element 34 at least indirectly rotatably with the rotor eighteen connected is. It is conceivable that the centering element 34 at least indirectly or directly against rotation with the starting element 22 connected is. Thus, the centering element 34 with the rotor eighteen so it also rotates.

Mittels der Zentriereinrichtung 26, insbesondere mittels der Zentrierelemente 28 und 34, ist in dem Transportzustand T, in welchem die Antriebseinheit 10 von der Verbrennungskraftmaschine gelöst ist, sodass das zuvor genannte Radialspiel zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 vorgesehen ist, der Rotor 18 und der Stator 16 gegenseitige Berührungen gesichert. Sind beispielsweise in dem Transportzustand T der Stator 16 und der Rotor 18 koaxial zueinander angeordnet, so ist in radialer Richtung zwischen den Zentrierelementen 28 und 34 ein weiterer Spalt SP vorgesehen, welcher ein Spaltmaß aufweist, welches beispielsweise X beträgt. Dabei ist ferner der Spalt S zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 vorgesehen, wobei der Spalt S beispielsweise ein Spaltmaß aufweist, welches X + Y beträgt. Dabei bezeichnen X und Y Werte beziehungsweise Erstreckungen, die größer als Null sind. Da somit das Spaltmaß des Spalts S größer als das Spaltmaß des Spalts SP ist, werden mittels der Zentrierelemente 28 und 34 trotz des Umstands, dass in dem Transportzustand T das Radialspiel zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 vorgesehen ist, Berührungen zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 sicher vermieden. Bewegt sich beispielsweise der Rotor 18 in radialer Richtung auf den Stator 16 zu, so kommen die Zentrierelemente 28 und 34 in gegenseitige Stützanlage, bevor der Rotor 18 den Stator 16 berührt. Somit ist auch dann, wenn sich die Zentrierelemente 28 und 34 gegenseitig berühren, ein beispielsweise mindestens Y betragender Spalt in radialer Richtung zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 vorgesehen, sodass Berührungen und Beschädigungen sicher vermieden werden können.By means of the centering device 26 , in particular by means of the centering elements 28 and 34 , is in the transport state T in which the drive unit 10 is released from the internal combustion engine, so that the aforementioned radial clearance between the stator 16 and the rotor eighteen is provided, the rotor eighteen and the stator 16 secured mutual contact. For example, in the transport state T the stator 16 and the rotor eighteen arranged coaxially to each other, so is in the radial direction between the centering elements 28 and 34 another gap SP provided, which has a gap, which for example X is. It is also the gap S between the stator 16 and the rotor eighteen provided, with the gap S For example, has a gap, which is X + Y. Designate X and Y Values or extensions that are greater than zero. Since thus the gap of the gap S greater than the gap of the gap SP is, are by means of centering 28 and 34 despite the fact that in the transport state T the radial play between the stator 16 and the rotor eighteen is provided, contacts between the stator 16 and the rotor eighteen safely avoided. If, for example, the rotor moves eighteen in the radial direction on the stator 16 to, so come the centering elements 28 and 34 in mutual support system, before the rotor eighteen the stator 16 touched. Thus, even if the centering 28 and 34 touching each other, for example, at least Y amounting gap in the radial direction between the stator 16 and the rotor eighteen provided so that contact and damage can be safely avoided.

Um nun einen besonders vorteilhaften Transport sowie eine besonders vorteilhafte Montage der Antriebseinheit 10 realisieren zu können, ist in dem Transportzustand T ein Axialspiel Z zwischen dem Rotor 18 und dem Stator 16 vorgesehen. Unter dem Axialspiel Z ist insbesondere zu verstehen, dass in axialer Richtung verlaufende Relativbewegungen zwischen dem Stator und dem Rotor 18 gezielt zugelassen werden, um dadurch unerwünschte Verspannungen im Betriebszustand zu vermeiden. Dabei ist das erste Zentrierelement 34 in radialer Richtung nach außen durch das zweite Zentrierelement 28 zumindest in einem Bereich B überdeckt, welcher eine in axialer Richtung durchgängig verlaufende Länge L aufweist, die mindestens dem Axialspiel Z entspricht. Die Länge L wird auch als axiale Überdeckung der Zentriereinrichtung 26 bezeichnet, wobei vorzugsweise gilt: $L \geq 1,5 * Z$

Now to a particularly advantageous transport and a particularly advantageous assembly of the drive unit 10 To be able to realize is in the transport state T an axial play Z between the rotor eighteen and the stator 16 intended. Under the axial play Z is to be understood in particular that in the axial direction relative movements between the stator and the rotor eighteen be specifically approved to thereby avoid unwanted tension in the operating condition. In this case, the first centering element 34 in the radial direction outwards through the second centering element 28 at least in one area B covered, which has a continuous in the axial direction length L that has at least the axial play Z equivalent. The length L is also called axial overlap of the centering device 26 in which:

L \geq 1.5 * Z

Dadurch, dass der Außenring 30 mit der Verschleißschicht 31 versehen ist, kommt der Innenring 36 nicht in direkten Kontakt mit dem Außenring 30, sondern der Innenring 36 ist über die Verschleißschicht 31 an dem Außenring 30 abstützbar. Hierdurch kann ein übermäßiger Verschleiß vermieden werden.Because of the outer ring 30 with the wear layer 31 is provided, the inner ring comes 36 not in direct contact with the outer ring 30 but the inner ring 36 is over the wear layer 31 on the outer ring 30 supportable. As a result, excessive wear can be avoided.

Insgesamt ist erkennbar, dass bei der Antriebseinheit 10 die Zentriereinheit (Zentriereinrichtung 26) in die elektrische Maschine 14 integriert ist. Dabei bildet der ein erstes ringförmiges Element darstellende Außenring 30 einen achsfernen Teil der Zentriereinheit, wobei dieser achsferne Teil Bestandteil des Stators 16 beziehungsweise zumindest mittelbar drehfest mit dem Stator 16 verbunden ist. Somit ist der achsförmige Teil ein bezüglich der Drehachse 20 nicht rotierendes Teil. Das Zentrierelement 28 ist somit beispielsweise ein erster Ring beziehungsweise ringförmig ausgebildet, wobei mittels des ersten Rings, insbesondere mittels dessen Innendurchmessers, eine Zentrierfunktion realisierbar ist, in deren Rahmen der Rotor 18 relativ zum Stator 16 in radialer Richtung zentrierbar ist.Overall, it can be seen that in the drive unit 10 the centering unit (centering device 26 ) in the electric machine 14 is integrated. In this case, forms the first ring-shaped element performing outer ring 30 an off-axis part of the centering unit, said off-axis part of the stator 16 or at least indirectly rotationally fixed with the stator 16 connected is. Thus, the axis-shaped part is a with respect to the axis of rotation 20 non-rotating part. The centering element 28 Thus, for example, a first ring or ring-shaped, wherein by means of the first ring, in particular by means of its inner diameter, a centering function can be realized, in whose scope the rotor eighteen relative to the stator 16 can be centered in the radial direction.

Der Innenring 36 ist ein achsnaher Teil der Zentriereinheit und dabei beispielsweise Bestandteil des Rotors 18 beziehungsweise mittelbar drehfest mit dem Rotor 18 verbunden, sodass der achsnahe Teil bezüglich der Drehachse 20 rotierend ist. Dabei ist das Zentrierelement 34 ein zweiter Ring beziehungsweise ebenfalls ringförmig ausgebildet, oder das Zentrierelement 34 kann segmentiert ringförmig ausgebildet sein, wobei mittels des zweiten Rings, insbesondere mittels dessen Außendurchmessers, die zuvor beschriebene Zentrierfunktion realisiert beziehungsweise realisierbar ist. Der Außendurchmesser und der Innendurchmesser liegen vorzugsweise in axialer Richtung beziehungsweise Position übereinander, wobei beispielsweise während des Transportzustands T der Außendurchmesser am Innendurchmesser zumindest vorübergehend anliegt.The inner ring 36 is an axis-near part of the centering unit and thereby, for example, part of the rotor eighteen or indirectly rotatably with the rotor eighteen connected so that the near-axis part with respect to the axis of rotation 20 is rotating. Here is the centering element 34 a second ring or likewise annular, or the centering element 34 can be segmented ring-shaped, wherein by means of the second ring, in particular by means of its outer diameter, the previously described centering function is realized or realized. The outer diameter and the inner diameter are preferably one above the other in the axial direction or position, wherein, for example, during the transport state T the outer diameter on the inner diameter at least temporarily rests.

Axiale Maße der Zentriereinheit sind dabei derart abgestimmt, dass trotz des axialen Spiels Z in dem Transportzustand T die axiale Überdeckung zwischen dem achsfernen Teil und dem achsnahen Teil stets gegeben ist, um eine radialer Lagerung beziehungsweise Zentrierung der rotierenden Bauteile relativ zum Stator 16 durch die Zentriereinheit zu gewährleisten. Eine Materialkombination zwischen Außenring und Innenring der Zentriereinheit wird vorzugsweise so gewählt, dass es bei Kontakt und Relativbewegung zu keinem metallischen Abrieb beziehungsweise Verschleiß kommt. Hierbei sollten die Kontaktfläche eine hinreichend gute Oberflächengüte oder Oberflächenhärte aufweisen.Axial dimensions of the centering unit are adjusted so that, despite the axial play Z in the transport state T the axial overlap between the off-axis portion and the near-axis portion is always given to a radial bearing or centering of the rotating components relative to the stator 16 to ensure by the centering unit. A material combination between outer ring and inner ring of the centering unit is preferably chosen so that there is no metallic abrasion or wear during contact and relative movement. Here, the contact surface should have a sufficiently good surface quality or surface hardness.

Der Spalt SP wird auch als Zentrierspalt bezeichnet, dessen Maße vorzugsweise so ausgelegt sind, dass das Spaltmaß des Zentrierspalts in jeder Situation kleiner ist als das Spaltmaß des Spalts S der elektrischen Maschine 14. Hierdurch kann ein unerwünschter Kontakt zwischen dem Rotor 18 und dem Stator 16 sicher verhindert werden. Das Spaltmaß des Zentrierspalts ist vorzugsweise so ausgelegt, dass es in keiner Betriebssituation zu einem Kontakt innerhalb der Zentriereinheit kommt. Mit anderen Worten, sind die rotierenden Bauteile an der Stelle S1 an der Kurbelwelle 12 gelagert, so sollte es zu keinem Kontakt der Zentrierelemente 28 und 34 kommen. Um einen möglichst kleinen Zentrierspalt zu ermöglichen, kann auf den nicht rotierenden Teil der Zentriereinheit eine nicht-metallische Verschleißschicht in Form der Verschleißschicht 31 aufgebracht werden. Dies bringt Vorteile bezüglich der Montage der Antriebseinheit 10 an der Verbrennungskraftmaschine, da der radiale Freiheitsgrad beim Finden der motorseitigen Lagerstelle S1 eingeschränkt wird.The gap SP is also referred to as a centering gap, whose dimensions are preferably designed so that the gap of the centering in each situation is smaller than the gap of the gap S the electric machine 14 , This can cause unwanted contact between the rotor eighteen and the stator 16 safely prevented. The gap dimension of the centering gap is preferably designed so that there is no contact within the centering unit in any operating situation. In other words, the rotating components are in place S1 on the crankshaft 12 stored, so there should be no contact of the centering 28 and 34 come. In order to enable the smallest possible centering gap, a non-metallic wear layer in the form of the wear layer can be applied to the non-rotating part of the centering unit 31 be applied. This brings advantages in terms of mounting the drive unit 10 on the internal combustion engine, since the radial degree of freedom in finding the engine-side bearing S1 is restricted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Antriebseinheitdrive unit
1212: Kurbelwellecrankshaft
1414: elektrische Maschineelectric machine
1616: Statorstator
1818: Rotorrotor
2020: Drehachseaxis of rotation
2121: Mittelachsecentral axis
2222: Anfahrelementstarting element
2323: Platteplate
2424: Gehäusecasing
2626: Zentriereinrichtungcentering
2828: Zentrierelementcentering
3030: Außenringouter ring
3131: Verschleißschichtwearing course
3232: innenumfangsseitige MantelflächeInner peripheral side surface
3434: Zentrierelementcentering
3636: Innenringinner ring
3838: Pfeilarrow
BB: BereichArea
KK: KontaktContact
LL: Längelength
SS: Spaltgap
SPSP: Spaltgap
TT: Transportzustandtransport state
ZZ: Axialspielend play

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2806541 A1 [0002]
EP 3079238 A1 [0003]

Claims

Drive unit (10) for a motor vehicle, comprising an electric machine (14) which has a stator (16) and a rotor (18) which can be driven by the stator (16) and thereby rotatable relative to the stator (16), and with a rotor at least one centering element (34) provided on the rotor (18) and at least one centering device (26) provided on the stator (16), by means of which in a transport state (T) in which the drive unit (10 ) is solved by a corresponding internal combustion engine of the motor vehicle, so that a radial clearance between the stator (16) and the rotor (18) is provided, the rotor (18) and the stator (16) are secured against mutual contact, characterized in that an axial clearance (Z) between the rotor (18) and the stator (16) is provided in the transport state (T), wherein the first centering element (34) in the radial direction outwardly through the second Zentrierelem ent (28) is covered at least in a region (B) whose axially continuous length (L) at least equal to the axial play (Z).

Drive unit (10) after Claim 1 , characterized in that the length (L) is greater than the axial play (Z).

Drive unit (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the length (L) is at least 1.5 times as large as the axial play (Z).

Drive unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (18) is non-rotatably connected to a starting element (22) of the drive unit (10).

Drive unit (10) after Claim 4 , characterized in that the starting element (22) is designed as a hydrodynamic torque converter and the rotor (18) rotatably connected to the impeller of the hydrodynamic torque converter.

Drive unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that during operation of the drive unit (10), the rotor (18) is permanently connected non-rotatably to an output shaft of the internal combustion engine.