WO2000010827A2 - Antriebsstrang - Google Patents

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WO2000010827A2
WO2000010827A2 PCT/DE1999/002483 DE9902483W WO0010827A2 WO 2000010827 A2 WO2000010827 A2 WO 2000010827A2 DE 9902483 W DE9902483 W DE 9902483W WO 0010827 A2 WO0010827 A2 WO 0010827A2
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WO
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drive train
particular according
drive
electrical machine
flange
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PCT/DE1999/002483
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English (en)
French (fr)
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WO2000010827A3 (de
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Laszlo Man
Guido Rudkoski
Rolf Meinhard
Christophe Schwartz
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh
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Publication date
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Priority to AU64631/99A priority patent/AU6463199A/en
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Definitions

  • the invention relates to a drive train, in particular for a motor vehicle, at least
  • a drive element such as an internal combustion engine with a
  • Output shaft such as a transmission input shaft and an electrical machine
  • Such devices are for example for hybrid drives and starter generators
  • the rotor of the electrical machines according to the prior art is mounted on the crankshaft of the internal combustion engines, and the stator is fixed to the housing.
  • the electrical machine If the electrical machine is to serve as a starter for the drive element, it can be switched off
  • the pulse start method that is to say the electrical machine rotates before the start and then one is provided between the drive element and the electrical machine
  • the object of the invention is therefore to improve the drive train
  • Coupling system for separating the electrical machine from the drive and / or
  • the object is achieved by a drive train, in particular for a motor vehicle,
  • an output element such as a transmission with a
  • Output shaft such as a transmission input shaft, and an electrical machine
  • the electrical machine having a stator connected to the housing of the drive or driven element in a rotationally fixed manner and one by means of at least one in the power flow
  • two clutches is a dog clutch.
  • the assembly can be
  • the electrical machine can be mounted radially inside or radially outside on the bearing flange
  • Ball bearings offset axially on the bearing flange or a ball bearing with two ball tracks
  • bearings - a locking ring can be provided.
  • the rotor and stator can be accommodated on a common or on separate flanges, at least one flange being attached on the housing side and the rotor and stator being rotatably mounted relative to one another.
  • the immediate spatial assignment of the bearing of the rotor and stator, for example on a common flange, can be particularly advantageous because it
  • Gap impacting elastic behavior of components can be minimized.
  • radially extending disk parts can be provided as flanges
  • Flange on the housing - for example tabs - may be provided. Can be beneficial
  • bearing ring on the outer circumference of the bearing flange and its attachment to its inner circumference.
  • the flanges can expediently be formed from correspondingly shaped sheet metal parts.
  • Fasteners are formed using sheet metal working methods, so that the flange
  • stator can be formed on a flange from a further annular flange which is connected to the bearing flange by means of rivets, screws, caulking or the like
  • the rotor or stator can be on one on one
  • first flange molded or welded receptacle may be arranged
  • section can be L-shaped, wherein one leg can form the receptacle for the rotor.
  • the fastening means of the second flange can be, for example, over the circumference
  • the rotor is axially secured on the bearing flange in both directions by means of stops
  • a stop can be provided in the flange against which the rotor
  • .d for example in the form of an annular disc or a retaining ring on the Lager ⁇
  • Example can be provided that the second flange ver ⁇ a radially outward
  • the rotor can be received on an annular nozzle, which is radial
  • the electrical machine as a structural unit is in power
  • the pressure plate and / or the pressure plate of the coupling can be
  • Unit of the electrical machine can be integrated so that the modular unit with the
  • the 10 bond is made, which may be releasable, that is, it may be a connector, teeth or the like.
  • the detachable connection can be advantageous
  • the drive and the output shaft can compensate. This can be achieved
  • a possible exemplary embodiment can be formed by means of a plug connection
  • Bore ring has the frictional connection between the clutch and electrical
  • At least one leaf spring can be interposed between the ring and the coupling-side or rotor-side fastening, to separate both parts
  • the pins of the detachable connection can be used with the
  • elements can be made using a flexible drive flange that is attached to a circumferential
  • the drive flange being designed so that it rotates direction is stiff and flexible in the axial direction. This can be achieved
  • Sheet metal is assembled, the sheet metal parts thinner than 1 mm, preferably 0.3 -
  • the leaf springs can be. Furthermore, it may be advantageous to accommodate the leaf springs radially, preferably approximately centrally between the rotor and the bearing of the rotor on the bearing flange which is fixed to the housing.
  • the at least one leaf spring can on the Druck ⁇
  • A can be, the leaf springs are supported on the one hand on the ring and on the other hand on the component receiving it.
  • A can be used to unlock the electrical machine from the drive and output elements
  • second clutch can be a claw clutch, which advantageously distinguishes three
  • the drive element is connected to the electrical machine, the driven element
  • the first position can be provided, for example, the drive element directly
  • position 1 is the position for regular driving operation in which the electric machine is switched on
  • the drive element is coupled and generates electricity.
  • the drive element is also supported by
  • the machine is controlled accordingly.
  • the second position can be used to move the vehicle with the electric machine, and when the clutch is closed, the vehicle can be moved by means of the electrical machine are braked, whereby electrical energy is obtained and the
  • the clutch can be closed and the drive
  • the auxiliary clutch can be actuated manually, hydraulically, pneumatically or electrically using simple means, a combination of the aforementioned means also being used can be, since it is lighter than a friction clutch and described except for the above
  • ne optional situation can be operated without synchronization.
  • the auxiliary clutch is automatically removed according to the ent without any direct action by the driver
  • chers which, for example, is arranged on the drive shaft in the axial direction.
  • the profile of the slide can be made axially or
  • the slide can be directly in the third position
  • the damping device with at least
  • the damping device be designed and contain a friction device.
  • Another, second damping device can be between the friction linings and the Ab ⁇
  • the damping device primarily has the task of a possible
  • a motor vehicle with the drive train according to the invention can be in a variety of
  • Operating modes can be operated, for example, by the electrical machine in the
  • the drive element can be from the electrical machine
  • Machine can move the motor vehicle alone or in connection with the drive element and / or the motor vehicle can be braked by means of recuperation, in which case the drive element can be decoupled.
  • FIG. 1 shows a section through an embodiment of a drive train according to the invention
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a releasable connection of a drive train described in FIG. 1,
  • FIG. 1 describes an exemplary embodiment of a drive train 1 according to the invention
  • the drive plate 3 may be axially elastic to wobble the An ⁇
  • the pressure plate 4 of the clutch 5 is screwed radially on the outside of the drive plate 3. On the opposite side of the drive shaft 2 is on the
  • the pressure plate 7 is attached by means of leaf springs 7a attached to the clutch cover 6, which are attached to the pressure plate 7 and clutch cover 6 distributed over the circumference on a radially outer region of the pressure plate 7,
  • Sliding sleeve 10 and the operating lever 11 is axially displaced. Axially between the pressure plate 4 and the pressure plate 7 is the gate function known per se in its mode of operation.
  • Output element shown in more detail for example, initiated a transmission.
  • housing 70 arranged electrical machine 50 to form an elastic
  • the fastening means 20 reach through
  • FIG. 2 shows an alternative fastening of the receiving ring 21 to the clutch cover
  • a leaf spring 23 is provided which extends from
  • Rivets is attached to the clutch cover 6, so that an axial offset between the receiving ring 21 and the clutch cover 6 is compensated for by the action of the leaf springs 23 evenly distributed over the circumference, between three and
  • Rotor 51 are attached, which is equipped with domes 56a for material reinforcement
  • the pins 54 are preferably riveted to the carrier flange 56 and indicate
  • the carrier flange 56 is axially formed on its outer circumference in the direction of the coupling 5
  • a stop 58 is stamped in the receptacle 57.
  • auxiliary flange 59 with a corresponding receptacle 60
  • an embossing serving as a stop 61 is also provided.
  • the auxiliary flange 59 is connected to the carrier flange 56 by means of rivets 62 on a circumference running radially inside the receptacle of the rotor 51. On its inner circumference
  • the carrier flange 56 is formed axially in the direction of the gear housing 70 and assumes
  • roller bearing 64 arranged at the same height as the axial center of the electrical machine 50, as a result of which the carrier flange 56 is rotatably mounted on the bearing flange 71
  • the bearing flange is like the flanges 56, 60 a sheet metal part and takes on an axially shaped outer ring surface which extends in the direction of the coupling
  • the bearing flange 71 has a radial outward direction
  • the stator 52 of the electric machine 50 is connected to the connecting part 52a, which is the
  • Cooling of the electrical machine 50 may include, connected to a housing part 70a of the transmission 70, so that both the rotor 51 and the stator 52 are arranged fixed to the housing.
  • Plug connection 53 or via the leaf springs 23 described in Figure 2 takes place.
  • the assembly is carried out in such a way that the complete coupling 5 with the receiving ring 21
  • FIG. 3 shows a drive train 101 which is essentially comparable to the drive train 1 and has a drive shaft 102, an electrical machine 150 and a clutch 105 and an output shaft 118.
  • the electrical machine is
  • ne 150 axially housed between the drive shaft 102 and the clutch 105 and mounted on a bearing flange 171.
  • the Lagerfiansch in turn runs in the area of his
  • stator 152 with its mounting flange 152a, the
  • Ring 171a formed on its radially outer ring surface 171b for improvement
  • Carrier flange 156 made of material is received and supported by means of a shoulder 156a, the two roller bearings 164 being spaced apart by means of a web 156b provided on its inner circumference.
  • the outer circumference of the carrier flange 156 is
  • the rotor 156 is braced against the stop 158 by means of the stop ring 161
  • the electrical machine 150 which works according to the synchronous, asynchronous or reluctance principle
  • end profile 104 which is attached to the axial contour of the electrical machine 150
  • the pressure plate 104 is centered and screwed on an adapter piece 102a, the adapter piece 102a bridges the one claimed by the electrical machine 150
  • crankshaft 102 axial space and is screwed to the crankshaft 102.
  • ten 120 are attached to the pressure plate 104 by means of the rivets 120a.
  • the assembly of the drive train 101 is comparable to the drive train 1 in FIG.
  • the transmission input shaft 118 is centered in the adapter piece 102a by a slide bearing 102b.
  • FIG. 4 shows a drive train 201 similar to the drive train 101 with a
  • the coupling 205 arranged electrical machine 250.
  • the bearing flange 271 and support flange 256 are on one another
  • flange 256 takes the rolling elements 264 along on an axially integrally formed receptacle 256a
  • an axial stop 256b on its outer circumference and extends approximately radially outward, its radially outer region being bent axially in the direction of the coupling 205 such that an axially aligned with the carrier flange 256 in the direction of An ⁇
  • An axial stop 258 of the rotor 251 is provided on the carrier flange.
  • the rotor 251 is mounted on the
  • Receiving ring 257 ' axially and radially secured and / or shrunk by caulking.
  • Coupling 205 and the electrical machine are carried out by means of a flexible drive plate 223, which on the crankshaft adapter 202a, for bridging the axial space requirement
  • the flexible drive plate 223 consists of several thin plates of one thickness
  • the drive shaft 202 is axially flexible.
  • a bolt circle is provided radially on the outside, into which rivets 220 engage, which on the one hand are connected to the carrier flange 256 and
  • the output shaft 218 is isolated.
  • the output shaft 218 is not on the drive in this embodiment
  • connection methods such as one
  • Screwing, riveting or the like can be used.
  • FIG. 5 shows a drive train 301 with an electrical machine 350 which
  • the stator of the electric machine 350 is
  • Receptacle 371a is provided, on which, with the roller bodies 363 interposed, the carrier
  • gerflansch 356 by means of an axially aligned receptacle 356a, which has a circumferential
  • a torsional vibration damper 312 with an output part 312a is suspended by means of rivets 320 distributed over the circumference.
  • the slider 315 is provided by means of an output shaft 318 drilled in a hollow
  • friction linings 313b forms one with the pressure plate 307 and pressure plate 304
  • a small capacity damper 313c serves as an idle damper and / or as a radial offset compensation between the drive shaft 302 and
  • the release mechanism 309 is mechanical, pneumatic, hydraulic, electrical and / or by similar means
  • Release lever 309 and push rod 318a can be in the form of control programs
  • Tax management for the entire motor vehicle which can be designed for a sporty and / or economical driving style.
  • the unit consisting of electrical machine 350 and arranged radially inside
  • Coupling 305 can be preassembled and is pushed onto the drive shaft 302
  • flywheel 302a which is provided a flywheel 302a, and screwed to the housing 370.
  • the output element is then mounted on the drive element.
  • Machine 350 is surrounded on the output side by a housing 350a which is on the output side
  • the function of the drive train 301 is explained in more detail below.
  • 301 is suitable as a dual-mass flywheel since the primary flywheel 302a in connection with the torsional vibration damper 312, which is designed accordingly
  • clutch 305 is mobile as is known, the electric machine 350 running as a current generator, if so desired. Is not the operation as a power generator desired, it is disconnected from the power supply and runs at idle or it closes
  • the drive element can be started in a conventional manner, whereby
  • clutch 305 must be open and slide 315 in position
  • Position "3" It can be advantageous if these processes are automatically carried out by a vehicle management. Furthermore, the electrical machine in position "1" can support the drive element as a so-called “booster” in propulsion.
  • drive shaft 302 In position "2" of slide 315, drive shaft 302 is from the rest of the drive train
  • machine 350 is used as a power generator.
  • au ⁇
  • the electrical machine can generate electrical energy in the swing-useful mode if it was previously accelerated by the input or output element or it can turn idle to later use the kinetic energy for a pulse start
  • the drive element can be in this position without intermediate switching
  • the slide 315 is not synchronized in its switching operations, since the switching operations

Abstract

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement und einer elektrischen Maschine.

Description

Antriebsstranα
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zumindest
bestehend aus einem Antriebselement, wie einer Brennkraftmaschine mit einer
Antriebswelle, wie einer Kurbelwelle, einem Abtriebselement, wie einem Getriebe mit einer
Abtriebswelle, wie einer Getriebeeingangswelle sowie einer elektrischen Maschine,
bestehend aus einem mit dem Gehäuse des Antriebs- oder Abtriebselements drehfest
verbundenen Stator, und einem mittels zumindest einer im Kraftfiuß zwischen Antriebswelle
und Abtriebswelle vorgesehenen Kupplung abkoppelbaren Rotor.
Derartige Einrichtungen sind beispielsweise für Hybridantriebe und Startergeneratoren
vorgesehen und aus den DE-OS 29 25 219, 29 25 675 und 30 13424 bekannt. Die
Lagerung des Rotors der elektrischen Maschinen nach dem Stand der Technik erfolgt auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschinen, der Stator ist gehäusefest angebracht.
Nachteilig ist hierbei, daß die Drehungleichförmigkeiten des Antriebselements den
elektrischen Spalt zwischen Rotor und Stator während des Betriebs kontinuierlich
verändern, so daß der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine eingeschränkt wird und im
Extremfall die elektrische Maschine geschädigt wird. Weiterhin muß der Spalt der elektrischen Maschine zumindest nach dem Einbau justiert werden.
Soll die elektrische Maschine als Anlasser für das Antriebselement dienen, kann es aus
Gründen der Auslegung der elektrischen Maschine sinnvoll sein, die Impulsstartmethode zu verwenden, das heißt, die elektrische Maschine dreht sich bereits vor dem Start und dann wird eine zwischen Antriebselement und elektrischer Maschine vorgesehene
Kupplung geschlossen, wodurch das Antriebselement gestartet wird. Nachteil dieser
Methode ist die Notwendigkeit von zwei Kupplungen, wenn nicht aus der Neutralstellung
des Getriebes gestartet werden soll. Diese Kupplungen erfordern normalerweise
bedeutend mehr Betätigungskraft und sind technisch aufwendig und daher entsprechend
teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen dahingehend verbesserten Antriebsstrang
vorzuschlagen, der eine konstante Einstellung des elektrischen Spalts zwischen Rotor und Stator bei auftretenden Drehungleichförmigkeiten des Antriebselements vorsieht, wobei der Spalt nicht während oder nach der Montage an die Antriebswelle eingestellt werden muß.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine kostengünstigere und leichter betätigbares
Kupplungssystem zur Trennung der elektrischen Maschine von Antriebs- und/oder
Abtriebselement vorzusehen.
Die Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug gelöst,
der zumindest aus einem Antriebselement, wie einer Brennkraftmaschine mit einer An¬
triebswelle, wie einer Kurbelwelle, einem Abtriebselement, wie einem Getriebe mit einer
Abtriebswelle, wie einer Getriebeeingangswelle, sowie einer elektrischen Maschine be-
steht, wobei die elektrische Maschine einem mit dem Gehäuse des Antriebs- oder Abtriebselements drehfest verbundenen Stator und einem mittels zumindest einer im Kraftfluß
zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle vorgesehenen Kupplung abkoppelbaren Rotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine auf einem gehäusefest angebrachten Lagerflansch gelagert ist und/oder als modulare Baueinheit montierbar ist.
Weiterhin wird die Aufgabe durch einen derartigen Antriebsstrang gelöst, der zumindest
zwei Kupplungen vorsieht, die die elektrische Maschine einerseits von dem Antriebselement und andererseits Abtriebselement abkoppelbar machen, wobei zumindest eine der
beiden Kupplungen eine Klauenkupplung ist.
Vorteilhaft ist die Möglichkeit, in einem Antriebsstrang der erfinderischen Gattung die Ju¬
stierung des zwischen Rotor und Stator einzustellenden Spalts vor der Montage vorzu¬
nehmen, so daß diesbezüglich kein weiterer Bedarf an fachlich anspruchsvollen Einstellar-
beiten bei der Endmontage der elektrischen Maschine nötig ist. Die Montage kann bei¬
spielsweise mittels des Lagerflansches an das Gehäuse des Antriebs- oder Abtriebsele¬
ments, an deren Nahtstelle oder an beiden Gehäusen gleichzeitig erfolgen. Dabei kann die elektrische Maschine radial innerhalb oder radial außerhalb auf dem Lagerflansch gelagert
sein. Zur Sicherung einer kipp- und taumelfreien Lagerung kann es vorteilhaft sein, zwei
axial auf dem Lagerflansch versetzte Kugellager oder ein Kugellager mit zwei Kugelbahnen
oder alternative Lagermöglichkeiten, die diese Anforderungen erfüllen - beispielsweise eine Gleitlagerung - zu verwenden. Gegen axialen Versatz der - beziehungsweise des Kugel¬
lagers - kann ein Sicherungsring vorgesehen sein.
Nach dem erfinderischen Gedanken können Rotor und Stator auf einem gemeinsamen oder auf getrennten Flanschen untergebracht sein, wobei zumindest ein Flansch gehäuse- seitig angebracht ist und Rotor und Stator gegeneinander verdrehbar gelagert sind. Die unmittelbare räumliche Zuordnung der Lagerung von Rotor und Stator, beispielsweise auf einem gemeinsamen Flansch, kann deswegen besonders vorteilhaft sein, da dadurch die
Summe der Fehlertoleranzen der dazwischenliegenden Bauteile und das sich auf den
Spalt auswirkende elastische Verhalten von Bauteilen minimiert werden kann.
Als Flansche können im wesentlichen radial erstreckende Scheibenteile vorgesehen wer¬
den, die im Bereich ihres Innendurchmessers einen Lagerring oder Ansatz ausbilden, der
sich in axiale Richtung erstreckt und hier den Rotor und gegebenenfalls den Stator auf¬
nehmen kann. Am äußeren Umfang des Lagerrings können Mittel zum Befestigen des
Flansches am Gehäuse - beispielsweise Laschen - vorgesehen sein. Vorteilhaft kann
auch die Ausbildung eines Lagerrings am Außenumfang des Lagerflansches und dessen Befestigung am seinen Innenumfang sein. Zweckmäßigerweise können die Flansche aus entsprechend geformten Blechteilen gebildet sein. Beispielsweise können Lagerring und
Befestigungsmittel mittels Blechbearbeitungsmethoden angeformt sein, so daß der Flansch
einstückig aus Blech hergestellt werden kann. Weiterhin kann die Aufnahme des Rotors
oder des Stators auf einem Flansch aus einem weiteren ringförmigen Flansch gebildet sein, der mit dem Lagerflansch mittels Nieten, Schrauben, einer Verstemmung oder der¬
gleichen verbunden wird. So kann beispielsweise der Rotor oder Stator auf einer an einem
ersten Flansch angeformten oder mit ihm verschweißten Aufnahme angeordnet sein, die
am axial gegenüber liegenden Ringende durch einen weiteren Flansch radial abgestützt wird, wobei dieser Flansch wiederum mit dem ersten Flansch verbunden ist und im Quer¬
schnitt L-förmig sein kann, wobei ein Schenkel die Aufnahme für den Rotor bilden kann. Als Befestigungsmittel des zweiten Flansches können beispielsweise über den Umfang ver¬
teilte Nieten oder Schrauben dienen. Der Rotor wird auf dem Lagerflansch axial in beide Richtungen mittels Anschlägen gesi¬
chert, wobei hierzu im Flansch ein Anschlag vorgesehen sein kann, gegen den der Rotor
bei der Montage aufgeschoben wird. Der axial entgegengesetzte Anschlag wird anschlie-
ßend beispielsweise in Form einer Ringscheibe oder eines Sicherungsrings an dem Lager¬
flansch mittels Schrauben, Nieten oder ähnlichen befestigt. In einem weiteren Ausfüh¬
rungsbeispiel kann vorgesehen sein, daß der zweite Flansch eine radial nach außen ver¬
laufende Anprägung aufweist, die die Funktion der axialen Abstützung übernimmt. Weiter¬
hin kann der Rotor auf einen ringförmigen Stutzen aufgenommen sein, der einen radial
nach außen verlaufenden Anschlag aufweist und der anschließend mit dem Lagerfiansch
verbunden - beispielsweise verschweißt - werden kann, wobei der Lagerflansch seiner¬
seits einen Anschlag auf der axial gegenüberliegenden Seite aufweist.
Nach einem erfinderischen Gedanken ist die elektrische Maschine als Baueinheit im Kraft¬
fluß zwischen Antriebselement und einer Kupplung, die das Antriebselement vom Abtrieb¬
selement abkoppelbar macht - also einer Schaltkupplung - oder zwischen Kupplung und Abtriebselement vorgesehen und als solche komplett montierbar. Dazu kann es vorteilhaft
sein, dieser modularen Baueinheit zusätzlich einen Teil der Kupplung zuzuordnen. Bei¬
spielsweise kann die Anpreßplatte und/oder die Druckplatte der Kupplung in die Bauein-
heit der elektrischen Maschine integriert werden, so daß die modulare Baueinheit mit den
entsprechenden Teilen der Kupplung an das Antriebs- beziehungsweise Abtriebselement
im gesamten moritierbar ist. Erfindungsgemäß kann die im Kraftfluß zwischen dem Antriebselement, beziehungsweise
deren Antriebswelle, und dem Eingangsteil der Kupplung angeordnete elektrische Maschi¬
ne axial zwischen dem Antriebselement und der Kupplung oder zwischen der Kupplung
und dem Abtriebselement untergebracht sein, wobei die kraftschlüssige Verbindung im
5 letzeren Fall vorteilhafterweise über den Kupplungsdeckel erfolgen kann.
Unter anderem ist zur Vermeidung von Schwingungsübertragungen und/oder der einfa¬
chen Montage wegen eine Ausgestaltung der Erfindung dahingehend vorteilhaft, daß zwi¬
schen der modularen Baueinheit und der Kupplung der Kraftfluß über eine elastische Ver-
10 bindung hergestellt wird, die lösbar sein kann, das heißt, daß es sich um eine Steckverbindung, Verzahnung oder dergleichen handeln kann. Die lösbare Verbindung kann vorteil¬
hafterweise zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und dessen Lagerung vorge¬
sehen und so ausgelegt sein, daß sie ein Axialspiel und/oder einen Radialversatz zwischen
der Antriebs- und der Abtriebswelle ausgleichen kann. Dies kann dadurch erreicht werden,
_.j daß die lösbare Verbindung elastisch ausgestaltet ist.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel kann mittels einer Steckverbindung gebildet werden,
die aus einem an der Kupplung befestigten Ring besteht, der gleichmäßig über den Um¬
fang verteilte Bohrungen aufweist, durch die Zapfen greifen, die axial in Richtung der Boh-
0 rungen ausgerichtet und über denselben Umfang verteilt an der elektrischen Maschine
befestigt sind, wobei es ebenfalls vorteilhaft sein kann, den Ring an der elektrischen Maschine und die dazu komplementären Zapfen kupplungsseitig vorzusehen. Weiterhin kann
es von Vorteil sein, den Ring elastisch zu gestalten, um insgesamt eine elastische, lösbare Verbindung herzustellen, die auch oder zusätzlich mittels mit Hülsen versehener Bohrun¬
gen, mittels elastischem Material umkleideter und/oder elastisch ausgebildeter Zapfen
vorgesehen sein kann. Zum besseren Halt der Zapfen in den Bohrungen bei axialer Bela¬
stung kann es weiterhin vorteilhaft sein, das Ende der Zapfen ballig zu gestalten. Der die
Bohrungen aufweisende Ring stellt den Kraftschluß zwischen Kupplung und elektrischer
Maschine über die lösbare Verbindung her und kann dazu mittels Befestigungsmitteln -
beispielsweise über den Umfang verteilter Nieten oder Schrauben - an einer flanschförmi- gen Aufnahme der elektrischen Maschine beziehungsweise der Kupplung befestigt sein,
wobei die durch die Bohrungen des Rings hindurch ragenden Nieten ebenfalls ballig aus-
geführt sein können und/oder die entsprechenden Bohrungen zur Befestigung des Rings
ebenfalls entsprechend den Zapfendurchführungen elastisch ausgestaltet sein können,
wobei zwischen dem Ring und der kupplungsseitigen beziehungsweise rotorseitigen Befestigung zumindest eine Blattfeder zwischengelegt sein kann, um beide Teile voneinander
axial verlagerbar zu beabstanden. Die Zapfen der lösbaren Verbindung können mit der
Kupplung beziehungsweise mit dem Lagerflansch des Rotors der elektrischen Maschine
vernietet, verschraubt oder verstemmt sein.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsmöglichkeit einer elastischen Verbindung
zwischen dem Eingangsteil der Kupplung beziehungsweise der Antriebswelle des Antrieb-
selements kann über einen flexiblen Antriebsflansch erfolgen, der an einem Umfangsbe-
reich - beispielsweise radial innen - mit der Antriebswelle und an einem weiteren Um- fangsbereich - beispielsweise radial außen mit der Kupplung und der elektrischen Maschine drehfest verbunden ist, wobei der Antriebsflansch so ausgestaltet ist, daß er in Dreh- richtung steif und in axialer Richtung flexibel ausgestaltet ist. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß der Antriebsflansch aus mindestens zwei dünnen, eng aneinander liegenden
Blechen zusammengesetzt ist, wobei die Blechteile dünner als 1 mm vorzugsweise 0.3 -
0.7 mm dick sind.
5
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausgestaltungsmuster sieht die elastische Verbindung
mittels zumindest einer am Rotor und an der Kupplung beziehungsweise am Rotor und an
der Antriebswelle befestigten Blattfeder vor, wobei dadurch die Momentenübertragung in
Drehrichtung bei axialer Flexibilität hergestellt wird. Vorteilhafterweise werden drei über 0 den Umfang verteilte Blattfedern verwendet, die in Umfangsrichtung ausgerichtet sein
können, wobei die Federwirkung in axiale Richtung erfolgt und eine andere Zahl von Ver¬
bindungen dieser Art über den Umfang verteilt je nach Applikation besonders vorteilhaft
sein kann. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Blattfedern radial vorzugsweise annähernd mittig zwischen Rotor und der Lagerung des Rotors auf dem gehäusefest ange- brachten Lagerflansch unterzubringen. Die zumindest eine Blattfeder kann an der Druck¬
platte der Kupplung und am Lagerflansch des Rotors beidseitig vernietet sein, wobei sie mit
der axialen Federwirkung den Rotor und die Druckplatte der Kupplung axial beabstandet. Vorteilhaft kann es auch sein, die oben beschriebene Steckverbindung so auszugestalten,
daß der die Zapfen aufnehmende Ring mit dem ihn aufnehmenden Bauteil mittels erfin- dungsgemäßer Blattfedern erfolgt, so daß ein axialer Spielraum vorteilhaft ausgeglichen
werden kann, wobei die Blattfedern sich einerseits am Ring und andererseits an dem ihn aufnehmenden Bauteil abstützen. Zur Freischaltung der elektrischen Maschine von Antriebs- und Abtriebselement kann eine
zweite Kupplung in dem Antriebsstrang vorgesehen sein, wobei erfindungsgemäß die
zweite Kupplung eine Klauenkupplung sein kann, die vorteilhafterweise drei unterscheidba¬
re Zustände schalten kann. Dies können im einzelnen folgende Schaltzustände sein, wobei
die erste Kupplung - die Schaltkupplung - das Antriebselement vom Abtriebselement
abkoppelbar macht:
1.) das Antriebselement wird mit der elektrischen Maschine verbunden, das Abtriebsele¬
ment ist vom Antriebselement getrennt,
2.) das Antriebselement ist von der elektrischen Maschine und vom Abtriebselement ge-
trennt,
3.) das Antriebselement ist von der elektrischen Maschine getrennt, das Antriebselement
ist mit dem Abtriebselement verbunden.
Die erste Position kann beispielsweise dafür vorgesehen sein, das Antriebselement direkt
zu starten, wobei der Startvorgang über eine zwischen der elektrischen Maschine und dem Antriebsei ement anbringbare Dämpfungseinrichtung erfolgen kann. Weiterhin ist die Position 1 die Stellung für den regulären Fahrbetrieb, bei dem die elektrische Maschine ange¬
koppelt ist und Strom erzeugt. Auch eine Unterstützung des Antriebselements durch die
elektrische Maschine ist in dieser Stellung möglich. Die Beschaltung der elektrische Ma-
schine wird dazu entsprechend gesteuert.
Die zweite Position kann zum Fortbewegen des Fahrzeugs mit der elektrischen Maschine genutzt werden und bei geschlossener Schaltkupplung kann das Fahrzeug mittels der elektrischen Maschine abgebremst werden, wobei elektrische Energie gewonnen und dem
elektrischen Energiespeicher zugeführt werden (Rekuperation). Die zweite Position erlaubt
weiterhin bei ausgerückter Schaltkupplung den Schwung-Nutz-Betrieb der elektrischen
Maschine, die unabhängig von den Drehzahlen von Antriebs- und Abtriebswelle, nachdem
sie durch Antriebs- oder Abtriebselement beschleunigt wurde, frei drehen und damit kineti¬
sche Energie für einen eventuell nachfolgenden Impulsstart speichern kann oder die kineti¬
sche Energie in elektrische Energie umwandeln kann, wobei der Rotor abgebremst wird
und mit der Zeit zum Stillstand kommt.
In der dritten Position ist unter anderem ein Impulsstart des Antriebselements unter Aus¬
nutzung der Rotationsenergie der elektrischen Maschine möglich. Dabei kann die als Hilfs-
kuppiung fungierende Klauenkupplung bei stehendem Antriebselement auf Position 3 das Abtriebseiement auf Neutralposition geschaltet werden. Bei genügender Drehzahl der
elektrischen Maschine kann die Schaltkupplung geschlossen werden und das Antrieb¬
selement unter Ausnutzung der Rotationsenergie der beschleunigten Schwungmassen des
Rotors gestartet werden. Anschließend kann bei geschlossener Schaltkupplung die Hilfs¬
kupplung zum Fahrbetrieb mit dem Antriebselement ohne Synchronisation in die erste
Position geschaltet werden. Auch ein Direktstart ist bei genügend starker Auslegung aus der Position 3 bei geschlossener Schaltkupplung und Neutralstellung des Abtriebselements
möglich.
Die Hilfskupplung kann mit einfachen Mitteln manuell, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betätigt werden, wobei auch eine Kombination der vorgenannten Mittel verwendet werden kann, da sie leichter als eine Reibungskupplung und bis auf die oben beschriebe¬
ne, optionale Situation ohne Synchronisation betrieben werden kann. Vorteilhafterweise
wird die Hilfskupplung ohne direkte Einwirkung des Fahrers automatisch nach den ent¬
sprechenden Anforderungen des Fahrbetriebs betätigt.
Die als Klauenkupplung wirkende Hilfskupplung kann vorteilhafterweise derart aufgebaut
sein, daß sie - wie an sich bekannt - ein Schieber in eine Richtung betätigt, das heißt ge¬
zogen oder gedrückt, wird, wobei diese Betätigung entgegen der Wirkung eines Kraftspei¬
chers, der beispielsweise eine auf der Antriebswelle angeordnete, in axiale Richtung wir-
kende Spiralfeder oder Schraubenfeder sein kann, erfolgt und somit eine Rückstellung erreicht wird. Zur Übertragung des anstehenden Moments greift der vorteilhafterweise auf
der Antriebswelle drehfest und axial verschiebbar angeordnete Schieber mittels eines
Außenprofils in ein Innenprofil der elektrischen Maschine oder der Abtriebswelle ein und
bildet damit eine drehschlüssige Verbindung. Das Profil des Schiebers kann aus axial oder
radial ausgerichteten Klauen bestehen, die vorzugsweise am Außenumfang des Schiebers
angebracht sein können. Auch andere Profile beispielsweise eine Hirt- Verzahnung und/oder andere Bereiche beispielsweise radial innen können sich als vorteilhaft erweisen.
Nach dem erfinderischen Gedanken kann der Schieber in der dritten Position direkt in die
Kupplungsscheibe, die wiederum mittels einer Verzahnung auf der Abtriebswelle drehfest
angeordnet ist, oder direkt in einen weiteren, drehfest mit der Abtriebswelle verbundenes Bauteil einrasten: Vorteilhaft kann es sein, im Kraftfluß zwischen der Antriebswelle und der elektrischen Ma¬
schine eine Dämpfungseinrichtung vorzusehen, die dann wirksam ist, wenn die Klauen¬
kupplung auf Position 1 steht, also die elektrische Maschine mit dem Antriebselement über
die Antriebswelle kraftschlüssig verbunden ist. Die Dämpfungseinrichtung mit zumindest
einem zwischen einem Eingangsteil der elektrischen Maschine und einem Ausgangsteil der
Antriebswelle wirksamen Kraftspeicher ist an sich bekannt und kann ein- oder mehrstufig
ausgelegt sein und eine Reibeinrichtung enthalten. Dabei kann die Dämpfungseinrichtung
so ausgelegt sein, daß in Verbindung mit der auf der Antriebswelle angeordneten Schwungrad als primärer Masse und dem Rotor als sekundärer Masse der Effekt eines in
seiner Wirkungsweise an sich bekannten Zweimassenschwungrads entsteht. Beispielsweise können größere Verdrehwinkel als in herkömmlichen Dämpfungseinrichtungen zwi¬
schen Eingangs- und Ausgangsteil und/oder Bogenfedem als Kraftspeicher, die auch
gefettet sein können, vorgesehen sein.
Eine weitere, zweite Dämpfungseinrichtung kann zwischen den Reibbelägen und der Ab¬
triebswelle zumindest aus einem entgegen der Relatiwerdrehung eines mit den Reibbelä¬
gen verbundenen Eingangsteils und eines mit der Abtriebswelle verbundenen Ausgangsteils wirksamen Kraftspeicher vorgesehen sein, wobei die Dämpfungswirkung vergleichsweise gering gegenüber der ersten, oben genannten Dämpfungseinrichtung sein
kann. Es kann sogar vorteilhaft sein, die zweite Dämpfungseinrichtung relativ starr zu ge¬
stalten, wobei die Dämpfungseinrichtung in erster Linie die Aufgabe hat, einen eventuellen
Versatz zwischen Antriebs- und Abtriebswelle auszugleichen. Vorteilhafterweise ist die Kupplungseinrichtung mit den beiden Kupplungen und vorzugs¬
weise einschließlich der Dämpfungseinrichtung radial innerhalb der elektrischen Maschine
untergebracht, wobei es weiterhin vorteilhaft sein kann, diese Bauteile auch auf die axiale
Baulänge der elektrischen Maschine einzuschränken.
Ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann in einer Vielzahl von
Betriebsmodi betrieben werden, beispielsweise kann durch die elektrische Maschine im
Schwung-Nutz-Betrieb gefahren, das Antriebselement kann von der elektrischen Maschine
mit stillstehender oder rotierender elektrischer Maschine gestartet werden, die elektrische
Maschine kann allein oder in Verbindung mit dem Antriebselement das Kraftfahrzeug fortbewegen und/oder das Kraftfahrzeug kann mittels Rekuperation abgebremst werden, wobei hier das Antriebselement abgekoppelt sein kann.
Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 - 5 näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch ein Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs,
Figur 2 eine weitere Ausgestaltungsform einer lösbaren Verbindung eines in der Figur 1 beschriebenen Antriebsstrangs,
und die Figuren 3 bis 5 weitere Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen Antriebs¬
strangs.
Figur 1 beschreibt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 1
mit einem nicht näher dargestellten Antriebselement und einer dazugehörigen Antriebs¬
welle 2, auf der eine Antriebsplatte 3 zentriert und drehfest mittels Schrauben 2a befestigt
ist, wobei die Antriebsplatte 3 axial elastisch sein kann, um Taumelbewegungen der An¬
triebswelle 2 auszugleichen. Radial außen an der Antriebsplatte 3 ist die Druckplatte 4 der Kupplung 5 verschraubt. An der der Antriebswelle 2 entgegengesetzten Seite ist an der
Druckplatte 4 der Kupplungsdeckel 6 radial außen verschraubt oder vernietet, wobei die
Befestigungsmittel 3a, 6a der Antriebsplatte 3 und des Kupplungsdeckels 6 abwechselnd
auf dem gleichen Umfang angebracht sind. Die Anpreßplatte 7 ist mittels am Kupplungsdeckel 6 angebrachter Blattfedern 7a, die an einem radial äußeren Bereich der Anpreßplatte 7 über den Umfang verteilt an Anpreßplatte 7 und Kupplungsdeckel 6 befestigt sind,
gegen die Wirkung der Tellerfeder 8 axial verschiebbar befestigt, wobei die Blattfedern 7a
ein Rückstellmoment entgegen der Tellerfeder 8 bewirken, wenn diese während eines Ausrückvorgangs die Anpreßplatte 7 entlastet, wobei hierzu ein Ausrücker 9 mittels einer
Schiebehülse 10 und dem Betätigungshebel 11 axial verschoben wird. Axial zwischen Druckplatte 4 und Anpreßplatte 7 ist der in seiner Funktionsweise an sich bekannte Tor-
sionsschwingungsdämpfer 12 mit den Reibbelägen 13 und einem zweistufigen Dämpfer
mit den einem Hauptdämpfer 14 und einem Leerlaufdämpfer 15 sowie einer Reibeinrichtung 16 vorgesehen. Mittels einer Verzahnung 17 wird das von der Antriebswelle 2 eingeleitete Drehmoment an die Abtriebswelle 18, die aus Stabilitätsgründen in diesem Ausfüh- rungsbeispiel verdrehbar in der Antriebswelle 2 aufgenommen ist, und damit in ein nicht
näher dargestelltes Abtriebselement beispielsweise ein Getriebe eingeleitet.
Am Innenumfang des kreisförmig ausgeschnittenen Kupplungsdeckels 6 sind auf gleichem
Radius in Umfangsrichtung abwechselnd Befestigungsmittel 19 für die Tellerfeder 8 und für
den Aufnahmering 21 für den Rotor 51 der axial zwischen der Kupplung 5 und dem Getrie¬
begehäuse 70 angeordneten elektrischen Maschine 50 zur Bildung einer elastischen
Steckverbindung 53 vorgesehen. Die Befestigungsmittel 19 für die Tellerfeder 8 sind zu
deren Aufnahme und Abstützung an sich bekannt. Die Befestigungsmittel 20 greifen durch
Bohrungen im Aufnahmering 21 , wobei zum Ausgleich eines Versatzes zwischen der elektrischen Maschine 50 und der Antriebswelle 2 eine elastische Hülse 22 vorgesehen ist, die
an dem balligen Ende 20a des Befestigungsmittels 20 radial erweitert ist, so daß in diesem
Bereich ebenfalls eine elastische Kontaktfläche zum Aufnahmering 21 gebildet wird.
In Figur 2 ist eine dazu alternative Befestigung des Aufnahmerings 21 am Kupplungsdeckel
6 gezeigt. An dem Befestigungsmittel 20 ist eine Blattfeder 23 vorgesehen, die sich von
den Befestigungsmitteln 20 aus betrachtet entgegen der Drehrichtung der Antriebswelle 2
erstreckt und mittels weiterer - nicht dargestellter - Befestigungsmittel wie zum Beispiel
Nieten am Kupplungsdeckel 6 angebracht ist, so daß ein axialer Versatz zwischen dem Aufnahmering 21 und dem Kupplungsdeckel 6 durch die Beaufschlagung der gleichmäßig über den Umfang verteilten Blattfedern 23 ausgeglichen wird, wobei zwischen drei und
sechs Blattfedern 23 vorteilhaft sind. Ein radialer Versatz der An- und Abtriebswelle 2, 18 kann durch den Torsionsschwingungsdämpfer 12 ausgeglichen werden. Wie im folgenden in Figur 1 gezeigt sind am Ausnahmering 21 weitere über den Umfang
verteilte, sich mit den Befestigungsmitteln 20 über den Umfang abwechselnde Zapfen 54 vorgesehen, die durch mit den Hülsen 55 aus elastischem Material ausgekleidete Bohrun¬
gen des Aufnahmerings 21 greifen und auf der anderen Seite am Trägerflansch 56 des
Rotors 51 angebracht sind, der hierzu mit Domen 56a zur Materialverstärkung ausgestattet
ist. Die Zapfen 54 sind vorzugsweise mit dem Trägerflansch 56 vernietet und weisen an
ihrem freien Ende eine konische Form auf, so daß sie bei der Montage sich leichter zentrie¬
ren.
Der Trägerflansch 56 ist an seinem Außenumfang axial in Richtung Kupplung 5 umgeformt
und bildet dadurch eine Aufnahme 57 für den Rotor 51. Hierzu ist ein Anschlag 58 in der Aufnahme 57 angeprägt. Zur Abstützung des Rotors 51 auf der der Aufnahme 57 axial
gegenüber liegenden Seite ist ein Hilfsflansch 59 mit einer entsprechenden Aufnahme 60
vorgesehen, an der ebenfalls eine als Anschlag 61 dienende Anprägung vorgesehen ist.
Der Hilfsflansch 59 ist mit dem Trägerflansch 56 an einem radial innerhalb der Aufnahme des Rotors 51 verlaufenden Umfang mittels Nieten 62 verbunden. An seinem Innenumfang
ist der Trägerflansch 56 in axial in Richtung Getriebegehäuse 70 umgeformt und nimmt an
der sich dabei bildenden inneren Ringfläche 63 eine Aufnahme für ein im wesentliche auf
gleicher Höhe wie der axiale Mittelpunkt der elektrischen Maschine 50 angeordnetes Wälzlager 64, wodurch der Trägerflansch 56 verdrehbar auf dem Lagerflansch 71 gelagert
ist, der am - nur angedeutet gezeigten - Getriebegehäuse 70 mittels des Schraubenkreises 72 verbunden ist. Der Lagerflansch ist wie die Flansche 56, 60 ein Blechformteil und nimmt auf einer axial ausgeformten, sich in Richtung Kupplung erstreckenden, äußeren Ringflä¬
che mit der Anformung 73 das Wälzlager 64 und somit den Trägerflansch 56 auf. Zur Befe¬
stigung am Getriebegehäuse 70 weist der Lagerflansch 71 eine radial nach außen verlau¬
fende Anformung 74 auf, die eine fensterförmige Ausnehmung 75 aufweist, damit der Be- tätigungshebel 11 durchgeführt werden kann.
Der Stator 52 der elektrischen Maschine 50 ist mit dem Verbindungsteil 52a, das die
Kühlung der elektrischen Maschine 50 beinhalten kann, an einem Gehäuseteil 70a des Getriebes 70 verbunden, so daß sowohl Rotor 51 als auch Stator 52 gehäusefest angeord-
net sind und somit der Spalt 51 a der elektrischen Maschine 50 weitgehend unabhängig von Taumel bewegungen der Antriebswelle 2 sind, da ein Ausgleich dieser über die elastische
Steckverbindung 53 beziehungsweise über die unter Figur 2 beschriebenen Blattfedern 23 stattfindet.
Die Montage erfolgt in der Weise, daß die komplette Kupplung 5 mit Aufnahmering 21 auf
die Antriebswelle befestigt wird. Die bezüglich der Geometrie des Spalts 51a justierte elek¬
trische Maschine 50 wird an das Getriebegehäuse 70 verschraubt, so daß die Endmontage
von Antriebselement und Getriebe über die elastische Stechverbindung 53 ohne zusätzli¬
che Hilfsmittel erfolgen kann. Eine Justierung der elektrischen Maschine während dieses Montageschritts entfällt.
Figur 3 zeigt einen im wesentlichen mit dem Antriebsstrang 1 vergleichbaren Antriebsstrang 101 mit einer Antriebswelle 102, einer elektrischen Maschine 150, einer Kupplung 105 und einer Abtriebswelle 118. In diesem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Maschi¬
ne 150 axial zwischen der Antriebswelle 102 und der Kupplung 105 untergebracht und auf einem Lagerflansch 171 gelagert. Der Lagerfiansch wiederum verläuft im Bereich seines
äußeren Umfangs radial und ist mit an sich bekannten Mitteln am angedeuteten Gehäuse
des Antriebselements befestigt. Der Stator 152 mit seinem Befestigungsfiansch 152a, der
gleichzeitig den Kühlkreislauf der elektrischen Maschine 150 aufnehmen kann und der
daher vorteilhafterweise direkt mit dem Kühlkreislauf des Antriebselements verbunden werden kann, ist auf dem Lagerflansch drehfest aufgenommen. Eine nicht gezeigte Ausfüh¬
rung sieht die Befestigung der elektrischen Maschine an dem Antriebselement mittels des
Befestigungsflansches 152a vor, wobei der Lagerflansch 171 nicht an dem Antriebsele¬
ment sondern nur mit dem Befestigungsfiansch 152a verbunden ist. Im Bereich des Innen- umfangs ist an dem Lagerflansch 171 ein axial von der Antriebswelle 102 weg weisender
Ring 171a ausgeformt, der auf seiner radial äußeren Ringfläche 171b zur Verbesserung
dessen Taumeleigenschaften zwei Wälzlager 164 aufnimmt, die durch einen Sicherungs-
ring 171c gesichert sind. Auf den beiden Wälzlagern 164 ist der vorzugsweise aus Gu߬
material hergestellte Trägerflansch 156 mittels eines Ansatzes 156a aufgenommen und gelagert, wobei mittels eines an seinem Innenumfang vorgesehenen Stegs 156b die beiden Wälzlager 164 beabstandet werden. Der Außenumfang des Trägerflansches 156 ist
als axial in beide Richtungen auf dem sich radial erstreckenden Teil des Trägerflansches
156 ausgerichtete Aufnahme 157 für den Rotor 151 ausgestaltet und weist axial in Rich¬
tung Kupplung 105 einen Anschlag 158 auf, so daß der Rotor 151 auf die sich bildende Ringfläche aufgezogen werden kann und an der axial gegenüberliegenden Seite mit einem Anschlagring 161 axial fixiert werden kann, wobei der Anschlagring 161 verschraubt, ver- nietet oder verstemmt sein kann. Gegen radiale Verdrehung gegenüber dem Trägerflansch
156 ist der Rotor 156 mittels des Anschlagsrings 161 gegen den Anschlag 158 verspannt
oder auf den Trägerflansch 156 geschrumpft, verstemmt oder verschweißt.
Die elektrische Maschine 150, die nach dem Synchron-, Asynchron- oder Reluktanzprinzip
arbeiten kann, ist axial zwischen dem Antriebselement und der Kupplung 105 unterge¬
bracht, wobei zur Optimierung des axialen Raumbedarfs die Druckplatte 104 ein Ab¬
schlußprofil 104 aufweist, das an die axiale Kontur der elektrischen Maschine 150 ange-
passt ist. Die Druckplatte 104 ist auf einem Adapterstück 102a zentriert und verschraubt, das Adapterstück 102a überbrückt den von der elektrischen Maschine 150 beanspruchten
axialen Bauraum und ist mit der Kurbelwelle 102 verschraubt.
Der Kraftschluß zwischen elektrischer Maschine 150 und der Antriebswelle 102 erfolgt
zwischen der Druckplatte 104 und dem Trägerflansch 156 mittels der Blattfedern 123, die
radial zwischen der Aufnahme 107 und dem Ansatz 156a mittels über den Umfang verteilter Nieten 120 an dem Trägerflansch 156 befestigt sind und entgegen der Drehrichtung der
Antriebswelle 102 ausgerichtet und radial auf gleicher Höhe oder radial innerhalb der Nie¬
ten 120 mit der Druckplatte 104 mittels der Nieten 120a befestigt sind. Vorzugsweise werden drei Blattfedern 123 verwendet. Die Blattfedern 123 dienen zum Ausgleich der Tau-
melschwingungen der Antriebswelle 102, so daß die elektrische Maschine von diesen
isoliert und der Spalt 151a während des Betriebs des Antriebsstrangs 101 weitgehend konstant bleibt. Die Montage des Antriebsstrangs 101 erfolgt vergleichbar mit dem Antriebsstrang 1 in der
Weise, daß eine komplett vormontierte elektrische Maschine 150 eingesetzt wird, die als
Zusatz die Druckplatte 104 enthält. Nach der Montage des Adapterstücks 102a wird die
Druckplatte 104 mit dem Adapterstück 102a verschraubt und der Lagerflansch 171 mit dem
Gehäuse 170 des Antriebselements verbunden. Zum Schluß wird der Torsionsschwin-
gungsdämpfer 112 und der Kupplungsdeckel 106 montiert. Die Getriebeeingangswelle 118 wird durch ein Gleitlager 102b im Adapterstück 102a zentriert.
Figur 4 zeigt einen mit dem Antriebsstrang 101 ähnlichen Antriebsstrang 201 mit einer
axial zwischen dem Antriebselement, von dem nur ein Gehäuseteil 270 angedeutet ist, und
der Kupplung 205 angeordneten elektrischen Maschine 250. Im Unterschied zum Antriebsstrang 101 in Figur 3 ist die Lagerung von Lagerflansch 271 und Trägerflansch 256 aufein¬
ander so, daß die Wälzkörper 264 an dem Außenumfang des angeformten Lageransatzes
271a aufgezogen und mit einem umlaufenden Steg 271b beabstandet sind. Der Träger¬
flansch 256 nimmt die Wälzkörper 264 auf einer axial angeformten Aufnahme 256a mit
einem Axialanschlag 256b an seinem Außeπumfang auf und erstreckt sich annähernd radial nach außen, wobei dessen radial äußerer Bereich axial in Richtung Kupplung 205 so abgekantet ist, daß ein axial ausgerichteter, mit dem Trägerflansch 256 in Richtung An¬
triebselement verschweißter Aufnahmering 257 im wesentlichen auf gleicher axial Höhe
wie die Wälzkörper 264 angeordnet werden kann. Ein Axialanschlag 258 des Rotors 251 ist an dem Trägerflansch vorgesehen. Der Rotor 251 wird nach dem Aufziehen auf den
Aufnahmering 257 'axial und radial mittels einer Verstemmung gesichert und/oder aufgeschrumpft. Der Kraftschluß zwischen Antriebswelle 202 und den nachgeordneten Aggregaten wie der
Kupplung 205 und der elektrischen Maschine erfolgt mittels eines flexiblen Antriebsblechs 223, das am Kurbelwellenadapter 202a, das zur Überbrückung des axialen Raumbedarfs
der elektrischen Maschine 250 dient, verschraubt und damit mit der Antriebswelle verbun¬
den ist. Das flexible Antriebsblech 223 besteht aus mehreren dünnen Blechen einer Stärke
von vorzugsweise 0,3 mm und ist zum Zwecke der Eliminierung von Taumelschwingungen
der Antriebswelle 202 axial flexibel ausgestaltet. Radial außen ist ein Lochkreis vorgesehen, in den Nieten 220 eingreifen, die einerseits mit dem Trägerflansch 256 und anderer-
seits mit der Druckplatte 206 der Kupplung 205 radial innerhalb deren Reibflächen 206a
angebracht sind. Hierdurch entsteht ein Antriebsstrang 201 , bei dem sowohl die elektrische
Maschine 250 als auch die Kupplung 205 von Taumelschwingungen der Kurbelwelle 202
isoliert ist. Die Abtriebswelle 218 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht auf der Antriebs¬
welle 202 zentriert.
Die Befestigung des Lagerflansches 271 , an dem der Stator 252 mittels des Hilfsflansches
252a befestigt ist, kann am Motorgehäuse 270 entweder über den Hilfsflansch 252 oder mittels einer direkten Verbindung erfolgen, wobei bekannte Verbindungsmethoden wie eine
Verschraubung, Vernietung oder dergleichen eingesetzt werden.
Die Montage erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel 101 in Figur 3 beschrieben, wobei an¬
statt der Druckplatte 105 im Antriebsstrang 201 die flexible Antriebsplatte 223 mit dem Kurbelwellenadapter 223 verschraubt wird. In Figur 5 ist ein Antriebsstrang 301 mit einer elektrischen Maschine 350 dargestellt, die
radial außerhalb der Kupplung 305 angeordnet ist. An einem angedeuteten Gehäuse 370
ist der Lagerflansch 371 sowie der Hilfsflansch 352a befestigt, der einen Kühlmantel 352b
5 mit einem Kühlmittelzufluß 352c sowie einen nicht dargestellten Kühlmittelabfluß zur Küh¬
lung der elektrischen Maschine 350 aufweist. Der Stator der elektrischen Maschine 350 ist
mit dem Hilfsflansch 352a verbunden. Am Innenumfang des Lagerflansches 371 ist eine
Aufnahme 371a vorgesehen, auf der unter Zwischenlegung der Wälzkörper 363 der Trä¬
gerflansch 356 mittels einer axial ausgerichteten Aufnahme 356a, die einen umlaufenden
10 Steg 356b zur Beabstandung der Wälzkörper 363 an seinem Innenumfang aufweist, angeordnet ist. Im weiteren radialen Verlauf nach außen ist in dem Trägerflansch 356 eine
weitere axial in Richtung Kupplung 305 ausgerichtete Aufnahme 357 vorgesehen, die an
ihrem Außenumfang den Rotor 351 aufnimmt und an deren axialer Stirnseite die Druck¬
platte 304 sowie der Kupplungsdeckel 306 der Kupplung 305 verschraubt ist. Radial inner-
__) halb der Aufnahme 357 ist mittels über den Umfang verteilter Nieten 320 eine Torsions- schwingungsdämpfer 312 mit einem Ausgangsteil 312a eingehängt. Das Eingangsteil 312b
des Torsionsschwingungsdämpfers 312 ist mittels über den Umfang verteilten Klauen 312c
mit einem Schieber 315 mit entsprechenden Klauen 315a verbindbar, der auf der An¬
triebswelle 302 gelagert und mittels einer Verzahnung 315b mit der Antriebswelle 302
0 drehschlüssig verbunden ist.
Der Schieber 315 ist mittels einer in einer hohl gebohrten Abtriebswelle 318 vorgesehen
Schubstange 318a entgegen der Wirkung einer auf der Antriebswelle 302 vorgesehenen Schraubenfeder 315c verschiebbar, wobei die Schubstange manuell oder durch einen
hydraulischen, pneumatischen, elektrischen und/oder mechanischen Aktor betätigt werden
kann. Wird der Schieber 315 aus der mit „1" markierten, soeben beschriebenen Position in die Position „2" verschoben, tritt keine Wechselwirkung des Schiebers 315 und damit der
Antriebswelle 302 mit einem anderen Aggregat ein. In der Position „3" wird durch den
Schieber 315 eine direkte, drehschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 302 und
der Kupplungsscheibe 313, bei der dazu entsprechende Klauen 313a an deren Innenumfang ausgebildet sind. Die Kupplungsscheibe 313 mit den an ihrem Außenumfang ange¬
ordneten Reibbelägen 313b bildet mit der Anpreßplatte 307 und Druckplatte 304 eine
abkoppelbare Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und der Abtriebswelle wo¬
bei die Kupplungsscheibe 313 auf der Abtriebswelle 318 zentriert und mit einer Verzah¬
nung 318b drehschlüssig verbunden ist. Ein Dämpfer 313c kleiner Kapazität dient als Leerlaufdämpfer und/oder als radialer Versatzausgleich zwischen Antriebswelle 302 und
Abtriebswelle 318. Die Kupplung 305 steht in geschlossenen Zustand im Wirkeingriff der
Tellerfeder 308. Zum Öffnen der Kupplung wird die Tellerfeder 308 durch den Ausrücker
309 weiter gespannt und die Kupplung 305 wird durch die mit zunehmendem Ausrückweg des Ausrückers 309 abnehmende Federrate der Tellerfeder 308 ausgerückt. Der Ausrücker 309 ist mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch und/oder mit ähnlichen Mitteln
betätigbar. Ausrücker 309 und Schubstange 318a können in Form von Steuerprogrammen
automatisch unabhängig oder abhängig voneinander angesteuert werden und Teil eines
Steuermanagements für das gesamte Kraftfahrzeug sein, das für eine sportliche und/oder ökonomische Fahrweise ausgelegt sein kann. Das Aggregat bestehend aus elektrischer Maschine 350 und radial innerhalb angeordneter
Kupplung 305 ist fertig vormontierbar und wird auf die Antriebswelle 302 geschoben, an
der eine Schwungmasse 302a vorgesehen ist, und mit dem Gehäuse 370 verschraubt.
Anschließend wird das Abtriebselement an das Antriebselement montiert. Die elektrische
Maschine 350 ist abtriebsseitig von einem Gehäuse 350a umgeben, das auf der Abtriebs¬
welle 318 mittels eines Wälzlagers 350b gelagert ist.
Nachfolgend wird die Funktion des Antriebsstrangs 301 näher erläutert. Der Antriebsstrang
301 ist als Zweimassenschwungrad tauglich, da die primäre Schwungmasse 302a in Ver- bindung mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 312, der dafür entsprechend ausgelegt
sein kann, beispielsweise mit einem größeren Verdrehwinkel und/oder Bogenfedem 312d,
und die sich aus der Masse des Rotors 351 und den umlaufenden Massen der Kupplung
305 zusammensetzenden sekundären Schwungmasse diese Funktion erfüllen.
Weiterhin kann durch die Variation des Schiebers 315 in Verbindung mit der Kupplung 305
eine Vielzahl von Fahrzuständen erreicht werden, die bezüglich einer optimierten Fahrwei¬
se viele Vorteile aufweisen.
Bei der Stellung des Schiebers in Position „1" ist die Antriebswelle 302 und somit das An- triebselement direkt über den Torsionsschwingungsdämpfer 312 mit der elektrischen Ma¬
schine 350 verbunden, das heißt, daß bei dieser Position das Fahrzeug mit der Reibungs¬
kupplung 305 wie an sich bekannt fahrbar ist, wobei die elektrische Maschine 350 als Stromgenerator mitläuft, sofern dies gewünscht ist. Ist der Betrieb als Stromgenerator nicht gewünscht, wird sie vom Stromnetz getrennt und läuft im Leerlauf mit oder sie wird zu
Teillastzwecken entsprechend abgeregelt. Weiterhin kann in der Position „1" des Schie¬
bers 315 das Antriebselement in konventioneller Weise angeworfen werden, wobei zu
berücksichtigen ist, daß die Dämpfungseinrichtung 312 zwischengeschaltet ist. Vorteilhaft
bei der Verwendung weniger steifer Bogenfederelemente 312d kann sein, daß die elektri¬
sche Maschine 350 zuerst entgegen der Wirkung der Bogenfedem 312d gedreht wird und
danach mit der unterstützenden Kraft dieser nach Umkehr des Drehsinns der elektrischen Maschine 350 und der Zuführung von elektrischer Energie durch diese das Antriebsele¬
ment gestartet wird. Hierzu muß die Kupplung 305 offen und der Schieber 315 in Position
„1" stehen oder die Neutralstellung des Abtriebselements eingelegt und der Schieber in
Position „3" sein. Vorteilhaft kann es sein, wenn diese Vorgänge automatisch von einem Fahrzeugmanagement übernommen werden. Weiterhin kann die elektrische Maschine in der Position „1" das Antriebselement als sogenannter „booster" im Vortrieb unterstützen.
In der Position „2" des Schiebers 315 ist die Antriebswelle 302 vom übrigen Antriebsstrang
301 getrennt, das heißt, in dieser Position ist ein elektrischer Antrieb des Fahrzeugs möglich, wobei die Kupplung 305 wie im konventionellen Fall mit dem Antriebselement als Vortriebsquelle betätigbar ist. Eine weitere Möglichkeit ist bei geschlossener Kupplung 315
eine Rekuperation, das heißt, daß das Fahrzeug abgebremst wird und dabei die elektri-
sehe Maschine 350 als Stromgenerator eingesetzt wird. Vorteilhafterweise wird dabei au¬
tomatisch oder manuell ein kleiner Gang eingelegt. Zusätzlich kann in der Position „2" und geöffneter Kupplung 305 die elektrische Maschine im Schwung-Nutz-Betrieb elektrische Energie erzeugen, wenn sie zuvor durch das An- oder Abtriebselement beschleunigt wurde oder sie kann im Leerlauf drehen, um später die kinetische Energie für einen Impulsstart
der Antriebsquelle zu nutzen.
In der Position „3" des Schiebers 315 ist die Antriebswelle 302 direkt mit der Abtriebswelle
5 318 drehschlüssig verbunden. Bei geschlossener Kupplung 305 und bei Neutral-Stellung
des Abtriebselements kann in dieser Position das Antriebselement ohne Zwischenschal¬
tung des Dämpfers 312 direkt gestartet werden. Auch ein Impulsstart ist möglich, wenn bei
geöffneter Kupplung 305 die elektrische Maschine 350 beschleunigt wird und danach die
Kupplung 305 geschlossen wird.
10
Der Schieber 315 wird bei seinen Schaltvorgängen nicht synchronisiert, da die Schaltvor¬
gänge von den Positionen „1" nach „3" und „3" nach „1" in der Regel bei geschlossener
Kupplung 305 und damit gleicher Drehzahl zwischen Antriebswelle 302 und Abtriebswelle 318 oder bei stehenden Wellen 302, 318 erfolgen, so daß die entsprechenden Schaltge-
__> rausche vernachlässigbar sind, wobei die Klauen 312c, 313a, 315a zum Zwecke eines geräuscharmen Iπeinandergreifens optimiert sein können, beispielsweise durch Anphasen
der Kanten, durch Beschichten^ und/oder eine geeignete Auswahl der Klauengeometrie,
beispielsweise durch Verwendung einer Hirt Verzahnung.
0 Folgende deutsche Patentanmeldungen sind in die vorliegende Anmeldung voll inhaltlich
aufgenommen:
DE 199 16 936.5 DE 19925 332.3 DE 198 15417 Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge
ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält
sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte
Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des
Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches
hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen
Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestal¬
tung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung be¬
schränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Ver¬
bindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den An-
Sprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen
oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand'oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstrang oder Bauteil hierfür, insbesondere für ein Kraftfahrzeug im Zusammen¬
hang mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Getriebe und zumindest einem in
den Anmeldungsunterlagen offenbarten, zusätzlichen Element.
2. Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zumindest bestehend aus einem
Antriebselement, wie einer Brennkraftmaschine mit einer Antriebswelle, wie einer Kur¬
belwelle, einem Abtriebselement, wie einem Getriebe mit einer Abtriebswelle, wie einer Getriebeeingangswelle sowie einer elektrischen Maschine, bestehend aus einem mit
dem Gehäuse des Antriebs- oder Abtriebselements drehfest verbundenen Stator und
einem mittels zumindest einer im Kraftfluß zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle
vorgesehenen Kupplung abkoppelbaren Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die elek¬
trische Maschine als modulare Baueinheit montierbar ist.
3. Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zumindest bestehend aus einem
Antriebselement, wie einer Brennkraftmaschine mit einer Antriebswelle, wie einer Kurbelwelle, einem Abtriebselement, wie einem Getriebe mit einer Abtriebswelle, wie einer
Getriebeeingangswelle sowie einer elektrischen Maschine, bestehend aus einem Stator
und einem Rotor, wobei die elektrische Maschine mittels zumindest zweier vorgesehe¬
nen Kupplungen vom Antriebselement und/oder vom Abtriebselement abkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Kupplungen eine Klauenkupplung ist.
4. Antriebsstrang, insbesondere nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor auf einem an einem Gehäuseteil des Antriebselements und/oder des Abtriebselements vorgesehenen Lagerflansch angeordnet ist.
5. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Rotor und dem Stator der elektrischen Maschi¬
ne gebildeter Spalt vor der Montage eingestellt wird.
6. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine radial innen oder radial außen auf dem
Lagerflansch gelagert ist.
7. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Stator und Rotor der elektrischen Maschine auf einem gemeinsa¬
men Flansch oder auf getrennten Flanschen angeordnet sind, wobei zumindest ein
Flansch am Gehäuse des Antriebs- oder Abtriebselements befestigt ist und der Rotor gegenüber dem Stator verdrehbar gelagert ist.
8. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der zumindest eine Flansch eine an sich eine radiale Erstreckung
aufweist und im Bereich seines Innendurchmessers in axiale Richtung zur Ausbildung eines Lagerrings ausgeformt ist.
9. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der zumindest eine Flansch am äußeren Umfang eine sich axial
erstreckende Aufnahme aufweist, auf der der Rotor beziehungsweise der Stator unter¬
gebracht ist.
10. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der zumindest eine Flansch aus Blechformteilen besteht und/oder
die Aufnahme und die Lagerringe aus den Blechteilen angeformt sind.
11. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahme aus einem zweiten, mit dem ersten Flansch ver¬
bundenen Flansch gebildet ist.
12. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahme aus Anformungen des ersten und eines zweiten
Flansches, der mit dem ersten Flansch verbunden ist, gebildet werden, wobei die An¬
formungen der beiden Flansche einander entgegengesetzt in axiale Richtung ausgebildet sind.
13. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Flansch im Querschnitt L-förmig ist und ein Schenkel
als Aufnahme für den Rotor dient.
14. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mit dem ersten Flansch ein sich axial erstreckender Ring, der die
Aufnahme für den Rotor bildet, verbunden ist.
5 15. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine im Kraftfluß zwischen Antriebselement und Kupplung oder zwischen Kupplung und Abtriebselement vorgesehen ist.
16. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
10 gekennzeichnet, daß der modularen Baueinheit zusätzlich ein Teil der Kupplung zugeordnet ist.
17. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der der modularen Baueinheit zugeordnete Teil der Kupplung ei-
_ j ne Anpressplatte oder Druckplatte ist.
18. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die im Kraftfluß zwischen Antriebswelle und einem Eingangsteil
der Kupplung angeordnete elektrische Maschine axial zwischen der Kupplung und dem
0 Abtriebselement oder zwischen dem Antriebselement und der Kupplung untergebracht ist.
19. Antriebsstraπg, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der modularen Baueinheit und einem Bauteil der
Kupplung der Kraftfluß über eine elastische Verbindung hergestellt wird.
5 20. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung lösbar ist.
21. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung radial zwischen dem Rotor der elektri-
10 sehen Maschine und dessen Lagerung vorgesehen ist.
22. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung einen Radial- und/oder Axialversatz zwischen Antriebs- und Abtriebselement zuläßt.
_-—
23. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung aus einer Steckverbindung, Verzahnung
oder dergleichen besteht.
0 24. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung elastisch ausgestaltet ist.
25. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steckverbindung aus einem an der Kupplung befestigten Ring
mit gleichmäßig über den Umfang verteilten Bohrungen, durch die sich axial erstrek-
kende Zapfen, die dazu komplementär an der elektrischen Maschine befestigt sind,
5 greifen, besteht.
26. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ring der lösbaren Verbindung elastisch ausgestaltet ist.
10 27. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrungen enthaltende Ring an der elektrischen Maschine
und die dazu komplementären Zapfen an der Kupplung vorgesehen sind.
28. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
_ _, gekennzeichnet, daß die Bohrungen mit einer elastisch verformbaren Hülse ausgekleidet sind.
29. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zapfen an ihrem Ende ballig ausgeformt sind.
0
30. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ring mittels über den Umfang verteilter Befestigungsmittel an einer flanschförmigen Aufnahme der elektrischen Maschine beziehungsweise der
Kupplung befestigt ist.
31. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Nieten und den für diese vorgesehenen Bohrungen
im Ring jeweils eine elastisch verformbare Hülse vorgesehen ist.
32. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Ring und der flanschförmigen Aufnahme wenig-
stens eine mittels wenigstens einer Niete befestigten Blattfeder vorgesehen ist, die den
Ring und die flanschförmige Aufnahme gegen eine ballige Ausformung am Ende der
wenigstens einen Niete beabstandet.
33. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kraftfluß vom Antriebselement auf die Kupplung und/oder die
elektrische Maschine mittels eines flexiblen Antriebsflansches erfolgt.
34. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der flexible Antriebsflansch aus zumindest 2 eng aufeinander iie-
genden, eine flexible Einheit bildenden Blechteilen gebildet ist.
35. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blechteile dünner als 1mm vorzugsweise 0.3 bis 0.7 mm dick
sind.
36. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verbindung mittels zumindest einer am Rotor und
an der Kupplung beziehungsweise am Rotor und an der Antriebswelle befestigten
Blattfeder hergestellt wird.
37. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung der zumindest einen Blattfeder vorwiegend in
Umfangsrichtung und der Wirkbereich der Blattfeder in axiale Richtung erfolgt.
38. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigung der zumindest einen Blattfeder radial zwischen
dem Rotor und der Lagerung des Rotors auf dem gehäusefesten Flansch erfolgt.
39. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung drei unterscheidbare Zustände schaltet.
40. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung zumindest einen der nachfolgenden Zustän- de schaltet, wobei die Schaltkupplung die elektrische Maschine von dem Abtriebsele¬
ment abkoppelbar macht:
a) das Antriebselement wird mit der elektrischen Maschine verbunden, das Abtrieb¬
selement ist vom Antriebselement getrennt,
b) das Antriebselement ist von der elektrischen Maschine und vom Abtriebselement getrennt,
c) das Antriebselement ist von der elektrischen Maschine getrennt, das Antriebsele¬
ment ist mit dem Abtriebselement verbunden.
41. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung manuell, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch
oder in einer Kombination der vorgenannten betätigt wird.
42. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung einen in zumindest drei Positionen schaltbaren Schieber aufweist, der drehfest und axial verschiebbar mit der Antriebswelle verbunden ist.
43. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schieber entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers betätigt
wird.
44. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher aus einer Druck- oder Zugfeder besteht.
45. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
5 gekennzeichnet, daß der Schieber in beide Richtungen geführt wird.
46. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wirkung des Kraftspeichers axial in Richtung des Antriebs¬
oder Abtriebselements erfolgt.
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47. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schieber mittels eines Profils mit einem zu diesem Profil komplementären Profil der elektrischen Maschine oder einem Bauteil des Abtriebselements
eine drehschlüssige Verbindung bildet.
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48. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Profil im Bereich des Außenumfangs des Schiebers angeordnet ist.
0 49. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Profil aus axial oder radial ausgerichteten Klauen besteht.
50. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bauteile des Abtriebselements eine Kupplungsscheibe, die
Abtriebswelle oder dergleichen ist.
51. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klauen des Schiebers radial oder axial die drehfeste Verbindung bilden.
52. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Kraftfluß zwischen der Antriebswelle und der elektrischen
Maschine eine Dämpfungseinrichtung zwischengeschaltet wird.
53. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung wirksam ist, wenn die Klauenkupplung
die elektrische Maschine und die Antriebswelle verbindet.
54. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung zumindest einstufig ausgebildet ist und
zumindest aus einem entgegen der Relatiwerdrehung eines mit der Antriebswelle ver-
bundenen Eingangsteils und eines mit der elektrischen Maschine verbundenen Ausgangsteils wirksamen Kraftspeicher besteht.
55. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung eine Reibeinrichtung aufweist.
56. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung zwischen einem Schwungrad des An¬
triebselements als primärer Masse und dem Rotor der elektrischen Maschine als se¬
kundärer Masse wirksam ist.
57. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Anordnung als Zweimassenschwungrad vorgesehen ist.
58. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Reibbeläge der Kupplung drehfest mit der Abtriebswelle verbun¬
den sind.
59. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Reibbelägen und der Abtriebswelle eine Dämpfungseinrichtung mit zumindest aus einem entgegen der Relatiwerdrehung eines mit
den Reibbelägen verbundenen Eingangsteils und eines mit der Abtriebswelle verbun-
denen Ausgangsteils wirksamen Kraftspeicher besteht.
60. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einen Versatz zwischen Antriebs- und
Abtriebswelle ausgleicht.
61. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplung radial innerhalb der elektrischen Maschine unterge¬
bracht ist.
62. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung und die Dämpfungseinrichtung radial innerhalb der
elektrischen Maschine untergebracht ist.
63. Antriebsstrang, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Kupplung und Dämpfungseinrichtung höchstens die axiale Aus¬
dehnung der elektrischen Maschine aufweisen.
64. Kraftfahrzeug insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine als Schwung-Nutz-Einrichtung vorgese¬
hen ist.
65. Kraftfahrzeug insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebselement von der elektrischen Maschine mit stillstehender oder rotierender elektrischer Maschine gestartet wird.
66. Kraftfahrzeug insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine das Kraftfahrzeug allein oder in Verbin¬
dung mit dem Antriebselement fortbewegt.
67. Kraftfahrzeug insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug mittels Rekuperation abgebremst wird.
68. Kraftfahrzeug insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang, dadurch
gekennzeichnet, daß während einer Phase der Rekuperation das Antriebselement ab-
gekoppelt ist.
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