DE102022207975A1 - Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Hybrid-Antriebsstrang (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine (3) mit einem mit einer Rotorwelle (4) gekoppelten Rotor (5) und eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung (6), insbesondere eine Doppelkupplung, welche Kupplungseinrichtung (6) eine Eingangsnabe (7) aufweist, die mit der Rotorwelle (4) gekoppelt ist, wobei eine Federeinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, die Eingangsnabe (7) und die Rotorwelle (4) mittels einer Vorspannkraft aneinander abzustützen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine mit einem mit einer Rotorwelle gekoppelten Rotor und eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplung, welche Kupplungseinrichtung eine Eingangsnabe aufweist, die mit der Rotorwelle gekoppelt ist.
  • Kraftfahrzeuge, die Hybridantriebsstränge aufweisen, also Antriebsstränge in denen ein Drehmoment zum Antrieb des Kraftfahrzeugs wahlweise über einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine erzeugt werden kann, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Hierbei kann eine Getriebevorrichtung vorgesehen sein, in die Drehmoment, das über eine elektrische Maschine erzeugt wird, eingeleitet werden kann. Ebenso können Drehmomente des Verbrennungsmotors in die Getriebevorrichtung eingeleitet werden. Um die Getriebevorrichtung zu schalten, kann eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplung, vorgesehen sein, die eine Eingangsnabe aufweist, die mit der Rotorwelle der elektrischen Maschine gekoppelt werden kann.
  • Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, dass in einem Axialverband aus verschiedenen Untergruppen der Getriebevorrichtung durch bestimmte Getriebeelemente eine Vorspannung aufgebracht werden kann, um die Toleranzen bzw. das Spiel in Axialrichtung in dem Axialverband zu reduzieren. Hierzu wird üblicherweise der Kupplungsdeckel der Kupplungseinrichtung verwendet, um die Eingangsnabe vorzuspannen und so das Spiel in Axialrichtung zu reduzieren. In den einleitend beschriebenen Hybridantriebssträngen ist es jedoch möglich, dass die modulare Trennung zwischen Kupplungseinrichtung und elektrischer Maschine aufgehoben wird und beispielsweise beide Einrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein können. Dadurch entfällt der üblicherweise verwendete Deckel, um die Vorspannung in Axialrichtung aufbringen zu können. Dies führt dazu, dass eine Positionierung in Axialrichtung nicht mehr definiert sichergestellt werden kann, sodass sich negative Auswirkungen auf den Betrieb des Antriebsstrangs ergeben können. Bei einem Spiel in Axialrichtung kann beispielsweise ein ordnungsgemäßer Betrieb von Lagereinrichtungen nicht mehr gewährleistet werden, da statt einem definierten Abwälzen eine Gleitbewegung auftreten kann, die sich sowohl negativ auf die Lebensdauer als auch auf die Geräuschanregung auswirken kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben.
  • Die Aufgabe wird durch einen Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Wie beschrieben, betrifft die Erfindung einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, der eine elektrische Maschine mit einer mit dem Rotor der elektrischen Maschine gekoppelten Rotorwelle aufweist, die mit einer Eingangsnabe einer Kupplungseinrichtung der Getriebevorrichtung des Hybrid-Antriebsstrangs gekoppelt ist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Federeinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die Eingangsnabe und die Rotorwelle mittels einer Vorspannkraft aneinander abzustützen. Die Abstützung der Eingangsnabe unter einer Vorspannkraft an der Rotorwelle erlaubt in dem beschriebenen Axialverband aus elektrischer Maschine und Kupplungseinrichtung das Spiel in Axialrichtung zu reduzieren.
  • Die Federeinrichtung bringt hierzu eine definierte Vorspannkraft auf, die ausreicht, um die Eingangsnabe und die Rotorwelle definiert aneinander abzustützen, die jedoch ausreichend gering ist, um keine Belastung für weitere Getriebeelemente, beispielsweise Lagereinrichtungen, insbesondere Kugellager, darzustellen. Die Federeinrichtung kann somit bei einer Anordnung der Rotorwelle und der Eingangsnabe in demselben Getrieberaum, d.h. insbesondere ohne Kupplungsdeckel, eine spielfreie Positionierung ermöglichen.
  • Die Lagerung des Axialverbands durch die Vorspannkraft kann insbesondere spielfrei in Axialrichtung ausgeführt sein, sodass die Vorspannkraft ausreicht, um Abweichungen in Axialrichtung der einzelnen Bauteile zu verhindern. Die Federeinrichtung ermöglicht weiterhin, dass die Bauteile ohne Fügekraft miteinander gekoppelt werden können. Bei der Montage werden die Eingangsnabe und die Rotorwelle aufeinander gesteckt bzw. wird die Rotorwelle auf die Eingangsnabe gesteckt. Mit anderen Worten wird die Rotorwelle auf die Eingangsnabe gesteckt und nicht gepresst, sodass die notwendige Fügekraft deutlich unter der Fügekraft für ein Einpressen liegen kann. Insbesondere kann das Stecken weitestgehend kraftfrei und sichergestellt werden, dass die gegebenenfalls aufzubringenden Fügekraft deutlich unterhalb von 1000 N liegt. Die für das Stecken verwendete Fügekraft muss lediglich die maximale Federkraft im zugrunde liegenden Bauraum geringfügig überschreiten.
  • Dadurch wird gewährleistet, dass das Fügen von Rotorwelle und Eingangsnabe möglich ist, ohne Vorschädigungen weiterer Bauteile der Getriebevorrichtung, beispielsweise Lagereinrichtungen, insbesondere Kugellager, zu riskieren.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang kann insbesondere eine Eingangswelle vorsehen, die, optional über eine Trennkupplung, die auch als KO-Kupplung bezeichnet werden kann, mit der Rotorwelle gekoppelt ist. Die Rotorwelle ist wiederum, wie bereits beschrieben, mit der Eingangsnabe der Kupplungseinrichtung gekoppelt. Die gegebenenfalls vorgesehenen K0-Kupplung kann dabei insbesondere radial innerhalb der elektrischen Maschine, insbesondere radial innerhalb eines durch einen Rotor der elektrischen Maschine begrenzten Bauraums angeordnet sein.
  • Die beschriebene Federeinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, eine resultierende Kraft aus einer Selbstzentrierkraft des Rotors und einer mittels wenigstens eines Federelements der Federeinrichtung auf die Rotorwelle bewirkten Vorspannkraft einzustellen. Somit kann eine resultierende Kraft eingestellt werden, das die spielfreie Anordnung der Rotorwelle in Bezug auf die Eingangsnabe ermöglicht und ungewollten Lagerspielen in z.B. Axialnadellagern vorbeugt.
  • Die Rotorwelle ist, wie beschrieben, mit dem Rotor der elektrischen Maschine gekoppelt, sodass von dem Rotor Drehmoment auf die Rotorwelle und somit auf die Eingangsnabe übertragen werden kann. Bei der Auslenkung des Rotors aus seiner Mittellage in Axialrichtung in dem Stator bzw. dessen Statorgrundkörper, wirkt eine sogenannte Selbstzentrierkraft auf den Rotor, die bestrebt ist, den Rotor wieder mittig in dem Stator zu positionieren. Die Federeinrichtung wird somit dazu verwendet, den Rotor aus seiner Lage in der Mitte des Stators auszulenken, sodass eine Selbstzentrierkraft seitens der elektrischen Maschine erzeugt wird. Dadurch bildet sich eine resultierende Kraft aus, bei der die Selbstzentrierkraft in die eine und die Vorspannkraft der Federeinrichtung in die andere Richtung in Axialrichtung wirken.
  • Durch die resultierende Kraft wird der Rotor und damit die Rotorwelle vorgespannt und auf einer bestimmten Axialposition gehalten. Die beschriebene Selbstzentrierkraft und somit auch die von dem Federelement der Federeinrichtung bewirkte Vorspannkraft können insbesondere im Bereich von weniger als 1000 N liegen, beispielsweise 500 N - 1000 N.
  • Wie beschrieben, kann der Rotor durch die mittels der Federeinrichtung aufgebrachte Vorspannkraft aus einer mittigen Position ausgelenkt werden.
  • Der Rotor kann durch die Vorspannkraft somit außermittig innerhalb eines zumindest abschnittsweise durch einen Statorgrundkörper begrenzten Rotorraums angeordnet sein. In der ausgelenkten Stellung ist der Rotor somit nicht mittig im Stator, sondern in einer ausgelenkten Position. Der Rotor kann dabei bezogen auf die Mitte des Rotorraums in Richtung des Verbrennungsmotors bzw. in Axialrichtung von der Kupplungseinrichtung weg positioniert sein. Insbesondere kann eine Lagereinrichtung, beispielsweise ein Kugellager, auf der der Kupplungseinrichtung gegenüberliegenden axialen Seite des Rotorraums vorgesehen sein, an der die Rotorwelle/ Eingangswelle abgestützt wird. Wie beschrieben, ist die Kopplung zwischen Eingangsnabe und Rotorwelle durch die Vorspannkraft, insbesondere die resultierende Kraft, spielfrei.
  • Die Verbindung der Rotorwelle mit der Eingangsnabe kann als Steckverbindung ausgeführt sein, wobei die Federeinrichtung dazu ausgebildet ist, die Vorspannkraft im Bereich zwischen einer Minimalkraft und einer Maximalkraft zwischen der Eingangsnabe und der Rotorwelle abzustützen.
  • Grundsätzlich ist es somit möglich, durch die Vorspannkraft zwischen der Minimalkraft und der Maximalkraft sicherzustellen, dass eine spielfreie Positionierung des Axialverbands durch Überschreiten der Minimalkraft sicher gewährleistet ist und eine unnötige Vorschädigung von Komponenten aufgrund der Begrenzung der Vorspannkraft nach oben durch die Maximalkraft sicher verhindert werden kann.
  • Beispielsweise kann die Vorspannkraft oberhalb einer Minimalkraft, insbesondere oberhalb von 500 N liegen. Die Minimalkraft definiert letztlich die minimale Federkraft, die von der Federeinrichtung bewirkt werden muss. Diese kann sich beispielsweise aus dem zur Verfügung stehenden Bauraum ergeben. Genauer ergibt sich die zu gewährleistende Minimalkraft aus der maximalen Entspannung der Feder im verfügbaren Bauraum . Ferner kann die Minimalkraft so gewählt werden, dass die Rotorwelle und die Eingangsnabe sicher in allen Betriebszuständen in Axialrichtung auseinander gehalten werden und eine spielfreie Positionierung der Komponenten gewährleistet bleibt. Als kann im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere ein Eingang der Kupplungseinrichtung verstanden werden, der auch als „Nabe“ bzw. „Kupplungsnabe“ bezeichnet werden kann.
  • Wird verhindert, dass die Minimalkraft tatsächlich angenommen wird, wird sichergestellt, dass die Rotorwelle und die Eingangsnabe beabstandet sind, d.h. in Axialrichtung nicht aneinander anstoßen, und vorgespannt bleiben.
  • Wie beschrieben, kann die Vorspannkraft nach oben durch eine Maximalkraft begrenzt werden. Mit anderen Worten kann die Vorspannkraft unterhalb einer Maximalkraft liegen. Die Maximalkraft kann frei, insbesondere unterhalb von 1500 N, gewählt werden. Dadurch kann effektiv verhindert werden, dass eine zu starke Vorspannkraft zu einer Schädigung von Komponenten, beispielsweise Lagereinrichtungen, führen kann. Letztlich kann sich die Maximalkraft bzw. die maximale Kraft, die die Vorspannkraft annehmen kann, aus der Federkennlinie wenigstens eines Federelements der Federeinrichtung ergeben. Diese ergibt sich letztlich aus dem eingestellten Hub, der aus den Toleranz und aus der Geometrie des wenigstens einen Federelements.
  • Nach einer Ausgestaltung des Hybrid-Antriebsstrangs kann vorgesehen sein, dass die Federeinrichtung wenigstens ein Federelement aufweist, insbesondere wenigstens eine Tellerfeder und/oder wenigstens eine Wellfeder und/oder wenigstens ein Federpaket. Grundsätzlich kann die Anzahl der Federelemente sowie die Formgebung des wenigstens einen Federelements beliebig gewählt werden bzw. können verschiedene Federelemente beliebig miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann ein einzelnes Federelement oder eine Vielzahl von Federelementen, die beispielsweise gestapelt angeordnet sein können, verwendet werden. Die Federelemente können dabei verbunden oder einzeln bzw. separat ausgeführt sein. Mehrere Federelemente können hierbei in Axialrichtung hintereinander angeordnet oder ausgebildet sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mehrere Federelemente in Umfangsrichtung verteilt anzuordnen, beispielsweise in Form eines Federstützblechs bzw. eines Federpakets. Ebenso können verschiedene Formgebungen, beispielsweise Kröpfen, Wellungen und dergleichen realisiert werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung des Hybrid-Antriebsstrangs kann vorgesehen sein, dass die Federeinrichtung das wenigstens eine Federelement mittels einer Abstützung, insbesondere einem Abstützabschnitt oder einer Stützscheibe, an der Rotorwelle abstützt. Hierzu kann die Eingangsnabe einen sich in Radialrichtung erstreckenden Vorsprung bzw. einen Flansch aufweisen, an dem das wenigstens eine Federelement der Federeinrichtung in Axialrichtung abgestützt sein kann. Auf der gegenüberliegenden Seite, also auf der Seite der Rotorwelle in Axialrichtung, kann der Abstützabschnitt die Abstützung für das wenigstens eine Federelement bereitstellen. Der Abstützabschnitt kann integral an der Rotorwelle vorgesehen sein, zum Beispiel als verlängerter Abschnitt der Rotorwelle. Ebenso ist es möglich, den Abstützabschnitt als separates Bauteil separat zu der Rotorwelle auszuführen und mit der Rotorwelle zu koppeln. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Stützscheibe vorzusehen, die zwischen der Rotorwelle und dem wenigstens einen Federelement eingebracht wird. Ferner können Ausnehmungen in Radialrichtung und/oder in Umfangsrichtung vorgesehen sein, in denen das Federelement aufgenommen bzw. abgestützt werden kann. Beliebige Kombinationen von Abstützungen sind ebenfalls möglich.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das einen zuvor beschriebenen Hybrid-Antriebsstrang aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Hybrid-Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines zuvor beschriebenen Hybrid-Antriebsstrangs, umfassend eine elektrische Maschine mit einem mit einer Rotorwelle gekoppelten Rotor und eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplung, welche eine Eingangsnabe aufweist, die mit der Rotorwelle gekoppelt ist, wobei mittels einer Federeinrichtung eine Vorspannkraft zwischen der Eingangsnabe und der Rotorwelle aufgebracht wird, die die Eingangsnabe und die Rotorwelle aneinander abstützt. Die Vorspannkraft kann bei der Montage insbesondere so eingestellt werden bzw. kann eine Federeinrichtung mit einem Federelement bei der Montage eingesetzt werden, die eine resultierende Kraft aus einer Selbstzentrierkraft des Rotors der elektrischen Maschine und der Vorspannkraft der Federeinrichtung einstellt, die ein spielfreies Anordnen des Axialverbands aus Rotorwelle und Eingangsnabe ermöglicht.
  • Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf den Hybrid-Antriebsstrang beschrieben wurden, sind vollständig auf das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 einen Ausschnitt eines Hybrid-Antriebsstrangs;
    • 2 einen Ausschnitt des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
    • 3 einen Ausschnitt des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
    • 4 einen Ausschnitt des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel;
    • 5 einen Ausschnitt des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel;
    • 6 einen Ausschnitt des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 nach einem fünften Ausführungsbeispiel; und
    • 7 einen Ausschnitt des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 nach einem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt einen Hybrid-Antriebsstrang 1 für ein im Ausschnitt dargestelltes Kraftfahrzeug. Der Hybrid-Antriebsstrang 1 umfasst eine Getriebevorrichtung 2 und eine elektrische Maschine 3 mit einem mit einer Rotorwelle 4 gekoppelten Rotor 5. Die Getriebevorrichtung 2 weist eine Kupplungseinrichtung 6 auf, in diesem Ausführungsbeispiel eine Doppelkupplung, welche Kupplungseinrichtung 6 eine Eingangsnabe 7 aufweist, die mit der Rotorwelle 4 gekoppelt ist. Ferner ist eine Federeinrichtung 8 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Eingangsnabe 7 und die Rotorwelle 4 mittels einer Vorspannkraft aneinander abzustützen.
  • Die Federeinrichtung 8 ist in 1 lediglich schematisch dargestellt, wobei die 2-7 jeweils einzelne Ausführungsformen der Federeinrichtung 8 in einem in 1 dargestellten Detail 9 zeigen. Die grundsätzliche Funktion der Federeinrichtung 8 ist auf jede der einzelnen Ausführungsformen übertragbar. Die Federeinrichtungen 8 in 2-7 können ebenfalls mögliche Ausführungsformen der Federeinrichtung 8 in 1 darstellen, die beliebig untereinander austauschbar, miteinander kombinierbar und aufeinander übertragbar sind.
  • In 1 ist dargestellt, dass die Federeinrichtung 8 in Axialrichtung zwischen der Rotorwelle 4 und der Eingangsnabe 7 angeordnet ist. Die Vorspannkraft, die von der Federeinrichtung 8 bewirkt wird, führt somit dazu, dass der Axialverband aus Eingangsnabe 7 und Rotorwelle 4 vorgespannt wird und dadurch spielfrei positioniert werden kann. Die Eingangsnabe 7 und die Rotorwelle 4 können somit spielfrei laufen, sodass undefinierte Zustände von Lagereinrichtungen, beispielsweise Gleitzustände, verhindert werden können. Die Federeinrichtung 8 kann hierbei insbesondere eine resultierende Kraft eine gezielte Auslenkung erzeugen, indem die Rotorwelle 4 aus einer mittigen Position innerhalb eines Rotorraums 10, der von einem Stator 11 der elektrischen Maschine 3 oder dessen Statorgrundkörper begrenzt bzw. definiert wird, bewegt werden kann. Mit anderen Worten wird der Rotor 5, beispielsweise in einem Betriebszustand der elektrischen Maschine 3, bestrebt sein, eine mittige Position innerhalb des Rotorraums 10 einzunehmen. Durch die Vorspannkraft, mit der die Federeinrichtung 8 die Rotorwelle 4 an der Eingangsnabe 7 abstützt, ist es möglich, den Rotor 5 aus dieser mittigen Position auszulenken, sodass eine Selbstzentrierkraft auf den Rotor 5 und damit auf die Rotorwelle 4 wirkt, die der Vorspannkraft der Federeinrichtung 8 entgegenwirkt.
  • Dadurch stellt sich eine resultierende Kraft ein, bei der die Selbstzentrierkraft in Richtung der Kupplungseinrichtung 6 in Axialrichtung auf die Rotorwelle 4 wirkt und die Vorspannkraft in entgegengesetzter Richtung auf die Rotorwelle 4 wirkt. Die Vorspannkraft kann insbesondere in einem Bereich zwischen einer Minimalkraft, beispielsweise 500 N und einer Maximalkraft, beispielsweise 1500 N, gewählt werden, um sicherzustellen, dass in allen Betriebszuständen eine spielfreie Positionierung der Rotorwelle 4 und der Eingangsnabe 7 möglich ist. Somit ist es nicht erforderlich, dass die Rotorwelle 4 auf die Eingangsnabe 7 gepresst wird, um einen spielfreien Betrieb sicherzustellen. Stattdessen kann die Rotorwelle 4 auf die Eingangsnabe 7 gesteckt werden. Da deutlich geringere Fügekräfte ausreichend sind, insbesondere im Bereich geringer als 1000 N, können Belastungen für weitere Komponenten der Getriebevorrichtung 2, beispielsweise Lagereinrichtungen, erheblich reduziert und entsprechende Beschädigungen daher ausgeschlossen werden. Alle genannten Kraftangaben sind beispielhaft für Anwendungen im PkW-Bereich zu sehen, abhängig von den Leistungen des Hybrid-Antriebsstrang und/oder der Anwendung in anderen Fahrzeugen können diese Werte auch entsprechend tiefer oder höher liegen.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang kommt somit ohne einen dedizierten Kupplungsdeckel zwischen der elektrischen Maschine 3 und der Getriebevorrichtung 2 aus, der üblicherweise zu einer Vorspannung des Axialverbands mit der Eingangsnabe 7 verwendet wird.
  • Stattdessen kann die Federeinrichtung 8 die Vorspannung, wie beschrieben, übernehmen. In der gezeigten Ausführungsform ist eine weitere Kupplungseinrichtung, nämlich eine Trennkupplung 12 vorgesehen, die in dem Rotorraum 10 angeordnet ist. Durch die Trennkupplung 12 kann eine Eingangswelle 13 mit der Rotorwelle 4 bedarfsweise gekoppelt bzw. entkoppelt werden.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung einer Federeinrichtung 8 in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Federeinrichtung 8 weist ein Federelement 14 auf, das lediglich beispielhaft als Tellerfeder ausgebildet ist. Die Federeinrichtung 8 weist weiterhin eine Abstützung 15 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als Stützscheibe ausgeführt ist. Grundsätzlich kann die Abstützung 15, wie nachfolgend in Bezug auf die weiteren Ausführungsbeispiele beschrieben wird, beliebig ausgeführt sein, beispielsweise integral mit der Rotorwelle 4 ausgeführt sein oder separat dazu. Die Federeinrichtung 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel über das als Tellerfeder ausgebildete Federelement 14 in der Lage, die Vorspannkraft über die Abstützung 15 in die Rotorwelle 4 einzuleiten und somit die Rotorwelle 4 gegenüber der Eingangsnabe 7 abzustützen.
  • In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Hybrid-Antriebsstrangs 1 bzw. einer Federeinrichtung 8 für den Hybrid-Antriebsstrang 1 gezeigt. Rein beispielhaft ist das Federelement 14 der Federeinrichtung 8 wiederum als Tellerfeder ausgeführt. Hierbei wird die Vorspannkraft seitens des Federelements 14 erzeugt und durch eine Abstützung 15, die in diesem Ausführungsbeispiel als Buchse an der Eingangsnabe 7 vorgesehen ist, in die Rotorwelle 4 eingeleitet. Anstelle der Buchse kann ebenfalls eine Verlängerung der Rotorwelle 4 in Axialrichtung vorgesehen sein, sodass die Abstützung 15 direkt in die Rotorwelle 4 integriert ausgeführt sein kann.
  • Beispielsweise wird in dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß 4 auf eine separate Abstützung 15 verzichtet, sondern die Abstützung an der Rotorwelle 4 ausgeführt. Hierin wird ein Federelement 14 der Federeinrichtung 8 verwendet, das als gekröpfte Tellerfeder ausgebildet ist. Die Formgebung des Federelements 14 ist ebenfalls lediglich beispielhaft zu verstehen, sodass jedwede geeignete andere Formgebung ebenfalls verwendet werden kann, um ein entsprechendes Federelement 14 auszubilden.
  • Das Ausführungsbeispiel in 5 zeigt eine Kombination aus einer zuvor in Bezug auf 2 beschriebenen Abstützung 15, die als Stützscheibe ausgeführt ist, mit einer axialen Stapelung mehrerer Federelemente 14, 14', 14'', 14'''. Die Federelemente 14 können hierbei miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Umspritzung mit einem Kunststoff, oder anderweitige formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen. Grundsätzlich kann die Abstützung 15 anstelle der gezeigten Stützscheibe beliebig anders ausgeführt sein, beispielsweise als Buchse oder als integrale Abstützung 15 an der Rotorwelle 4.
  • 6 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Federeinrichtung 8, bei der als Federelement 14 eine Wellfeder verwendet wird. In dem konkreten Ausführungsbeispiel wird eine gestapelte Wellfeder verwendet bzw. eine Wellfeder, die mehrere einzelne gestapelte Wellfedern aufweist. Hierbei können die einzelnen Wellfedern wiederum miteinander verbunden werden oder separat ausgeführt und in Axialrichtung aneinander angeordnet werden. Die Abstützung 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel wiederum als Stützscheibe ausgeführt, kann jedoch beliebig anderweitig ausgeführt werden.
  • In 7 ist eine sechste Ausführungsform einer Federeinrichtung 8 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Federelement 14 als Federpaket, insbesondere als Federstützblech ausgeführt. Grundsätzlich kann das Federelement 14 sonach aus zwei ringförmigen Blechen bestehen, die über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Federn, insbesondere Schraubenfedern, miteinander verbunden sind.
  • Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar. Die Beschreibung ist ferner auf ein Verfahren zur Montage des Hybrid-Antriebsstrangs 1 sowie auf ein Kraftfahrzeug, das den Hybrid-Antriebsstrang 1 aufweist, übertragbar.
  • Bezugszeichen
    • 1
    Hybrid-Antriebsstrang
    2
    Getriebevorrichtung
    3
    elektrische Maschine
    4
    Rotorwelle
    5
    Rotor
    6
    Kupplungseinrichtung
    7
    Eingangsnabe
    8
    Federeinrichtung
    9
    Detail
    10
    Rotorraum
    11
    Stator
    12
    Trennkupplung
    13
    Eingangswelle
    14
    Federelement
    15
    Abstützung

Claims (10)

  1. Hybrid-Antriebsstrang (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine (3) mit einem mit einer Rotorwelle (4) gekoppelten Rotor (5) und eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung (6), insbesondere eine Doppelkupplung, welche Kupplungseinrichtung (6) eine Eingangsnabe (7) aufweist, die mit der Rotorwelle (4) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (8), die dazu ausgebildet ist, die Eingangsnabe (7) und die Rotorwelle (4) mittels einer Vorspannkraft aneinander abzustützen.
  2. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, durch eine resultierende Kraft eine definierte Auslenkung zwischen einer Selbstzentrierkraft des Rotors (5) und einer mittels wenigstens eines Federelements (14) der Federeinrichtung (8) auf die Rotorwelle (4) bewirkten Vorspannkraft einzustellen.
  3. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) durch die Vorspannkraft außermittig innerhalb eines zumindest abschnittsweise durch einen Statorgrundkörper begrenzten Rotorraums (10) angeordnet ist.
  4. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Rotorwelle (4) mit der Eingangsnabe (7) als Steckverbindung ausgeführt ist, wobei die Federeinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, die Vorspannkraft im Bereich zwischen einer Minimalkraft und einer Maximalkraft zwischen der Eingangsnabe (7) und der Rotorwelle (4) abzustützen.
  5. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft oberhalb einer Minimalkraft liegt.
  6. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft unterhalb einer Maximalkraft liegt.
  7. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) wenigstens ein Federelement (14) aufweist, insbesondere wenigstens eine Tellerfeder und/oder wenigstens eine Wellfeder und/oder wenigstens ein Federpaket.
  8. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) das wenigstens eine Federelement (14) mittels einer Abstützung (15), insbesondere einem Abstützabschnitt oder einer Stützscheibe, an der Rotorwelle (4) abstützt.
  9. Kraftfahrzeug, umfassend einen Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  10. Verfahren zur Montage eines Hybrid-Antriebsstrangs (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines Hybrid-Antriebsstrangs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine elektrische Maschine mit einem mit einer Rotorwelle (4) gekoppelten Rotor (5) und eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplung, welche Kupplungseinrichtung eine Eingangsnabe (7) aufweist, die mit der Rotorwelle (4) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Federeinrichtung (8) eine Vorspannkraft zwischen der Eingangsnabe (7) und der Rotorwelle (4) aufgebracht wird, die die Eingangsnabe (7) und die Rotorwelle (4) aneinander abstützt.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010043671A1 (de) 2010-11-10 2012-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zur Aufnahme von Axialkräften
DE112017004240T5 (de) 2016-08-23 2019-06-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rotorträgerbaugruppe

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