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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplungsvorrichtung umfassend ein Drehantriebsschwungrad mit einem vorderen Ende für die Befestigung an einer treibenden Welle, die durch die Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorblock gebildet wird, und mit einem hinteren Ende in Form einer Gegenanpreßplatte in hohler Form mit einer mittigen Ausnehmung, die außen durch eine Reibfläche begrenzt wird, und andererseits eine Reibungskupplungsscheibe, die an ihrem äußeren Umfang wenigstens einen Reibbelag für den Kontakt mit der Reibfläche der Gegenanpreßplatte umfasst, wobei der besagte Reibbelag fest mit einem Träger verbunden ist, der mit einer mittigen Nabe verbunden ist, die für die drehfeste Verbindung mit einer getriebenen Welle bestimmt ist, die durch die Eingangswelle eines Getriebes mit einem Kupplungsgehäuse gebildet wird, das die Gegenanpreßplatte wenigstens teilweise umgibt.
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Eine ähnliche Reibungskupplungsvorrichtung mit einem Schwungrad ist in dem US Patent
US 4,699,097 B offenbart. Der Läufer ist hier mit seinen elektromagnetischen Spulen auf der äußeren Umfangsfläche des Schwungrads angeordnet. Eine Gegenanpressplatte fehlt. Vielmehr liegt hier ein Reibbelag an dem Schwungrad an.
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Eine andere Reibungskupplungsvorrichtung ist aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 302 118 A1 bekannt, bei der ein Abstandsstück Kühlmittel für die Kühlung der elektrischen Maschine trägt.
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Der Erfindung hegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug das Abstellen und das automatische Wiederanlassen des Verbrennungsmotors zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug während einer kurzen Dauer hält – beispielsweise vor einer roten Ampel wartendes Fahrzeug –, um Kraftstoff einzusparen. Eine derartige Kupplungsvorrichtung ist aus der Druckschrift
FR-A-2 604 229 bekannt.
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Darin besteht die Kupplungsvorrichtung im wesentlichen aus einer herkömmlichen Reibungskupplung und aus einer Hilfskupplung mit elektromagnetischer Kopplung, die zwischen einem drehfest mit der Gegenanpreßplatte der Reibungskupplung verbundenen Element und einem Schwungrad angeordnet ist, das koaxial mit der treibenden Welle drehbar mittels eines Kugellagers gelagert ist, das an einem zwischen der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors und der Gegenanpreßplatte eingefügten Abstandsstück angebracht ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 dieser Druckschrift ist festzustellen, daß der Elektromotor, der das Schwungrad antreibt, radial von der Reibungskupplung entfernt ist, wodurch sich der radiale Bauraumbedarf entsprechend vergrößert. Darüber hinaus kommt bei der elektromagnetischen Kupplung eine Platte zum Einsatz, die drehfest mit der Gegenanpreßplatte verbunden und im Verhältnis zu dieser axial beweglich gelagert ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den radialen Bauraumbedarf der Kupplungsvorrichtung zu verringern, wobei sich das Vorhandensein einer elektromagnetischen Kupplung mit einer Platte erübrigen soll.
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Erfindungsgemäß ist eine vorgenannte Kupplungsvorrichtung, umfassend einerseits ein AntriebsSchwungrad mit einem vorderen Ende für seine Befestigung an einer treibenden Welle, die durch die Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorblock gebildet wird, und mit einem hinteren Ende in Form einer Gegenanpreßplatte in hohler Form mit einer mittigen Ausnehmung, die außen durch eine Reibfläche begrenzt wird, und andererseits eine Reibungskupplungsscheibe mit wenigstens einem Reibbelag für den Kontakt mit der Reibfläche der Gegenanpreßplatte, wobei der besagte Reibbelag fest mit einem Träger verbunden ist, der mit einer mittigen Nabe verbunden ist, die für die drehfeste Verbindung mit einer getriebenen Welle bestimmt ist, die durch die Eingangswelle eines Getriebes mit einem Kupplungsgehäuse gebildet wird, das die Gegenanpreßplatte wenigstens teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsschwungrad zwischen seinem vorderen und seinem hinteren Ende den Läufer einer rotierenden elektrischen Maschine trägt, die einen mit dem Läufer koaxialen ortsfesten Ständer umfaßt, und daß der Ständer innen an einem Abstandsstück angebracht ist, das für die feste Verbindung mit wenigstens einem der Elemente Motorblock-Kupplungsgehäuse bestimmt ist.
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Dank der Erfindung verringert sich der radiale Bauraumbedarf der Baueinheit aus elektrischer Maschine und Reibungskupplung, da die elektrische Maschine der Gegenanpreßplatte zugekehrt und teilweise am Antriebsschwungrad angebracht ist.
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Dank der Erfindung ist die elektrische Maschine dem Motorblock zugekehrt, während die Gegenanpreßplatte und der Rest der Kupplung wie gewöhnlich im Innern des Kupplungsgehäuses aufgenommen sind. Diese Anordnung ermöglicht es, den Motorblock und das Kupplungsgehäuse eines herkömmlichen Kraftfahrzeugs in möglichst geringem Maße zu verändern, wobei sich ein geringerer radialer Bauraumbedarf ergibt, da die elektrische Maschine im Verhältnis zur Reibungskupplungsscheibe axial versetzt ist. Der Rest der Kupplung, insbesondere der Kupplungsmechanismus, bleibt unverändert.
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Die Eingangswelle des Getriebes bleibt im Vergleich zur Getriebeeingangswelle eines herkömmlichen Fahrzeugs ebenfalls unverändert.
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Als Variante kann diese Welle verlängert werden, um sie über die Kurbelwelle zu zentrieren.
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Dank der Erfindung trägt das Antriebsschwungrad den Läufer einer elektrischen Maschine, wodurch das Vorhandensein einer elektromagnetischen Kupplung mit Platten entfallen kann und der axiale Bauraumbedarf insbesondere aufgrund des Fehlens eines Antriebsriemens verringert wird.
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Die elektrische Maschine ist so gestaltet, daß sie einen Anlasser für den Verbrennungsmotor sowie einen Wechselstromgenerator bildet.
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Das als Antriebsschwungrad bezeichnete Schwungrad weist eine sehr große Trägheit auf. Der Verbrennungsmotor oder die Wärmekraftmaschine des Fahrzeugs kann beispielsweise an einer roten Ampel abgestellt werden. Das Schwungrad und damit der Verbrennungsmotor kann durch die elektrische Maschine, die dann die Funktion eines Anlassers übernimmt, einfach und schnell wieder in Gang gesetzt werden. Dadurch kann wiederum Kraftstoff eingespart werden. Die elektrische Maschine bildet daher einen Anlassergenerator. Außerdem ermöglicht sie es, die Schwingungen abzubauen und ein Blockieren des Verbrennungsmotors während des Betriebs als Elektromotor zu verhindern.
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Zu weiteren Einzelheiten bezüglich einer derartigen Maschine kann auf die Druckschrift
WO 98/05882 verwiesen werden.
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In einer Ausführungsform ist der Träger des Reibbelags mit der Nabe elastisch über einen Torsionsdämpfer verbunden, der eine fest mit dem Träger verbundene erste Führungsscheibe und eine zweite Führungsscheibe umfaßt.
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Eine, gegebenenfalls nach der Aufhebung eines Spiels, drehfest mit der Nabe verbundene Zwischenscheibe ist zwischen den beiden Führungsscheiben eingefügt. Die zweite Führungsscheibe ist in der mittigen Ausnehmung der Gegenanpreßplatte angeordnet.
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Der Träger kann von der ersten Führungsscheibe getrennt ausgeführt sein, wobei er beispielsweise durch Distanzbolzen fest mit dieser verbunden ist, die die zwei Führungsscheiben miteinander verbinden, so daß der Träger an die erste Führungsscheibe angefügt ist.
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Als Variante ist der Träger einstückig mit der ersten Führungsscheibe ausgeführt.
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In einer Ausführungsform dringt der Torsionsdämpfer in die mittige Ausnehmung der Gegenanpreßplatte ein, um den axialen Bauraumbedarf zu verringern.
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In einer Ausführungsform ist die Ausrückvorrichtung der Kupplung in konzentrischer Konstruktion ausgeführt, um den axialen Bauraumbedarf zwischen der Kupplung und dem Boden eines die Reibungskupplung umgebenden Kupplungsgehäuses zu verringern.
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Vorteilhafterweise sind zusätzliche Lagermittel zwischen dem Antriebsschwungrad und einem fest mit dem Abstandsstück verbundenen Trägerteil eingefügt, das den Ständer ortsfest trägt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, einen präzisen und kleinen Luftspalt zwischen dem Ständer und dem Läufer zu gewährleisten.
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Diese Lagermittel können aus einem Gleitlager oder aus einem Kugellager mit wenigstens einer Kugelreihe bestehen. Dieses Kugellager kann mit Instrumenten bestückt sein, um vor allem die Drehzahl des Antriebsschwungrads und somit auch der Kurbelwelle zu messen.
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Dieses Trägerteil umgibt teilweise den Ständer und den Läufer und bildet daher vorteilhafterweise einen Schutzschild, der jede Verunreinigung in der elektrischen Maschine verhindert. Dieses Trägerteil ist einstückig ausgeführt oder einstückig am Abstandsstück angebracht.
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Das Antriebsschwungrad kann aus Kostengründen einteilig mit der Gegenanpreßplatte ausgeführt sein.
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Als Variante besteht das Antriebsschwungrad aus mehreren Elementen oder Teilen, wobei es außer der Gegenanpreßplatte ein Rohr oder einen Sockel oder eine Welle für seine Befestigung an der treibenden Welle umfaßt.
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Die beiden Teile des Schwungrads können dabei aus zwei verschiedenen Werkstoffen bestehen, um die Trägheit des Schwungrads einzustellen.
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Darüber hinaus kann das Schwungrad einfach dynamisch ausgewuchtet werden, indem beispielsweise Werkstoff am äußeren Umfang der Gegenanpreßplatte entfernt wird.
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Zudem kann der Staub, der durch die Reibung wenigstens eines der Reibbeläge erzeugt wird, die die Reibungskupplungsvorrichtung umfaßt, die elektrische Maschine nicht verunreinigen, da diese sich vor der Gegenanpreßplatte befindet.
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Die Gegenanpreßplatte weist vorzugsweise eine Einfassung an ihrem äußeren Umfang auf, an der der Deckel einer Reibungskupplung befestigt ist.
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Dank dieser Anordnung kann kein von den Reibbelägen stammender Staub die elektrische Maschine verschmutzen.
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Dieses Ergebnis läßt sich auch mit dem Trägerteil erzielen, wenn dieses der Gegenanpreßplatte zugekehrt ist und den Läufer und den Ständer teilweise umgibt.
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Dieses Teil bildet einen Wärmeschutz, wodurch die elektrische Maschine geschont wird.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß durch die Lokalisierung der zweiten Führungsscheibe, generell des Torsionsdämpfers, in der Ausnehmung der Gegenanpreßplatte der Schwerpunkt der durch die elektrische Maschine und die Reibungskupplung gebildeten Baueinheit zur treibenden Welle und folglich zur elektrischen Maschine hin verschoben wird. Dank dieser Anordnung können Lagermittel am Antriebsschwungrad angebracht werden, um den Ständer der Maschine über ein Trägerteil zu tragen. Diese Lagermittel befinden sich daher in der Nähe des Schwerpunkts der Baueinheit, so daß sie geschont werden. Die Auswuchtung der Baueinheit kann problemlos durch die Hinzufügung oder Entfernung von Werkstoff an der Gegenanpreßplatte ganz nahe am Schwerpunkt vorgenommen werden.
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Es ist zu beachten, daß der Torsionsdämpfer die gewünschte Gestaltung zur Dämpfung der Schwingungen aufweisen kann. Er kann dicker ausgeführt sein und außer der Zwischenscheibe und den beiden Führungsscheiben Hilfszwischenscheiben umfassen, um die Winkelauslenkung zwischen der Nabe und dem oder den Reibbelägen zu vergrößern.
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Die Reibungskupplung kann während des Betriebs hohe Temperaturen erreichen, so daß Kühlmittel vorgesehen werden sollten, um die Reibungskupplungsvorrichtung insgesamt zu schonen und dadurch ihre Lebensdauer zu verlängern.
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Das Antriebsschwungrad trägt daher vorteilhafterweise Kühlmittel zur Kühlung der elektrischen Maschine, etwa an der Gegenanpreßplatte angebrachte Kühlrippen.
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In einer anderen Ausführungsform sind Kühlmittel vorgesehen, um den Ständer der elektrischen Maschine zu kühlen, um dadurch ihre Lebensdauer zu verlängern und ihre Leistungen zu verbessern. Dabei kann der Ständer direkt anhand von darin eingearbeiteten Bohrungen gekühlt werden.
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Die Bohrungen sind vorteilhafterweise in einer einteiligen Baueinheit aus Abstandsstück und Ständer ausgeführt, so daß die mechanische Festigkeit des Ständers erhalten werden kann.
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Als Variante ist dabei das Abstandsstück einstückig mit dem Ständer und der Baueinheit ausgeführt, die durch zwei Reihen von Blechpaketen gebildet wird, von denen eine als Abstandsstück dient.
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Als Variante kann der Ständer über ein äußeres Abstandsstück gekühlt werden.
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Diese verschiedenen Kühlmittel können natürlich auch miteinander kombiniert werden, wobei zum Beispiel eine Kühlflüssigkeit in einer Ausführungsform durch Bohrungen hindurchfließt, die in die Bleche des Ständers eingearbeitet sind, um in eine Kühlkammer zu gelangen, die in der Dicke des Abstandsstücks in Kombination mit am Antriebsschwungrad angebrachten Kühlrippen angeordnet ist.
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Ablaßmittel zur Entleerung der Kühlkammer des Abstandsstücks sind an deren tiefstem Punkt angeordnet.
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Die besagten Ablaßmittel sind vorzugsweise am tiefsten Punkt der besagten Kammer angeordnet, so daß der vollständige Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs entleert werden kann.
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In einer Ausführungsform weist das Trägerteil des Ständers Ausnehmungen auf, in die Vorsprünge des Motorblocks eindringen, um den Bauraumbedarf zu verringern.
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Das Abstandsstück ermöglicht, insbesondere wenn es aus zwei Blechpaketreihen besteht, die Kühlung der elektrischen Maschine, wobei es einen Einlaß- und Auslaßkanal trägt, um eine Luftzirkulation im Innern der elektrischen Maschine zu ermöglichen, und zwar zwischen dem Einlaß- und Auslaßkanal.
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Einer der Kanäle kann mit einer Baueinheit aus Elektromotor und Turbinenrad ausgerüstet sein, um eine Zwangsluftzirkulation zu ermöglichen.
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Das Abstandsstück braucht nicht im Verhältnis zum Motorblock zentriert zu werden, wenn dieses Abstandsstück fest mit einem Trägerteil verbunden ist, das zur Halterung der vorgenannten Lagermittel dient. In diesem Fall wird das Kupplungsgehäuse durch das Abstandsstück beispielsweise mittels eines Zentrierrings zentriert, der durch das Abstandsstück hindurchgeht und am Motorblock angebracht ist.
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Es ist festzustellen, daß die Möglichkeit besteht, die elektrische Maschine ohne Änderungen am Kupplungsgehäuse oder am Motorblock zu kühlen, insbesondere wenn das Abstandsstück einen Einlaß- und Auslaßkanal trägt.
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Das Antriebsschwungrad ermöglicht außerdem die problemlose Hinzufügung von Werkstoff und damit den Ausgleich der Unwucht der Kurbelwelle, insbesondere wenn der Verbrennungsmotor ein Dreizylindermotor ist.
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Das Abstandsstück ermöglicht daher die Ausführung einer großen Zahl von Zusatzfunktionen. Außerdem kann der axiale Bauraumbedarf verkleinert werden, indem die Reibungskupplung mit einem Verschleißnachstellmechanismus ausgerüstet wird.
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Die nachfolgende Beschreibung veranschaulicht die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen im einzelnen:
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1 eine Axialschnittansicht einer Baueinheit aus elektrischer Maschine und Reibungskupplung gemäß der Erfindung;
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die 2 und 3 ähnliche Ansichten wie 2 zu zwei anderen Ausführungsarten;
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die 4 bis 6 ähnliche Ansichten wie 1 ohne den Mittelteil der Reibungskupplungsscheibe zu einer vierten, einer fünften bzw. einer sechsten Ausführungsart;
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7 eine Teilansicht einer Kühlvorrichtung für den Ständer;
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8 eine ähnliche Ansicht wie 7 zu einem anderen Ausführungsbeispiel;
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9 eine Axialschnittansicht eines Antriebsschwungrads ähnlich wie das von 1 mit einer abnehmbaren Montageplatte;
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10 eine schematische Teilansicht der Ausrückvorrichtung in konzentrischer Konstruktion mit einem Kraftgeber;
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11 eine Ansicht der Kennlinie der Membranfeder, bezogen auf die Höhe des Ausrücklagers;
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12 eine ähnliche Ansicht wie 5 zu einem anderen Ausführungsbeispiel;
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13 eine ähnliche Schnittansicht wie 1 entlang der Linie C-C von 14 zu einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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14 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 13;
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15 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 14;
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die 16 und 17 ähnliche Ansichten wie 1 zu zwei weiteren Ausführungsbeispielen;
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18 eine perspektivische Ansicht der Baueinheit aus elektrischer Maschine und Kupplung ohne den Läufer und den Ständer der elektrischen Maschine;
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19 eine perspektivische Ansicht nur des Schwungrads von 18;
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20 eine mit örtlichem Ausbruch ausgeführte perspektivische Ansicht zur Darstellung des Kupplungsmechanismus von 17;
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21 eine perspektivische Ansicht eines Abstandsstücks in einteiliger Ausführung mit den Blechen des Ständers zu einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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22 eine in Richtung des Pfeils 22 von 23 ausgeführte Ansicht nur des Lagerschilds;
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23 eine ähnliche Ansicht wie 1 zu einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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24 eine perspektivische Ansicht nur eines Schwungrads der Baueinheit aus elektrischer Maschine und Reibungskupplung mit einem als Zielmarkierung für ein Erfassungsmittel dienenden Codierrad;
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25 eine perspektivische Ansicht des Schwungrads von 24 mit seinem Abstandsstück;
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26 eine ähnliche Ansicht wie 1 mit durchgesteckten Befestigungsschrauben für die Befestigung des Ständers und des Läufers;
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27 eine ähnliche Ansicht wie 1 mit Lufteinlässen und Luftauslässen für die Belüftung;
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28 eine ähnliche Ansicht wie 27 zu einer anderen Ausführungsart;
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29 eine ähnliche Ansicht wie 27 zu einer weiteren Ausführungsart;
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die 29, 30, 31, 32 und 33 perspektivische Ansichten der Lufteinlaß- und Luftauslaßkanäle;
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34 eine entlang der Linie A-A von 13 ausgeführte Schnittansicht zu einer anderen Ausführungsart;
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35 eine ähnliche Ansicht wie 27 zu einer weiteren Ausführungsart;
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36 eine ähnliche Ansicht wie 34 zu noch einer anderen Ausführungsart;
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37 eine ähnliche Ansicht wie 23 zu noch einer anderen Ausführungsart;
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38 eine Schnittansicht zu einer Befestigungsart des Abstandsstücks.
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In den Figuren werden den gemeinsamen Elementen jeweils die gleichen Bezugsnummern zu geordnet.
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In diesen Figuren ist eine Baueinheit 1 zum Abstellen und Anlassen eines Verbrennungsmotors dargestellt.
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Diese Baueinheit 1 umfaßt eine rotierende elektrische Maschine 2 und eine Reibungskupplung 3 mit einer Gegenanpreßplatte 4 aus Gußwerkstoff, hier aus Gußeisen.
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Als Variante besteht die Gegenanpreßplatte aus einem Gußwerkstoff auf Aluminiumbasis und weist eine Beschichtung für das Zusammenwirken mit einem nachstehend beschriebenen Reibbelag 16 auf.
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Die elektrische Maschine 2 umfaßt einen Ständer 5 und einen Läufer 6, die koaxial gelagert und radial übereinander mit Bildung eines Luftspaltes 7 zwischen dem Ständer 5 und dem Läufer 5 angebracht sind.
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In den Figuren umgibt der Ständer 5 den Läufer 6, wobei als Variante natürlich auch der Läufer 6 den Ständer 5 umgeben kann, der mit elektrischen Drahtwicklungen bestückt ist, von denen bei 8 die als Schaltenden bezeichneten Enden zu erkennen sind.
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Der Läufer 6 und der Ständer 5 weisen jeweils ein Blechpaket 9 bzw. 10 aus Weicheisen auf.
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Darüber hinaus ist der Läufer 6 mit einer Käfigwicklung 60 aus Kupfer oder aus Aluminium versehen, so daß es sich bei der elektrischen Maschine um eine Asynchronmaschine handelt.
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Die Bleche sind ringförmig ausgebildet und beispielsweise durch Oxidation in Kontakt miteinander isoliert. Als Variante sind die Bleche durch Isolierstoffe voneinander getrennt.
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Die Blechpakete 9 und 10 bilden einen axial ausgerichteten Kranz.
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Die Bleche des Ständers 5 weisen bekannterweise Einschnitte für den Durchgang der vorgenannten Wicklungen oder Spulen auf.
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Diese Wicklungen sind über einen Verbinder 63 mit einer elektronischen Steuer- und Leistungseinheit bzw. einem elektronischen Steuer- und Leistungsgehäuse verbunden, das durch einen Rechner gesteuert wird, der Informationen empfängt, die von Sensoren oder Gebern stammen, die vor allem die Drehzahl einer treibenden Welle 11, bestehend aus der als Kurbelwelle bezeichneten Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors, und einer getriebenen Welle 12 messen, die die Eingangswelle eines Getriebes bildet, sowie von einem Wegaufnehmer, der beispielsweise den Verstellweg des nachstehend beschriebenen Ausrücklagers mißt.
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Die Baueinheit 1 ist zwischen den Wellen 11 und 12 eingefügt.
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Die Kupplung 3 bildet ein Trenn- und Anfahrorgan. Wenn die Kupplung eingerückt (eingekuppelt) ist, wird das Antriebsdrehmoment von der treibenden Welle 11 an die getriebene Welle 12 übertragen. Wenn die Kupplung ausgerückt (ausgekuppelt) ist, kommt es zu einer Kraftschlußtrennung, da die getriebene Welle 12 nicht mehr durch die treibende Welle 11 angetrieben wird. Die Gegenanpreßplatte 4 bildet das hintere Ende eines ringförmigen Antriebsschwungrads 13, das vorn eine Vorderfläche aufweist, die am Ende der treibenden Welle 11 befestigt ist.
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Nach einem Merkmal trägt das üblicherweise als Antriebsschwungrad bezeichnete Schwungrad 13 den Läufer 6 der elektrischen Maschine 2 zwischen seinem vorderen und hinteren Ende.
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Die Baueinheit aus Schwungrad 13, Läufer 6 und Kupplung 3 bildet eine Reibungskupplungsvorrichtung, wobei das Schwungrad 13 das Eingangselement der Kupplung 3 und den Träger des Läufers 6 der elektrischen Maschine 2 bildet.
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Die elektrische Maschine 2 ermöglicht hier das Anlassen des Verbrennungsmotors. Dazu läßt man in der Ständerwicklung einen elektrischen Strom fließen, der nach Frequenz und Stromstärke geregelt wird, die durch eine elektronische Kontrolle durch den Rechner bestimmt werden, der Informationen über die Anlaßbedingungen des Fahrzeugs empfängt. In diesem Fall läuft die elektrische Maschine 2 schneller als ein herkömmlicher Anlasser.
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Außerdem bildet die elektrische Maschine 2 einen Wechselstromgenerator, wenn der Verbrennungsmotor läuft. Diese Maschine, bei der es sich hier um eine Asynchronmaschine handelt, bildet einen Elektromotor. Es kann sich dabei um jede beliebige Bauart handelt, und zwar zum Beispiel mit radialem oder axialem Fluß, Asynchronmaschine, Synchronmaschine mit im Luftspalt angeordnetem oder eingeschlossenem Magnetsystem, kommutierende Maschine nur mit Magnetsystem oder in Hybridausführung – Aberregung durch Ständerwicklung – bürstenlose Klauenpolmaschine, Reluktanzmaschine, mit Einfach- oder Doppelerregung, Querflußmaschine mit Vernier-Effekt. Die Maschine ermöglicht den Abbau der durch den besagten Verbrennungsmotor erzeugten Schwingungen. Sie ermöglicht es, den Verbrennungsmotor zu beschleunigen und sein Blockieren zu verhindern. Außerdem ermöglicht sie das Abbremsen des Motors und die Abgabe einer größeren Leistung als herkömmliche Wechselstromgeneratoren.
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Die elektrische Maschine 2 ermöglicht es außerdem, den Gangwechsel durch eine Synchronisierung der Wellen 11 und 12 zu vereinfachen, wobei die Maschine die Welle 11 abbremst oder beschleunigt.
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Nach einem anderen Merkmal ermöglicht es die Maschine 2, den Verbrennungsmotor an einer roten Ampel abzustellen und ihn anschließend wieder anzulassen, wobei entsprechend Kraftstoff eingespart wird, was durch die große Trägheit des mit dem Läufer 6 ausgerüsteten Schwungrads 13 ermöglicht wird. Wenn beispielsweise der Leerlauf eingelegt ist und der Zündschlüssel sich in der Fahrposition befindet, wird der Motor nach zwei Sekunden abgestellt und, sobald ein Gangwechsel erfolgt, wieder in Gang gesetzt.
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Zu weiteren Einzelheiten bezüglich einer solchen Maschine kann auf die Druckschrift
WO 98/05882 verwiesen werden.
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So ist in 1 bei 40 ein Zahnkranz zu erkennen, der am äußeren Umfang der Gegenanpreßplatte 4 angeordnet und mit einem in allen Figuren nicht dargestellten radialen Geber verbunden ist, um insbesondere die Drehzahl der elektrischen Maschine 2 zu erfassen. Insoweit es sich hier um eine kraftfahrzeugtechnische Anwendung handelt, ist die treibende Welle 11 die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, während es sich bei der getriebenen Welle 12 um die Eingangswelle des Getriebes handelt, das fest mit einem auch als Kupplungsglocke bezeichneten Kupplungsgehäuse 14 verbunden ist, das ein ortsfestes Schutzgehäuse bildet. Die Eingangswelle 12 geht durch den Boden des Kupplungsgehäuses 14 hindurch, die die Kupplung 3 zum größten Teil umgibt, die drehbar um eine Achse X-X gelagert ist, die auf die Achse der Wellen 11 und 12 ausgerichtet ist. Der Läufer 6 ist dicker als die Gegenanpreßplatte 4, die zusammen mit dem Schwungrad 13 das Eingangselement der Reibungskupplung und folglich auch der Reibungskupplungsvorrichtung bildet. Das Ausgangselement dieser Kupplung besteht aus wenigstens einer mittigen Nabe 15, die innen genutet ist, um ihre drehfeste Verbindung mit der getriebenen Welle 12 herbeizuführen, die dazu an ihrem Ende außen genutet ist. Die Nabe 15 ist starr oder elastisch mit wenigstens einem Reibbelag 16 verbunden, der dazu bestimmt ist, zwischen der Gegenanpreßplatte 4 und einer Druckplatte 17 unter der Einwirkung von axial wirksamen Einrückmitteln 18 eingespannt zu werden, die auf die Druckplatte 17 einwirken und an einem Deckel 19 zur Anlage kommen, der, hier durch Verschrauben, fest mit der Gegenanpreßplatte 4 verbunden ist.
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Der Reibbelag 16 und die Nabe 15 gehören zum äußeren Umfang bzw. zum inneren Umfang einer Reibungskupplungsscheibe 20, die wenigstens einen Träger 21 umfaßt, der den Reibbelag 16 trägt und mit der Nabe 15 verbunden ist. Der Träger 21 kann in den Reibbelag 16 eingelassen sein.
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Es sind vorzugsweise zwei Reibbeläge 16 vorgesehen, die beiderseits des Trägers 21 befestigt sind, der in Höhe der Reibbeläge 16 axial elastisch ist, um die Reibbeläge 16 zwischen den Platten 4, 17 fortschreitend einzuspannen und eine Unterstützung beim Ausrücken der Kupplung zu schaffen.
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Ein solcher Träger wird beispielsweise in der Druckschrift
FR-A-2 693 778 beschrieben. Die Befestigung der Reibbeläge
16 kann daher durch Aufnieten erfolgen. Als Variante werden die Reibbeläge durch Verkleben auf dem mittleren Auflagebereich eines Segments mit drei Auflagestellen befestigt, wodurch sich die Dicke der Reibbeläge und demzufolge der axiale Bauraumbedarf verringern lassen.
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Außerdem wird es dadurch möglich, die Trägheit der Reibungskupplungsscheibe 20 zu verringern und die Reibbeläge 16 weiter abzunutzen.
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Die Reibflächen des bzw. der Reibbeläge 16 werden daher normalerweise zwischen den Platten 4, 17 eingespannt, so daß die Kupplung normalerweise eingerückt ist. Zum Ausrücken der Kupplung müssen daher Ausrückmittel 22 vorgesehen sein, um der Wirkung der Einrückmittel 18 beliebig entgegenzuwirken und dadurch den oder die Reibbeläge 16 freizugeben und die Kupplung auszurücken. Diese Ausrückmittel 16 werden durch ein Ausrücklager 23 betätigt, das durch Druck oder durch Zug auf das innere Ende der Ausrückmittel 22 einwirkt. Das Ausrücklager gehört zu einer Ausrückvorrichtung 24.
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Die Reibungskupplung
3 umfaßt somit eine, zur Bildung eines Dämpfungsschwungrads oder eines flexiblen Schwungrads gegebenenfalls aus zwei Teilen bestehende, Gegenanpreßplatte
4, die drehfest an der Kurbelwelle
11 angebracht ist und die an ihrem äußeren Umfang, hier durch Schrauben, einen Deckel
19 hält, an dem mit axialer Beweglichkeit wenigstens eine Druckplatte
17 angefügt ist, wobei auch mehrere Platten
17 und mehrere Kupplungsscheiben
20 vorgesehen sein können, wie dies beispielsweise in
4 der Druckschrift
FR-A-1 280 746 zu erkennen ist.
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Die Druckplatte
17 ist drehfest mit dem Deckel
19 und folglich mit der Gegenanpreßplatte
4 verbunden, wobei sie sich im Verhältnis zu dieser über, hier tangentiale, axial elastische Zungen
25 verschieben kann, die in der Druckschrift
FR-A-1 280 746 und in
18 deutlicher zu erkennen sind.
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Zwischen dem Boden des, hier hohlförmigen, Deckels 19 und der Druckplatte 17 wirken Einrückmittel 18. Diese Einrückmittel kommen am Boden des Deckels 19 und an einem nicht durch eine Bezugsnummer bezeichneten Vorsprung der Druckplatte zur Anlage, um die Reibbeläge 16 zwischen den Platten 4 und 17 einzuspannen.
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Die Ausrückmittel
22 können aus Ausrückhebeln bestehen, die mit Schraubenfedern verbunden sind, wie sie in der Druckschrift
FR-A-1 280 746 beschrieben werden. Als Variante kann es sich um zwei hintereinander angebrachte Tellerfedern handeln, die der Wirkung der die Ausrückmittel bildenden Ausrückhebel ausgesetzt sind.
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In den dargestellten Figuren gehören die Einrückmittel 18 und die Ausrückmittel 22 zu einem gleichen als Membranfeder bezeichneten ringförmigen Teil 18, das eine Tellerfeder bildet, die durch einen Mittelteil verlängert wird, der in radiale Finger 22 unterteilt ist, was durch in den Figuren nicht erkennbare Blindschlitze erfolgt, deren Böden erweiterte Öffnungen am inneren Umfang der Tellerfeder 18 der Membranfeder bilden.
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In den Figuren ist die Membranfeder
18,
22 kippbar am inneren Umfang ihrer Tellerfeder
18 mittels einer am Boden des Deckels
19 angebrachten Primärauflage
26 und einer Sekundärauflage
27 gelagert, die an Verbindungsmitteln
28 angebracht ist, die durch die erweiterten Öffnungen der Membranfeder hindurchgehen. Die Primärauflage
26 ist hier durch Vertiefung des Deckelbodens ausgebildet, während die Sekundärauflage
27 zu einem Ringkranz gehört, der an Ansätzen
28 angebracht ist, die durch die erweiterten Öffnungen der Membranfeder
18,
22 hindurchgehen und die vorgenannten Verbindungsmittel bilden, wie sie in der Druckschrift
FR-A-2 585 424 beschrieben werden, auf die zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden kann.
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Als Variante können die Verbindungsmittel Ansätze oder Distanzbolzen umfassen, wie sie in den
7 bis
15 der
FR-A-2 456 877 beschrieben sind.
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In der Position mit eingerückter Kupplung kommt daher die Membranfeder an der Primärauflage 26 und an dem Vorsprung zur Anlage, den die Druckplatte 17 rückseitig aufweist. Zum Ausrücken der Kupplung wird mit Hilfe des Ausrücklagers 23, in den dargestellten Figuren durch Druck, auf die inneren Enden der Finger der Membranfeder eingewirkt, um diese zum Kippen zu bringen, die dann an der Sekundärauflage 27 zur Anlage kommt, die am äußeren Umfang des Ringkranzes ausgebildet ist.
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Bei diesem Vorgang verringert sich die durch die Membranfeder 18, 22 auf die Druckplatte 17 ausgeübte Belastung und wird dann aufgehoben, wobei die Zungen 25 eine Rückstellwirkung zur Rückstellung der Platte in Richtung des Bodens des hohlförmigen Deckels 19 ausüben, um die Reibbeläge 16 freizugeben.
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In diesen Figuren kommt der äußere Umfang der Tellerfeder
18 am Vorsprung der Druckplatte zur Anlage. Als Variante werden die Strukturen umgekehrt, so daß der äußere Umfang der Tellerfeder
18 am Deckel
19 zur Anlage kommt, während der innere Umgang der Tellerfeder
18 am Vorsprung der Druckplatte
17 zur Anlage kommt, wie dies beispielsweise in der
FR-A-2 606 477 zu erkennen ist, wobei die Kupplung hier in gezogener Konstruktion ausgeführt ist und das Ausrücklager
23 dann durch Zug auf die Kupplung einwirkt, um diese auszurücken.
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Im Lichte dieser zuletzt genannten Druckschrift ist festzustellen, daß die Kupplung 3 mit einer Verschleißnachstellvorrichtung ausgerüstet sein kann, um den Verschleiß der Reibbeläge 16 auszugleichen. Dank der Zungen 25 bildet die Druckplatte 17 in einheitlicher Ausführung eine Untergruppe mit dem Deckel 19 und der Membranfeder 18, 22. Diese Untergruppe wird als Kupplungsmechanismus bezeichnet und ist dazu bestimmt, hier durch Verschraubung, an der Gegenanpreßplatte 4 befestigt zu werden, wie dies in den Figuren zu erkennen ist. Der Deckel 19 hat insgesamt die Form eines tiefen Tellers mit einer äußeren radialen Randleiste zur Befestigung an der Gegenanpreßplatte 4 und einem mittig gelochten Boden.
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Die Reibungskupplungsscheibe
20 ist in den Figuren elastisch ausgeführt, das heißt, daß der Träger
21 elastisch mit der Nabe
15 über einen Torsionsdämpfer
20a hier mit umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen
35,
36 in Form von Schraubenfedern verbunden ist. Im einzelnen ist der Träger
21 an eine erste Führungsscheibe
29 angefügt, die durch Distanzbolzen
31 fest mit einer zweiten Führungsscheibe
30 verbunden ist. Diese Distanzbolzen
31 dienen hier außerdem zur Befestigung des Trägers
21 in Form einer Scheibe, wie sie beispielsweise in der
FR-A 2 693 778 beschrieben wird. Die Distanzbolzen
31 gehen axial durch Öffnungen
32 hindurch, die in einer Zwischenscheibe
34 ausgebildet sind. Die erste
29 und die zweite Führungsscheibe
30 sind beiderseits der Zwischenscheibe
34 angeordnet, die, hier nach der Aufhebung eines Winkelspiels, drehfest mit der Nabe
15 verbunden ist. Dieses Winkelspiel wird durch mit Spiel wirksame Eingriffsmittel bestimmt, die zwischen dem Umfang der inneren Zwischenscheibe
34 und dem äußeren Umfang der Nabe
15 zum Einsatz kommen, wobei Zähne der Zwischenscheibe
34 mit Spiel in Aussparungen der Nabe
15 eingreifen und umgekehrt.
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Die umfangsmäßig wirksamen Federn
35 sind in nicht durch Bezugsnummern bezeichneten Fenstern eingesetzt, die gegenüberliegend in die Zwischenscheibe
34 und die zwei Führungsscheiben
29,
30 eingearbeitet sind. Federn
36 mit geringerer Steifigkeit als die Federn
35 verbinden die Zwischenscheibe
34 elastisch mit der Nabe
15, wie dies in der
FR-A-2 726 618 beschrieben wird, auf die zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden kann. Diese Druckschrift beschreibt außerdem die axial wirksamen elastischen Mittel und die Reibungsmittel, die zwischen der ersten Führungsscheibe
29 und der Zwischenscheibe
34 zum Einsatz kommen.
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Zwischen der Zwischenscheibe
34 und der zweiten Führungsscheibe
30 ist ein Lager vorgesehen, das zwischen der Nabe
15 und der zweiten Führungsscheibe
30 zum Einsatz kommt, wobei das besagte Lager drehfest mit der Zwischenscheibe
34 verbunden ist und als Aufnahme für die Feder
36 dient. Die Kupplungsscheibe
20 kann natürlich eine andere Form aufweisen, beispielsweise die in den
1 bis
4 der Druckschrift
FR-A-2693778 beschriebene Form. Die Zwischenscheibe
34 kann fest mit der Nabe
15 verbunden sein.
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Wie mit hinreichender Deutlichkeit aus der Beschreibung hervorgeht, weist die Gegenanpreßplatte 4 rückseitig eine Reibfläche 37 für den Kontakt mit dem der Reibungskupplungsscheibe 20 zugekehrten Reibbelag 16 auf. Die Reibbeläge 16 sind dazu bestimmt, zwischen dieser Reibfläche 37 und der Reibfläche eingespannt zu werden, die die Druckplatte 17 gegenüberliegend aufweist. Diese Reibfläche 37 begrenzt innen eine mittige Ausnehmung 39, so daß das Schwungrad 13 mittig hohlförmig ausgebildet ist. Nach einem Merkmal dringt die zweite Führungsscheibe 30 in das Innere dieser Ausnehmung 39 radial unterhalb der Reibfläche 37 ein, um den axialen Bauraumbedarf zu verringern. Die zweite Führungsscheibe 30 ist daher weiter von der Druckplatte 17 und vom Deckel 19 entfernt als die erste Führungsscheibe 29. Diese Führungsscheibe 30 ist in der Ausnehmung 39 angeordnet.
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Die Reibungskupplungsscheibe 20 weist daher an ihrem äußeren Umfang wenigstens einen fest mit einem Träger 21 verbundenen Reibbelag 16 auf, der durch einen Torsionsdämpfer 20a elastisch mit einer mittigen Nabe 15 verbunden ist. Der Torsionsdämpfer 20a dringt in die Ausnehmung 39 ein, die außen durch die Reibfläche 37 begrenzt ist.
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In der Ausführungsart von 1 umfaßt die Ausrückvorrichtung 24 eine Ausrückgabel 50, die schwenkbar am Boden des Kupplungsgehäuses 14 mittels eines fest mit dem Kupplungsgehäuse 14 verbundenen Kugelgelenks 51 gelagert ist. Das obere Ende der Ausrückgabel ist für die Aufnahme des Endes eines mit dem Kupplungspedal verbundenen Seilzugs gestaltet. Die Betätigung des Ausrücklagers 23 erfolgt daher manuell, wobei dieses Ausrücklager 23 bekannterweise ein Kugellager umfaßt, von dem einer der Ringe drehbar und für den örtlich begrenzten Kontakt mit den inneren Enden der Finger 22 der Membranfeder 18, 22 gestaltet ist. Der andere Ring des Kugellagers ist fest und kommt an dem Flansch zur Anlage, den eine Muffe 53 aufweist, die der Wirkung der inneren Finger der Ausrückgabel 50 ausgesetzt ist. Die Muffe 53 verschiebt sich gleitend entlang einem fest mit dem Kupplungsgehäuse 14 verbundenen Führungsrohr 52. Durch das Führungsrohr 52 geht die Welle 12 hindurch, die mit der Nabe 15 in Eingriff kommt. In dieser Figur sind die verschiedenen Neigungen der Ausrückgabel 50 beim Ausrückvorgang zu erkennen, wobei die dargestellte Membranfeder 18, 22 in der Position mit eingerückter Kupplung insgesamt eben ist. Im oberen Teil von 1 ist die Kupplung eingerückt, während die Kupplung im unteren Teil ausgerückt ist. Der Innenring des Kugellagers des Ausrücklagers 23 ist drehbar, während der Außenring des besagten Kugellagers fest ist und eine radiale Randleiste in Kontakt mit dem Querflansch der Muffe 53 unter der Einwirkung einer axial wirksamen Federscheibe aufweist, die die Randleiste des Außenrings in Kontakt mit dem besagten Flansch beaufschlagt. Das Ausrücklager kann sich daher im Verhältnis zum Flansch radial verschieben und ist selbstzentrierend ausgeführt, wobei ein radiales Spiel zwischen der radialen Randleiste des Außenrings und der Muffe 53 besteht.
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Dank der Erfindung kann das Ausrücklager 23 möglichst nahe an die erste Führungsscheibe 29 herangeführt werden, wodurch sich der axiale Bauraumbedarf entsprechend verringern läßt.
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Die Ausnehmung 39 von 1 ist innen treppenförmig abgestuft. Diese Ausnehmung wird dabei außen durch einen ersten axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt 38 begrenzt, der sich hinten an die Reibfläche 37 und vorn an eine radial ausgerichtete ringförmige Schulter 41 anschließt. Ein zweiter axial ausgerichteter ringförmiger Abschnitt 42 schließt sich hinten an die besagte Schulter 41 und vorn an die hintere Querfläche einer Befestigungshülse 43 an, deren innerer Umfang sich in engem Kontakt mit dem äußeren Umfang der Kurbelwelle 11 befindet. Der zweite Abschnitt 42 hat daher einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 38. Das Schwungrad 13 ist einteilig ausgeführt und weist daher vorn an seinem inneren Umfang die Hülse 43 mit Löchern 44 für den Durchgang von Befestigungsschrauben 45 zur Befestigung des Schwungrads 13 an der Kurbelwelle 11 auf. Die Vorderseite der Hülse 43 kommt mit der Kurbelwelle 11 in Kontakt. Das vordere Ende des Schwungrads 13 ist daher zur Befestigung an der Welle 11 bestimmt.
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Die Schrauben 45 sind im Innern des zweiten Abschnitts 42 aufgenommen. Radial oberhalb der Befestigungshülse 43 ist das Schwungrad 13 verdickt, um eine axial ausgerichtete Muffe 46 zu bilden. Diese Muffe wird innen durch den Abschnitt 42 und die Hülse 43 und außen durch eine zylindrische Sitzfläche 47 begrenzt, die zur Anbringung des Blechpakets 9 des Läufers 6 dient.
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Die Gegenanpreßplatte 4 erstreckt sich daher radial vorstehend im Verhältnis zum äußeren Umfang des Läufers 6 und ist im Verhältnis zum Läufer 6 axial versetzt.
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Die Baueinheit aus Hülse 43 und Muffe 46 hat im Querschnitt eine Winkelform, wobei sich die Hülse 43 radial zur Achse X-X erstreckt und den mittig gelochten Boden bildet, der die Ausnehmung 39 begrenzt.
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Die Montagesitzfläche 47 wird hinten durch eine Schulter 48 begrenzt. Radial jenseits der Muffe 46 wird das Antriebsschwungrad 13 durch die Gegenanpreßplatte 4 verlängert, die an ihrem Umfang mit dem Zahnkranz 40 versehen ist. Diese Gegenanpreßplatte 4 weist eine von ihrem inneren Umfang zu ihrem äußeren Umfang abnehmende Dicke auf, so daß ein axiales Spiel zwischen der Käfigwicklung 60 und der Gegenanpreßplatte 4 sowie zwischen den Schaltenden 8 und der Gegenanpreßplatte 4 besteht. Die abnehmende Dicke der Gegenanpreßplatte 4 ist so bestimmt, daß jede Überlagerung mit dem Läufer 5 und dem Ständer 6 ausgeschlossen ist. Die Gegenanpreßplatte 4 ist daher mit einer Freigabeaussparung für die Schaltenden 8 versehen.
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Das Blechpaket 9 des Läufers 6 ist durch Aufschrumpfen auf der axial ausgerichteten Montagesitzfläche 47 angebracht, bis es an der Schulter 48 anstößt. Dadurch wird das Blechpaket 9 erhitzt, das sich später abkühlt, um die Befestigung auf der Sitzfläche 47 herbeizuführen.
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Als Variante ist das Blechpaket 9 durch eine Keilnut-Vorrichtung auf der Sitzfläche 47 befestigt.
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Als Variante erfolgt die Befestigung des Blechpakets 9 durch Nuten, die zwischen dem Blechpaket 9 und der Sitzfläche 47 zum Einsatz kommen.
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Als Variante ist das Blechpaket auf der Sitzfläche 47 verschweißt.
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Als Variante erfolgt die Befestigung des Blechpakets 9 anhand von Schrauben, die durch das Blechpaket 9 und die Schulter 48 hindurchgehen, um in die Gegenanpreßplatte 4 eingeschraubt zu werden, wobei die Schraubenköpfe an einem Befestigungsring in Kontakt mit dem vorderen Ende des vorderen Blechpakets zur Anlage kommen.
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Als Variante weist die Muffe 46 an ihrem äußeren Umfang eine kegelstumpfartige Sitzfläche auf, während das Blechpaket 9 an seinem inneren Umfang eine formschlüssige Sitzfläche aufweist. Die Befestigung des Blechpakets 9 erfolgt daher durch konische Einpassung.
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Als Variante ist das Blechpaket 9 auf der Sitzfläche 47 angebracht, wobei es an einem seiner Enden mit der Schulter 48 in Kontakt kommt. An seinem anderen Ende ist dieses Blechpaket durch Schrauben befestigt, die durchgesteckt (26) zwischen der Sitzfläche 47 und dem inneren Umfang des Blechpakets 9 angebracht sind.
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In allen Fällen ist der Läufer 6 sowohl axial fest als auch drehfest mit dem Schwungrad 13 verbunden, das in 1 einstückig ausgeführt ist, wobei das besagte Schwungrad 13 als Gußteil, hier aus Gußeisen, hergestellt ist, so daß dieses Schwungrad 13 mit seinem Läufer 6 eine große Trägheit aufweist. Darüber hinaus kann eine Winkelvorpositionierung des Läufers 6 im Verhältnis zum Schwungrad 13 ausgeführt werden.
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Das hintere Ende des Schwungrads 13 wird durch die Gegenanpreßplatte 4 gebildet, die durch die Reibfläche 37 begrenzt wird.
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Der Ständer 5 ist ähnlich wie der Läufer 6 an einem Abstandsstück 61 befestigt. Der äußere Umfang des Ständers 5 ist beispielsweise am inneren Umfang des Abstandsstücks 61 durch Aufschrumpfen befestigt, als Variante durch Keilnuten, als Variante durch Schweißen, als Variante durch durchgesteckte Schrauben ebenso wie das Blechpaket 9, usw.... und zwar mit Winkelvorpositionierung. Zu weiteren Einzelheiten kann auf 26 verwiesen werden, in der die Schrauben bei 160 und 161 zu erkennen sind.
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Das Abstandsstück 61 ist ringförmig ausgebildet und mit einer Aussparung für den Durchgang des mit den Enden der Wicklungen verbundenen Verbinders 63 versehen. Eine andere Verbindungsvorrichtung, die von der vorgenannten Steuervorrichtung kommt, die außerdem eine Leistungsvorrichtung bildet, ist an den in 25 deutlicher erkennbaren Verbinder 63 angeschlossen, um die Wicklungen des Läufers 5 zu speisen.
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Das Abstandsstück 61 ist zwischen dem freien Ende des Kupplungsgehäuses 14 und dem Motorblock 62 eingefügt. Das Kupplungsgehäuse 14 weist an seinem freien Ende eine radiale Randleiste für die Auflage der Köpfe von Befestigungsschrauben 64 auf, die durch das Abstandsstück 61 hindurchgehen, um am Motorblock 62 befestigt zu werden.
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Das Abstandsstück 61 ist mit Kühlrippen versehen, die bei 183 in den 21 und 22 deutlicher zu erkennen sind.
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Es ist festzustellen, daß in 1 die zweite Führungsscheibe 30 in dem durch das Teilstück 38 und die Schulter 41 begrenzten Zwischenraum aufgenommen ist, wobei nur das innere Ende der zweiten Führungsscheibe 30 etwas tiefer in das Innere der abgestuften Ausnehmung 39 eindringt.
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Wie in 2 dargestellt, kann natürlich das Antriebsschwungrad 13 als Variante aus mehreren Elementen oder Teilen bestehen, und zwar aus einer hohlförmigen Gegenanpreßplatte 4 und aus einem ringförmigen Abstandsstück 130, 131, 4 mit einem insgesamt U-förmigen Querschnitt. Dieses Abstandsstück ist zwischen der Gegenanpreßplatte 4 und der Kurbelwelle 11 eingefügt, wobei es durch die besagte Kurbelwelle zentriert wird. Das Abstandsstück 130, 131, 46 zentriert an seinem hinteren Ende die Gegenanpreßplatte 4. Dazu ist das Abstandsstück hinten mit einer Ausnehmung versehen. Der erste Schenkel des U, und zwar der am nächsten an der Achse X-X befindliche innere oder untere Schenkel, hat insgesamt die Form eines Innenrohrs 131 mit Bohrungen für den Durchgang einer ersten Reihe von Befestigungsschrauben 145, deren Köpfe an der Gegenanpreßplatte zur Anlage kommen und deren Körper durch die Gegenanpreßplatte 4 und das Innenrohr 131 hindurchgeht, um in die Kurbelwelle eingeschraubt zu werden.
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Das Innenrohr 131 weist eine zweite Reihe von Bohrungen mit kleinerem Durchmesser als die erste Reihe von Bohrungen für das Einschrauben einer zweiten Reihe von Schrauben 245 zur Befestigung der Gegenanpreßplatte 4 am Abstandsstück 130 auf.
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Der äußere oder obere Schenkel 46 des Abstandsstücks 130, 131, 46 wird durch die Muffe 46 gebildet, die zur Anbringung des Läufers 6 ebenso wie in 1 dient.
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Die Muffe wird daher durch eine Schulter 248 begrenzt, die hier zur Gegenanpreßplatte 4 gerichtet ist. Der Boden 130 des U des Abstandsstücks 130, 131, 46 erstreckt sich insgesamt in Querrichtung und verbindet die zwei ringförmigen und axial ausgerichteten Schenkel 46, 131 miteinander.
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Das Abstandsstück 130, 131, 46 umfaßt einen oberen Schenkel zur Lagerung des Läufers und einen unteren Befestigungsschenkel, der das eigentliche Abstandsstück bildet.
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Das Innenrohr 131 trägt an seinem äußeren Umfang Lagermittel 132. Diese Lagermittel bestehen beispielsweise aus einem einreihigen, als Variante zweireihigen Kugellager.
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Als Variante umfassen die Lagermittel 132 zwei Kugellager.
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Der Innenring des oder der Kugellager ist daher am inneren Umfang des Innenrohrs 131 aufgesteckt, während der Außenring des oder der Kugellager 132 im Innern einer ringförmigen Einfassung 133 eingesteckt ist, die zum Umfang eines Trägerteils 134 gehört, das an seinem äußeren Umfang das Abstandsstück 61 trägt, an dem der Ständer 5 der elektrischen Maschine 2 wie in 1 befestigt wird.
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Das Trägerteil 134 paßt sich an die Form der Gegenanpreßplatte 4 an, wobei es in zugekehrter Anordnung zu dieser beabstandet ist. Dieses Trägerteil weist aufgrund des Vorhandenseins der Schaltenden 8 eine gewundene Form auf.
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Die axial ausgerichtete Einfassung 133 dringt in den durch die Schenkel 46, 131 des Abstandsstücks 130, 131, 46 begrenzten Hohlraum ein.
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Das Trägerteil 134 ist einstückig mit der Einfassung 133 und dem Abstandsstück 131 ausgeführt, wobei es an diesem angeformt ist. Dieses Trägerteil 134 ist beispielsweise auf Aluminiumbasis ausgeführt. Das gleiche gilt für das Abstandsstück 130, 131, 46.
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Das Trägerteil 134 umgibt teilweise den Ständer 6 und den Läufer 5 und bildet daher eine Abdeckung in Form eines Schutzschilds, der jede Verunreinigung der elektrischen Maschine 2 verhindert. Das Trägerteil 134 ist hier einstückig mit dem Abstandsstück 61 ausgeführt.
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Die Gegenanpreßplatte 4 ist wie in 1 als Gußteil ausgeführt. Man kann daher die Trägheit des Antriebsschwungrads verändern, insoweit das Abstandsstück 130, 131, 46 leichter als ein Teil aus Gußeisen ist. Falls dies gewünscht wird, kann dieses Abstandsstück natürlich aus Gußeisen ausgeführt sein. Die Gegenanpreßplatte weist wie in 1 eine Reibfläche 37 auf, die innen durch einen axial ausgerichteten ringförmigen ersten Abschnitt 38 begrenzt wird.
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Die Gegenanpreßplatte 4 weist an ihrem inneren Umfang einen insgesamt axial ausgerichteten Ring 140 auf, der sich durch einen innen geneigten kegelstumpfartigen Abschnitt 142 an die eigentliche Gegenanpreßplatte 4 anschließt. Die Reihe von Schrauben 145, 245 weisen Köpfe auf, die am Ring 140 zur Anlage kommen. Dank des kegelstumpfartigen Teils 142 kann die zweite Führungsscheibe 30 des Torsionsdämpfers 20a im Innern der mittigen Ausnehmung der Gegenanpreßplatte 4 aufgenommen werden, die durch den Ring 140 und die Abschnitte 142, 38 begrenzt wird.
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Dank des geneigten Abschnitts 142 ist jede Überlagerung zwischen der Reibungskupplungsscheibe 20 und den Köpfen der Schrauben 145, 245 ausgeschlossen.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß sich im Vergleich zu 1 dank der Lagermittel 132 und des Trägerteils 134 ein präziser und kleiner Luftspalt 7 ergibt.
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Der Luftspalt zwischen dem Läufer und dem Ständer bleibt daher unabhängig und unempfindlich gegenüber allen Störungen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors: Schwingungen, Vibrationen, Spiele...
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Wenn die statische Überbestimmtheit zu groß ausfällt, ist die in 5 bzw. in den 23, 37 und 38 dargestellte Lösung zu bevorzugen. Dank der Lagermittel 32 wird das Abstandsstück durch die Kurbelwelle 11 zentriert, so daß das Vorhandensein von Zentrierstiften zwischen dem Motorblock des Fahrzeugs und dem Abstandsstück nicht unbedingt erforderlich ist, wobei Zentriermittel zwischen dem Kupplungsgehäuse 14 und dem Abstandsstück 61 existieren.
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Dank der zwei Reihen von Schrauben 145, 245 kann man an einem ersten Fertigungsort die mit dem Abstandsstück 130, 131, 46 ausgerüstete Maschine 2 herstellen. Danach kann man die Gegenanpreßplatte anhand der Schrauben 145 befestigen und abschließend das Schwungrad 13 mit Hilfe der Schrauben 145 an der Kurbelwelle befestigen. Nach dem Einsetzen der Kupplungsscheibe 20 wird dann der Kupplungsmechanismus 17, 25, 19, 18, 24 befestigt.
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Um die Trägheit des Kupplungsmechanismus 17, 18, 19, 24, 25 zu vergrößern, kann als Variante ein Deckel 19 aus Gußeisen verwendet werden.
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Wie in
3 dargestellt, kann der axiale Bauraumbedarf durch das Weglassen der Ausrückgabel
50 natürlich noch weiter verringert werden. In diesem Fall ist die Ausrückvorrichtung
24 in konzentrischer Konstruktion ausgeführt, da die getriebene Welle
12 mittig durch sie hindurchgeht. Die Ausrückvorrichtung
24 kann mit Seilzugbetätigung ausgeführt sein, wie dies in der
US-5,141,091 beschrieben wird. In diesem Fall ist das Ausrücklager
23 an einem getriebenen Teil angebracht, das drehfest und geradlinig verschiebbar beispielsweise anhand von elastischen Zungen gelagert ist, die einen Flansch des getriebenen Teils mit einem fest mit dem Kupplungsgehäuse
14 verbundenen Gehäuse verbinden. Das getriebene Teil steht in einem Schrauben-Mutter-Verhältnis mit einem treibenden Teil, das geradlinig fest und drehbeweglich beispielsweise über ein Kugellager gelagert ist, das zwischen dem ortsfesten Gehäuse und dem treibenden Teil zum Einsatz kommt, das an einem Umfang eine Seilscheibe zum Aufwickeln des durch das Kupplungspedal betätigten Seilzugs trägt.
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Wie in
3 dargestellt, ist die Ausrückvorrichtung
24 als Variante hydraulisch ausgeführt, wie dies in der Druckschrift
FR-A-2,730,532 beschrieben wird. In diesem Fall ist das Ausrücklager
23 an einem Kolben
241 angebracht, der axial beweglich im Verhältnis zu einem Führungsrohr
52 gelagert ist, das beispielsweise durch Auffalzen fest mit einem Außenkörper
242 verbunden ist, der beispielsweise anhand von Lappen am Kupplungsgehäuse
14 befestigt ist, wie dies in der Druckschrift
FR-A-2,730,532 beschrieben wird. Der Außenkörper
242 umgibt das Führungsrohr und definiert zusammen mit diesem einen axial ausgerichteten ringförmigen Blindhohlraum
243, dessen Boden durch eine radiale Randleiste gebildet wird, die das Führungsrohr an seinem hinteren Ende aufweist. Diese radiale Randleiste ist beispielsweise durch Auffalzen am Außenkörper
242 befestigt, der mit einem Einlaß für die Zuleitung von Arbeitsmedium, etwa von Öl, versehen ist, der mit einer nicht dargestellten Bohrung verbunden ist, die in den Hohlraum
242 in Höhe seines Bodens mündet. Der Zuleitungseinlaß ist in den
16 und
17 deutlicher zu erkennen und weist einen durchgehenden Kanal auf. Der Kolben
241 dringt in den Hohlraum
243 ein, wobei er zusammen mit diesem eine Kammer mit veränderlichem Volumen dicht begrenzt. Zwischen dem Körper
242 und dem vordere Ende des Kolbens
241 wirkt eine Vorspannfeder
244, um das Ausrücklager
23 in konstanter Anlage an den Enden der Finger
22 der Membranfeder
18,
22 zu halten. Außerdem ist ein Schutzbalg
246 vorgesehen, der die Feder
244 umgibt. Im Vergleich zu
1 ist der Außenring
23 des Kugellagers drehbar, während der Innenring des Kugellagers fest ist. Zu weiteren Einzelheiten kann auf die Druckschrift
FR-A-2,730,532 verwiesen werden. Es ist festzustellen, daß der Abstand zwischen dem Boden des Kupplungsgehäuses
14 und dem Deckel
19 aufgrund des Fehlens der Ausrückgabel
50 verringert wird. So ist es in den
1 und
2 notwendig, einen zusätzlichen Zwischenraum für die Winkelauslenkungen der Ausrückgabel vorzusehen. Die Ausrückvorrichtung
24 bildet dabei den hydraulischen Nehmerzylinder einer hydraulischen Betätigung, deren Geberzylinder entweder manuell durch das Kupplungspedal oder halbautomatisch durch eine Betätigungsvorrichtung mit Elektromotor betätigt wird, die nach vorbestimmten Schaltprogrammen durch einen elektronischen Rechner gesteuert wird, der Informationen insbesondere von Gebern empfängt, die die Drehzahl der Wellen
11 und
12 sowie den Verstellweg des Ausrücklagers
23 der Druckplatte
17 messen.
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Diese Geber können zur Steuerung der elektrischen Maschine 2 verwendet werden. Als Variante kann die Gegenanpreßplatte 4 natürlich einen Zahnkranz 40 wie in 1 aufweisen, der es einem Geber ermöglicht, die Drehzahl der getriebenen Welle 11 zu messen. Bei dem Geber kann es sich um einen optischen Sensor handeln, damit er nicht durch magnetische Erscheinungen gestört wird.
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Die Geber können an jeder geeigneten Stelle angeordnet sein und dienen daher sowohl zur Steuerung der elektrischen Maschine 2 als auch zur Steuerung der vorgenannten Betätigungsvorrichtung mit Elektromotor, wobei der elektronische Rechner für die elektrische Maschine 2 und die Betätigungsvorrichtung mit Elektromotor gemeinsam vorgesehen ist.
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Wie sich mit hinreichender Deutlichkeit ergibt, ermöglicht die elektrische Maschine daher eine Synchronisierung der Drehzahlen der Wellen 11 und 12, wobei die Welle 11 beschleunigt oder abgebremst wird, so daß es möglich ist, Getriebe ohne Synchronisiereinrichtung mit einer verschiebbaren Schaltklauenvorrichtung mit geringem Kraftaufwand zu verwenden. Daraus ergibt sich, daß das Getriebe durch Betätigungsvorrichtungen mit geringem Kraftaufwand für den Gangwechsel und/oder die Gangwahl betätigt werden kann.
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Der Gangwechsel gestaltet sich daher einfacher und schneller, da die Drehzahl der beiden Wellen synchronisiert ist.
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Wenn das Fahrzeug mit eingelegtem Leerlauf an einer roten Ampel steht, liefern der Verstellweg des Ausrücklagers sowie der Gangwechsel aber die Geber Informationen zum Wiederanlassen des Verbrennungsmotors.
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Wie in 4 dargestellt, kann die Muffe 46 natürlich einstückig mit der Gegenanpreßplatte 4 ausgeführt sein und sich axial in Richtung der Kurbelwelle 11 erstrecken. Die Lagermittel 132 kommen zwischen dem inneren Umfang der Muffe 46 und dem äußeren Umfang der Einfassung 133 des Trägerteils 134 zum satz, das den Ständer 5 trägt, während die Nabe 46 an ihrem äußeren Umfang, wie vorstehend beschrieben, den Läufer 6 trägt. Es ist festzustellen, daß im Vergleich zu 3 die Strukturen umgekehrt wurden, wobei das Trägerteil 134 umgedreht wird, um sich in der Nähe des Kurbelgehäuses 62 des Verbrennungsmotors zu erstrecken.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß sich in den 2 bis 4 die Lagermittel 132 oberhalb der Befestigungsschrauben 145 erstrecken. In dieser 4 besteht das Abstandsstück 230 aus einer Welle, die mit einer Zentriernase an der Vorderseite durch die mittige Öffnung des Rings 140 hindurchgeht, wobei die Welle 230 bei 231 eine Ausnehmung für ihre Zentrierung durch die Kurbelwelle 11 aufweist. Wie in 3 dringt die nicht dargestellte zweite Führungsscheibe in die mittige Ausnehmung der Druckplatte ein, die durch den Ring 140 und die Abschnitte 142, 38 begrenzt wird. Dabei ist zu beachten, daß der Abschnitt 38 kürzer als in den 2 und 3 ausfällt, während der Abschnitt 142 stärker geneigt ist. In den 2 und 3 dient das Trägerteil 134 als Staubschutz und Wärmeschutz, da es sich in unmittelbarer Nähe der Gegenanpreßplatte 4 erstreckt und den Läufer und den Ständer umgibt. Insbesondere die von den Reibbelägen 16 der Reibungskupplungsscheibe 20 stammenden Metallpartikel können daher die elektrische Maschine 2 nicht verunreinigen, wodurch eine gute Leistungsfähigkeit gewährleistet ist.
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Die mittige Ausnehmung 39 des Schwungrads 13 besteht daher aus der mittigen Ausnehmung der Gegenanpreßplatte 4, die außen durch die mit dem Reibbelag 16 in Kontakt befindliche Reibfläche 37 begrenzt wird.
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In 4 weist die Gegenanpreßplatte an ihrem äußeren Umfang eine axial ausgerichtete ringförmige Randleiste 144 auf, die die Reibbeläge 16 umgibt, so daß die elektrische Maschine 2 nicht durch den Staub der Reibbeläge 16 verunreinigt werden kann.
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Darüber hinaus ist eine Auskehlung 148 am inneren Umfang der Einfassung 144 vorgesehen, um den Staub aufzufangen. Diese Auskehlung schließt sich durch eine vertikale Flanke an die Reibfläche 37 der Gegenanpreßplatte an und weist im Schnitt einen kreisbogenförmigen Boden auf, der durch eine geneigte Flanke verlängert wird. Die Auskehlung 146 kann natürlich jede andere Form aufweisen. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die geneigte Flanke die Verunreinigungen zur Druckplatte 17 leitet. Die Verunreinigungen werden in der Auskehlung 148 zentrifugiert, die eine Staubschutzauskehlung bildet.
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In 1 kann die Gegenanpreßplatte 4 natürlich mit einer solchen Einfassung 144 mit einer Auskehlung 148 versehen sein.
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Alle Kombinationen sind möglich. Es ist darauf hinzuweisen, daß in 4 das Abstandsstück 61 getrennt vom Trägerteil 134 ausgeführt ist.
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Das Trägerteil 131 ist direkt am Motorblock 62 anhand von Befestigungsschrauben 164 befestigt, die mit radialen Spiel durch Bohrungen 165 hindurchgehen, die in Lappen 166 eingearbeitet sind, die das Trägerteil jenseits seines äußeren Umfangs aufgrund des Vorhandenseins der Lagermittel 132 aufweist.
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Das Abstandsstück 61 ist getrennt vom Trägerteil ausgeführt, das an seinem äußeren Umfang eine ringförmige Einfassung 261 für die Anbringung des Ständers 5, beispielsweise durch Aufschrumpfen, wie vorstehend beschrieben, trägt.
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Das Abstandsstück 61 ist mit einer Ausnehmung für den Durchgang der Lappen 166 versehen, die beispielsweise gleichmäßig in einem Winkel von 120 Grad verteilt sind. Die Anzahl der Lappen ist von den jeweiligen Anwendungen abhängig.
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Die Lagermittel 132 können natürlich auf dem gleichen Kreisumfang wie die Befestigungsschrauben 245 angeordnet sein, wie dies in 5 zu erkennen ist. In diesem Fall gehört die Muffe 46 weiterhin zur Gegenanpreßplatte, deren innerer Ring 140 an seiner Unterseite erweitert ist, um Nuten aufzuweisen und an einer Welle 330 in Eingriff zu kommen, die Lappen 331 für ihre anhand der Schrauben 245 vorgenommene Befestigung an der Kurbelwelle 11 aufweist. Das hintere Ende der Welle ist genutet, um mit den Nuten des Rings 140 zusammenzuwirken. Die Gegenanpreßplatte 4 ist daher drehfest mit der Welle 330 verbunden. Der Ring 140 ist axial durch eine Scheibe 333 gesichert, die durch Schrauben 334 am Ende der Welle 330 befestigt ist. Auf der anderen Seite ist der Ring 140 axial durch den Innenring des Kugellagers gesichert, das die Lagermittel 132 bildet. Diese Kugellager ist axial zwischen dem Ring 130 und den Köpfen der Schrauben 245 eingefügt. Das Trägerteil 134 des Ständers 5 trägt Abstandsstücke 61 und hat eine wesentlich geradere Form als in 4. In den 4 und 5 ist zu beachten, daß die Trägerteile 134 gerippt sein können, um sie zu versteifen, was in den 2 und 3 nicht der Fall ist. In 5 sind die Rippen mit größerer Weite ausgeführt als in 4. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die Befestigungsorgane 64 elastisch in den Durchgangslöchern 461 des Abstandsstücks 61 eingesetzt sind, um die statische Überbestimmtheit bei den Auslenkbewegungen der Kurbelwelle zu vermeiden. Im einzelnen sind die Befestigungsorgane 64 von einem Splint 462 umgeben, der seinerseits von zwei abgestuften Lagerbuchsen 463, beispielsweise aus Elastomer, etwa aus Kautschuk, umgeben ist, die an den Enden der Durchgangslöcher 461 angebracht sind. Es besteht daher ein gewisser Freiheitsgrad zwischen den Befestigungsorganen 64, hier in Form von Stiftbolzen, und dem Fußstück 61, so daß das Trägerteil nicht angeflanscht und an der Welle 330 durch das Kugellager 132 mit Schaffung eines kleinen und präzisen Luftspalts zentriert ist. Diese Art der elastischen Anbringung ist natürlich auch in den 1 bis 3 anwendbar.
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Es ist natürlich zu beachten, daß die mittige Ausnehmung der Gegenanpreßplatte 4, in der die zweite Führungsscheibe 30 der Reibungskupplungsscheibe 20 aufgenommen ist, hier durch den Ring 140 und den axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt 38 begrenzt wird.
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Der Torsionsdämpfer
20a kann daher dicker ausgeführt sein. Es können auch zwei Torsionsdämpfer parallel eingebaut sein, wie dies beispielsweise in der Druckschrift
US-A-3 101 600 beschrieben wird. Dadurch können größere Winkelauslenkungen herbeigeführt werden.
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In
6, in der die Strukturen im Vergleich zum Aufbau von
5 umgekehrt wurden, so daß sich die Nutenverbindung vorn und nicht hinten befindet, erstreckt sich im einzelnen in dieser Ausführung der Ring
140 radial ein wenig weiter radial nach innen in Richtung der Achse X-X, um mittig eine Welle
430 aufzuweisen, deren vorderes Ende genutet ist, um mit Nuten in Eingriff zu kommen, die ein Befestigungssockel
431 innen aufweist, der durch Schrauben
345 an der Kurbelwelle
11 des Motors befestigt ist. Das Trägerteil
134 ist wie in
5 fest mit den Abstandsstücken
61 mit einer elastischen Anbringung zwischen den Abstandsstücken und den Befestigungsorganen
64 verbunden. Die Lagermittel
132 sind axial zwischen dem Ring
140 und dem Sockel
431 angeordnet und bestehen aus zwei Kugellagern. Das Trägerteil
134 weist eine Hülse
432 auf, durch deren inneren Umfang es an den Außenringen der Kugellager
132 mit einem Zwischenbund
433 zur Trennung der zwei Kugellager
132 angebracht ist. Die Hülse
432 ist mit Bohrungen
545 radial oberhalb der Kugellager
132 versehen, um den Zugang zu den Köpfen der Befestigungsschrauben
345 anhand von Werkzeugen zu ermöglichen. Die Befestigungswerkzeuge für die Schrauben gehen somit durch das Trägerteil
134 und den Ring
140 hindurch. Wie in der Druckschrift
FR-A-2 718 208 beschrieben, können die Befestigungswerkzeuge natürlich auch durch die Reibungskupplungsscheibe hindurchgehen. Dazu genügt es, die Reibungskupplungsscheibe mit einem erhöhten Vordämpfer zu versehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß in den
2 und
3 der Torsionsvordämpfer in der Art ausgeführt ist, die in der Druckschrift
FR-A-2 718 208 beschrieben wird. Dieser Vordämpfer umfaßt daher eine an der Nabe
15 befestigte Zwischenscheibe und zwei Führungsscheiben, die beiderseits der Zwischenscheibe angeordnet und durch Aufklippsen anhand von Ansätzen miteinander verbunden sind, die zur drehenden Mitnahme des Vordämpfers mit der Zwischenscheibe
34 dienen.
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Im Vergleich zu dieser Druckschrift
FR-A-2 718 208 muß natürlich die zweite Führungsscheibe in der Ausnehmung der Druckplatte angebracht sein, das heißt eine Umkehrung der Reibungskupplungsscheibe
20 vorgenommen werden.
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In diesem Fall müssen natürlich Durchgangslöcher in der Membranfeder für den Durchgang des oder der Befestigungswerkzeuge für die Schrauben vorgesehen sein, wobei davon auszugehen ist, daß die besagten Befestigungswerkzeuge zu einem Schrauber gehören können oder daß es sich um Einzelwerkzeuge handeln kann.
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Die Schrauben oder sonstigen Befestigungsorgane können unverlierbar in der Maschine angebracht sein. Dazu können die Befestigungsschraubenköpfe einen größeren Durchmesser als die vorgenannten Durchgangslöcher in der Membranfeder in der Kupplungsscheibe haben.
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In diesem Fall kann ein Modul gebildet werden, das die Gegenanpreßplatte 4, die Kupplungsscheibe 20 und den Kupplungsmechanismus enthält, der wiederum als einheitliche Baugruppe die Druckplatte 17, die Membranfeder 18, 22 und den Deckel 19 umfaßt.
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Dieses einheitliche Modul läßt sich problemlos auswuchten. Aus diesem Grund ist in 6 bei 1000 eine am äußeren Umfang der Gegenanpreßplatte 4 ausgeführte Ausgleichsabschrägung zu erkennen. Es kann daher an den gewünschten Stelle mehr oder weniger Werkstoff entfernt werden, um hier die Baueinheit aus Reibungskupplung und elektrischer Maschine dynamisch auszuwuchten, da in 6 die Baueinheit aus elektrischer Maschine 2, Reibungskupplung 3 und Sockel 431 hergestellt werden und abschließend die Baueinheit anhand der Schrauben 345 an der Kurbelwelle 11 befestigt werden kann.
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Es ist natürlich auch möglich, daß das oder die Befestigungswerkzeuge für die Schrauben 345 nicht durch die Reibungskupplungsscheibe und den Kupplungsmechanismus hindurchgehen. In diesem Fall kann eine Untergruppe aus Antriebsschwungrad 13, elektrischer Maschine 2 und Sockel 431 ausgeführt werden, die man dynamisch auswuchten und anschließend anhand der Schrauben 345 an der Kurbelwelle 11 anbringen kann. Danach wird die Kupplungsscheibe 20 eingebaut, woraufhin der Kupplungsmechanismus befestigt wird, wobei davon auszugehen ist, daß dieser bekannterweise, zum Beispiel durch Aufbohren der Druckplatte 17 an den gewünschten Stellen oder durch Hinzufügung von, beispielsweise an der Umfangsrandleiste des Deckels befestigten Ausgleichsnieten dynamisch ausgewuchtet werden kann.
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In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß in 6 der Sockel 431 einerseits hinten an der Welle 430 durch das am weitesten vom Ring 140 entfernte Kugellager 132 und andererseits vorn an der Welle 430 durch eine Scheibe 434 axial gesichert ist, die durch einen in das freie Ende der Welle 430 eingesetzten Sicherungsbügel 435 in Position gehalten wird.
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In 6 kann grundsätzlich wenigstens eine Untergruppe aus elektrischer Maschine 2, Antriebsschwungrad 13 und Sockel 431 gebildet werden, die sich auf einmal an der Kurbelwelle anbringen läßt. Diese Untergruppe kann als Variante, wie vorstehend erwähnt, auch die Reibungskupplung 3 umfassen.
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In allen Figuren können Auswuchtungen der Baueinheit aus elektrischer Maschine 2 und Antriebsschwungrad 13 durch Entfernung von Werkstoff beispielsweise an der Gegenanpreßplatte oder am Abstandsstück 130, 131, 46 oder an der Welle 330 bzw. grundsätzlich an jedem anderen um die Achse X-X drehbaren und drehfest mit einer der Wellen 11 und 12 verbundenen Teil erfolgen, wobei zum Beispiel Werkstoff an der Druckplatte 17 entfernt werden kann.
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Das Umgekehrte ist natürlich auch möglich, das heißt die Hinzufügung von Werkstoff an den gewünschten Stellen an jedem um die Achse X-X drehbaren und drehfest mit den Wellen 11 oder 12 verbundenen Teil. So können beispielsweise Ausgleichsnieten am Deckel 19, an der Gegenanpreßplatte 4, am Abstandsstück 130, 131 und 46 oder an der Muffe 46 hinzugefügt werden.
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Die Auswuchtung erfolgt daher durch Hinzufügung oder Entfernung von Masse am Schwungrad 13 oder am Kupplungsmechanismus 17, 18, 22, 19, wobei die Unwucht des Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dreizylindermotors, durch die Entfernung oder durch die Hinzufügung von Werkstoff korrigiert werden kann.
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Die Auswuchtung kann somit zum Vorhandensein einer Unwucht an der Baueinheit aus elektrischer Maschine 2 und Reibungskupplung 3 führen, um die Unwucht des Verbrennungsmotors zu korrigieren. Die Baueinheit aus Verbrennungsmotor und Reibungskupplungsvorrichtung 2, 3 mit der elektrischen Maschine ist daher ausgewuchtet.
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Grundsätzlich ist festzustellen, daß die Lagermittel 132 der 2 bis 6 so angeordnet sind, daß sie an den Schwerpunkt der umlaufenden Teile, das heißt der Baueinheit 1 angenähert werden. So sind in 6 die durch die zwei Kugellager gebildeten Lagermittel radial unterhalb des Läufers 6 und des Ständers 5 angeordnet, und zwar insgesamt symmetrisch bezogen auf die radiale Symmetrieachse des Läufers und des Ständers. In dieser Figur sind die Lagermittel radial unterhalb der Reibfläche 37 der Gegenanpreßplatte 4 angeordnet.
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Es ist festzustellen, daß in dieser 6 der Läufer 6 an seinem inneren Umfang radial unterhalb der Reibbeläge befestigt ist.
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Das gleiche ist auch in den anderen Figuren der Fall. Als Variante kann der Läufer 6 natürlich radial in Höhe der Reibbeläge 16 zwischen deren innerem und äußerem Umfang befestigt sein. Es genügt in 2 beispielsweise, die radiale Größe des Bodens 130 zu vergrößern.
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In den 2 und 3 sind die Lagermittel 132 radial unterhalb des Läufers 5 und des Ständers 6 angeordnet, wobei sie im Verhältnis zur radialen Symmetrieachse des Läufers 6 und des Ständers 5 axial zur Gegenanpreßplatte 4 versetzt sind.
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In 4 sind die Lagermittel 132 weiterhin radial unterhalb des Läufers 6 und des Ständers 5 angeordnet, wobei sie im Verhältnis zur radialen Symmetrieachse des Läufers 6 und des Ständers 5 axial in der zur Gegenanpreßplatte 4 entgegengesetzten Richtung versetzt sind.
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Das gleiche gilt für 5, in der dieser Versatz stärker ausgeprägt ist, wobei die Lagermittel 132 insgesamt im Verhältnis zum Läufer 6 axial versetzt sind, und zwar in der zur Gegenanpreßplatte 4 entgegengesetzten Richtung.
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All dies ist von der Form der mittigen Ausnehmung des Schwungrads 13 und folglich der Gegenanpreßplatte 4 abhängig.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die Lokalisierung der zweiten Führungsscheibe 30 im Innern der mittigen Ausnehmung der Gegenanpreßplatte 4 den Schwerpunkt der Baueinheit 1 in Richtung der Lagermittel 132 verschiebt.
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Die hohle Form der Gegenanpreßplatte 4 ist insofern vorteilhaft, als der innere Umfang der Gegenanpreßplatte 4 näher am Läufer 6 angeordnet ist als die Reibfläche 37 der besagten Gegenanpreßplatte, so daß sich der Schwerpunkt der Baueinheit in Richtung der elektrischen Maschine verschiebt.
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Es kann natürlich auch Werkstoff in Höhe der zu den Schaltenden 8 gerichteten Vorderseite der Gegenanpreßplatte 4 entfernt werden. Dazu weist die Gegenanpreßplatte 4 der 1 und 4 eine veränderliche Dicke an ihrem äußeren Umfang, und zwar gegenüber den Schaltenden 8, auf.
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Die Schaltenden dringen daher in eine Aussparung oder Ausnehmung des Antriebsschwungrads ein. Als Variante können Ausnehmungen im Kurbelgehäuse 62 des Verbrennungsmotors vorgesehen sein.
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Das Schwungrad 13 kann natürlich so gestaltet sein, daß die Drehzahl und/oder die Position des Läufers 6 mit Hilfe eines oder mehrerer Geber erfaßt werden können. Der Zahnkranz 40 kann zum Beispiel mit zwei Gebern verbunden sein, einem radialen und einem axial ausgerichteten Geber, um die Drehzahl und/oder die Position des Läufers zu ermitteln.
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Diese Geber können am Kupplungsgehäuse 14 angebracht sein. Als Variante kann wenigstens einer dieser Geber am Ständer 5 oder am Trägerteil 134 angebracht sein. Einer dieser Geber, zum Beispiel ein radial ausgerichteter Geber, dient zur Kontrolle der Einspritzung des Verbrennungsmotors, während der andere, beispielsweise ein axial ausgerichteter Geber zur Kontrolle der elektrischen Maschine dient, bei der es sich um jede beliebige Bauart handeln kann.
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Als Variante gehört der Informationsgeber zu den Lagermitteln 132. Diese Lagermittel bestehen dann vorteilhafterweise aus einem oder mehreren Kugellagern, die mit Instrumenten bestückt sind, um einen Drehzahlgeber für das Antriebsschwungrad zu bilden. Die Drähte dieser mit einem instrumentenbestückten Kugellager ausgeführten Geber sind dann vorteilhafterweise auf dem Trägerteil 134 angebracht, um zum Verbinder 63 der elektrischen Maschine 2 geführt zu werden.
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Bei dem Kugellager kann es sich um die in der
FR-A-2 599 794 beschriebene Bauart handeln, und es kann einen Magnetfeldgeber, der am ortsfesten Ring des Kugellagers angebracht ist, und wenigstens einen mehrpoligen Magnetring umfassen, der mit Vorhandensein eines Luftspalts am drehbaren Ring angebracht ist.
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Es ist daher vorteilhaft, daß diese Geber am ortsfesten Teil der elektrischen Maschine 2 angebracht sind.
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Entsprechend den jeweiligen elektrischen Maschinen können die Geber natürlich auch zur Messung der Drehzahl oder der Position des Läufers verwendet werden.
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Es können natürlich Anordnungen zur Kühlung der elektrischen Maschine 2 vorgesehen sein.
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In 5 sind zum Beispiel Rippen 1200 an der Stirnseite der Gegenanpreßplatte 4 vorgesehen, und zwar gegenüber dem Läufer 6. Diese Rippen sind oberhalb der Schaltenden 8 angeordnet, wobei sie vorteilhafterweise wie die Rippen eines Lüfters geneigt sind.
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Als Variante können die Rippen natürlich, wie in 5 bei 1201 zu erkennen ist, vom Abschnitt 38 ausgehen. Es sind vorteilhafterweise Löcher in das Trägerteil und in den Ring 140 sowie in den Abschnitt 38 der Gegenanpreßplatte 4 eingearbeitet, um eine Luftzirkulation zu schaffen, wie dies in 5 mit gestrichelten Linien angedeutet ist.
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Als Variante trägt die Welle durch die Bezugsnummer 1203 bezeichnete Rippen. Die Rippen können natürlich am äußeren Umfang 431 des Sockels 430 ausgeführt sein, wie dies in 6 dargestellt ist.
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In den 2 und 3 könnten die Rippen vom Boden 130 des Abstandsstücks 130, 131, 46 ausgehen. Die Rippen können an den Enden des Blechpakets 9 ausgebildet sein.
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Die Rippen können sich am Gehäuse der Maschine befinden. Die Kühlung kann, wenn sie mit Luft erfolgt, als Zwangskühlung (Luftrückströmung von außen in die Maschine oder umgekehrt) oder als Innenbelüftung oder durch natürliche Konvektion ausgeführt sein.
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Als Variante kann der Ständer 8, wie in den 7 und 8 dargestellt, durch ein Wärmeträgermedium gekühlt werden.
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In 7 sind die Bleche 10 des Ständers 6 daher Lochbleche.
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Das Blechpaket mit Lochblechen 10 wird dann vorteilhafterweise durch zwei Seitenteile 10a, 10b begrenzt, die so geformt sind, daß das Wärmeträgermedium mit Durchgang durch die in den Ständer eingearbeiteten Löcher von einer Seite des Ständers zur anderen gelangen kann.
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Wie in 8 dargestellt, können die endseitigen Seitenteile als Variante entfallen und zum Beispiel durch aufgeformte abgewinkelte Rohre 10c, beispielsweise aus Aluminium ersetzt werden.
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Das Abstandsstück ist vorteilhafterweise in der Art des Abstandsstücks von 21 ausgeführt, wobei das gleiche Blechpaket als Abstandsstück dient. In diesem Fall sind zwei an ihrem inneren Umfang identische Blechreihen vorgesehen, wobei die Bohrungen in der am weitesten außen befindlichen Blechreihe ausgeführt sind.
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Vorteilhafterweise sind die Schaltenden ebenfalls aufgeformt, wobei ihr Lack durch das Auftragen eines Harzes mit Zusatz von Wärmeträgerelementen geschützt wird.
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Zur Steuerung der meisten elektrischen Maschinen ist es natürlich notwendig, die Position des Läufers im Verhältnis zum Ständer sowie die Position der Geber im Verhältnis zum Läufer vorzumarkieren.
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In 9 ist das Schwungrad 13 von 1 dargestellt, das eine Untergruppe mit der elektrischen Maschine 2 bildet. Diese Untergruppe wird so geliefert, wie sie in 9 dargestellt ist.
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Wenn die elektrische Maschine 2 im Motorbetrieb arbeitet, insbesondere als Anlasser, wie vorstehend erwähnt, muß die Position und/oder die Drehzahl des Läufers im Verhältnis zum Ständer bekannt sein.
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Dazu wird eine abnehmbare Tragplatte 3000 verwendet, die wenigstens einen Stift 3001 trägt, der axial vorsteht und zentriert in ein Loch 3002 eindringt, das in das Blechpaket 10 des Ständers 6 jenseits der Schaltenden 8 eingearbeitet ist. Die Tragplatte ist an der Gegenanpreßplatte 4 anhand von Schrauben 3003 befestigt, die jeweils in eine Gewindebohrung 3004 der Gegenanpreßplatte 4 eingeschraubt werden und durch ihren Kopf an der Rückseite der Tragplatte 3000 zur Anlage kommen.
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Dank des Stifts 3001 wird der Ständer 6 im Verhältnis zum Läufer 5 drehend vorpositioniert, wobei davon auszugehen ist, daß die Tragplatte 3000 anhand von Schrauben 3005 in Gewindelöchern 3006 verschraubt wird, die das Abstandsstück 61 aufweist, das, wie vorstehend erwähnt, das Blechpaket 10 des Ständers 6 trägt.
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Darüber hinaus trägt die Tragplatte 3000 Paßstücke 3007, die anhand von Schrauben 3008 an der Rückseite der Tragplatte 3000 befestigt sind. Die Paßstücke 3007 gehen durch einen Durchgang 3009 der Tragplatte und einen Durchgang 3010 der Gegenanpreßplatte 4 hindurch, um sich zwischen dem inneren Umfang des Ständers 5 und dem äußeren Umfang des Läufers 6 einzufügen.
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Dadurch wird der Luftspalt 7 starr gehalten, wobei sich eine Vorpositionierung des Läufers 6 im Verhältnis zum Ständer 5 ergibt. Der dadurch hergestellte Luftspalt ist konstant und von der Dicke der Paßstücke 3007 abhängig.
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Die Untergruppe wird daher am Kurbelgehäuse 62 des Motorblocks anhand der Schrauben 45 und Stiftbolzen 64 angebracht, die die Schrauben 64 von 1 ersetzen. Anschließend werden die Schrauben 3003 und 3005 abgeschraubt, um die Tragplatte mit dem Stift 3001 und den Paßstücken 3007 abzunehmen. Danach wird die Kupplungsscheibe 20 in die mittige Ausnehmung der Gegenanpreßplatte eingesetzt, woraufhin der Kupplungsmechanismus an der Gegenanpreßplatte 4 befestigt wird. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß sich die Nabe 15 in allen Figuren zum größten Teil in der mittigen Aussparung 39 des Schwungrads 13 erstreckt.
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Nach der Montage wird die Tragplatte 3000 mit den Stiften 3001 und den Paßstücken 3007 vom Hersteller der Maschine wieder abgenommen. Diese Lösung weist zahlreiche Vorteile auf, da zusätzlich zur Gewährleistung des konstanten Luftspalts außerdem der Transport der Baueinheit aus Läufer/Ständer vereinfacht wird, was die Lieferung der Maschine in einstückiger Ausführung ermöglicht.
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Als Variante kann die Verwendung der Tragplatte 3000 entfallen, wobei ein konstanter Luftspalt durch optische Einstellung erfolgt, die anhand von Stellzylindern ausgeführt wird, die radial zum Beispiel auf den Abschnitt 42 der Gegenanpreßplatte 4 einwirken.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, daß in 9 die Gegenanpreßplatte 4 einen geneigten Abschnitt 142 aufweist, der die Abschnitte 42 und 38 aneinander anschließt. Die mittige Ausnehmung des Schwungrads 13 kann daher alle geeigneten Formen aufweisen, wie sie sich aus den verschiedenen Figuren ergeben.
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Wie in 11 dargestellt, kann natürlich auch ein Kraftgeber 2000 vorgesehen sein, der in die Ausrückvorrichtung 24 in konzentrischer Konstruktion, wie in 3 dargestellt, oder in jedes andere elastische Element integriert ist, das sich bei der Verstellbetätigung, unabhängig von der Ausrück- oder Bremskraft, kontinuierlich verändert.
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Die Position des Ausrücklagers 23 wird daher außerhalb der Hydraulikflüssigkeit durch die Umwandlung der Information über die Kraft der Vorspannfeder 244 in eine je nach Bedarf relative oder absolute Lageinformation erfaßt.
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Das durch den Kraftgeber 2000 gelieferte digitale oder analoge Signal wird dabei durch einen, bezogen auf den Geber, externen oder internen Rechner verarbeitet, um die relative oder absolute Position des Ausrücklagers 23 zu bestimmen.
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Dieser Kraftgeber 2000, der mit der von der Ausrück- oder Bremskraft unabhängigen Vorspannfeder verbunden ist, ermöglicht es, wie in 11 dargestellt, zwischen den Positionen B und C zu unterscheiden, die das Ausrücklager 23 einnehmen kann.
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In 11 ist zu erkennen, daß dieser Kraftgeber 2000 eine problemlose Unterscheidung zwischen den Punkten B und C ermöglicht, die eine gleiche Ausrück- oder Bremskraft darstellen, wie sie durch den Punkt A von 11 dargestellt ist, in der in der Ordinate die Ausrück- oder Bremskräfte und in der Abszisse die Verstellwege dargestellt sind.
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Diese Kennlinie ist hier auf die hinreichend bekannte Kennlinie der Membranfeder zurückzuführen.
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Der Positionsgeber 2000 ist vorteilhafterweise direkt unter der Vorspannfeder 244 angeordnet, das heißt zwischen dem hinteren Ende der Vorspannfeder 244 und dem Außenkörper 242.
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Zwischen dem Kraftgeber 2000 und der Vorspannfeder 244 ist vorteilhafterweise ein in 10 nicht dargestelltes Zwischenpaßstück anzubringen.
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Dieses Paßstück kann durch den Schutzbalg 246 gebildet werden, der dadurch gesichert wird.
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Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann insbesondere der Träger 21 einstückig mit der ersten Führungsscheibe 29 ausgeführt sein.
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Es kann auch nur eine Führungsscheibe vorgesehen sein, wie dies in der
FR-A-2 390 617 offenbart wird. In allen Fallen dringt die Nabe
14 zum größten Teil in die Ausnehmung
39 ein, und sie verläuft asymmetrisch im Verhältnis zum Träger
21 der Reibbeläge
16. Der Torsionsdämpfer
20a erstreckt sich daher zum größten Teil im Innern der Ausnehmung
39.
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Der Träger 21 ist im allgemeinen mit der Nabe 15 elastisch durch einen Torsionsdämpfer 20a verbunden, der in die mittige Ausnehmung 39 des Schwungrads 13 und somit der Gegenanpreßplatte 4 eindringt, um den axialen Bauraumbedarf der Untergruppe 1 zu verringern. Die elastischen Organe 4 können daher aus Schraubenfedern bestehen, die zwischen dem Träger und der Nabe zum Einsatz kommen. Die elastischen Organe können aus Streifen oder Blöcken aus Elastomermaterial bestehen, die in diesem Fall zwischen der Nabe und einem fest mit dem Träger 21 verbundenen Ring eingefügt sind.
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Die Strukturen können natürlich auch umgekehrt werden. So kann in 12 der Sockel 431 durch einen Flansch 431a ersetzt werden, der an seinem äußeren Umfang die Muffe 46 und die Schulter 48 aufweist. Durch diesen Flansch gehen die Schrauben 345 hindurch, wie dies in 6 der Fall ist. Das Teil 134 befindet sich in diesem Fall in der Nähe der Gegenanpreßplatte 4. Damit ist die Richtung des Trägerteils 134 umgekehrt worden.
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Die Welle 430a ist hier kegelstumpfartig ausgeführt, und der Flansch 431a weist mittig eine Nabe 431b mit kegelstumpfförmiger Innenbohrung für die formschlüssige Anbringung am kegelstumpfartigen äußeren Umfang der Welle 430a auf. Eine am Ende der Welle 430a angebrachte Mutter 431 ermöglicht die Verriegelung der formschlüssigen Konen.
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Der Flansch 431a ist dadurch drehfest mit der Welle 430a verbunden.
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Im Lichte dieser Beschreibung ist festzustellen, daß das Teil 134 von 12 durch eine Zwischenscheibe ersetzt werden kann, die beispielsweise durch Formen aus der Muffe 431b herausgearbeitet ist.
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Die Muffe 46 kann getrennt vom Flansch 431a ausgeführt und fest mit dem Kurbelgehäuse 42 verbunden sein, wobei die Lagermittel 132 natürlich ebenso wie das Abstandsstück 61 entfallen.
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Die Zwischenscheibe würde dann den Läufer tragen, während die Muffe 48 den Ständer tragen würde, so daß der Läufer den Ständer umgeben würde.
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Der Läufer kann sich dabei ohne Vergrößerung des radialen Bauraumbedarfs radial jenseits der Reibbeläge 16 erstrecken.
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Das Trägerteil 134 des Ständers und die Lagermittel 142 können natürlich beibehalten werden, wobei das besagte Trägerteil dann dem Verbrennungsmotor zugekehrt ist, während der Läufer erhöht an der Zwischenscheibe angebracht ist. Diese Zwischenscheibe ist dann axial zwischen der Gegenanpreßplatte 4 und dem Trägerteil angeordnet. Sie hat vorteilhafterweise eine gewundene Form und weist an ihrem äußeren Umfang eine abgestufte Muffe 46 auf. Die Zwischenscheibe ist vorteilhafterweise gerippt.
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Es kann ebenso wie in den 2 und 3 vorgegangen werden, wobei das Trägerteil durch eine Zwischenscheibe ersetzt wird, während die Muffe 46 am Kurbelgehäuse 62 befestigt würde und das Abstandsstück 61 entfiele.
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Der Läufer kann dann an einer Zwischenscheibe angebracht sein, die fest mit dem Antriebsschwungrad verbunden ist, um den Ständer zu umgeben. Die besagte Zwischenscheibe ist insgesamt C-förmig gestaltet, wie dies bei der Zwischenscheibe der 2 und 3 der Fall ist.
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In den 2 und 3 ist das Trägerteil 134 örtlich durch Tiefziehen verformt, um einen Absatz für die Schaltenden 8 zu bilden.
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Es sind daher Absatzmittel für die Schaltenden vorgesehen, die entweder aus einer Dickenverringerung der Gegenanpreßplatte 4 oder aus Verformungen des Trägerteils 134 bestehen.
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Als Variante kann eine Auskehlung in der Gegenanpreßplatte gebildet werden, um einen Absatz für die Schaltenden 8 zu schaffen.
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Außerdem sind Kühlmittel vorgesehen, um die Maschine zu kühlen. Die Kühlmittel können am Ständer 5 der 7 und 8 oder am Schwungrad anhand von Kühlrippen 1200, 1201 wie in 5 oder anhand von fest mit dem Läufer verbundenen Kühlrippen, wie nachstehend beschrieben, angebracht sein.
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Als Variante bilden das Trägerteil oder die Zwischenscheibe einen Wärmeschutz.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Anordnungen der 2, 3 und 12 insofern vorteilhaft sind, als die durch Konduktion erfolgende Wärmeströmung von der Gegenanpreßplatte 4 zur Muffe 46 einem langen Verlauf folgt, was sich vorteilhaft für die elektrische Maschine 2 auswirkt.
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Außerdem ist der durch Konduktion bedingte Strömungsverlauf der Wärme zwischen der Gegenanpreßplatte 4 und dem Ständer 5 sehr lang unter Berücksichtigung der Gestaltung des Trägerteils (4, 5, 6 und 12).
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Die Kühlung wird durch die Durchgangslöcher 545 noch zusätzlich verbessert.
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Ein Wärmeträgermedium kann natürlich vorteilhafterweise durch die Abstandsstücke 61 der 1 bis 6, 9 und 12 hindurchströmen, um den Ständer 5, der den Läufer 6 umgibt, zu kühlen.
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Außerdem kann dasselbe Wärmeträgermedium auch durch das Blechpaket 10 des Ständers 5, wie in den 7 und 8 dargestellt, hindurchströmen.
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In der Ausführungsart der 13 bis 15 hat das Abstandsstück 61 daher eine Ringform und ist aus einem formbaren Werkstoff, hier auf Aluminiumbasis, ausgeführt. Dieses Abstandsstück 61 weist einen zylindrischen inneren Umfang 6000 auf, an dem, wie in 1, das Blechpaket 10 aufgeschrumpft ist. In 14 ist eines der ringförmigen Bleche dieses Blechpakets 10 zu erkennen, das an seinem äußeren Umfang Ausnehmungen für den Durchgang von Schweißnähten 6001 zur Verbesserung der festen Verbindung des Blechpakets mit dem Abstandsstück 61 aufweist, das das Antriebsschwungrad 13 mit Ausnahme seiner Gegenanpreßplatte 4 umgibt.
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13 unterscheidet sich praktisch von 1 nur durch das Abstandsstück 61, so daß hier die gleichen Bezugsnummern übernommen werden.
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Jedes ringförmige Blech des Ständers 5 weist an seinem inneren Umfang Nuten für die Aufnahme der Ständerwicklung auf.
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Das Abstandsstück 61 weist in seiner Dicke zwei gegenüberliegende Flächen auf, die eine Kühlkammer 6002 definieren, die ein Wärmeträgermedium, hier eine Kühlflüssigkeit, aufnimmt. Diese Kühlflüssigkeit ermöglicht die schnelle Abführung der durch den Betrieb der elektrischen Maschine erzeugten Wärme. Bei diesem Kühlverfahren überträgt der Ständer seine Wärme an den inneren Umfang 6000 des Abstandsstücks 61 durch Kontakt. Anschließend wird diese Wärme durch Zwangskonvektion vom inneren Umfang 5000 zu der in Bewegung befindlichen Kühlflüssigkeit, hier im Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, übertragen.
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Die Kühlkammer 6002 weist axial eine längliche Form auf, um das Abstandsstück und den Ständer maximal zu kühlen, während sie umfangsmäßig die Form eines gewundenen Kanals besitzt, um die Wärme gut abzuführen und den Durchgang der Löcher 6003 zu umgehen, die für die Befestigungsorgane 64 (hier Schrauben) Zur Befestigung des Abstandsstücks 61 am Motorblock 62 und am Kupplungsgehäuse 14 bestimmt sind, zwischen denen das Abstandsstück 61 eingefügt ist.
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Das Kupplungsgehäuse umgibt die Kupplung 3.
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Als Variante hat die Kammer 6002 umfangsmäßig die Form eines zylindrischen Kanals.
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Der äußere Umfang 6004 des Abstandsstücks hat eine insgesamt gewellte Form mit einstückig angeformten Ausbauchungen oder Ausstülpungen 6005, 6006, 6007 und 6010.
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Diese Ausstülpungen ermöglichen eine Verringerung des Gewichts des Abstandsstücks.
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Die halbkreisförmigen Ausstülpungen 6005 sind jeweils mit einem Durchgangsloch 6003 für die Befestigungsorgane 64 versehen. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die Löcher 6003 beiderseits der Kammer 6002 angeordnet sein können, wie dies in 14 zu erkennen ist.
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Die in Form eines Vorsprungs ausgeführte Ausstülpung 6006 trägt die Einlaß- und Auslaßkanäle 6008 der Kammer 6002 des Kühlkreislaufs des Anlassergenerators.
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Diese Kanäle 6008 sind an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs angeschlossen.
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Bei diesen vorgenannten Anschlußmitteln können Rohre und/oder dichte Schnellkupplungen zum Einsatz kommen, wie dies beispielsweise in der
FR 2756608 beschrieben wird, so daß die Kammer
6002 vorbefüllt werden kann.
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Jeder Kanal 6008 ist mit einer erweiterten Einlaß- bzw. Auslaßöffnung 6009 verbunden, die in der Ausstülpung 6006 ausgebildet ist.
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Als Variante können die Einlaß- und Auslaßkanäle 6008 entfallen, wobei die Öffnungen 6009 direkt an gegenüberliegenden, am Motorblock 62 ausgebildeten zweiten Öffnungen unter Einfügung von Dichtungsmitteln, etwa von Runddichtringen, zwischen dem Motorblock 62 und dem Abstandsstück 61 angeschlossen werden.
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Diese zweiten Öffnungen stehen mit dem Kühlkreislauf des Motors in Verbindung.
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In allen Fällen verlängert die Kammer 6002 den Kühlkreislauf des Fahrzeugmotors.
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Es sind natürlich Winkelvorpositionierungsmittel zwischen dem Abstandsstück und zumindest dem Motorblock 62 vorgesehen. So ist bei 6010 eine Ausstülpung mit einem beiderseits der Kammer 6002 angeordneten Loch 6003 für den Durchgang eines Befestigungsorgans 64 und einem Loch 6011 für den Durchgang eines Vorpositionierstifts zu erkennen, der beispielsweise am Motorblock 62 angebracht ist und in das Abstandsstück eindringt.
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Die Kammer 6002 wird als Formteil mittels eines Materials hergestellt, das nach dem Formvorgang entfernt wird, wie etwa Sand. So sind bei 6012 Mittel zur Entfernung des Sands beim Entformvorgang zu erkennen.
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Diese Mittel umfassen wenigstens ein Durchgangsloch zum äußeren Umfang des Abstandsstücks 12, wobei dieses Loch abschließend durch einen dichten Verschlußstopfen verschlossen wird.
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Es existiert natürlich ein Verbindungskanal 6013 zwischen den zwei Öffnungen 6009, um den Formvorgang zu ermöglichen.
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Die Ausstülpung 6007 ist in unterer Position vorgesehen und weist innen eine Bohrung 6014, hier eine Gewindebohrung, auf, die in der Kammer 6012 mündet.
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Diese Bohrung 6014 ermöglicht das Einschrauben einer Schraube 6015 unter Einfügung einer Dichtung 6016, hier eines Runddichtrings, zwischen dem Kopf der Schraube 6015 und der Spitze der Ausstülpung 6007.
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Wie verständlich geworden sein dürfte, kann durch Ausschrauben der Schraube 6015 die Kühlflüssigkeit aus der Kammer 6002 abgelassen werden.
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Die Bohrung 6014 befindet sich vorteilhafterweise im tiefsten Teil der Kammer 6002.
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Die Positionierung der Bohrung 6014 in der tiefsten Position der Kammer 6002 ermöglicht natürlich auch die Entleerung des Kühlkreislaufs des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs sowie des Kühlkreislaufs des Hauptkühlers des Fahrzeugs.
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Diese Möglichkeit zur Entleerung des vollständigen Kühlkreislaufs des Fahrzeugs ist dadurch bedingt, daß die Kühlkammer 6002 des Anlassergenerators durch wenigstens einen Punkt verläuft, der sich an der tiefsten Stelle des Kühlkreislaufs des Fahrzeugs befindet.
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Dadurch kann zumindest der Ablaßstopfen des am Verbrennungsmotor des Fahrzeugs vorgesehenen Kühlkreislaufs eingespart werden.
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Außerdem kann natürlich der Ablaßstopfen des Hauptkühlers des Fahrzeugs eingespart werden.
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In allen Fällen ist die Bohrung 6014 zumindest tiefer als die tiefste Position des Kühlkreislaufs des Verbrennungsmotors anzuordnen, der den Hauptkühler umfaßt.
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Die Schraube 6015 kann natürlich durch jedes andere abnehmbare Verschlußorgan ersetzt werden, wie zum Beispiel durch einen Gewindestopfen in der Art, wie sie im allgemeinen für die Entleerung des Ölkreislaufs des Fahrzeugs vorgesehen sind.
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Die Bohrung 6014 kann daher teilweise mit einem Gewinde versehen sein.
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Das Abstandsstück 61 ist folglich mit Ablaßmitteln für die Entleerung seiner Kammer versehen.
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Als Variante kann das Abstandsstück 61, das mit seiner Kühlkammer 6002 versehen ist und innen den Ständer 5 trägt, einstückig mit dem Motorblock 62 oder mit dem Kupplungsgehäuse 14 ausgeführt sein.
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Alle Anordnungen zur Kühlung der elektrischen Maschine 2 sind natürlich unabhängig davon, ob der Torsionsdämpfer 20a in die mittige Ausnehmung der Gegenanpreßplatte 4 eindringt oder nicht.
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Grundsätzlich sind zahlreiche in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebene Merkmale unabhängig davon, ob der Torsionsdämpfer 20a in die mittige Ausnehmung der Gegenanpreßplatte 4 eindringt oder nicht. Dies gilt zum Beispiel für das Vorhandensein des Trägerteils 134, der Lagermittel 132, der verschiedenen Geber, der Absatzmittel für die Schaltenden, der Ausgleichmittel oder für die Maschinenart der elektrischen Maschine.
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Als Variante kann der Torsionsdämpfer 20a natürlich vollständig in die mittige Ausnehmung 39 eindringen, um den axialen Bauraumbedarf der Baueinheit 1 noch weiter zu verringern.
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In der Ausführungsart von
16 besteht dabei ein axialer Versatz zwischen dem äußeren
121 und inneren Umfang
122 des Trägers
21. Im einzelnen ist der innere Umfang
122 des Trägers
21 im Verhältnis zum äußeren Umfang
121 des Trägers
21 in der zur Reibfläche
37 entgegengesetzten Richtung, das heißt in Richtung der Befestigungsschrauben
145, axial versetzt. Dazu sind die Umfänge
121,
122 durch eine Biegung
123 miteinander verbunden. Der innere Umfang
122 ist anhand der Distanzbolzen
31 an der ersten Führungsscheibe
29 befestigt, die somit in die mittige Ausnehmung
39 eindringt, um den axialen Bauraumbedarf zwischen der Reibfläche
37 und dem Boden des Gehäuses
14 zu verringern. Die Führungsscheiben
29,
30 dringen daher in das Innere des ersten axial ausgerichteten Abschnitts
38 ein, während eine Schulter
141 die Querschulter
41 mit dem axial ausgerichteten ringförmigen zweiten Abschnitt
42 der Ausnehmung
39 verbindet. Bei der Abschrägung
141 handelt es sich um eine Freigabeabschrägung, die eine Überlagerung zwischen den Distanzbolzen
31 und der Schulter
41 verhindert, so daß der axiale Bauraumbedarf ohne tiefgreifende Veränderung des Schwungrads
13 verringert werden kann. Der Torsionsdämpfer
20 ist mit dem Torsionsdämpfer von
1 identisch, wobei es sich um die in der Druckschrift
WO-96/14521 (
8) beschriebene Bauart handelt. Er weist daher ein Lager
124 mit Aussparungen für die Aufnahme von Federn
36 mit geringer Steifigkeit auf, die außerdem in Aussparungen in der Nabe
15 eingesetzt werden, die für die drehfeste Verbindung mit der getriebenen Welle
12 innen genutet ist. Die Federn
36 gehören zu einem Vordämpfer, der zwischen der zweiten Führungsscheibe
30 und der Zwischenscheibe
34 angeordnet ist, die an ihrem inneren Umfang eine Aufnahmezahnung aufweist, um mit Umfangsspiel an einer vorstehenden Zahnung einzugreifen, die die Nabe
15 an ihrem äußeren Umfang aufweist. Zwischen der ersten Führungsscheibe
29 und der Zwischenscheibe
34 kommen Reibscheiben und axial elastische Federscheiben zum Einsatz. Die Teile
30,
34,
29 sind mit Fenstern für die Anbringung von elastischen Organen
35 mit größerer Steifigkeit als die Federn
36 versehen. Die elastischen Organe
35 gehören daher zum Hauptdämpfer. Zu weiteren Einzelheiten kann auf die vorerwähnte Druckschrift verwiesen werden, wobei davon auszugehen ist, daß das, hier kegelstumpfartige, Lager
124, wie in
1, tiefer in das Innere der Ausnehmung
39 eindringt und daß dieses Lager
24, hier anhand von Stiften, drehfest mit der Zwischenscheibe
34 verbunden ist. Die Finger
22 der Membranfeder
18,
22 weisen hier an ihrem inneren Umfang einen Abschnitt
125 auf, der im Verhältnis zur Tellerfeder
18 der Membranfeder
18,
24 axial versetzt ist, so daß der axiale Bauraumbedarf verringert werden kann, wobei das Ausrücklager
23 unter den Hauptteil der Finger der Membranfeder eindringt, wobei davon auszugehen ist, daß sich der Hauptteil der Finger
22 in der gleichen Ebene wie die Tellerfeder
18 erstreckt. Die Schaffung des Abschnitts
125 erfolgt dadurch, daß der Torsionsdämpfer
20a tiefer in die mittige Ausnehmung eindringt, wobei der Abschnitt
125 weiter axial in Richtung des Torsionsdämpfers
20a versetzt ist, ohne sich mit diesem zu überlagern, wenn die Kupplung ausgerückt ist, wie dies im oberen Teil von
16 zu erkennen ist. Dadurch wird der axiale Bauraumbedarf der Baueinheit
1 noch weiter verringert, wobei hier wie in
3 eine Ausrückvorrichtung
24 in hydraulischer Bauart vorliegt. In dieser
16 ist bei
127 eine starre Zuleitung für den Anschluß des Zuleitungseinlasses
128 des Hohlraums
243 an einen Geberzylinder zur Steuerung der Ausrückvorrichtung
24 in konzentrischer Konstruktion mit Durchgang der getriebenen Welle
12 zu erkennen. Die Zuleitung weist eine L-Form auf und besteht aus zwei Teilen, die sich beiderseits eines in das Kupplungsgehäuse
14 eingearbeiteten Durchgangs
129 erstrecken. Im einzelnen umfaßt die Zuleitung
127 einen inneren Teil der sich quer im Innern des Kupplungsgehäuses
14 erstreckt, um mit dem Kopf des Zuleitungseinlasses
128 mit einem inneren Verbindungskanal zum Hohlraum
243 in Eingriff zu kommen, und einen äußeren Teil, der sich außerhalb des Kupplungsgehäuses
14 senkrecht zum inneren Teil erstreckt. Zu weiteren Einzelheiten kann auf die am 26.09.1996 eingereichte Patentanmeldung
FR 2,753,772 verwiesen werden. Der axial ausgerichtete äußere Teil weist einen Anschluß für seine Verbindung mit einem Rohr auf, das von dem nicht dargestellten Geberzylinder kommt. Dank der starren Zuleitung
127 kann außerdem der axiale Bauraumbedarf verringert werden, da es einfacher ist, die starre Zuleitung
127 im voraus am Zuleitungseinlaß
128 anzubringen, wobei in der Folge kein Risiko einer Überlagerung zwischen der starren Zuleitung
12 und dem Deckel
19 besteht, die daher sehr nahe beieinander angeordnet werden können. Diese Anordnung vereinfacht außerdem einen schnellen Anschluß des Geberzylinders an die Ausrückvorrichtung
24, da der Anschluß des vom Geberzylinder kommenden Rohrs außerhalb des Kupplungsgehäuses
14 erfolgt. Die Zuleitung
127 kann natürlich bei der Ausrückvorrichtung
24 von
3 verwendet werden.
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Wie in
17 zu erkennen ist, kann der Boden des Kupplungsgehäuses
14 so gestaltet sein, daß örtlich ein Absatz
150 für den Durchgang des inneren Teils des starren Rohrs
127 geschaffen wird, so daß sich der axiale Bauraumbedarf zwischen dem Boden des Deckels
19 und dem Boden des Kupplungsgehäuses
14 nach weiter verringert, wodurch auch der axiale Bauraumbedarf der Baueinheit
1 verkleinert werden kann. In diesem Fall weist der Zuleitungseinlaß
128 des Hohlraums
243 einen Kanal auf, der weniger geneigt ist als der von
16. Der Rest der Ausrückvorrichtung ist mit derjenigen von
16 identisch, was auch für die Membranfeder
18,
22 gilt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß das S-förmige Teilstück
126 weniger stark ausgeprägt ist. In dieser
17 ist die Kupplung
3 mit einer sogenannten Verschleißnachstellvorrichtung
151 ausgerüstet, um den Verschleiß der Reibbeläge
16 und in geringerem Maße den Verschleiß der Reibfläche
37 und den Verschleiß der gegenüberliegenden Reibfläche der Druckplatte
17 auszugleichen. Diese Verschleißnachstellvorrichtung ermöglicht es bekannterweise, die Membranfeder
18,
22 in der gleichen Position zu halten, wenn die Kupplung
3 eingerückt ist, und zwar während der gesamten Lebensdauer der Kupplung. Der Ausrückweg der Ausrückvorrichtung
24 bleibt daher während der gesamten Lebensdauer der Kupplung konstant, wodurch der axiale Bauraumbedarf der Kupplung
3 und somit der axiale Bauraumbedarf zwischen der Reibfläche
37 und dem Boden des Kupplungsgehäuses
14 verringert werden kann. In der Position mit eingerückter Kupplung fällt die durch die Membranfeder
18,
22 auf die Reibbeläge
16 ausgeübte Belastung im Laufe der Lebensdauer der Kupplung in etwa konstant aus. Der Träger
21 kann daher eben sein. Bei der Verschleißnachstellvorrichtung handelt es sich hier um die Bauart, die in der Druckschrift
FR 2,753,503 beschrieben wird, auf die hier zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden kann. Diese Verschleißnachstellvorrichtung umfaßt daher eine Kassette, die am Deckel
19 angebracht die eine Baueinheit
152 mit Schnecke und Sperrzahnrad aufweist. Diese Baueinheit
152 ist mittels einer insgesamt U-förmigen örtlichen Verformung
153 angeordnet, die der Deckel
19 an seinem äußeren Umfang aufweist. Die Schnecke greift irreversibel an einer Zahnung ein, die an einem Zwischenteil
154 angebracht ist, das durch Zungen
155 in der Art der Zungen
25 drehfest mit einem Rampenring
156 verbunden ist, wobei der besagte Rampenring durch die Druckplatte
17 zentriert wird und einen (nicht durch eine Bezugsnummer bezeichneten) unterteilten Ring für den Kontakt mit dem äußeren Umfang der Tellerfeder der Membranfeder
18,
24 aufweist, die anhand von Ansätzen
28 wie in
1 kippbar am Deckel
10 gelagert ist. Die Druckplatte
17 weist Vorsprünge auf, die Gegenrampen bilden, um mit den Rampen des Rampenrings
156 zusammenzuwirken. Das Zwischenteil
154 ist axial in einer Richtung durch nicht dargestellte, fest mit dem Deckel verbundene Vorsprünge gesichert. In der anderen axialen Richtung ist das Zwischenteil
154 axial mittels der Zungen
155 gesichert. Die Kassette weist eine Betätigungszunge
157 auf, die durch ein Stellglied
158 betätigt werden kann, das aus einem radialen Fortsatz besteht, den die Tellerfeder
18 an ihrem äußeren Umfang aufweist. Außerdem weist die Kassette eine Nachstellfeder in der Ausführung als Schraubenfeder auf, die auf die Baueinheit
152 einwirkt. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge
16 wird die Nachstellfeder gespannt, die sich nach einer bestimmten Anzahl von Aus- und Einrückvorgängen entspannt und dabei die Schnecke verschiebt und die Baueinheit aus Zwischenteil
154 und Rampenring
156 dreht, um den Verschleiß der Reibbeläge auszugleichen. Die Spannung der Verschleißnachstellfeder erfolgt dank der durch den Fortsatz
158 betätigten Betätigungszunge
157. Zu weiteren Einzelheiten bezüglich der Funktionsweise kann auf die vorerwähnte Druckschrift
FR 2,753,503 verwiesen werden, wobei davon auszugehen ist, daß der Rampenring
156 als Variante einstückig mit dem Zwischenteil
154 ausgeführt sein kann, so daß das Vorhandensein der Zungen
155 nicht unbedingt erforderlich ist.
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In den 16 bis 18 erkennt man bei 170 in die Muffe 46 eingearbeitete Sacklöcher, bei 171 in die Gegenanpreßplatte 4 eingearbeitete radial nach außen offene Aussparungen und bei 172 Werkstoffzugaben, die in der Gegenanpreßplatte 4 ausgeführt sind, um, wie vorstehend erwähnt, die Unwucht des Verbrennungsmotors zu korrigieren, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Dreizylindermotor. Dabei ist zu beachten, daß die Aussparungen 171 auf beiden Seiten der Gegenanpreßplatte ausgeführt sein können, wie dies in 19 deutlicher zu erkennen ist. Die Aussparungen 171 sind vorzugsweise am äußeren Umfang der Gegenanpreßplatte ausgeführt, um möglichst effizient zu sein. Die Werkstoffzugabe 172 ist vorstehend auf der zum Deckel 19 gerichteten Fläche der Gegenanpreßplatte 4 ausgeführt. In 18 sind die horizontale x, vertikale Y und Längsachse Z angegeben, um die Ausrichtung der Figur besser darzustellen. Die Werkstoffzugabe 172 ist vorzugsweise in Höhe der tangentialen Zungen 25 ausgeführt, die die Ansätze 173 der Druckplatte 17 mit dem Deckel 19 verbinden. Eines der Enden dieser Zungen 25, die auf mehrere, hier übereinander angeordnete Zungensätze verteilt sind, ist, hier durch Aufnieten, an einem Ansatz 173 der Druckplatte befestigt, während ihr anderes Ende durch Aufnieten an einem Bereich 174 befestigt ist, der zu der radialen Randleiste 175 gehört, die der, hier insgesamt in Form eines tiefen Tellers ausgeführte Deckel 19 an seinem äußeren Umfang aufweist. Die Bereiche 174 sind im Verhältnis zu Befestigungsbereichen 176 axial versetzt, die die Randleiste 175 zur Befestigung des Deckels 19 an der Gegenanpreßplatte 4 aufweist, was hier bekannterweise anhand von nicht dargestellten Schrauben erfolgt. Die Werkstoffzugabe 172 weist daher eine zu den Zungen 25 insgesamt parallele geneigte Fläche auf und erstreckt sich umfangsmäßig zwischen einem Ansatz 173 und einem in den 17 und 19 deutlicher erkennbaren Bereich 174. Die Werkstoffzugabe 172 kann daher maximal ausfallen, ohne den axialen Bauraumbedarf der Baueinheit 1 zu vergrößern. Die Werkstoffzugabe 172 ist durch die Bereiche 174 abgedeckt und am äußeren Umfang der Gegenanpreßplatte 4 ausgeführt, was sich als besonders effizient erweist. Es können daher alle Kombinationen vorgenommen werden, damit die Maschine und der Verbrennungsmotor unter guten Bedingungen laufen. Wie verständlich geworden sein dürfte, ermöglicht die Unwucht am Schwungrad 13 den Ausgleich der Drehung des Verbrennungsmotors. Dank der Löcher 170, der Aussparungen 171 und der Werkstoffzugaben 172 wird der Unwucht der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors entgegengewirkt. Es können natürlich alle möglichen Kombinationen ausgeführt werden. So kann man das Schwungrad 13 anhand der Löcher 170 und der Aussparungen 171 auswuchten, woraufhin der Unwucht der Kurbelwelle des Motors anhand der Werkstoffzugaben 172 entgegengewirkt werden kann, oder als Variante, wie in den 25 und 26 dargestellt, durch die Ausführung von Öffnungen 177 beispielsweise in der Muffe 46 des Schwungrads 13. Diese Öffnungen 177 können bohnenförmig ausgebildet sein, um möglichst viel Werkstoff zu entnehmen. Man kann daher beliebig Auswuchtfunktionen an der Baueinheit 13 sowie eine Funktion ausführen, um der Unwucht der Kurbelwelle des Motors entgegenzuwirken. Es kann natürlich auch Werkstoff an der Druckplatte entnommen werden.
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Das Abstandsstück 61 von 1 kann natürlich einstückig mit dem Ständer 5 ausgeführt sein, wodurch ein Aufschrumpfen der Bleche 10 des Ständers 5 am Abstandsstück 61 vermieden werden kann, das zur Gewichtsreduzierung herkömmlicherweise aus Aluminium ausgeführt ist. Es ist daher nicht notwendig, Mittel zur Drehsicherung der Bleche 10 im Verhältnis zum Abstandsstück 61 vorzusehen, insbesondere wenn die Bleche 10 durch Aufschrumpfen am Abstandsstück 61 befestigt sind. Andererseits wird der Bearbeitungsprozeß zur Einarbeitung der Durchgangslöcher für die Befestigungsschrauben 64 und der Zentrierlöcher dadurch vereinfacht, daß das Abstandsstück einstückig mit dem Blechpaket 10 ausgeführt ist.
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Außerdem sind die Bohrungen der 7 und 8 einfacher auszuführen, da es mehr Werkstoff gibt, so daß die mechanische Festigkeit des Ständers besser ausfällt.
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So besteht in 21 der Ständer 5 aus einem Magnetblechpaket, das wiederum aus einer ersten Reihe von Standardblechen 180 und einer zweiten Reihe von Zwischenblechen 181 mit unterschiedlichem Außendurchmesser besteht. Diese Bleche, bei denen es sich hier um Magnetbleche handelt, haben an ihrem inneren Umfang die gleiche Gestaltung und weisen daher Einschnitte 182 für die Aufnahme der Ständerwicklung auf. Die Einschnitte 182 jedes der Bleche sind so aufeinander ausgerichtet, daß sie axiale Nuten für die Aufnahme der Ständerwicklung bilden. Die erste Blechreihe weist an ihrem äußeren Umfang eine zylindrische Form auf. Die zweite Blechreihe 181, die als Abstandsstück dient, erstreckt sich radial vorstehend oberhalb des äußeren Umfangs der ersten Blechreihe, um Kühlrippen 183 zu bilden, von denen einige bei 184 für den Durchgang der in 1 bei 64 dargestellten Befestigungsschrauben zur Befestigung des Kupplungsgehäuses 14 am Motorblock 62 gelocht sind. In einigen der Kühlrippen sind zwei diametral gegenüberliegende Löcher 185 für den Durchgang der am Motorblock 62 angebrachten Zentrierstifte ausgeführt. Diese Zentrierlöcher 185 ermöglichen es außerdem bei der Montage, die Zwischenbleche der zweiten Blechreihe 181 im Verhältnis zueinander vorzupositionieren. Bei 186 sind Löcher zu erkennen, die die Anbringung des Verbinders oder der Klemmenleiste ermöglichen, der bzw. die in 1 durch die Bezugsnummer 63 bezeichnet wird. Ein solcher Verbinder 63 ist in 25 deutlicher zu erkennen. Die Rippen 183 sind in mehrere ringförmige Sektoren unterteilt, die durch Nuten 187 voneinander getrennt sind, deren Boden die Schweißnähte 188 aufnehmen soll. Bei 189 ist ein einzelner Ansatz mit einer Öffnung 184 zu erkennen. Der besagte Ansatz 189 ist durch die Gestaltung des Motorblocks bedingt und ermöglicht es, einen entfernten Befestigungspunkt zu erreichen. Grundsätzlich ist die Form der zweiten Blechreihe 181 von den jeweiligen Anwendungen abhängig, insbesondere von der Form des Motorblocks und des Kupplungsgehäuses. Die zweite Blechreihe 181 umfaßt nicht unbedingt Rippen, insbesondere wenn die Bohrungen für den Umlauf der Kühlflüssigkeit der 6 und 7 darin eingearbeitet sind. In einer Ausführungsform erstreckt sich die erste Blechreihe 180 je nach Anwendung symmetrisch oder asymmetrisch axial beiderseits der zweiten Blechreihe 181. In allen Fällen haben die Bleche der ersten Blechreihe 181 eine Standardform und stehen mit den Nuten 187 in Verbindung. Anhand von Schweißnähten 188 können daher die ersten und zweiten Blechreihen miteinander verbunden werden. Die Schweißnaht 188 erstreckt sich auf der ganzen axialen Gesamtlänge der Blechreihen. Als Variante werden die Schweißnähte 188 durch eine Verbindung durch formschlüssiges Zusammenwirken, etwa durch Ineinanderpassung, ersetzt. Als Variante können die Standardbleche einen unterschiedlichen Durchmesser beiderseits der zweiten Blechreihe 181 aufweisen, so daß zwei Standardblechreihen vorgesehen sind. Wie verständlich geworden sein dürfte, läßt sich der Schweißvorgang dank der Einschnitte 182 einfach ausführen. Bei der Montage braucht man nur die Bleche auf einem Zentrierelement aneinander zu schichten, das mit wenigstens einer axialen Längsleiste versehen ist, auf der ein Einschnitt jedes der Bleche aufgeschoben wird. Dank dieser Anordnung ist daher das Schweißen anhand der Schweißnähte 188 leicht auszuführen, da die Bleche identische Einschnitte 182 haben und im Verhältnis zueinander winklig vorpositioniert sind. Die Anzahl der Schweißnähte 188 ist von den jeweiligen Anwendungen abhängig, wobei diese Anzahl kleiner oder gleich der Anzahl der Nuten 187 sein kann. Dank der zweiten Blechreihe 181, die Rippen 183 bildet, ergibt sich eine bessere Wärmeabführung im Vergleich zu einem mit Rippen versehenen und getrennt von den Blechen des Ständers 5 ausgeführten Abstandsstück, da die Wärmeleitung aufgrund des Fehlens einer Trennung zwischen Ständer und Abstandsstück besser ausfällt, insoweit die besagte Trennung einen Wärmewiderstand schafft. Da das Abstandsstück aus, hier ferromagnetischen Blechen 181 besteht, ergibt sich darüber hinaus eine Erhöhung des Mittelwerts der Dicke des Magnetjochs des Ständers. Zudem stellt sich eine Gewichtseinsparung ein, da zwar die Magnetbleche eine größere Dichte als Aluminium haben, das Volumen der einteiligen Baueinheit aus Ständer und Abstandsstück jedoch kleiner als das eines vom Abstandsstück getrennten Ständers ist, weil die Rippen aufgrund des Wegfalls der Auflagefläche für das Aufschrumpfen der Ständerbleche möglichst nahe an die Bleche des Ständers herangeführt werden können. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Ständer sowie seine Schaltenden zu kühlen und die Temperatur im Innern der elektrischen Maschine durch eingeblasene Frischluft und/oder durch aufgenommene Warmluft abzusenken.
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Es können natürlich Rippen und ein Umlauf von Kühlflüssigkeit wie in den 7 und 8 vorgesehen sein.
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Mit dieser einteiligen Vorrichtung vereinfachen und verringern sich die Bearbeitungsprobleme, wobei die Fertigungstoleranzen verkleinert werden. Außerdem kann die Tiefe der Einschnitte 182 verändert werden, ohne die Leistung der elektrischen Maschine zu beeinträchtigen. Dadurch ergibt sich der zusätzliche Vorteil einer Vereinfachung der automatischen Wicklung mit gleichzeitiger Verringerung der Höhe der Schaltenden. Die Dicke des Abstandsstücks ist veränderlich.
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Wie in den 22 und 23 zu erkennen ist, ermöglichen Ausnehmungen 191 mit Umrissen 192 eine Anpassung an die Umrisse 192 der Rippungen des Zylindergehäuses sowie die Ölwanne des Motorblocks, der in den 1, 12 und 13 und im unteren Teil von 22 durch die Bezugsnummer 62 bezeichnet wird. Die Vorsprünge 194 des Motorblocks 62 dringen in die Ausnehmungen ein, deren Form von den jeweiligen Anwendungen abhängig ist. Diese Geometrie ermöglicht eine Begrenzung des axialen Bauraumbedarfs der elektrischen Maschine 2, wobei zumindest der axiale Bauraumbedarf einer überstehend eingebauten elektrischen Maschine nicht überschritten wird, wie sie beispielsweise in 1 oder in 16 dargestellt ist, so daß man die Größe der elektrischen Maschine und/oder der Kupplung vergrößern kann.
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Diese Ausnehmungen 191 sind in einen radialen Trägerflansch 193 eingearbeitet, der das Trägerteil 134 von 6 ersetzt. Dieser Flansch 193 weist dazu eine Einfassung 190 für die Lagermittel auf, wobei er einteilig mit dem Abstandsstück 61 ausgeführt ist, das innen den Ständer 5 trägt. Dieses Abstandsstück 61 kann durch Wasser (wie beispielweise in 13 dargestellt) oder durch Luft gekühlt werden. Hier weist das Abstandsstück Rippen 183 mit Löchern 184 bis 186 wie in 21 auf, wobei die Rippen hier jedoch einstückig mit dem Flansch 193 ausgeführt sind, der eine gewundene Form mit einem halbtorischen Abschnitt 195 aufweist, um eine Aufnahme für den Läufer 6, den Ständer 5 und die Muffe 46 zu schaffen. Die Rippen 183 schließen sich an den äußeren Umfang dieses Abschnitts 195 an, dessen innerer Umfang sich an eine gerippte Zwischenscheibe 196 anschließt, die die Hülse 432 trägt und die Bohrungen 545 aufweist.
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Dieser radiale Flansch 193 trägt in seiner Mitte die Lagermittel 132, die axial auf die Achse X-X der elektrischen Maschine 2 zentriert und in der Art der Lagermittel von 6 ausgeführt sind. Diese Lagermittel 132 umfassen wenigstens ein Kugellager 132 und können in zwei verschiedenen Weisen am Flansch angebracht sein.
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Nach einer ersten Ausführungsart ist der Außenring dieses Kugellagers 132 einfach frei in der Hülse 432 eingesetzt, um die Toleranzbereiche aufzunehmen, während der Innenring fest, beispielsweise durch Aufschrumpfen, an der Welle 430 am genuteten vorderen Ende angebracht ist, um mit Innennuten des Befestigungssockels 431 in Eingriff zu kommen, der durch die Schrauben 345 an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist.
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In einer zweiten Ausführungsart sind die beiden Ringe, der Außenring und der Innenring, der Kugellager 132 fest, beispielsweise durch Aufschrumpfen, an der Hülse 432 bzw. an der Welle 430 angebracht. Die Zentrierung der elektrischen Maschine 2 erfolgt im Bereich der Kugellager 132, die dann als Zentrierelement dienen, so daß das Abstandsstück 61 diese Zentrierfunktion folglich nicht mehr übernimmt. In dieser zweiten Befestigungsart mit fest angebrachten Kugellagern muß zur Vermeidung der statischen Überbestimmtheit natürlich dafür gesorgt werden, daß die Befestigungsorgane 64, wie in 1 dargestellt, frei durch die Befestigungslöcher 184 des Abstandsstücks 61 hindurchgehen können, wodurch die Positionierung des Getriebes im Verhältnis zum Motorblock ermöglicht wird.
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Diese Gestaltung ermöglicht eine bessere Beherrschung des Luftspalts.
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Die Abführung der Wärme der Lagermittel 132 erfolgt in besonders vorteilhafter Weise durch den Flansch 193, der einen Block mit den besagten Kugellagern bildet, sowie durch die Lacher 545, die als Belüftungslöcher dienen.
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In einer anderen Ausführungsart können die Kugellager 132 natürlich durch ein Gleitlager, etwa durch ein selbstschmierendes Lager oder durch ein zweireihiges Kugellager oder durch ein einreihiges Kugellager oder durch ein Nadellager ersetzt werden.
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Wie leicht verständlich sein dürfte, ermöglicht dieses die Lagermittel 132 tragende Abstandsstück im Vergleich zu den überstehend eingebauten Maschinen, wie beispielsweise in 1 dargestellt, eine erhebliche Verringerung der durch die Kurbelwelle bedingten dynamischen Schwingungen, wodurch sich die Beherrschung des Luftspalts 7 entsprechend verbessern läßt.
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Wie leicht verständlich sein dürfte, ermöglicht der einteilig mit dem Abstandsstück 61 ausgeführte radiale Flansch eine Versteifung dieses Abstandsstücks.
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Dieses Abstandsstück, das durch den die Lagermittel 132 tragenden radialen Flansch 193 gebildet wird, ermöglicht vorteilhafterweise den Verschluß des durch das Fehlen des herkömmlichen Anlassers frei gelassenen Lochs.
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Wie in 23 zu erkennen ist, können aufgrund der gewundenen Form des Flansches der Läufer 6 und der Ständer 5 axial länger als in der Ausführungsart von 6 ausfallen.
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Der Boden des Abschnitts 195 dient als Träger für ein Erfassungsmittel 610, wie etwa für einen Drehzahl- oder Positionsgeber.
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Dieses Erfassungsmittel 610 befindet sich gegenüber einer auch als Codierrad bezeichneten Zielmarkierung 601. Diese Zielmarkierung ist in Form eines Rings ausgeführt, der an seinem Umfang eine Mehrzahl von radialen Ansätzen 602 aufweist, die dazu bestimmt sind, vor dem Erfassungsmittel 610 vorbeizulaufen. Die Zielmarkierung ist hier auf dem aufgeformten nichtmagentischen Ring angebracht, der die aus Kupfer ausgeführte Käfigwicklung des Läufers 6 bildet. Um den axialen Bauraumbedarf zu verringern, weist die Käfigwicklung eine geneigte Fläche 603 auf, die die Ansätze 602 des Codierrads 601 trägt. Die Neigung der Fläche 603 kann bezogen auf eine Querebene der Maschine zwischen 0 und 45° schwanken.
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Der Geber 610 und das Codierrad verlaufen daher nicht parallel zur Achse X-X der elektrischen Maschine 2, so daß deren axiale Länge verringert werden kann. Im Falle einer Käfigläufer-Asynchronmaschine ist daher ein Erfassungsmittel in Form eines Drehzahlgebers vorhanden. Das Codierrad ist an einem nichtmagnetischen Träger angebracht. Als Variante ist der Träger des Codierrads der Flansch eines Lüfters des Läufers 6. Das Codierrad kann natürlich durch einen zwischen 5/100 mm und 1 mm dicken ferromagnetischen Anstrichfilm ersetzt werden, der durch Aufdrucken aufgetragen oder durch eine Maske aufgespritzt wird. Als Variante kann das Codierrad ausgehend von einem magnetischen Klebefilm mit Aussparungen gebildet sein. Als Variante kann ein Harzkissen mit einem Feilspänenebel verwendet werden, so daß bei der Erhitzung in einem Ofen eine Polymerisation des Harzes stattfindet, das die Feilspäne fixiert. In allen Fällen ist der Träger des Codierrads nichtmagnetisch. Dieses Codierrad kann natürlich an der Befestigungshülse 43 von 1 angebracht sein, wie dies in den 24 und 25 zu erkennen ist. Der Geber ist dann an einem am Gehäuse 604 des Verbinders 63 befestigten Flansch 611 angebracht. Dieses Gehäuse 604 trägt in seinem oberen Teil einen Träger 605 mit drei elektrischen Anschlußklemmen 606, 607 und 608, um den Anschluß der drei vom Ständer kommenden Phasendrähte nach außen zu ermöglichen. Es kann natürlich eine hier nicht dargestellte vierte Anschlußklemme hinzugefügt werden, um den vom Ständer kommenden Nullpunkt herauszuführen. Diese Klemmen ermöglicht den Anschluß an eine Leistungselektronik.
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Die Muffe 46 ist mit einem vorstehend beschriebenen Loch 177 versehen.
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Der Kühlkreislauf des Abstandsstücks 61 kann natürlich völlig unabhängig und insbesondere vom Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors unabhängig sein. Aufgrund dieser Unabhängigkeit entfallen die Probleme im Zusammenhang mit dem Anschluß an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors, wobei außerdem eine Kühltemperatur herbeigeführt werden kann, die nicht durch die Kühltemperatur des Verbrennungsmotors bedingt ist, was sich bei jedem Anlassen des Fahrzeugs vorteilhaft auswirkt.
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Wie verständlich geworden sein dürfte, kann der Torsionsdämpfer 20a auch umgekehrt werden, wobei die zweite Führungsscheibe dann nicht mehr in die Ausnehmung 39 eingreift, insbesondere in den Ausführungsarten der 16 und 17, die eine Verringerung des axialen Bauraumbedarfs ermöglichen.
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In 26 ist das Abstandsstück 61 mit Kühlrippen 183 versehen. Bei 160 und bei 161 sind die durchgesteckt eingesetzten Schrauben für die wie vorstehend beschrieben ausgeführte Anbringung des Läufers 5 auf der Sitzfläche 47 und des Ständers 6 am inneren Umfang des Abstandsstücks 61 zu erkennen. Der Torsionsdämpfer 20a dringt in das Innere der Ausnehmung 39 ein, die identisch wie die Ausnehmung von 1 ausgeführt ist. Der Motorblock 62 ist detaillierter als in 1 dargestellt. Der Einfachheit halber sind in dieser Figur die Ausrückgabel und das Ausrücklager sowie die getriebene Welle 12 nicht dargestellt, um die Nabe 15 und das Führungsrohr 52 deutlicher darstellen zu können. Das gleiche gilt für 27.
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In dieser 27 weist die Gegenanpreßplatte 4 an ihrem äußeren Umfang, radial oberhalb der Reibbeläge 16, einen Abschnitt 49 auf, der, bezogen auf den Querteil der Gegenanpreßplatte 4, in der zum Ständer 6 entgegengesetzten Richtung axial versetzt ist. Der Abschnitt 49 erstreckt sich radial oberhalb der Reibbeläge 16. Auf der zum Ständer 6 gerichteten Fläche dieses Abschnitts 49 sind Lüftungsrippen 1202 in Form von Lüfterflügeln ausgebildet. Diese Flügel 1202 erstrecken sich zum Teil radial oberhalb der Schaltenden 8. Dadurch entsteht eine Lüftung in Form einer Fliehkraftlüftung.
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Im Motorblock 62 ist ein Absatz 65 ausgebildet. Dieser Absatz 65 kann der früheren Anbringungsstelle eines separaten Anlassers herkömmlicher Bauart entsprechen. Wie in dieser Figur zu erkennen ist, erstrecken sich die Rippen 1202 radial oberhalb des Luftspalts 7, was ebenso für den Abschnitt 49 gilt. In das Kupplungsgehäuse 14 ist wenigstens eine Öffnung 1204 radial oberhalb der Rippen eingearbeitet.
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In 28 entfällt die Öffnung 1204, wobei sie durch die Durchgangsöffnung 1205 für die Ausrückgabel ersetzt wird. Die Rippen oder Flügel 1202 sind radial ausgerichtet oder als Schraubenblatt ausgebildet. Der Lufteinlaß erfolgt am Absatz 65 auf der Seite des Motorblocks 62. Der Luftauslaß erfolgt entweder durch die Öffnung 1204 von 27 oder durch die Öffnung 1205 von 28. Die Luftzirkulation erfolgt über den Luftspalt 7. Dank der fest mit der Gegenanpreßplatte 4 verbundenen Rippen 1202 wird ein Lüfter geschaffen, der das Ansaugen von Luft durch die elektrische Maschine 2 hindurch und das radiale Ausstoßen dieser Luft mit Schaffung eines Unterdrucks in seiner Mitte ermöglicht. Entsprechend der Form der Rippen ist der Lüfter 4, 1202 entweder als Radiallüfter und/oder als Axiallüfter ausgeführt. Dieser Lüfter ist so ausgelegt, daß sich ein guter wärmetechnischer und akustischer Kompromiß ergibt. Das gleiche gilt für 5. Diese Lüftung ermöglicht die Kühlung des Läufers und des Ständers dank des Luftspalts 7, der Schaltenden 8 sowie der Gegenanpreßplatte 4 und folglich der Reibbeläge 16, wodurch die Zuverlässigkeit der Kupplung 3 gesteigert wird. Der Auslaß erfolgt in Höhe der Gegenanpreßplatte 4 in 27 oder jenseits der Kupplung 3 (28), um den insbesondere von den Reibbelägen 16 stammenden Staub auszutreiben. In allen Fällen entsteht eine Belüftung ohne Modifizierung des Abstandsstücks 61, das in dieser Figur aus Aluminium besteht. Der Motorblock wird geändert, um den Absatz 65 auszuführen. In 27 wird das Kupplungsgehäuse 14 geändert, um wenigstens eine Öffnung 1204, vorteilhafterweise mehrere Öffnungen zu schaffen. Daraus ergibt sich, daß diese Anordnung wirtschaftlich ist, da sie zur Folge hat, daß das Kupplungsgehäuse 14 und der Motorblock 62 nicht tiefgreifend verändert werden. Darüber hinaus wird es dadurch möglich, die Anbringung des Blechpakts des Ständers durch Aufschrumpfen auf dem Abstandsstück 61 zu verwenden.
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Als Variante sind, wie in 29 dargestellt, die Rippen oder Lüfterflügel 1206 am Läufer 5 an wenigstens einem seiner axialen Enden angebracht. Die Rippen 1206 sind hier an jedem axialen Ende des Läufers 5 vorgesehen. In dieser Ausführungsform sind die Rippen 1206 fest mit der Käfigwicklung verbunden. Ein Lufteinlaß 1208 und ein Luftauslaß 1207 in rohrförmiger Gestaltung sind örtlich am Abstandsstück 61 angebracht. Der Lufteinlaß 1208 befindet sich im unteren Teil des Abstandsstücks 61, während sich der Luftauslaß 1207 im oberen Teil des Abstandsstücks befindet, so daß dank der Rippen 1206 eine tangentiale Lüftung im Innern der elektrischen Maschine 2 geschaffen wird, wobei die Luft in den Kanal 1208 eintritt, um durch den Kanal 1207 wieder auszutreten. Das Vorhandensein der Rippen 1206 ist natürlich nicht unbedingt erforderlich, insoweit die Lüftung natürlich zwischen dem Einlaß 1208 und dem Auslaß 1207 stattfinden kann. Diese Art der Lüftung arbeitet geräuscharm.
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Im Lufteinlaß 1208, der insgesamt in Form eines Kanals wie der Auslaß 1207 ausgeführt ist, kann natürlich ein bei 1209 schematisch dargestellter Lüftersatz eingebaut werden, um eine Zwangsluftzirkulation zwischen dem Einlaß 1208 und dem Auslaß 1207 herbeizuführen. Diese Lüftungsart arbeitet bei hoher Geschwindigkeit gerauschärmer und ermöglicht es, die Lüftung nach Bedarf abzuschalten. Dank des Lüftersatzes 1209 ergeben sich gute Durchsatzleistungen, wobei es durch die Lüftung möglich ist, hohe Druckverluste zu verkraften. Es kann natürlich auch ein anderer Lüftersatz im Auslaßkanal 1207 entweder zusätzlich zu dem im Einlaß angeordneten oder als einziger Lüftersatz angeordnet sein. Als Lüftersatz 1209 ist hier eine Baueinheit mit einem Elektromotor zu verstehen, der ein Turbinenrad antreibt. Diese Baueinheit wird im Innern des oder der Kanäle befestigt, die den Einlaß 1208 und den Auslaß 1207 bilden.
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Vorteilhafterweise ist in der Nähe der Gegenanpreßplatte oder der Schaltenden 8 ein Temperaturfühler angeordnet, der beispielsweise am Kupplungsgehäuse 14 angebracht ist. Dieser Temperaturfühler steuert die Einschaltung des Elektromotors und folglich des Turbinenrads in Abhängigkeit von der Temperatur, um die Zwangslüftung durch einen Kanal hindurch zu schaffen, der axial durch den Motorblock 62 und die Gegenanpreßplatte 4 und radial durch das Abstandsstück 61, das Kupplungsgehäuse 14 und einen Kranz 1210 des Motorblocks 62 begrenzt wird.
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Aus dieser 29 geht natürlich mit hinreichender Deutlichkeit hervor, daß es möglich ist, den Motorblock 62 und das Kupplungsgehäuse 14 nicht zu verändern, wohingegen nur das Abstandsstück 62 modifiziert wird.
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In dieser 29 hat das Abstandsstück 61 vorteilhafterweise die Form des Abstandsstücks mit Rippen von 21 und umfaßt folglich ein Blechpaket mit Magnetblechen, das aus einer ersten Reihe von Standardblechen und aus einer zweiten Reihe von Zwischenblechen mit unterschiedlichem Außendurchmesser besteht, wobei diese Bleche an ihrem inneren Umfang die gleiche Gestaltung aufweisen.
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Die Form des Kanals 1207 bzw. 1208 ist in 30 zu erkennen. Jeder Kanal 1207, 1208 umfaßt zwei Teilumhüllungen. So ist in 30 der Kanal 1207 zu erkennen, der aus zwei Teilumhüllungen 1207a, 1207b besteht, die anhand von Stiften 1207c miteinander verbunden werden, wobei jeder Stift 1207c in ein zugehöriges entsprechenden Loch 1207d eingesetzt wird, das in die andere Umhüllung eingearbeitet ist. Das Ende jeder Umhüllung weist einen Teilsockel 1207e auf, wobei jeder Teilsockel zwei Löcher 1207g für die Befestigung des Lüftersatzes beispielsweise anhand von Schrauben oder Nieten enthält.
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31 zeigt diesen Kanal nach der Verriegelung der beiden Teilumhüllung aneinander.
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Die Kanäle können natürlich auch eine andere Form aufweisen, wie dies in den 32 und 33 zu erkennen ist. Die beiden Teilumhüllungen 1207a und 1207b sind durch ein dünnes Gelenkband 1112 aus Kunststoff miteinander verbunden, ebenso wie die Umhüllungen 1207a, 1207b. Die Stifte 1207c sind an der Teilumhüllung 1207a angebracht, während die Löcher 1207d in die Teilumhüllung 1207b eingearbeitet sind. Jede Teilumhüllung weist einen, hier um mindestens 90 Grad abgewinkelten, oberen Teil mit abgerundeter Form auf, dessen freies Ende in einem Gitter 1211 endet.
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Nach dem Verschluß der beiden Teilumhüllungen wird ein vollständiges Gitter gebildet, das insbesondere dazu dient, das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. Der Lüftersatz ist beispielsweise in dem im unteren Teil jeder Umhüllung ausgebildeten Hohlraum 1214 aufgenommen.
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In 34 ist schematisch die Anordnung Abstandsstück 61, Einlaß 1208 und Auslaß 1207 dargestellt. Um die Einlaß- und Luftauslaßkanäle zu halten, werden keine Schrauben benötigt, da die besagten Kanäle 1208, 1207 in den Rippen 183 eingelassen und zwischen dem Motorblock und dem Kupplungsgehäuse festgekeilt gehalten werden.
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In 35 ist die Anbringung des Abstandsstücks 61 mit seinem Einlaß 1208 und seinem Auslaß 1207 im Infern der rotierenden elektrischen Maschine zwischen dem Motorblock 62 und dem Kupplungsgehäuse 14 zu erkennen.
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Dadurch wird eine Anordnung geschaffen, die eine Zwangslüftung ohne Änderungen am Motorblock 62 sowie ohne Änderungen am Kupplungsgehäuse 14 ermöglicht. Der Lufteinlaß 1208 und der Luftauslaß 1207 sind daher in der Dicke des Abstandsstücks 62 vorgesehen. Unter dem Leistungsaspekt ist es wünschenswert, einen möglichst großen Außendurchmesser des Ständers zu erhalten. Dank des Abstandsstücks von 31 ergibt sich ein größtmöglicher Außendurchmesser des Ständers und gleichzeitig eine gute mechanische Festigkeit des Abstandsstücks dank der Tatsache, daß dieses aus zwei Blechreihen besteht, und zwar aus einer ersten Reihe von Standardblechen 180 zur Bildung des eigentlichen Ständers und einer zweiten Reihe von Blechen 181 mit unterschiedlichem Außendurchmesser. Es genügt, örtlich Rippen an der zweiten Blechreihe 181 zu entfernen, um den Einlaß 1208 und den Auslaß 1207 aufzunehmen.
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Die Frischluft beströmt daher den Ständer und die Schaltenden.
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Wie verständlich geworden sein dürfte, sind der Einlaß 1208 und der Auslaß 1207 der 34 und 35 senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet.
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Es ist natürlich möglich, die Teile 1213 so auszurichten, daß die Gitter 1211 in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet sind. In diesem Fall ist ein Filter in Höhe des Gitters 1211 vorgesehen, um das Eindringen von Verunreinigungen, Verschmutzungen oder sonstigen Fremdkörpern in das Innere der elektrischen Maschine 2 zu verhindern. Diese Anordnung verbessert die Kühlung der Maschine in dem Fall, in dem diese keinen Lüftersatz umfaßt.
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Wie in 36 zu erkennen ist, sind der Einlaß 1208 und der Auslaß 1207 natürlich nicht unbedingt diametral gegenüberliegend wie in den vorangehenden Figuren. So kann beispielsweise der Einlaß 1208 in der Nähe des zugehörigen Lüftersatzes für die Kühlung des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Einlaß 1208 ist daher entfernt von den von der Straße stammenden Verunreinigungen angeordnet und wird gut belüftet.
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Im Lichte von 36 ist zu erkennen, daß es durch Ausrichtung des Einlasses 1208 und des Auslasses 1207 insgesamt in einem Winkel von 90 Grad zueinander möglich ist, eine Lüftung in tangentialer Gestaltung zu schaffen.
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Der Einlaß und der Auslaß werden so gewählt, daß die nicht gekühlten Wirbelfeldbereiche begrenzt werden. Der Einlaß kann zum Auslaß gerichtet sein, um einen Verstärkungseffekt zu erzielen. Um ungekühlte Wirbelfeldbereiche zu vermeiden, kann eine tangentiale Lüftung auf zwei Ebenen in Betracht gezogen werden, wobei die Lufteinlässe und die Luftauslässe nebeneinander angeordnet und im Verhältnis zueinander axial versetzt sind. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß der Einlaß 1208 vorteilhafterweise gegenüber dem Lüftersatz des Fahrzeugs angeordnet ist, da im Falle einer Überhitzung des Verbrennungsmotors die Einschaltung des Lüftersatzes erfolgt, was der erforderlichen Kühlung des Anlassergenerators entspricht. Dieser Lüftersatz des Fahrzeugs wird durch einen im Kühlkreislauf des Fahrzeugs angeordneten Thermostat eingeschaltet. Dieser Thermostat kann verwendet werden, um die Einschaltung einer Baueinheit aus Lüfter und Turbinenrad zu steuern, die im Lufteinlaß und/oder Luftauslaß 1207, 1208 angebracht ist.
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Im Falle einer Lüftung mit Rippen, die, wie vorstehend erwähnt, am Schwungrad 13 oder am Läufer 5 angebracht sind, müssen die Parameter im Hinblick auf einen guten Kompromiß zwischen der Geräuschentwicklung und der Effizienz der Lüftung optimiert werden. Dazu gilt es, die Abmessung der Rippen (Höhe, Breite) und die Art der Rippen (konvex, gerade, konkav) entsprechend zu modifizieren, den Außendurchmesser auf das notwendige Minimum zu verringern, die Anzahl der Rippen und gegebenenfalls die asymmetrische Winkelverteilung der Rippen anzupassen. Diese Rippen können als Gußrohteile oder durch Aufformen hergestellt oder durch Verkleben, Schweißen, Verschrauben, Aufschrumpfen usw. befestigt sein.
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Mit einem Abstandsstück, das zur Befestigung des Ständers durch Aufschrumpfen dient, ist es möglich, eine Lüftung anhand von Öffnungen auszuführen, die in örtlichen Ausstülpungen oder Ausbauchungen ausgebildet sind. Durch diese Öffnungen wird die mechanische Festigkeit des Abstandsstücks daher nicht beeinträchtigt.
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In 23 ist bei 201 ein Stift zu erkennen, der in ein Zentrierloch 185 des Abstandsstücks 61 eingesetzt ist, und bei 202 eine Zentrierhülse, die ebenfalls in das gleiche Loch 185 eingesetzt ist. Der Stift 201 ist fest mit dem Motorblock 62 verbunden, während die Zentrierhülse 202 fest mit dem auch als Kupplungsglocke bezeichneten Kupplungsgehäuse 14 verbunden ist. Dank des Lagermittels 132 werden die relativen Schwingungen zwischen den Läufer 6 und dem Ständer 5 begrenzt, wodurch ein präziser Luftspalt gewährleistet ist. Aufgrund des Vorhandenseins der Stifte 201 und der Hülsen 202 bleiben jedoch radiale statische Beanspruchungen infolge des Versatzes des Motorblocks im Verhältnis zur Nase der Kurbelwelle bestehen.
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Darüber hinaus hat das Andrücken des Abstandsstücks 61 an den Motorblock 62 axiale statische Beanspruchungen zur Folge.
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Es wird vorgeschlagen, diese statischen Beanspruchungen zu minimieren. Zur Minimierung der radialen statischen Beanspruchungen werden die Stifte 201 von 23 weggelassen, während die Hülsen 202 beibehalten werden. Die Drehsicherung wird durch die durchgehenden Schrauben 64 bewirkt.
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Die axialen statischen Beanspruchungen werden durch die Verwendung von Ringen 1462 minimiert, an denen das Abstandsstück 61 gleitend verschiebbar gelagert ist. Die vorgegebene Länge zwischen dem Motorgehäuse 62 und dem Kupplungsgehäuse ist durch diese Zentrierringe 1462 bedingt.
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Die in Form von Schrauben ausgeführten Befestigungsorgane 64 gehen daher durch das Abstandsstück 61 hindurch (37) und verbinden den Motorblock 62 mit dem Kupplungsgehäuse 14, das an einem freien Ende abgestuft ist, um die Auflage der Köpfe der Befestigungsschrauben zu ermöglichen. Diese Schrauben gehen durch die Zentrierringe 1462 hindurch, die ihrerseits durch einen Durchgang 461 des Abstandsstücks hindurchgehen. Diese Zentrierringe 1462 sind axial länger als das Abstandsstück 61, das heißt, daß sie sich über das Abstandsstück 61 hinaus axial vorstehend erstrecken und daher als Distanzstück oder Abstandhalter zwischen dem Motor 62 und dem Kupplungsgehäuse 14 dienen. An jedem Ende des Abstandsstücks sind Ringe aus elastischem Material 1463, etwa aus Elastomer, angeordnet. Das Abstandsstück 61 kann sich daher axial entlang den Ringen 1462 gleitend verschieben, so daß die statischen Beanspruchungen minimiert werden.
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Wie im oberen Teil von 37 und in 38 zu erkennen ist, können die Befestigungsorgane 64 natürlich auch aus Bolzen bestehen, wobei der Motorblock dann abgestuft ist, wie dies im oberen Teil von 37 zu erkennen ist. Der Zentrierring 1462 ist dann bei 1464 verlängert, um einen Zentrierstift für das Kupplungsgehäuse 14 zu bilden.
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Das Kupplungsgehäuse 14 umfaßt natürlich wenigstens ein abgestuftes Loch 1465, um den Stift 1464 bzw. den Kopf des Schraubenbolzens aufzunehmen. Die Anzahl der Stifte 1464 ist von den jeweiligen Anwendungen abhängig, wobei in der Praxis eine geringe Anzahl von Zentrierringen 1464 mit derartigen Stiften 1464 versehen ist. Diese als Distanzstücke dienenden Zentrierringe 1462 sind aus einem starren Werkstoff, wie beispielsweise aus Stahl, ausgeführt. Das Abstandsstück 62 weist an jedem der axialen Enden eines Durchgangs 461 eine Durchmessererweiterung für die Aufnahme des elastischen Rings 1463 auf. Die Ringe 1463 sind daher am Abstandsstück angebracht.
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Als Variante sind der Motorblock 62 und das Kupplungsgehäuse 14 örtlich ausgetieft, um die elastischen Ringe 1463 aufzunehmen. Diese Ringe können miteinander verbunden sein, um einen Kranz zu bilden und dadurch eine Abdichtung zu schaffen.
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Als Variante sind diese elastischen Ringe einzeln um einen Zentrierring 1462 eingesetzt.
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Als Variante (38) sind die Zentrierstifte 1467 getrennt vom Zentrierring 1462 ausgeführt. Diese Zentrierstifte 1467 bestehen aus Hülsen, die an den Köpfen der Schraubenbolzen eingesetzt sind, und sie sind jeweils einzeln in ein abgestuftes Loch 1465 des Kupplungsgehäuses 14 und in eine in den Zentrierring 1462 eingearbeitete Einsenkung 1466 eingesetzt. Diese Einsenkung 1466 befindet sich natürlich gegenüber dem Loch 1465 und ist mittels einer Erweiterung des Innendurchmessers des Zentrierrings 1462 an seinem betreffenden freien Ende ausgebildet. Die Zentrierringe 1462 ermöglichen einen Abbau der Schwingungen.
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Die Zentrierung auf der Seite des Zylindergehäuses erfolgt daher durch die Lagermittel 132, während die Zentrierung auf der Seite des Getriebes durch die Stifte 1464 oder 1467 erfolgt, wobei die axialen Beanspruchungen durch den axialen Freiheitsgrad ausgeglichen werden, der durch die Zentrierringe 1462 geschaffen wird.
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Die Sacklöcher 170 von 17 können natürlich mit vertikalen Kanälen verbunden sein, die am äußeren Umfang des Abstandsstücks 46 münden, um ein einfaches Entformen der Löcher 170 zu ermöglichen.
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Die Lufteinlässe und Luftauslässe 1208, 1207 können natürlich aus Löchern bestehen, wenn das Abstandsstück eine große Dicke aufweist.
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Wie mit hinreichender Deutlichkeit aus der Beschreibung und aus den Figuren hervorgeht, ermöglicht die mittige Ausnehmung 39 einen Zugang zu den Köpfen der Befestigungsschrauben zur Befestigung des Antriebsschwungrads 13 an der Ausgangswelle 11 (Kurbelwelle) des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.
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In den Figuren ist das Abstandsstück 61 axial kürzer als das Schwungrad 13.
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Das Trägerteil, beispielsweise der Flansch 193 hat eine hohle Form, um den Ständer und den Läufer teilweise aufzunehmen.
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Dieses Trägerteil kann an seinem inneren Umfang den Ständer tragen, während der am Schwungrad 13 angebrachte Läufer dann den Ständer umgibt. Dadurch ist es möglich, die Strukturen in 12 umzukehren.
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Es besteht die Möglichkeit, daß der Torsionsdämpfer nicht in die mittige Ausnehmung eindringt.
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Die Läufer der 1 und folgende können natürlich mit wenigstens einer Reihe von Rippen 1206 versehen sein. Das Schwungrad 13 dieser Figuren kann mit Rippen und/oder Löchern wie in den 5 und 27 versehen sein. Diese Kühlungsart kann mit derjenigen der 13, 14 kombiniert werden. Dabei sind alle Kombinationen möglich.
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Als Variante ist der Träger 21 starr mit der Nabe 15 verbunden, so daß das Vorhandensein eines Torsionsdämpfers nicht unbedingt erforderlich ist.