DE102018005567A1 - Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen - Google Patents
Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (10) für ein mittels der Antriebseinrichtung (10) antreibbares Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (12), über deren Kurbelwelle (16) Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs von der Verbrennungskraftmaschine (12) bereitstellbar sind, und mit wenigstens einer elektrischen Maschine (24), welche einen Stator (26) und einen von dem Stator (26) antreibbaren und dadurch um eine Drehachse (32) relativ zu dem Stator (26) drehbaren Rotor (28) aufweist, über dessen Rotorwelle (34) Drehmomente von der elektrischen Maschine (24) bereitstellbar sind, wobei die Kurbelwelle (16) einstückig mit der Rotorwelle (34) ausgebildet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
- Derartige Antriebseinrichtungen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Dabei ist das jeweilige Kraftfahrzeug mittels der jeweiligen Antriebseinrichtung antreibbar. Hierzu umfasst die Antriebseinrichtung eine Verbrennungskraftmaschine, welche eine Kurbelwelle aufweist. Über die Kurbelwelle kann die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Außerdem umfasst die jeweilige Antriebseinrichtung wenigstens eine elektrische Maschine, welche einen Stator und einen Rotor aufweist. Der Rotor ist von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar. Der Rotor weist eine Rotorwelle auf, über welche die elektrische Maschine Drehmomente bereitstellen kann.
- Außerdem offenbart die
DE 10 2007 042 318 A1 einen kompakten, trockenlaufenden Kolbenkompressor, mit mindestens einem Zylinder zur Kompression von Luft mittels eines zugeordneten Kolbens. Des Weiteren ist aus derDE 199 61 646 C1 eine Kolbenanordnung für einen zweistufigen Kolbenverdichter bekannt. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kosten der Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden können.
- Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
- Um eine Antriebseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kosten der Antriebseinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kurbelwelle einstückig mit der Rotorwelle ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kurbelwelle und die Rotorwelle in einem Bauteil, insbesondere in einem einzigen beziehungsweise gemeinsamen Bauteil, vereint sind, wodurch die Teileanzahl und somit das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf der Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden können.
- Üblicherweise sind die Kurbelwelle und die Rotorwelle als getrennt voneinander ausgebildete und zumindest drehfest miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet, wobei die auch als Maschinenwelle bezeichnete Rotorwelle form- und/oder kraftschlüssig mit der Kurbelwelle verbunden sein kann. Da die Rotorwelle und die Kurbelwelle üblicherweise als separat voneinander ausgebildete und zumindest drehfest miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet sind, kommt es zu hohen Kosten, da die Bauelemente zeit- und kostenaufwendig miteinander verbunden und aufwendig gelagert werden müssen. Außerdem kann es zu Fluchtungsfehlern kommen, und die getrennt voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Bauelemente erfordern im Vergleich zur einstückigen Ausgestaltung einen größeren Bauraum.
- Die Kurbelwelle und die einstückig damit ausgebildete Rotorwelle bilden beispielsweise eine Abtriebswelle der Antriebseinrichtung, wobei die Abtriebswelle besonders kostengünstig gelagert werden kann. Die Abtriebswelle ist beispielsweise drehbar an einem Gehäuse, insbesondere an einem Kurbelgehäuse, gelagert. Dabei kann das Kurbelgehäuse im Vergleich zur separaten Ausgestaltung der Kurbelwelle und der Rotorwelle kostengünstiger dargestellt werden, da beispielsweise wenigstens eine Gehäusewand entfallen kann. Kommt beispielsweise ein Tunnel-Kurbelgehäuse zum Einsatz, so ist dann, wenn die Rotorwelle und die Kurbelwelle als getrennt voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind, eine sogenannte Zusammenbau-Bearbeitung einer Kurbelwellen-Lagergasse erforderlich. Diese Zusammenbau-Bearbeitung ist kostenintensiv und kann nun durch die einstückige Ausgestaltung der Kurbelwelle mit der Rotorwelle entfallen, sodass das Kurbelgehäuse besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Außerdem können Fluchtungsfehler zwischen der elektrischen Maschine und der vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine, welche auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird, reduziert oder vermieden werden.
- 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 der einzigen Figur 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.
- Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.
- Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine Antriebseinrichtung
10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung10 auf, wobei das Kraftfahrzeug mittels der Antriebseinrichtung10 antreibbar ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass wenigstens zwei Räder des Kraftfahrzeugs mittels der Antriebseinrichtung10 angetrieben werden können. - Die Antriebseinrichtung weist eine als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine
12 auf, welche ein Gehäuse in Form eines Kurbelgehäuses14 und eine Kurbelwelle16 aufweist. Die Verbrennungskraftmaschine12 weist darüber hinaus zwei beispielsweise durch das Kurbelgehäuse14 gebildete Zylinder18 auf, wobei in dem jeweiligen Zylinder18 ein in der Fig. nicht dargestellter Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen ist. Der jeweilige Kolben ist mit einem jeweiligen Pleuel20 gekoppelt, welches wiederum gelenkig mit der Kurbelwelle16 gekoppelt ist. Die Kurbelwelle16 ist drehbar an dem Kurbelgehäuse14 gelagert und somit um eine Motordrehachse22 relativ zu dem Kurbelgehäuse14 drehbar. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine12 laufen in den Zylindern18 Verbrennungsvorgänge ab, wodurch die Kolben angetrieben und dadurch translatorisch in den Zylindern18 bewegt werden. Durch die gelenkige Kopplung der Kolben mit der Kurbelwelle16 werden die translatorischen Bewegungen der Kolben in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle16 umgewandelt, sodass sich die Kurbelwelle16 um die Motordrehachse22 relativ zu dem Kurbelgehäuse14 dreht. Hierdurch kann die Verbrennungskraftmaschine12 über die Kurbelwelle16 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. - Die Antriebseinrichtung
10 umfasst darüber hinaus wenigstens eine elektrische Maschine24 , welche einen Stator26 und einen Rotor28 aufweist. Der Stator26 und der Rotor28 sind beispielsweise in einem Gehäuse30 aufgenommen, welches einstückig mit dem Kurbelgehäuse14 ausgebildet sein kann. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Gehäuse30 und das Kurbelgehäuse14 als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten ausgebildet sind. Der Rotor28 ist von dem Stator26 antreibbar und dadurch um eine einfach auch als Drehachse bezeichnete Maschinendrehachse32 relativ zu dem Stator26 und relativ zu dem Gehäuse30 drehbar, wobei vorliegend die Maschinendrehachse32 mit der Motordrehachse22 zusammenfällt. Dadurch sind der Rotor28 und die Kurbelwelle16 koaxial zueinander angeordnet. Der Rotor28 weist eine Rotorwelle34 auf, welche um die Maschinendrehachse32 relativ zu dem Gehäuse30 und relativ zu dem Kurbelgehäuse14 drehbar ist. Über die Rotorwelle34 kann die elektrische Maschine24 Drehmomente bereitstellen, mittels welchen beispielsweise die Kurbelwelle16 und/oder die Räder beziehungsweise das Kraftfahrzeug angetrieben werden können. - Um nun die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und den Bauraumbedarf der Antriebseinrichtung
10 in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist die Kurbelwelle16 einstückig mit der Rotorwelle34 ausgebildet. Hierdurch bilden die Rotorwelle34 und die Kurbelwelle16 eine Abtriebswelle36 der Antriebseinrichtung10 , welche über die Abtriebswelle36 Drehmomente zum Antreiben der Räder beziehungsweise des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. - Die Antriebseinrichtung
10 umfasst ein beispielsweise als Loslager ausgebildetes erstes Lager38 , welches vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet ist. Über das Lager38 ist die Abtriebswelle36 zumindest in radialer Richtung an dem Kurbelgehäuse14 abgestützt und somit drehbar an dem Kurbelgehäuse14 gelagert. Des Weiteren umfasst die Antriebseinrichtung10 ein beispielsweise als Festlager ausgebildetes zweites Lager40 , über welches die Abtriebswelle36 zumindest in radialer Richtung an dem Kurbelgehäuse14 oder aber vorliegend an dem Gehäuse30 abgestützt und dadurch drehbar an dem Gehäuse30 gelagert ist. Vorzugsweise ist auch das Lager40 als ein Wälzlager ausgebildet. Außerdem umfasst die Antriebseinrichtung10 ein beispielsweise als Loslager ausgebildetes drittes Lager42 , über welches die Abtriebswelle16 zumindest in radialer Richtung an dem Kurbelgehäuse14 oder aber vorliegend an dem Gehäuse30 abgestützt ist. Somit ist die Abtriebswelle36 über das Lager42 drehbar an dem Kurbelgehäuse14 beziehungsweise an dem Gehäuse30 gelagert. - Außerdem weist die Kurbelwelle
16 mehrere Hubzapfen44 auf, an welchen die Pleuel20 drehbar gelagert sind. Dabei sind die beziehungsweise alle Hubzapfen44 der Kurbelwelle16 in axialer Richtung der Kurbelwelle16 zwischen den Lagern38 und40 angeordnet. Außerdem weist die Kurbelwelle16 mehrere Wellenzapfen46 auf, über welche die Kurbelwelle16 beziehungsweise die Abtriebswelle36 insgesamt drehbar an einer das Kurbelgehäuse14 und das Gehäuse30 umfassenden Gehäuseeinrichtung gelagert ist. Hierzu sind die Wellenzapfen46 zumindest in radialer Richtung über die Lager38 und40 an der Gehäuseeinrichtung abgestützt und dadurch drehbar an der Gehäuseeinrichtung gelagert. Insbesondere kann vorgesehen sein, zumindest eines der Lager38 ,40 und42 in ein Lagerschild der elektrischen Maschine24 zu integrieren. Insbesondere kann das beispielsweise als Kurbelwellenlager ausgebildete Lager40 in das Lagerschild integriert sein, sodass beispielsweise die Abtriebswelle36 zumindest in radialer Richtung über das Lager40 an dem Lagerschild abgestützt ist. - Außerdem umfasst die Antriebseinrichtung Dichtungselemente
48 , welche beispielsweise als Radialwellendichtring ausgebildet sind. Mittels der Dichtungselemente48 ist beispielsweise der Rotor28 gegen das Gehäuse30 abgedichtet. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Antriebseinrichtung
- 12
- Verbrennungskraftmaschine
- 14
- Kurbelgehäuse
- 16
- Kurbelwelle
- 18
- Zylinder
- 20
- Pleuel
- 22
- Motordrehachse
- 24
- elektrische Maschine
- 26
- Stator
- 28
- Rotor
- 30
- Gehäuse
- 32
- Maschinendrehachse
- 34
- Rotorwelle
- 36
- Abtriebswelle
- 38
- Lager
- 40
- Lager
- 42
- Lager
- 44
- Hubzapfen
- 46
- Wellenzapfen
- 48
- Dichtungselement
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007042318 A1 [0003]
- DE 19961646 C1 [0003]
Claims (3)
- Antriebseinrichtung (10) für ein mittels der Antriebseinrichtung (10) antreibbares Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (12), über deren Kurbelwelle (16) Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs von der Verbrennungskraftmaschine (12) bereitstellbar sind, und mit wenigstens einer elektrischen Maschine (24), welche einen Stator (26) und einen von dem Stator (26) antreibbaren und dadurch um eine Drehachse (32) relativ zu dem Stator (26) drehbaren Rotor (28) aufweist, über dessen Rotorwelle (34) Drehmomente von der elektrischen Maschine (24) bereitstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (16) einstückig mit der Rotorwelle (34) ausgebildet ist.
- Antriebseinrichtung (10) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (16) mehrere Hubzapfen (44) aufweist, wobei an dem Hubzapfen (44) wenigstens ein Pleuel (20) der Verbrennungskraftmaschine (12) drehbar gelagert ist. - Antriebseinrichtung (10) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (16) mehrere Wellenzapfen (46) aufweist, über welche die Kurbelwelle (16) drehbar an einer Gehäuseeinrichtung (14, 30) der Antriebseinrichtung (10) gelagert ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018005567.2A DE102018005567A1 (de) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102018005567.2A DE102018005567A1 (de) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018005567A1 true DE102018005567A1 (de) | 2020-01-16 |
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ID=69226787
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102018005567.2A Withdrawn DE102018005567A1 (de) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE102018005567A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19961646C1 (de) | 1999-12-21 | 2001-11-15 | Knorr Bremse Systeme | Schwingungsarmer, zweistufiger Tauchkolbenverdichter |
DE102007042318A1 (de) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Kompakter trockenlaufender Kolbenverdichter |
-
2018
- 2018-07-13 DE DE102018005567.2A patent/DE102018005567A1/de not_active Withdrawn
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