DE3243514C2 - - Google Patents
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- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ein- und Nachstellen der Luftspalter zwischen Ständer- und Läuferteil einer elektrischen Maschine bei einer Antriebsanordnung für ein
Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Antriebsanordnung ist aus der DE-PS 6 56 668
in der Weise bekannt, daß an einem ringförmigen Flanschfortsatz
des Motorgehäuses über eine Paßfuge ein Trägerflansch für den
Stator und an diesem Trägerflansch über eine weitere Paßfuge das
Getriebegehäuse angreift. Wie die Befestigung der Teile im ein
zelnen ausgeführt ist, bleibt offen. Erfolgt die Montage von
Stator und Getriebegehäuse am Motorgehäuseflansch als vormon
tierte Einheit oder die Montage des Stators gleichzeitig mit der
Montage des Getriebegehäuses durch den Stator-Trägerflansch
übergreifende Schrauben, so ergeben sich erhebliche Schwierig
keiten, wenn eine exakte Einstellung und Kontrolle des Luft
spalts der elektrischen Maschine vorgenommen werden soll.
Bei den Antriebsanordnungen nach den DE-OS 29 25 675, 29 25 219
und 30 13 424 ist der Ständer der elektrischen Maschine direkt
an dem das Schwungrad und die Kupplung übergreifenden ortsfesten
Kupplungsgehäuse befestigt, das seinerseits mit dem Motorgehäuse
verbunden ist. Bei der Montage einer derartigen Antriebsanord
nung ergeben sich ebenfalls erhebliche Schwierigkeiten für eine
exakte Einstellung und Kontrolle des Luftspaltes der elektri
schen Maschine, der ein wesentliches Kriterium für die in der
elektrischen Maschine verursachten Verluste darstellt. Wenn näm
lich der Ständer unmittelbar an dem Kupplungsgehäuse befestigt
ist, kann während der Montage dieses Kupplungsgehäuses an dem
Motorgehäuse eine Kontrolle und exakte Einstellung des Luftspal
tes zwischen dem an dem Kupplungsgehäuse befestigten Stän
derteil und dem an dem Schwungrad montierten Läuferteil nicht
durchgeführt werden. Fertigungstoleranzen des Kupplungsge
häuses und seiner Befestigung einerseits sowie des Schwung
rades andererseits beeinflussen bei dieser Montageart in
unkontrollierbarer Weise die Größe des Luftspaltes und damit
die Größe der Verluste der elektrischen Maschine ganz wesent
lich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher
darin, bei eine Antriebsanordnung der im Oberbegriff des Patent
anspruchs angegebenen Art A zu schaffen, bei dem der Luftspalt
zwischen dem Ständerteil und dem Läuferteil der elektrischen
Maschine zur Reduzierung der Verluste exakt ein- und nachstell
bar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die in dem Kennzeichen
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Dadurch, daß ein
den Ständer der elektrischen Maschine tragender, ringförmiger
Trägerflansch vorgesehen ist, der unmittelbar an dem Motorge
häuse befestigt ist, wird eine unabhängig von der Befestigung
des Kupplungsgehäuses vornehmbare Halterung des Ständerteils
an dem ortsfesten Motorgehäuse erreicht, wobei eine exakte Ein
stellung des Luftspaltes zwischen dem Läuferteil und dem Stän
derteil unter Einhaltung geringstmöglicher Werte möglich wird.
Das Kupplungsgehäuse kann dann, wie aus den Unteransprüchen
vorgeht, entweder an diesem dann als Zwischenflansch fungieren
den Trägerflansch, oder aber diesen Trägerflansch übergreifend
ebenfalls an dem Motorgehäuse befestigt werden. Die Erfindung
bietet also die Möglichkeit, den die Verluste der elektrischen
Maschine wesentlich bestimmenden Luftspalt zwischen dem Ständer-
und dem Läuferteil exakt ein- und gegebenenfalls bei späteren,
beispielsweise reparaturbedingten Montagen nachzustellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung
näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Schwungradbereich
einer Kraftfahrzeugantriebsanordnung,
bei der das Kupplungsgehäuse am Trägerflansch als Zwischenflansch befestigt ist.
Fig. 2 in einer Ausschnittszeichnung die Befestigung des Kupplungsgehäuses den Trägerflansch übergreifend, direkt am Motorgehäuse.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einer Antriebsanordnung
für ein Kraftfahrzeug gezeigt, die im Prinzip der Ausführung nach
der DE-OS 29 25 675 entspricht, und die neben einer schwungrad
losen Kurbelwelle 1 des als Antriebsmotor vorgesehenen herkömmli
chen Verbrennungsmotors ein Schwungrad 4 aufweist, das über eine
erste als Trenn- und Anfahrkupplung ausgebildete Kupplung 5 mit
der Abtriebswelle 2 und über eine zweite Schwungradkupplung 6 mit
der Verbrennungsmotor-Kurbelwelle 1 verbindbar ist. Die erste
Trenn- und Anfahrkupplung 5 entspricht im wesentlichen den Kupp
lungen üblicher Kraftfahrzeuge und weist neben einem axial un
verschiebbaren Druckplattenteil 8 ein axial verschiebbares Druckplat
tenteil 9 auf, das über eine an einem mit dem Schwungrad 4 starr
verbundenen Trägerblech 13 abgestützte Tellerfeder 10 betätigbar
ist. Zwischen den beiden Druckplattenteilen 8 und 9 befindet sich
eine Kupplungsbeläge tragende Kupplungsscheibe 11, die über
ein Nabenteil 12 drehfest auf der zu dem hier nicht dargestellten
Geschwindigkeitswechselgetriebe führenden Abtriebswelle 2 gehal
ten ist.
Die beiden Druckplattenteile 8 und 9 der ersten Trenn- und Anfahr
kupplung 5 sind ebenso wie ein axial unbewegliches Druckplatten
teil 16 und ein axial bewegliches Druckplattenteil 17 der zweiten
Schwungradkupplung 6 zumindest drehfest mit einer Trägerscheibe 7
verbunden und bilden zusammen mit dieser einen wesentlichen Teil
der Masse des Schwungrades 4. Dabei ist die Trägerscheibe 7 in
ihrem radial äußeren Bereich glockenförmig ausgebildet und
übergreift in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die zweite
Schwungradkupplung 6 zur starren Befestigung des axial fest
stehenden Druckplattenteils 16. An ihrem inneren Umfang ist
die Trägerscheibe 7 mit einem Radteil 20 verbunden, das über
zwei mit gewissem Abstand angeordnete Kugellager 21 in einer
zentralen Ausnehmung der Kurbelwelle 1 des Verbrennungsmotors
gehalten ist. Zu diesem Zweck ist der Außenring 22 dieser Ku
gellager 21 unter Zwischenschaltung einer Distanzbuchse 23 an
einem Flansch 24 der Kurbelwelle befestigt, wobei zwischen
der Distanzbuchse und einem entsprechenden Ringflansch des
Lageraußenringes 22 eine Mitnehmerscheibe 19 der zweiten
Schwungradkupplung 6 spielfrei befestigt ist. Diese Mitnehmer
scheibe 19 ist mit einer die Kupplungsbeläge der Schwungrad
kupplung 6 aufnehmenden Kupplungsscheibe 18 in der Weise ver
bunden, daß in Umfangsrichtung Spielfreiheit herrscht, dagegen
in axialer Richtung eine gewisse Beweglichkeit zum Ein- und Aus
rücken der Kupplung möglich ist.
Zur Betätigung des axial verstellbaren Druckplattenteils 17 der
Schwungradkupplung 6 dient eine Tellerfeder 14, die über ein in
einer Ausnehmung des Radteils 20 geführtes Nabenteil 15 von ei
ner hier nicht dargestellten, durch die hohl ausgeführte Abtriebs
welle 2 greifenden Betätigungsstange betätigbar ist.
Selbstverständlich kann anstelle dieses in dem Ausführungsbei
spiel gezeigten Doppelkupplungssystems auch eine herkömmliche
Schwungrad-Trennkupplungs-Anordnung, etwa gemäß den Offenlegungs
schriften 29 25 219 und 30 13 424 vorgesehen sein.
Die mit 3 insgesamt bezeichnete elektrische Maschine zum Anlas
sen des Verbrennungsmotors und gegebenenfalls Direktantrieb des
Kraftfahrzeugs im Wege des Hybridbetriebes besteht aus einem ein
Dynamoblech-Paket 30 und Wicklungen 31 aufweisenden Ständer sowie
aus einem Läufer, der hier im wesentlichen durch das Blechpaket 34
angedeutet ist. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine als
Asynchronmaschine mit einem einen Kurzschlußkäfig besitzenden
Läufer ausgebildet. Der Läufer ist an dem Schwungrad 4, hier
etwa radial oberhalb der ersten Trenn- und Anfahrkupplung 5
befestigt, wobei sich zwischen dem Läuferteil und dem Ständer
teil ein mit 35 bezeichneter Luftspalt ergibt, der zum
Zwecke der Kleinhaltung der elektrischen Verluste möglichst
gering zu halten ist.
Um nun diesen Luftspalt möglichst genau ein- und nachstellen zu
können, wird der aus dem Blechpaket 30 und den Wicklungen 31
bestehende Ständer mittels eines ringförmigen Trägerflansches 27
unmittelbar an dem mit 25 bezeichneten ortsfesten Motorgehäuse
befestigt, wobei das Blechpaket 30 in eine Ausnehmung 32 des Träger
flansches 27 eingesetzt ist. Dieser Flansch kann durch geson
derte, hier nicht dargestellte Befestigungsschrauben selbständig
an dem Motorgehäuse 25 befestigt werden, wobei diese Befestigungs
schrauben zweckmäßigerweise gleichmäßig über den Umfang verteilt
angeordnet sind. Anschließend, das heißt nach Abringung des
Flansches 27 und Einstellung und Justierung des Standes 30, 31
der elektrischen Maschine 3 wird ein das Schwungrad 4 und die Kupp
lungen 5, 6 abdeckendes Kupplungsgehäuse 26 bei dem in der Fig. 1
gezeigten Ausführungsbeispiel an dem ringförmigen Trägerflansch 27
befestigt, wobei zum Zwecke der Justierung sowohl des Flansch
teils 26a des Kupplungsgehäuses 26 gegenüber dem Trägerflansch 27
als auch dieses Trägerflansches 27 gegenüber dem Motorgehäuse 25
Paßhülsen 28 und 29 verwendet werden können. Die Befestigung des
Kupplungsgehäuses 26 erfolgt dann mit Hilfe von in Gewindelöcher
des Motorgehäuses 25 einschraubbaren Gewindebolzen 37, an deren
freien Enden unter Zwischenlage von Sicherungsscheiben 39 Befesti
gungsmuttern 38 aufgeschraubt werden. Bei dieser Befestigung des
Kupplungsgehäuses 26 kommt noch ein ringförmiger Steg 33 des
Kupplungsgehäuses 26 zur Anlage an dem Ständerpaket 30.
Bei der Ausführung nach der Fig. 2 ist der dort mit 42 bezeichne
te Trägerflansch zur Aufnahme des aus dem Blechpaket 30 und den
Wicklungen 31 gebildeten Ständers der elektrischen Maschine
nicht als Zwischenflansch, sondern als selbständig und im wesent
lichen unabhängig von dem Kupplungsgehäuse 26′ an dem Motorgehäu
se 25 unter Verwendung von durch Flanschaugen 46 greifenden Schrau
ben 47 befestigbarer Flansch ausgebildet. Dabei ist das Ständer
blechpaket 30 in einer Ausnehmung 43 des Trägerflansches 42 ge
halten und wird durch einen Halte- und Justierring 44, der mittels
Schrauben 45 an dem Trägerflansch 42 befestigt werden kann, fest
gelegt. Anschließend also nach der Halterung und Ausrichtung des
Ständerteils 30, 31 der elektrischen Maschine wird das Kupplungs
gehäuse 26′ selbständig an dem Motorgehäuse 25 befestigt, wobei
dieses dann nicht nur über die hier nicht mehr gezeigten Kupplun
gen und das Schwungrad, sondern auch über den Trägerflansch 42
greift. Diese Befestigung erfolgt dabei mit Hilfe von Befesti
gungsschrauben 38′, die durch am Umfang des Kupplungsgehäuses 26′
vorgesehene Befestigungsaugen 26a′ greifen.
Abweichend von der zuvor beschriebenen Montageweise könnte der
den Ständer der elektrischen Maschine aufnehmende Trägerflansch,
sei er nun als Zwischenflansch wie in Fig. 1 oder selbständiger
Flansch wie in Fig. 2 ausgebildet, zunächst an dem Motorgehäuse
auch nur soweit befestigt werden, daß eine Einstellung des Luft
spaltes während der Montage möglich wird. Eine endgültige Fixierung
und ausreichende Haltekraft für den Dauerbetrieb könnte dann mit
Hilfe des Befestigungsflansches des Kupplungsgehäuses aufgebracht
werden, wobei bei der Ausführung nach der Fig. 2 entweder die
Toleranzen so festgelegt werden, daß das Kupplungsgehäuse den Trä
gerflansch durch Verklemmen festhält, oder indem geringfügig ver
formbare, etwa aus einem dichtungsähnlichen Material bestehende Halte-
oder Einlegeringe zwischengelegt werden.
Claims (1)
- Verfahren zum Ein- und Nachstellen des Luftspaltes zwischen Ständer- und Läuferteil einer elektrischen Maschine bei einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungs motor, einem der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zugeordneten Schwungrad, einer das Schwungrad mit dem Abtrieb verbindenden, ein Kupplungsgehäuse aufweisenden Kupplung und der elektrischen Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs und/oder Anlassen des Ver brennungsmotors, die einen mit dem rotierenden Schwungrad ver bundenen Läufer und einen Ständer aufweist, der in einem zusätz lich zum Kupplungsgehäuse vorhandenen, zur Befestigung am Motor gehäuse eingerichteten, ringförmigen Trägerflansch gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Trägerflansch (27; 42) zeitlich vor dem Kupplungs gehäuse (26; 26′) und unabhängig von diesem direkt am Motor gehäuse (25) montiert wird und
- - daß das Kupplungsgehäuse (26; 26′) nach Montage des Träger flansches (27; 42) an diesem als Zwischenflansch (Fig. 1) oder diesen übergreifend direkt am Motorgehäuse (25) befestigt wird (Fig. 2).
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