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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Es wurde eine Antriebsvorrichtung einer Bauart vorgeschlagen, bei der eine rotierende elektrische Maschine an einem Drehmomentwandler befestigt ist. Zum Beispiel beschreibt die offengelegte japanische Patentanmeldungs-Publikation Nr. 2005-201402, dass ein Elektromotor zwischen einem Drehmomentwandler und einer Antriebsmaschine angeordnet ist.
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Wenn die rotierende elektrische Maschine wie oben beschrieben an dem Drehmomentwandler befestigt ist, stellt der Raummangel im Vergleich zu einer bekannten Konfiguration, bei der die rotierende elektrische Maschine nicht an dem Drehmomentwandler befestigt ist, ein Problem dar. Aus diesem Grund soll die Antriebsvorrichtung axial kompakt gebaut werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine axial kompakt gebaute Antriebsvorrichtung bereitzustellen.
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Eine Antriebsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fluidkupplung und eine rotierende elektrische Maschine. Die Fluidkupplung hat ein Pumpenrad und ein Turbinenrad. Die Fluidkupplung ist derart konfiguriert, dass ein Drehmoment auf einer in axialer Richtung ersten Seite in diese eingeleitet und von dieser an eine in axialer Richtung zweite Seite abgegeben wird. Die rotierende elektrische Maschine hat einen ersten Stator und einen Rotor. Der erste Stator ist nichtdrehbar angeordnet. Der Rotor ist so angeordnet, dass er um eine Drehachse der Fluidkupplung gedreht wird. Der erste Stator hat einen ersten Statorkern, ein erstes Spulenende und ein zweites Spulenende. Das erste Spulenende springt von dem ersten Statorkern in der axialen Richtung vor. Das zweite Spulenende springt von dem Statorkern zu einer dem ersten Spulenende in der axialen Richtung entgegengesetzten Seite vor. Die erste Spule ist radial nach außen gebogen, so dass diese sich zum Teil radial außerhalb einer äußeren Umfangsfläche des ersten Statorkerns befindet.
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Die Antriebsvorrichtung lässt sich axial kompakt ausbilden, indem das erste Spulenende radial nach außen gebogen wird, wodurch der Einfluss auf eine Antriebskraft etc. geringer ist.
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Vorzugsweise ist das erste Spulenende von seinem Basisbereich radial nach außen gebogen.
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Vorzugsweise überlappt das erste Spulenende in einer radialen Ansicht einen Torus der Fluidkupplung. Der erste Statorkern überlappt den Torus der Fluidkupplung in der radialen Ansicht nicht.
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Vorzugsweise überlappt die rotierende elektrische Maschine in einer axialen Ansicht die Fluidkupplung.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung ferner einen Winkelsensor. Der Winkelsensor ist radial innerhalb einer Mitte des Torus der Fluidkupplung angeordnet. Der Winkelsensor ist derart angeordnet, dass er den Torus in der radialen Ansicht überlappt.
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Vorzugsweise ist der Rotor an einer Außenschale der Fluidkupplung befestigt.
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Der Rotor kann an der Außenschale der Fluidkupplung an einer Position befestigt sein, die radial innerhalb der Mitte des Torus der Fluidkupplung liegt. Gemäß dieser Konfiguration ist der Rotor an einem Bereich befestigt, der einer geringeren Verformung unterliegt. Es daher möglich, die nachteiligen Auswirkungen auf den Bereich, mit welchem der Rotor verbunden ist, abzumildern.
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Der Rotor kann an der Außenschale der Fluidkupplung an einer Position befestigt sein, die radial außerhalb der Mitte des Torus der Fluidkupplung liegt. Gemäß dieser Konfiguration ist der Rotor an einem Bereich befestigt, in dem der Grad der Verformung geringer ist. Es ist daher möglich, eine axiale Bewegung des Rotors zu verhindern, die ansonsten durch eine Verformung der Fluidkupplung verursacht würde.
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Vorzugsweise hat die Fluidkupplung einen zweiten Stator (Leitrad) und eine Einwegkupplung, die an einem inneren Umfangsende des zweiten Stators befestigt ist. Die Einwegkupplung ist bezüglich der Mitte des Torus der Fluidkupplung auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet.
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Vorzugsweise hat die Außenschale der Fluidkupplung eine radial nach außen weisende Befestigungsfläche. Die Antriebsvorrichtung hat ferner ein ringförmiges Sperrelement, das an seiner inneren Umfangsfläche an der Befestigungsfläche befestigt ist.
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Vorzugsweise hat die Antriebsvorrichtung ferner einen Anlasserzahnkranz. Der Anlasserzahnkranz ist konfiguriert für die Übertragung des Drehmoments auf eine Kurbelwelle einer Antriebsmaschine. Die rotierende elektrische Maschine ist radial außerhalb der Fluidkupplung angeordnet. Der Anlasserzahnkranz ist radial außerhalb des ersten oder des zweiten Spulenendes der rotierenden elektrischen Maschine angeordnet. Der Anlasserzahnkranz überlappt das erste oder das zweite Spulenende in einer radialen Ansicht.
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Vorzugsweise hat die Fluidkupplung eine Mutter, die an einer Abdeckung befestigt ist. Das erste oder das zweite Spulenende ist zwischen dem Anlasserzahnkranz und der Mutter angeordnet.
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Erfindungsgemäß kann eine Antriebsvorrichtung insgesamt axial kompakt ausgebildet werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht einer Antriebsvorrichtung;
- 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einer Modifikation;
- 3 ist eine Schnittansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einer weiteren Modifikation.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass sich der Begriff „axiale Richtung“ in der nachstehenden Beschreibung auf eine Erstreckungsrichtung einer Drehachse der Antriebsvorrichtung bezieht. In der folgenden Ausführungsform bedeutet der Begriff „erste Seite in der axialen Richtung“ die linke Seite in 1, wohingegen der Begriff „zweite Seite in der axialen Richtung“ die rechte Seite in 1 bedeutet. Eine Antriebsmaschine ist auf der in axialer Richtung ersten Seite, ein Getriebe hingegen auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet. Der Begriff „Umfangsrichtung“ bezieht sich auf eine Umfangsrichtung eines gedachten Kreises um die Drehachse, der Begriff „radiale Richtung“ auf eine radiale Richtung des gedachten Kreises um die Drehachse.
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[Antriebsvorrichtung]
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Wie 1 zeigt, umfasst eine Antriebsvorrichtung 100 einen Drehmomentwandler 2 (beispielhafte Fluidkupplung), eine rotierende elektrische Maschine 3 und einen Winkelsensor 4. Die Antriebsvorrichtung 100 ist in einem Kraftübertragungsstrang angeordnet, der sich von der Antriebsmaschine (in den Zeichnungen nicht dargestellt) zum Getriebe erstreckt.
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[Drehmomentwandler]
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Der Drehmomentwandler 2 ist derart konfiguriert, dass von der in axialer Richtung ersten Seite ein Drehmoment in den Wandler eingeleitet und von dem Wandler an die in axialer Richtung zweite Seite abgegeben wird. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist der Drehmomentwandler 2 insbesondere so konfiguriert, dass ein Drehmoment von der Antriebsmaschine in den Wandler eingeleitet und von dem Wandler an das Getriebe abgegeben wird.
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Der Drehmomentwandler 2 hat eine Abdeckung 21, ein Pumpenrad 22, ein Turbinenrad 23, einen zweiten Stator (Leitrad) 24, eine Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 und eine Einwegkupplung 26. Der Drehmomentwandler 2 wird um die Drehachse O gedreht. Der Drehmomentwandler 2 ist für die Übertragung des Drehmoments von der Antriebsmaschine auf das Getriebe über ein Fluid ausgebildet.
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[Abdeckung]
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Die Abdeckung 21 ist ein Element, in welches das Drehmoment von der Antriebsmaschine eingeleitet wird. Die Abdeckung 21 hat einen Abdeckungskörper 21a und einen rohrförmigen Bereich 21b. Der Abdeckungskörper 21a ist ein scheibenförmiges Element. Der rohrförmige Bereich 21b erstreckt sich von dem äußeren Umfangsende des Abdeckungskörpers 21a zu der in axialer Richtung zweiten Seite. Eine flexible Platte (in den Zeichnungen nicht gezeigt) und so weiter sind an einem äußeren Umfangsbereich des Abdeckungskörpers 21a befestigt.
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[Pumpenrad]
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Das Pumpenrad 22 ist an der Abdeckung 21 befestigt. Das Pumpenrad 22 wird als Einheit mit der Abdeckung 21 gedreht. Das Pumpenrad 22 hat eine Pumpenradschale 22a, eine Mehrzahl von Pumpenradflügeln 22b, eine Pumpenradnabe 22c und einen Pumpenradkern 22d.
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Die Pumpenradschale 22a hat eine Befestigungsfläche 22e, die radial nach außen weist. Die Befestigungsfläche 22e ist radial innerhalb einer Mitte C eines Torus des Drehmomentwandlers 2 vorgesehen. Die Befestigungsfläche 22e ist radial innerhalb der äußeren Umfangsfläche des zweiten Stators 24 vorgesehen. Es sollte beachtet werden, dass der Torus des Drehmomentwandlers 2 einen Raum bedeutet, der von der Pumpenradschale 22a und einer Turbinenradschale 23a (noch zu beschreiben) umschlossen ist. Darüber hinaus ist die Mitte C des Torus die Mitte eines Raums, der von dem Pumpenradkern 22d und einem Turbinenradkern 23d umschlossen ist. Zu beachten ist auch, dass die Mitte C des Torus bei einem kernlosen Drehmomentwandler 2 unter der Annahme bestimmt wird, dass der Drehmomentwandler 2 einen Pumpenradkern und einen Turbinenradkern hat.
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Die Pumpenradflügel 22b sind an der Innenseite der Pumpenradschale 22a befestigt. Die Pumpenradnabe 22c ist an dem inneren Umfangsende der Pumpenradschale 22a befestigt. Die Pumpenradnabe 22c erstreckt sich von dem inneren Umfangsende der Pumpenradschale 22a zu der in axialer Richtung zweiten Seite. Es sollte beachtet werden, dass in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform die Pumpenradnabe 22c zusammen mit der Pumpenradschale 22a als ein Element vorgesehen ist, jedoch auch als ein von der Pumpenradschale 22a getrenntes Element vorgesehen sein kann. Die Pumpenradschale 22a, die Pumpenradnabe 22c und die Abdeckung 21 bilden eine Außenschale des Drehmomentwandlers 2.
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[Turbinenrad]
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Das Turbinenrad 23 liegt dem Pumpenrad 22 axial gegenüber. Das Turbinenrad 23 umfasst im Wesentlichen die Turbinenradschale 23a, eine Mehrzahl von Turbinenradflügeln 23b, eine Turbinenradnabe 23c und den Turbinenradkern 23d.
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Die Turbinenradflügel 23b sind an der Innenfläche der Turbinenradschale 23a befestigt. Die Turbinenradnabe 23c ist an dem inneren Umfangsende der Turbinenradschale 23a befestigt. Die Turbinenradnabe 23c ist mit einer Mehrzahl von Nieten (in den Zeichnungen nicht gezeigt) und/oder dergleichen an der Turbinenradschale 23a befestigt. Ferner ist die Turbinenradnabe 23c an ihrer äußeren Umfangsfläche mit Keilnuten für den Eingriff mit einer Eingangswelle 101 des Getriebes versehen.
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[Zweiter Stator]
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Der zweite Stator 24 (Leitrad) ist ein Mechanismus zum Regulieren des aus dem Turbinenrad 23 zu dem Pumpenrad 22 zurückfließenden Hydrauliköls. Der zweite Stator 24 ist zwischen dem Pumpenrad 22 und dem Turbinenrad 23 angeordnet. Der zweite Stator 24 (Leitrad) umfasst im Wesentlichen eine Statorschale 24a, eine Mehrzahl von Statorflügeln 24b, die an der äußeren Umfangsfläche der Statorschale 24a vorgesehen sind, und einen zweiten Statorkern 24c.
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Ein erstes Axialdrucklager 27a ist zwischen dem Turbinenrad 23 und dem zweiten Stator 24 und ein zweites Axialdrucklager 27b zwischen dem zweiten Stator 24 und dem Pumpenrad 22 angeordnet.
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[Einwegkupplung]
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Die Einwegkupplung 26 ist an dem inneren Umfangsende des zweiten Stators 24 befestigt. Der zweite Stator 24 ist über die Einwegkupplung 26 durch eine rohrförmige stationäre Welle 102 gestützt. Die stationäre Welle 102 erstreckt sich zwischen der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 101 des Getriebes und der inneren Umfangsfläche der Pumpenradnabe 22c. Die stationäre Welle 102 ist nichtdrehbar angeordnet.
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Die Einwegkupplung 26 ist bezüglich der Mitte C des Torus des Drehmomentwandlers 2 auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet. Ferner ist die Einwegkupplung 26 bezüglich der Statorflügel 24b auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet.
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Die Einwegkupplung 26 überlappt die Statorflügel 24b in einer radialen Ansicht nicht. Dagegen überlappt die Einwegkupplung 26 ein erstes Spulenende 31b (noch zu beschreiben) in der radialen Ansicht.
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[Überbrückungskupplungsvorrichtung]
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Die Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 ist ausgebildet zum Ermöglichen und Unterbinden einer Drehmomentübertragung zwischen dem Pumpenrad 22 und dem Turbinenrad 23. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist die Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 derart ausgebildet, dass sie eine Drehmomentübertragung zwischen dem Pumpenrad 22 und dem Turbinenrad 23 über die Abdeckung 21 ermöglicht und unterbindet.
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Die Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 ist zwischen der Abdeckung 21 und dem Turbinenrad 23 angeordnet und ist konfiguriert für ein mechanisches Koppeln und Entkoppeln von Abdeckung und Turbinenrad. Die Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 umfasst eine Kolbenplatte 25a und eine Dämpfungsvorrichtung 25b.
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[Kolbenplatte]
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Die Kolbenplatte 25a ist durch die Turbinenradnabe 23c derart gestützt, dass sie sich relativ zu dieser drehen kann und sich in der axialen Richtung bewegen kann. Wenn die Kolbenplatte 25a in Richtung auf die Abdeckung 21 bewegt wird, erfolgt ein Reibschluss mit der Abdeckung 21, und die Kolbenplatte wird als Einheit mit der Abdeckung gedreht.
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Die Kolbenplatte 25 ist scheibenförmig und hat eine Öffnung in ihrer Mitte. Die Kolbenplatte 25a ist mit einem Reibmaterial 25c versehen, das an der auf der Seite der Abdeckung 21 liegenden Fläche ihres äußeren Umfangsendes befestigt ist. Das Reibmaterial 25c ist ringförmig. Wenn das Reibmaterial 25c an die Abdeckung 21 gepresst wird, erfolgt eine Kraftübertragung von der Abdeckung 21 auf die Kolbenplatte 25a. Mit anderen Worten: das an der Kolbenplatte 25a befestigte Reibmaterial ist als Kupplungsbereich vorgesehen.
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<Dämpfungsvorrichtung>
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Die Dämpfungsvorrichtung 25b umfasst eine Mehrzahl von elastischen Elementen 25d und eine angetriebene Platte 25e. Die angetriebene Platte 25e ist an der Turbinenradschale 23a befestigt.
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Die elastischen Elemente 25d sind für eine elastische Verbindung des Turbinenrads 23 mit der Kolbenplatte 25a konfiguriert. Im Detail befinden sich die elastischen Elemente 25d in Eingriff mit der angetriebenen Platte 25e und mit einem Eingriffsbereich (in den Zeichnungen nicht dargestellt), der in der Kolbenplatte 25a vorgesehen ist.
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[Rotierende elektrische Maschine]
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Die rotierende elektrische Maschine 3 arbeitet als Elektromotor für die Drehung und den Antrieb eines Antriebsrads. Darüber hinaus hat die rotierende elektrische Maschine 3 auch die Funktion eines Stromgenerators. Zum Beispiel arbeitet die rotierende elektrische Maschine 3 bei der Verzögerung als Stromgenerator.
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Die rotierende elektrische Maschine 3 ist so angeordnet, dass sie den Drehmomentwandler 2 in einer axialen Ansicht überlappt. Im Detail ist die rotierende elektrische Maschine 3 in der axialen Richtung an den Drehmomentwandler 2 angrenzend angeordnet. Ferner überlappt die rotierende elektrische Maschine 3 die Pumpenradnabe 22c in der radialen Ansicht. Die rotierende elektrische Maschine 3 ist bezüglich des Drehmomentwandlers 2 auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet. Mit anderen Worten: der Drehmomentwandler 2, die rotierende elektrische Maschine 3 und das Getriebe (in den Zeichnungen nicht gezeigt) sind in der axialen Richtung angeordnet und in dieser Reihenfolge ausgerichtet.
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Die rotierende elektrische Maschine 3 hat einen ersten Stator 31 und einen Rotor 32. Außerdem hat die rotierende elektrische Maschine 3 ferner eine Feldspule 33. Die rotierende elektrische Maschine 3 ist um die Drehachse O in einer Ringform ausgebildet.
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[Erster Stator]
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Der erste Stator 31 ist nichtdrehbar angeordnet. Insbesondere ist der erste Stator 31 an einem Gehäuse 103 befestigt. Der erste Stator 31 kann direkt oder alternativ indirekt an dem Gehäuse 103 befestigt sein.
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Der erste Stator 31 hat einen ersten Statorkern 31a, das erste Spulenende 31b und ein zweites Spulenende 31c. Der erste Stator 31 ist ringförmig.
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Der erste Statorkern 31a hat eine zylindrische Form. Der erste Statorkern 31a ist an seiner äußeren Umfangsfläche an dem Gehäuse 103 befestigt. Der Außendurchmesser des ersten Statorkerns 31 ist kleiner als der des Drehmomentwandlers 2. Der erste Statorkern 31a ist aus einer Mehrzahl von geschichteten Magnetstahlplatten gebildet. Eine Statorspule ist um den ersten Statorkern 31a herumgewickelt. Im Detail ist die Statorspule in eine Mehrzahl von Schlitzen eingefügt, die zwischen einer Mehrzahl von Zähnen des ersten Statorkerns 31a gebildet sind.
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Das erste und das zweite Spulenende 31b und 31c bilden einen Teil der Statorspule 31. Insbesondere sind das erste und das zweite Spulenende 31b und 31c Bereiche der Statorspule, die von dem ersten Statorkern 31a axial vorspringen.
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Das erste und das zweite Spulenende 31b und 31c springen in zueinander entgegengesetzten Richtungen von dem ersten Statorkern 31a vor. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform springt das erste Spulenende 31b von dem ersten Statorkern 31a zu der in axialer Richtung ersten Seite und das zweite Spulenende 31c von dem ersten Statorkern 31a zu der in axialer Richtung zweiten Seite vor. Das erste und das zweite Spulenende 31b und 31c sind jeweils in Form eines Rings um die Drehachse O als Ganzes ausgeführt.
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Das erste Spulenende 31b ist radial nach außen gebogen. Im Detail ist das erste Spulenende 31b von einem Basisbereich 31d radial nach außen gebogen. Ferner liegt das erste Spulenende 31b zum Teil radial außerhalb der äußeren Umfangsfläche des ersten Statorkerns 31a. Im Detail liegt ein Endbereich 31e des ersten Spulenendes 31b zum Teil radial außerhalb der äußeren Umfangsfläche des ersten Statorkerns 31a. Es sollte beachtet werden, dass der Basisbereich 31d einer der Endbereiche des ersten Spulenendes 31b ist und in axialer Richtung nahe an dem ersten Statorkern 31a liegt. Dagegen ist der Endbereich 31e der andere der Endbereiche des ersten Spulenendes 31b und liegt in der axialen Richtung von dem ersten Statorkern 31a entfernt.
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Der Basisbereich 31d des ersten Spulenendes 31b liegt radial innerhalb der äußeren Umfangsfläche des ersten Statorkerns 31a. Der Endbereich 31e des ersten Spulenendes 31b hingegen liegt zum Teil radial außerhalb der äußeren Umfangsfläche des ersten Statorkerns 31a. Der äußerste Durchmesser des ersten Spulenendes 31b ist größer als der des ersten Statorkerns 31a.
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Das erste Spulenende 31b ist so ausgebildet, dass sich sein Außendurchmesser von dem Basisbereich 31d zu dem Endbereich 31 vergrößert. Im Detail ist der Außendurchmesser des Basisbereichs 31d des ersten Spulenendes 31b kleiner als der des ersten Statorkerns 31a, wohingegen der Außendurchmesser des Endbereichs 31e des ersten Spulenendes 31b größer ist als der des ersten Statorkerns 31a. Es sollte beachtet werden, dass sich der Durchmesser des ersten Spulenendes 31b auf den Abstand von der Drehachse 0 bezieht.
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Ferner ist das erste Spulenende 31b derart konfiguriert, dass sich sein Innendurchmesser von dem Basisbereich 31d zu dem Spitzenbereich 31e vergrößert. Es sollte beachtet werden, das die Innendurchmesser des Basisbereichs 31d und des Spitzenbereichs 31e des ersten Spulenendes 31b kleiner sind als der Außendurchmesser des ersten Statorkerns 31a.
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Wie vorstehend ausgeführt wurde, vergrößern sich sowohl der Außendurchmesser als auch der Innendurchmesser des ersten Spulenendes 31b von dem Basisbereich 31d zu dem Endbereich 31e. Die radiale Dimension des Basisbereichs 31d und des Endbereichs 31e des ersten Spulenendes 31b ist deshalb im Wesentlichen gleich.
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Das erste Spulenende 31b überlappt den Torus des Drehmomentwandlers 2 in der radialen Ansicht. Im Detail überlappt das erste Spulenende 31b die Pumpenradflügel 22b in der radialen Ansicht. Der erste Statorkern 31a hingegen überlappt den Torus des Drehmomentwandlers 2 in der radialen Ansicht nicht.
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Der vordere Endbereich 31e des ersten Spulenendes 31b ist ferner derart angeordnet, dass er den Torus des Drehmomentwandlers 2 in der axialen Ansicht nicht überlappt. Es sollte beachtet werden, dass in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen die Gesamtheit des ersten Spulenendes 31b den Torus des Drehmomentwandlers 2 in der axialen Ansicht nicht überlappt.
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Ferner überlappt das erste Spulenende 31b den Drehmomentwandler 2 in der axialen Ansicht im Wesentlichen. Es sollte beachtet werden, dass in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform der äußere Umfangsbereich des Endbereichs 31e des ersten Spulenendes den Drehmomentwandler 2 in der axialen Richtung nicht überlappt, jedoch alternativ überlappen kann.
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Anders als das erste Spulenende 31b ist das zweite Spulenende 31c nicht radial nach außen gebogen. Es sollte beachtet werden, dass das zweite Spulenende 31c zum Teil geformt bzw. gegossen ist. Im Detail verringert sich der Außendurchmesser des zweiten Spulenendes 31c von dem Basisbereich 31f zu dem Endbereich 31g. Dagegen ist der Innendurchmesser des zweiten Spulenendes 31c von dem Basisbereich 31f bis zu dem Endbereich 31g im Wesentlichen konstant.
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[Rotor]
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Der Rotor 32 ist konfiguriert für eine Drehung um die Drehachse O. Der Rotor 32 ist an der Außenschale (Pumpenradschale 22a) des Drehmomentwandlers 2 befestigt. Im Detail ist der Rotor 32 an der Befestigungsfläche 22e der Pumpenradschale 22a befestigt. Mit anderen Worten: der Rotor 32 ist an dem Drehmomentwandler 2 an einer Position befestigt, die radial innerhalb der Mitte C des Torus des Drehmomentwandlers 2 liegt. Die Position, an der der Rotor 32 an dem Drehmomentwandler 2 befestigt ist, liegt radial innerhalb der äußeren Umfangsfläche des zweiten Stators 24. Der Rotor 32 kontaktiert die Pumpenradschale 22a in einem Bereich A, so dass er radial positioniert ist. Es sollte beachtet werden, dass der Rotor 32 an in dem Bereich A nicht an der Pumpenradschale 22a befestigt ist.
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Der Rotor 32 hat eine zylindrische Form und ist radial innerhalb des ersten Stators 31 angeordnet. Mit anderen Worten: die rotierende elektrische Maschine 3 gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist vom Innenläufertyp. Der Rotor 32 liegt an seiner äußeren Umfangsfläche der inneren Umfangsfläche des ersten Stators 31 mit einem Abstand gegenüber. Der Rotor 32 entspricht dem sogenannten Klauenpoltyp. Insbesondere hat der Rotor 32 eine Mehrzahl von ersten Klauenpolen 32a und eine Mehrzahl von zweiten Klauenpolen 32b. Die ersten Klauenpole 32a und die zweiten Klauenpole 32b sind in Umfangsrichtung alternierend angeordnet. Die ersten Klauenpole 32a und die zweiten Klauenpole 32b bestehen jeweils aus magnetischem Material wie beispielsweise Eisen. Die ersten Klauenpole 32a und die zweiten Klauenpole 32b sind voneinander isoliert. Zum Beispiel ist ein nichtmagnetisches Material wie Aluminium zwischen benachbarten ersten und zweiten Klauenpolen 32a und 32b angeordnet.
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Der erste Rotor 32 hat ein Stützelement 32c (beispielhaftes Sperrelement). Das Stützelement 32c stützt die ersten Klauenpole 32a und die zweiten Klauenpole 32b. Das Stützelement 32c ist an der Pumpenradschale 22a befestigt. Im Detail ist das Stützelement 32c an der Befestigungsfläche 22e der Pumpenradschale 22a befestigt.
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Das Stützelement 32c hat einen Scheibenbereich 32d, der ringförmig ist, und einen zylindrischen Bereich 32e. Der Scheibenbereich 32d ist an seiner inneren Umfangsfläche an der Befestigungsfläche 22e der Pumpenradschale 22a befestigt. Der zylindrische Bereich 32e erstreckt sich von dem äußeren Umfangsende des Scheibenbereichs 32d zu der in axialer Richtung zweiten Seite. Die ersten und die zweiten Klauenpole 32a und 32b sind durch den zylindrischen Bereich 32e gestützt.
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[Feldspule]
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Die Feldspule 33 ist radial innerhalb des Rotors 32 angeordnet. Die Feldspule 33 ist zylinderförmig. Die Feldspule 33 liegt an ihrer äußeren Umfangsfläche der inneren Umfangsfläche des Rotors 32 mit einem Abstand gegenüber. Die Feldspule 33 ist nichtdrehbar angeordnet. Zum Beispiel ist die Feldspule 33 ähnlich wie der erste Stator 31 an dem Gehäuse 103 befestigt.
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Die Feldspule 33 ist derart konfiguriert, dass sie den Rotor 32 erregt, indem sie eine Magnetisierungskraft auf den Rotor 32 ausübt. Der Feldspule 33 zuzuführender elektrischer Strom wird durch eine Stromsteuereinheit (in den Zeichnungen nicht dargestellt) reguliert, wodurch die auf den Rotor 32 ausgeübte Magnetisierungskraft und ferner eine in dem ersten Stator 31 zu erzeugende induzierte Spannung reguliert werden kann.
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Wenn der Feldspule 33 elektrischer Strom zugeführt wird, werden die ersten und die zweiten Klauenpole 32a und 32b erregt. Zum Beispiel werden die ersten Klauenpole 32a derart erregt, dass sie N-Pole bilden, und die zweiten Klauenpole 32b werden derart erregt, dass sie S-Pole bilden. Deshalb sind die N-Pole und die S-Pole bei dem Rotor 32 in Umfangsrichtung alternierend angeordnet. Wenn der Rotor 32 gedreht wird, wird die induzierte Spannung (induzierte elektromotorische Kraft) in dem ersten Stator 31 erzeugt.
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[Winkelsensor]
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Der Winkelsensor 4 ist konfiguriert für die Erfassung einer Drehgeschwindigkeit des Rotors 32 der rotierenden elektrischen Maschine 3. Im Detail ist der Winkelsensor 4 konfiguriert für die Erfassung der Drehgeschwindigkeit des Außengehäuses des Drehmomentwandlers 2, das als Einheit mit dem Rotor 32 gedreht wird.
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Der Winkelsensor 4 ist beispielsweise ein Resolver. Der Winkelsensor 4 ist zum Beispiel radial innerhalb der rotierenden elektrischen Maschine 3 angeordnet. Im Detail sind der Winkelsensor 4, die Feldspule 33, der Rotor 32 und der erste Stator 31 ausgehend von der radialen Innenseite in dieser Reihenfolge angeordnet. Der Winkelsensor 4 überlappt die rotierende elektrische Maschine 3 in der radialen Ansicht. Der Winkelsensor 4 überlappt die Einwegkupplung 26 in der axialen Ansicht.
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[Modifikationen]
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Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Vielfältige Änderungen sind möglich, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
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Modifikation 1
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In der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist die rotierende elektrische Maschine 3 aus dem ersten Stator 31, dem Rotor 32 und der Feldspule 33 gebildet. Die Zusammensetzung der rotierenden elektrischen Maschine 3 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die rotierende elektrische Maschine 3 aus dem ersten Stator 31 und dem Rotor 32 bestehen. Mit anderen Worten: die rotierende elektrische Maschine 3 hat gegebenenfalls keine Feldspule 33. Der Rotor 32 besteht dann zum Beispiel aus Permanentmagneten.
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Modifikation 2
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Der Rotor 32 kann an einer radial außerhalb der Mitte C des Torus des Drehmomentwandlers 2 liegenden Position an dem Drehmomentwandler 2 befestigt sein. Der Rotor 32 kann an einer radial außerhalb der äußeren Umfangsfläche des zweiten Stators 24 (Leitrad) des Drehmomentwandlers 2 liegenden Position an dem Drehmomentwandler 2 befestigt sein.
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Modifikation 3
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Der Winkelsensor 4 kann so angeordnet sein, dass er den Torus in der radialen Ansicht überlappt.
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Modifikation 4
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform springt das erste Spulenende 31b des ersten Stators 31 von dem ersten Statorkern 31a zu der in axialer Richtung ersten Seite vor. Die Konfiguration des ersten Spulenendes 31b ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das erste Spulenende 31b kann zum Beispiel von dem ersten Statorkern 31a zu der in axialer Richtung zweiten Seite vorspringen, wohingegen das zweite Spulenende 31c von dem ersten Statorkern 31a zu der in axialer Richtung ersten Seite vorspringen kann.
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Modifikation 5
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In der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist die rotierende elektrische Maschine 3 bezüglich des Drehmomentwandlers 2 auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet. Die Anordnung der rotierenden elektrischen Maschine 3 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die rotierende elektrische Maschine 3 kann bezüglich des Drehmomentwandlers 2 auf der in axialer Richtung zweiten Seite angeordnet sein. Wie in 2 gezeigt ist, kann die rotierende elektrische Maschine 3 alternativ radial außerhalb des Drehmomentwandlers 2 angeordnet sein.
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Modifikation 6
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Wie 2 zeigt, kann die Antriebsvorrichtung 100 ferner einen Anlasserzahnkranz 5 umfassen. Der Anlasserzahnkranz 5 ist konfiguriert für die Übertragung eines Drehmoments auf eine Kurbelwelle 104 der Antriebsmaschine. Zum Beispiel ist der Zahnkranz 5 an der äußeren Umfangsfläche einer an der Kurbelwelle 104 befestigten flexiblen Platte 6 befestigt.
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Der Drehmomentwandler 2 weist mindestens eine Mutter 28 auf, die an der Abdeckung 21 befestigt ist. Mindestens ein Bolzen ist in die mindestens eine Mutter 28 geschraubt, wodurch die flexible Platte 6 an der Abdeckung 21 befestigt wird. Der Zahnkranz 5 ist radial außerhalb des ersten Spulenendes 31b der rotierenden elektrischen Maschine 3 angeordnet. Ferner überlappt der Zahnkranz 5 das erste Spulenende 31b in der radialen Ansicht. Das erste Spulenende 31b ist zwischen dem Zahnkranz 5 und der mindestens einen Mutter 28 angeordnet.
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Modifikation 7
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In der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist die rotierende elektrische Maschine 3 vom Innenläufertyp. Alternativ kann die rotierende elektrische Maschine 3 vom Außenläufertyp sein.
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Modifikation 8
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In der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform besteht das Außengehäuse des Drehmomentwandlers 2 aus der Pumpenradschale 22a und der Abdeckung 21, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Außengehäuse des Drehmomentwandlers 2 aus der Abdeckung 21 und der Turbinenradschale 23a bestehen. In diesem Fall tauschen das Pumpenrad 22 und das Turbinenrad 23 ihre in der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform vorgesehene Position. Mit anderen Worten: das Pumpenrad 22 ist innerhalb des Außengehäuses des Drehmomentwandlers 2 angeordnet. Ferner wird das von der Antriebsmaschine abgegebene Drehmoment durch eine Getriebewelle auf das Pumpenrad 22 übertragen, wobei sich die Getriebewelle in das Innere des Drehmomentwandlers 2 erstreckt und dabei die Außenschale durchdringt.
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Modifikation 9
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In der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist das Reibmaterial 25c als Kupplungsbereich der Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 vorgesehen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wie in 3 gezeigt ist, kann eine Mehrplattenkupplung 25f als Kupplungsbereich der Überbrückungskupplungsvorrichtung 25 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- [0080]
- 2 Drehmomentwandler
- 22
- Pumpenrad
- 22e
- Befestigungsfläche
- 23
- Turbinenrad
- 24
- zweiter Stator (Leitrad)
- 26
- Einwegkupplung
- 3
- rotierende elektrische Maschine
- 31
- erster Stator
- 31a
- Statorkern
- 31b
- erstes Spulenende
- 31c
- zweites Spulenende
- 32
- Rotor
- 32c
- Stützelement
- 4
- Winkelsensor
