WO2016000881A1 - Antriebseinheit für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2016000881A1
WO2016000881A1 PCT/EP2015/062052 EP2015062052W WO2016000881A1 WO 2016000881 A1 WO2016000881 A1 WO 2016000881A1 EP 2015062052 W EP2015062052 W EP 2015062052W WO 2016000881 A1 WO2016000881 A1 WO 2016000881A1
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actuator
actuator motor
rotor
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PCT/EP2015/062052
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Gerald Viernekes
Alexander Markow
Andreas Ratte
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Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a drive unit for a motor vehicle, in particular a hybrid module for a hybrid vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a drive unit for a motor vehicle is known from the prior art, for example DE 10 2012 21 6 601, wherein the drive unit has a drive unit designed as an electric machine with a stator and a rotor rotatably mounted about a rotation axis A coaxial therewith and having a rotor switchable coupling arrangement can be switched with a drive element in rotary driving connection.
  • the clutch assembly is actuated via an actuating device which has an electric actuator motor and an associated actuator shaft, which are in operative connection with a disengagement assembly for the clutch assembly.
  • the actuator motor is arranged radially outside of the first drive unit and the actuator shaft is connected to a worm gear, which acts on the disengagement of the clutch assembly.
  • Object of the present invention is therefore to provide a drive unit for a motor vehicle, in particular a hybrid module, which is designed as compact as possible even when using an electromechanical actuator. This object is achieved by a drive unit according to claim 1.
  • a drive unit for a motor vehicle in particular a hybrid module for a hybrid vehicle, which has a first drive unit designed as an electric machine with a stator and with a rotor rotatable about a rotation axis A coaxial therewith.
  • a switchable coupling arrangement for producing a rotary driving connection of the rotor with the drive element is provided, wherein the coupling arrangement comprises a disengaging element, in particular a diaphragm spring, which is axially displaceable by means of an actuating device and wherein the actuating device at least one electric actuator motor with an actuator motor stator and an actuator motor rotor um- summarizes.
  • the actuator motor In order to provide a particularly compact design of the actuator motor is completely arranged in a space enclosed by the stator of the electric machine receiving space. It is particularly advantageous if not only the actuator motor, but the entire actuator is enclosed by the receiving space. This allows a particularly compact design of the drive unit can be achieved.
  • the actuating device has a disengagement arrangement operatively connected to the actuator motor which converts a rotational movement of the actuator motor rotor into a translational movement acting on the disengagement element of the coupling arrangement.
  • the disengagement arrangement comprises a rotatable input element which is in operative connection with the actuator motor rotor and an output element which can be displaced axially with respect to the latter and which is in operative connection with the disengagement element.
  • the DE 10 2012 207 325 known actuator with an over the actuator motor to exciting spring, is also advantageous that less space is claimed. It is particularly advantageous if the disengagement assembly is designed as a ball ramp drive, wherein preferably the input and the output element with corresponding ball ramps or ball tracks and between these running balls running and arranged axially to each other. Of course, instead of the balls and ball ramps geometrically differently shaped rolling elements can be provided.
  • the actuator motor stator is carried by a stator carrying the stator of the electric machine.
  • one and the same component namely for example the stator carrier of the electrical machine, can be used to carry both the stator or the laminated cores of the stator of the electric machine, as well as the laminated cores of the actuator motor.
  • a particularly compact drive unit can be created.
  • the electrical machine is designed in external rotor design and the actuator motor is designed in internal rotor design.
  • the two electric motors can be formed nested together with maximum utilization of an available installation space.
  • a training of the electrical machine in réelleläu- Fermontorm possible.
  • a separate stator support for the actuator motor stator must be provided.
  • the at least one actuator motor rotor is connected to an actuator shaft, which is formed substantially coaxially to the axis of rotation A.
  • an actuator motor is used to actuate the disengagement assembly, but a plurality of actuator motors, which are arranged distributed in the receiving space of the stator. Due to the coaxial design of the actuator shaft to the axis of rotation A turn a particularly space-favored design is possible. It is particularly advantageous if the at least one actuator shaft is operatively connected to the input element of the release assembly.
  • the actuator shaft which is operatively connected to the input element of the disengagement assembly, for example, a not concentric with the axis of rotation A trained actuator motor rotor can be used.
  • an actuator motor can be used whose diameter is smaller than the radius of the receiving space provided by the stator of the electric machine.
  • actuator motors can advantageously be arranged circumferentially around the drive output shaft.
  • the individual actuator motors can be performed significantly weaker or it can be used standardized actuator motors, which in turn reduces the cost.
  • the required active power can be ensured.
  • the design with the plurality of electric motors is particularly advantageous if the electric machine can be designed in internal rotor design.
  • At least one gear may further be arranged on the actuator shaft, which in turn cooperates with a toothing formed on the input element of the disengagement arrangement. Also, a rotational movement can be applied to the input element of the Ausguran- Order are passed, which in turn can be translated into a translational movement of the output element.
  • the clutch assembly itself can be arranged outside of the space enclosed by the stator receiving space.
  • the clutch assembly compared to the actuator has a much smaller axial space requirement than the actuator, so that the inclusion of the actuator in the interior of the electric machine is favored over the inclusion of the clutch assembly in the interior of the electric machine.
  • FIG. 1 shows a schematic partial view of a sectional view through a first embodiment of the drive unit according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a sectional view through a part of a drive unit 1 for a hybrid module with an electric machine, wherein of the electric machine which is formed in external rotor type, only one of a stator 2 supported stator 3 is shown.
  • Statoramba 2 is rotatably fixed to a housing 4 and coaxially about a rotational axis A of a rotor, not shown, of the electrical Ma arranged.
  • the axis of rotation A may also be formed as a rotation axis for a drive shaft (not shown).
  • FIG. 1 shows that the stator carrier 2 itself is formed from two components 2-1 and 2-2 which define therebetween a cavity 6 which is designed for the guidance of coolant and thus for cooling the stator 3.
  • the outer stator support part 2-2 is designed to support the stator of the electric machine, while the radially inner stator support part 2-1 is designed to support a stator 8 of an electric actuator motor 10.
  • the actuator motor 10 is completely received in a receiving space 12 formed by the stator 2.
  • the receiving space 12 itself is formed as an annular space, which is radially inwardly of internal components, such as a bearing support 14, which in turn via not shown bearing on the transmission input shaft (not shown) is supported, and radially outwardly bounded by the stator 2.
  • the actuator motor 10 is part of an actuator assembly 100 for a clutch assembly 1 6, of which only a pressure plate 18, is shown schematically.
  • the actuator assembly 100 includes, in addition to the actuator motor 10, a disengagement assembly 20 which acts via a release bearing 22 on a release element, in particular a diaphragm spring 24, to disengage the clutch assembly 1 6.
  • a disengagement assembly 20 which acts via a release bearing 22 on a release element, in particular a diaphragm spring 24, to disengage the clutch assembly 1 6.
  • a disengagement assembly 20 which acts via a release bearing 22 on a release element, in particular a diaphragm spring 24, to disengage the clutch assembly 1 6.
  • friction clutches is usually the axial space requirement of the friction clutch itself compared to their actuator significantly smaller, so that it makes sense in space terms, to arrange the clutch assembly 1 6 outside of the stator 2 formed by the receiving space 12, but the actuator 100 within the stator arranged receiving space 12 to order.
  • the disengagement assembly 20 includes an input member 26 and an output member 28 that operates via the actuator motor 10 become.
  • the input element 26 is designed to carry out a rotational movement, which is then translated into a translational movement of the output element 28.
  • the disengagement arrangement 20 may be formed as a ball ramp drive, in which balls 30 guided in ramps between the input element 26 and the output element 28 run.
  • the input member 26 is rotatably connected to an actuator motor rotor 32.
  • the input member 26 may be formed directly as a hollow actuator shaft, with the actuator motor rotor 32 and the actuator shaft or the input member 26 rotate about the axis of rotation A in the embodiment shown here.
  • stator 2 acts both as a stator 2-1 for the stator 3 of the electric machine and as a stator 2-2 for the stator 8 of the actuator motor 10, a particularly compact and due to the few elements easy to install and inexpensive training can be created ,
  • stator 2-2 for the stator 8 of the actuator motor 10
  • the guided in the cavity 6 coolant not only the stator 3 of the electric machine, but also the stator 8 of the actuator motor 10 can cool.
  • the actuator shaft is also formed as an input element 26 of the disengagement assembly 20, additional components can be dispensed with, which in turn reduces the cost and installation costs.
  • Fig. 2 shows a second preferred embodiment in which, however, in contrast to Fig. 1, no about the same axis of rotation A rotating actuator motor 10 is used, but one or more actuator motors 10 in the receiving space 12th of the stator 2 are arranged.
  • 2 shows a detail sectional view through the receiving space 12 formed by the stator 2, which, as already shown in FIG. 1, is delimited by the stator 2 and the bearing carrier 14.
  • one or more actuator motors 10 are arranged, each having its own Stellstellswooachse B.
  • the electric actuator motor 10 in a known manner also on a Stellantriebsmotorstator, not shown, and an actuator motor rotor, wherein the Stellantriebsmotorrotor is adapted to rotate an actuator shaft 34, which in turn rotates about the Stellantriebsfilterachse B.
  • FIG. 2 reveals that here too a disengaging arrangement 20 is provided, which has an input element 26 and an output element 28, wherein in turn a rotational movement of the input element 26 is translated into a translatory movement of the output element 28.
  • the actuator shaft 34 can not be directly connected to the input member 26 as shown in FIG.
  • a gear 36 is arranged, which is driven by this.
  • the toothed wheel 36 in turn cooperates with a toothing 38 formed on the input element 26 and thus effects a rotational movement of the input element 26.
  • an actuator motor 10 may be provided in the receiving space 12, but it may be arranged circumferentially a plurality of actuator motors, which cooperate in each case via their respective gears 36 with the teeth 38.
  • overall weaker actuator motors can be used, which in turn reduces costs.
  • any other transmission of rotational movement of the actuator motor shaft 34 to the input member 26 may find use.
  • a much more compact drive unit 1 or a much more compact hybrid module can be created by the inclusion of the actuator motor 10 in the receiving space 12 formed by the stator 2.
  • the actuating device 100 for disengaging the clutch arrangement 16 has a particularly large amount of space, it is expedient to receive it in the receiving space 12 formed by the stator 2.
  • an arrangement of the clutch assembly axially adjacent to the electrical machine may be advantageous.

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Abstract

Offenbart wird eine Antriebseinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridmodul für ein Hybridfahrzeug, umfassend: - ein als Elektromaschine ausgebildetes erstes Antriebsaggregat mit einem Stator (3) und mit einem koaxial zu diesem um eine Drehachse A drehbar gelagerten Rotor, - eine schaltbare Kupplungsanordnung (16) zur Herstellung einer Drehmitnahmeverbindung des Rotors mit einem Antriebselement (14), wobei - die Kupplungsanordnung (16) ein Ausrückelement (24), insbesondere eine Membranfeder, aufweist, welches mittels einer Betätigungseinrichtung (100) axial verlagerbar ist und wobei die Betätigungseinrichtung (100) mindestens einen elektrischen Stellantriebsmotor (10) mit einem Stellantriebsmotorstator (8) und einem Stellantriebsmotorrotor (32) umfasst, wobei der Stellantriebsmotor (10) vollständig in einem von dem Stator (3) umschlossenen Aufnahmeraum (12) angeordnet ist.

Description

Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug
Vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridmodul für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2012 21 6 601 ist eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei die Antriebseinheit ein als Elektromaschine ausgebildetes Antriebsaggregat mit einem Stator und einem koaxial zu diesem um eine Drehachse A drehbar gelagerten Rotor aufweist, die über eine schaltbare Kupplungsanordnung mit einem Antriebselement in Drehmitnahmeverbindung geschaltet werden kann. Dabei wird die Kupplungsanordnung über eine Betätigungsvorrichtung betätigt, die einen elektrischen Stellantriebsmotor und eine zugehörige Stellantriebswelle aufweist, die in Wirkverbindung mit einer Ausrückanordnung für die Kupplungsanordnung stehen. Dabei ist der Stellantriebsmotor radial außerhalb des ersten Antriebsaggregats angeordnet und die Stellantriebswelle ist mit einem Schneckengetriebe verbunden, das auf die Ausrückanordnung der Kupplungsanordnung wirkt.
Statt eines radial außerhalb der elektrischen Maschine angeordneten Stellantriebsmotors ist es ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise der
DE 10 2012 207 325, die elektrische Betätigungsvorrichtung axial neben der elektrischen Maschine anzuordnen, in deren Innenraum die Kupplungsanordnung aufgenommen ist.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Antriebseinheiten ist jedoch, dass der elektrische Stellantriebsmotor sehr viel Bauraum beansprucht und zusätzliche Elemente verwendet werden müssen, um die Ausrückanordnung der Kupplungsanordnung zu betätigen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridmodul bereitzustellen, das auch bei Verwendung einer elektromechanischen Betätigungsvorrichtung möglichst kompakt ausgebildet ist. Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridmodul für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das ein als Elektromaschine ausgebildetes erstes Antriebsaggregat mit einem Stator und mit einem koaxial zu diesem um eine Drehachse A drehbaren Rotor aufweist. Weiterhin ist eine schaltbare Kupplungsanordnung zur Herstellung einer Drehmitnahmeverbindung des Rotors mit dem Antriebselement vorgesehen, wobei die Kupplungsanordnung ein Ausrückelement, insbesondere eine Membranfeder aufweist, welches mittels einer Betätigungseinrichtung axial verlagerbar ist und wobei die Betätigungseinrichtung mindestens einen elektrischen Stellantriebsmotor mit einem Stellantriebsmotorstator und einem Stellantriebsmotorrotor um- fasst. Um eine besonders kompakte Ausgestaltung bereitzustellen ist dabei der Stellantriebsmotor vollständig in einem von dem Stator der elektrischen Maschine umschlossenen Aufnahmeraum angeordnet. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn nicht nur der Stellantriebsmotor, sondern die gesamte Betätigungseinrichtung von dem Aufnahmeraum umschlossen ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Ausgestaltung der Antriebseinheit erreicht werden.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Betätigungseinrichtung eine mit dem Stellantriebsmotor in Wirkverbindung stehende Ausrückanordnung auf, welche eine Rotationsbewegung des Stellantriebsmotorrotors in eine auf das Ausrückelement der Kupplungsanordnung wirkende Translationsbewegung überführt. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Ausrückanordnung ein mit dem Stellantriebsmotorrotor in Wirkverbindung stehendes drehbares Eingangselement und ein zu diesem axial verlagerbares Ausgangselement umfasst, welches mit dem Ausrückelement in Wirkverbindung steht. Dadurch kann vorteilhafterweise das Eingangselement der Ausrückanordnung ausschließlich eine Dreh- bzw. Verschwenkbewegung ausführen, wodurch insgesamt die Reibkräfte reduziert werden und der Wirkungsgrad der Betätigungseinrichtung insgesamt erhöht werden kann. Gegenüber der aus dem Stand der Technik, der DE 10 2012 207 325, bekannten Betätigungseinrichtung mit einer über den Stellantriebsmotor zu spannenden Feder, ist zudem vorteilhaft, dass weniger Bauraum beansprucht wird. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Ausrückanordnung als Kugelrampentrieb ausgeführt ist, wobei bevorzugterweise das Eingangs- und das Ausgangselement mit entsprechenden Kugelrampen bzw. Kugelbahnen und zwischen diesen laufenden Kugeln ausgeführt und axial zueinander angeordnet sind. Statt der Kugeln und Kugelrampen können selbstverständlich auch geometrisch anders ausgeformte Wälzkörper vorgesehen sein.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Stellantriebsmotorrotor drehfest mit dem Eingangselement der Ausrückeinrichtung verbunden, wobei insbesondere eine Stellantriebswelle des Stellantriebsmotors als Eingangselement der Ausrückanordnung ausgebildet ist. Da bereits über den Rotor des Stellantriebsmotors eine Drehbewegung bereitstellbar ist, kann diese direkt auf das Eingangselement der Ausrückanordnung übertragen werden. Dazu ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Stellantriebsmotorrotor sich ebenfalls um die Drehachse A dreht. Dadurch kann der innerhalb des Stators der elektrischen Maschine ausgebildete Aufnahmeraum optimal ausgenutzt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorteilhaft, wenn der Stellantriebsmotorstator von einem den Stator der elektrischen Maschine tragenden Statorträger getragen ist. Dadurch kann ein und dasselbe Bauteil, nämlich beispielsweise der Statorträger der elektrischen Maschine, dazu verwendet werden, sowohl den Stator bzw. die Blechpakete des Stators der elektrischen Maschine zu tragen, als auch die Blechpakete des Stellantriebsmotors. Dadurch kann wiederum eine besonders kompakte Antriebseinheit geschaffen werden.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die elektrische Maschine in Außenläuferbauart ausgebildet ist und der Stellantriebsmotor in Innenläuferbauart ausgebildet ist. Dadurch können die beiden Elektromotoren ineinander verschachtelt unter maximaler Ausnutzung eines zur Verfügung stehenden Bauraums ausgebildet werden. Gleichzeitig kann über die Größe des Stellantriebsmotors sichergestellt werden, dass dieser eine ausreichende Wirkkraft auf das Ausrückelement der Kupplungsanordnung aufbringen kann. Selbstverständlich ist aber auch eine Ausbildung der elektrischen Maschine in Innenläu- ferbauform möglich. In diesem Fall muss jedoch ein separater Statorträger für den Stellantriebsmotorstator bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Stellantriebsmotorrotor mit einer Stellantriebswelle verbunden, die im Wesentlichen koaxial zu der Drehachse A ausgebildet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn nicht nur ein Stellantriebsmotor zum Betätigen der Ausrückanordnung verwendet wird, sondern mehrere Stellantriebsmotoren, die in dem Aufnahmeraum des Stators verteilt angeordnet sind. Durch die koaxiale Ausgestaltung der Stellantriebswelle zur Drehachse A wiederum ist eine besonders bauraumbegünstigte Ausgestaltung möglich. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die mindestens eine Stellantriebswelle mit dem Eingangselement der Ausrückanordnung wirkverbunden ist. Durch die Stellantriebswelle, die mit dem Eingangselement der Ausrückanordnung wirkverbunden ist, kann beispielsweise auch ein nicht konzentrisch zur Drehachse A ausgebildeter Stellantriebsmotorrotor verwendet werden. Insbesondere kann ein Stellantriebsmotor verwendet werden, dessen Durchmesser kleiner ist als der Radius des vom Stator der elektrischen Maschine bereitgestellten Aufnahmeraums.
Dadurch können vorteilhafterweise mehrere Stellantriebsmotoren umfänglich um die Antriebsabtriebswelle angeordnet werden. Dabei können die einzelnen Stellantriebsmotoren deutlich schwächer ausgeführt werden bzw. es können standardisierte Stellantriebsmotoren verwendet werden, was wiederum die Kosten reduziert. Gleichzeitig kann jedoch aufgrund der mehreren vorzugsweise umfänglich angeordneten Stellantriebsmotoren die benötigte Wirkleistung sichergestellt werden. Die Ausgestaltung mit den mehreren Elektromotoren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die elektrische Maschine in Innenläuferbauart ausgebildet sein kann.
Um eine besonders gute Verbindung zwischen dem Eingangselement der Ausrückanordnung und der Stellantriebswelle bereitzustellen, kann weiterhin an der Stellantriebswelle mindestens ein Zahnrad angeordnet sein, das wiederum mit einer an dem Eingangselement der Ausrückanordnung ausgebildeten Verzahnung zusammenwirkt. Auch darüber kann eine rotatorische Bewegung an das Eingangselements der Ausrückan- Ordnung übergeben werden, die wiederum in eine translatorische Bewegung des Ausgangselements übersetzt werden kann.
Weiterhin kann die Kupplungsanordnung selbst außerhalb des vom Stator umschlossenen Aufnahmeraums angeordnet sein. Insbesondere bei Reibungskupplungen hat die Kupplungsanordnung im Vergleich zu der Betätigungseinrichtung einen deutlich geringeren axialen Bauraumbedarf als die Betätigungseinrichtung, so dass die Aufnahme der Betätigungseinrichtung im Innenraum der elektrischen Maschine begünstigt ist gegenüber der Aufnahme der Kupplungsanordnung in dem Innenraum der elektrischen Maschine.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele rein exemplarischer Natur und sollen nicht den Schutzbereich der Anmeldung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Teilansicht einer Schnittdarstellung durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebseinheit; und
Fig. 2: eine schematische Teilansicht einer Schnittdarstellung durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
Im Folgenden werden gleiche bzw. funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch einen Teil einer Antriebseinheit 1 für ein Hybridmodul mit einer elektrischen Maschine, wobei von der elektrischen Maschine, die in Außenläuferbauart ausgebildet ist, nur ein von einem Statorträger 2 getragener Stator 3 dargestellt ist. Der Statorträger 2 ist drehfest an einem Gehäuse 4 festgelegt und koaxial um eine Drehachse A eines nicht dargestellten Rotors der elektrischen Ma- schine angeordnet. Dabei kann die Drehachse A zudem als Drehachse für eine Antriebswelle (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Weiterhin zeigt Fig. 1 , dass der Statorträger 2 selbst aus zwei Bauteilen 2-1 und 2-2 ausgebildet ist, die zwischen sich einen Hohlraum 6 definieren, der für die Führung von Kühlmittel und damit zum Kühlen des Stators 3 ausgebildet ist.
Weiterhin ist Fig. 1 zu entnehmen, dass der äußere Statorträgerteil 2-2 dazu ausgelegt ist, den Stator der elektrischen Maschine zu tragen, während der radial innen ausgebildete Statorträgerteil 2-1 dazu ausgelegt ist, einen Stator 8 eines elektrischen Stellantriebsmotors 10 zu tragen. Dabei ist der Stellantriebsmotor 10 vollständig in einem vom Stator 2 ausgebildeten Aufnahmeraum 12 aufgenommen. Der Aufnahmeraum 12 selbst ist als ein Ringraum ausgebildet, der radial innen von innenliegenden Bauelementen, wie beispielsweise einem Lagerträger 14, der wiederum über nicht dargestellte Lager an der Getriebeeingangswelle (nicht dargestellt) abgestützt ist, und radial außen von dem Statorträger 2 begrenzt ist.
Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, ist der Stellantriebsmotor 10 Teil einer Betätigungsanordnung 100 für eine Kupplungsanordnung 1 6, von der schematisch nur eine Anpressplatte 18, dargestellt ist. Die Betätigungsanordnung 100 weist neben dem Stellantriebsmotor 10 eine Ausrückanordnung 20 auf, die über ein Ausrücklager 22 auf ein Ausrückelement, insbesondere eine Membranfeder 24, einwirkt, um die Kupplungsanordnung 1 6 auszurücken. Für die genaue Wirkweise der Kupplungsanordnung 1 6 sei beispielsweise auf die DE 10 2012 21 6 601 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hierin mit umfasst ist.
Insbesondere bei Reibungskupplungen ist üblicherweise der axiale Bauraumbedarf der Reibungskupplung selbst im Vergleich zu ihrem Betätigungsapparat deutlich kleiner, so dass es bauraumtechnisch sinnvoll ist, die Kupplungsanordnung 1 6 selbst außerhalb des vom Stator 2 gebildeten Aufnahmeraums 12 anzuordnen, dafür aber die Betätigungseinrichtung 100 innerhalb des vom Stator ausgebildeten Aufnahmeraums 12 anzuordnen.
Wie weiterhin Fig. 1 zu entnehmen, weist die Ausrückanordnung 20 ein Eingangselement 26 und ein Ausgangselement 28 auf, die über den Stellantriebsmotor 10 bedient werden. Dazu ist das Eingangselement 26 dazu ausgelegt, eine rotatorische Bewegung auszuführen, die dann in eine translatorische Bewegung des Ausgangselements 28 übersetzt wird. Dazu kann, wie Fig. 1 zeigt, die Ausrückanordnung 20 als Kugelrampentrieb ausgebildet sein, bei der zwischen dem Eingangselement 26 und dem Ausgangselement 28 in Rampen geführte Kugeln 30 laufen. Um das Eingangselement 26 in eine rotatorische Bewegung zu versetzen, ist das Eingangselement 26 mit einem Stellantriebsmotorrotor 32 drehfest verbunden. So kann beispielsweise das Eingangselement 26 direkt als hohle Stellantriebswelle ausgebildet sein, wobei sich auch in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Stellantriebsmotorrotor 32 und die Stellantriebswelle bzw. das Eingangselement 26 um die Drehachse A drehen.
Wird nun der Stellantriebsmotor 10 betätigt, so verdreht sich der Stellantriebsmotorrotor 32 und damit das Eingangselement 26, wodurch die Kugeln 30 auf ihren Kugelbahnen laufen und das Ausgangselement 28 in Richtung Kupplungsanordnung 16 heraus schrauben oder in die entgegengesetzte Richtung wieder hinein schrauben. Durch diese translatorische Bewegung des Ausgangselements 28 wird das Ausrücklager 22 und damit die Membranfeder 24 betätigt, so dass die Kupplungsanordnung 1 6 eingerückt oder ausgerückt wird.
Da der Statorträger 2 sowohl als Statorträger 2-1 für den Stator 3 der elektrischen Maschine als auch als Statorträger 2-2 für den Stator 8 des Stellantriebsmotors 10 fungiert, kann eine besonders kompakte und aufgrund der wenigen Elemente einfach zu montierende und kostengünstige Ausbildung geschaffen werden. Zudem kann auf eine zusätzliche Kühlung des Stellantriebsmotors 10 verzichtet werden, da das im Hohlraum 6 geführte Kühlmittel nicht nur den Stator 3 der elektrischen Maschine, sondern auch den Stator 8 des Stellantriebsmotors 10 kühlen kann. Da außerdem die Stellantriebswelle gleichzeitig als Eingangselement 26 der Ausrückanordnung 20 ausgebildet ist, kann auch hier auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden, was wiederum die Kosten und den Montageaufwand reduziert.
Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem jedoch im Gegensatz zu Fig. 1 kein sich um dieselbe Drehachse A drehender Stellantriebsmotor 10 verwendet wird, sondern ein oder mehrere Stellantriebsmotoren 10 in dem Aufnahmeraum 12 des Stators 2 angeordnet sind. Dabei zeigt Fig. 2 eine Detailschnittansicht durch den vom Stator 2 ausgebildeten Aufnahmeraum 12, der wie schon in Fig. 1 dargestellt, durch den Stator 2 und den Lagerträger 14 begrenzt wird. In diesem ringförmigen Aufnahmeraum 12 sind ein oder mehrere Stellantriebsmotoren 10 angeordnet, die jeweils ihre eigene Stellantriebsdrehachse B aufweisen. Dabei weist der elektrische Stellantriebsmotor 10 in bekannter weise ebenfalls einen nicht dargestellten Stellantriebsmotorstator und einen Stellantriebsmotorrotor auf, wobei der Stellantriebsmotorrotor dazu ausgelegt ist, eine Stellantriebswelle 34 zu drehen, die wiederum um die Stellantriebsdrehachse B dreht.
Weiterhin ist Fig. 2 zu entnehmen, dass auch hier eine Ausrückanordnung 20 vorgesehen ist, die ein Eingangselement 26 und ein Ausgangselement 28 aufweist, wobei wiederum eine rotatorische Bewegung des Eingangselements 26 in eine translatorische Bewegung des Ausgangselements 28 übersetzt wird. Da jedoch das Eingangselement 26 nach wie vor um die Drehachse A dreht, der Stellantriebsmotor 10 jedoch eine andere Drehachse B aufweist, kann die Stellantriebswelle 34 nicht direkt mit dem Eingangselement 26, wie in Fig. 1 dargestellt, verbunden werden. Um die rotatorische Bewegung der Stellantriebswelle 34 an das Eingangselement 26 zu übertragen, ist, wie Fig. 2 weiterhin zu entnehmen, an der Stellantriebswelle 34 ein Zahnrad 36 angeordnet, das von dieser angetrieben wird. Das Zahnrad 36 wiederum wirkt mit einer an dem Eingangselement 26 ausgebildeten Verzahnung 38 zusammen und bewirkt somit eine Rotationsbewegung des Eingangselements 26.
Dabei kann, wie bereits erwähnt, nicht nur ein Stellantriebsmotor 10 in dem Aufnahmeraum 12 vorgesehen sein, sondern es können umfänglich mehrere Stellantriebsmotoren angeordnet sein, die jeweils über ihre entsprechenden Zahnräder 36 mit der Verzahnung 38 zusammenwirken. Dadurch können insgesamt schwächere Stellantriebsmotoren eingesetzt werden, was wiederum die Kosten reduziert.
Außerdem sei erwähnt, dass selbstverständlich jede andere Übertragung der Drehbewegung der Stellantriebsmotorwelle 34 auf das Eingangselement 26 Verwendung finden kann. Insgesamt kann durch die Aufnahme des Stellantriebsmotors 10 in dem vom Statorträger 2 gebildeten Aufnahmeraum 12 eine deutlich kompaktere Antriebseinheit 1 bzw. ein deutlich kompakteres Hybridmodul geschaffen werden. Da insbesondere bei Reibungskupplungen die Betätigungseinrichtung 100 zum Ausrücken der Kupplungsanordnung 16 einen besonders großen Platzbedarf hat, ist eine Aufnahme dieser in dem vom Stator 2 ausgebildeten Aufnahmeraum 12 sinnvoll. Auch um eine ausreichend große radiale Reibfläche für eine Reibungskupplung bereitzustellen, kann eine Anordnung der Kupplungsanordnung axial neben der elektrischen Maschine vorteilhaft sein.
Bezuqszeichen
1 Antriebseinheit
2 Statorträger
3 Stator
Gehäuse
6 Kühlmittelraum
8 Stellantriebsmotorstator
10 Stellantriebsmotor
12 Aufnahmeraum innerhalb vom Stator
14 Lagerträger
16 Kupplungsanordnung
18 Anpressplatte
20 Ausrückanordnung
22 Ausrücklager
24 Membranfeder
26 Eingangselement
28 Ausgangselement
30 Kugeln
32 Stellantriebsmotorrotor
34 Stellantriebsmotorwelle
36 Zahnrad
38 Verzahnung
100 Betätigungseinrichtung
A Drehachse der elektrischen Maschine
B Drehachse des Stellantriebsmotors

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebseinheit (1 ) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridmodul für ein Hybridfahrzeug, umfassend
- ein als Elektromaschine ausgebildetes erstes Antriebsaggregat mit einem Stator (3) und mit einem koaxial zu diesem um eine Drehachse A drehbar gelagerten Rotor,
- eine schaltbare Kupplungsanordnung (1 6) zur Herstellung einer Drehmitnahmeverbindung des Rotors mit einem Antriebselement (14), wobei
- die Kupplungsanordnung (1 6) ein Ausrückelement (24), insbesondere eine
Membranfeder, aufweist, welches mittels einer Betätigungseinrichtung (100) axial verlagerbar ist und wobei die Betätigungseinrichtung (100) mindestens einen elektrischen Stellantriebsmotor (10) mit einem Stellantriebsmotorstator (8) und einem Stellantriebsmotorrotor (32) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantriebsmotor (10) vollständig in einem von dem Stator (3) umschlossenen Aufnahmeraum (12) angeordnet ist.
2. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Betätigungseinrichtung (100) vollständig in dem vom Stator (3) umschlossenen Aufnahmeraum (12) angeordnet ist.
3. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betätigungseinrichtung (100) weiterhin eine mit dem Stellantriebsmotor (10) in Wirkverbindung stehende Ausrückanordnung (20), welche eine Rotationsbewegung des Stellantriebsmotorrotor (32) in eine auf das Ausrückelement (24) der Kupplungsanordnung (1 6) wirkende Translationsbewegung überführt.
4. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Ausrückanordnung (20) ein mit dem Stellantriebsmotorrotor (32) in Wirkverbindung stehendes drehbares Eingangselement (26) und ein zu diesem axial verlagerbares Ausgangselement (28) umfasst, welches mit dem Ausrückelement (24) in Wirkverbindung steht.
5. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Ausrückanordnung (20) als Kugelrampentrieb ausgeführt ist.
6. Antriebseinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stellantriebsmotorrotor (32) drehfest mit dem Eingangselement (26) der Ausrückeinrichtung (20) verbunden ist, wobei insbesondere das Eingangselement (26) als Stellantriebswelle des Stellantriebmotors(10) ausgebildet ist.
7. Antriebseinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stellantriebsmotorstator (8) von einem den Stator (3) der elektrischen Maschine tragenden Statorträger (2) getragen ist.
8. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 6, wobei die elektrische Maschine in Außenläuferbauart ausgebildet ist und der Stellantriebsmotor (10) in Innenläuferbauart ausgebildet ist.
9. Antriebseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der mindestens eine Stellantriebsmotorrotor (32) mit einer Stellantriebswelle (34) verbunden ist, die im wesentlichen koaxial zu der Drehachse A ausgebildet ist.
10. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 9, wobei die Stellantriebswelle (34) mit dem Eingangselement (26) der Ausrückanordnung (20) wirkverbunden ist.
1 1 . Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 9, wobei die Stellantriebswelle (34) mindestens ein Zahnrad (36) antreibt, das wiederum mit einer an dem Eingangselement (26) der Ausrückanordnung (20) ausgebildeten Verzahnung (38) zusammenwirkt.
12. Antriebseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , wobei mehrere Stellantriebsmotoren (10) in dem Aufnahmeraum (12) des Stators (3) verteilt angeordnet sind.
13. Antriebseinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungsanordnung (1 6) außerhalb des vom Stator (3) umschlossenen Aufnahmeraums (12) angeordnet ist.
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