GARAVELIS, Theodoros (Kornblumenweg 8, Vaihingen/Enz, 71665, DE)
| Ansprüche 1 . Vorrichtung (10) zum Prüfen eines Antriebsmotors (1 ), bei der ein Abtriebselement (2) des Antriebsmotors (1 ) in Wirkverbindung mit einem Eingangselement (16) einer Prüfeinrichtung (1 1 ) angeordnet ist, wobei die Verbindung zwischen dem Abtriebselement (2) und dem Eingangselement (16) mittels einer Kupplungseinrichtung (18) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (18) ein antriebsspezifisches Kupplungselement (20) aufweist, dass das Kupplungselement (20) eine erste Aufnahme (21 ) zur Aufnahme des Abtriebselements (2) aufweist und, dass das Kupplungselement (20) mit einer äußeren Kontur (23) mit einer in der Prüfeinrichtung (1 1 ) ausgebildeten zweiten Aufnahme (25) zusammenwirkt. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahme (21 ) in dem Kupplungselement (20) als Bohrung ausgebildet ist, in die ein als Antriebswelle (2) ausgebildetes Abtriebselement des Antriebsmotors (1 ) hineinragt und, dass die erste Aufnahme (21 ) als Spannaufnahme ausgebildet ist, so dass die erste Aufnahme (21 ) die Antriebswelle (2) im gespannten Zustand des Kupplungselements (20) kraftschlüssig umgreift. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahme (25) mit der äußeren Kontur (23) des Kupplungselements (20) zumindest formschlüssig zusammenwirkt. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine drehbar gelagerte Hohlwelle (16) aufweist, an dessen einem Ende die zweite Aufnahme (25) angeordnet ist und, dass in der Hohlwelle (16) ein insbesondere als Zugstange (28) ausgebildetes Spannelement einführbar ist, das mit dem Kupplungselement (20) auf der der ersten Aufnahme (21 ) abgewandten Seite des Kupplungselements (20) zusammenwirkt. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (16) Bestandteil einer Antriebswelle für die als Elektro- maschine (1 ), insbesondere als Asynchronmaschine oder Synchronmaschine ausgebildete Prüfeinrichtung (1 1 ) ist. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem insbesondere als Zugstange (28) ausgebildeten Spannelement und dem Kupplungselement (20) mechanisch, insbesondere über eine Gewindeverbindung, erfolgt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahme (25) und die äußere Kontur (23) des Kupplungselements (20) jeweils polygonartig ausgebildet sind und formschlüssig zusammenwirken. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das insbesondere als Zugstange (28) ausgebildete Spannelement entgegen der Richtung des Kupplungselements (20) mittels einer Zugeinrichtung (30) kraftbeaufschlagbar ist. 9. Vornchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugeinrichtung (30) einen elektrischen, mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb aufweist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1 ) als elektrischer Antriebsmotor eines Hybridantriebs ausgebildet ist. |
Vorrichtung zum Prüfen eines Antriebsmotors
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines Antriebsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige, aus der Praxis bekannte Vorrichtung dient als Prüfvorrichtung zum Testen eines Antriebsmotors für einen Hybridantrieb. Dabei ist der Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet, dessen elektrische Eigenschaften mittels der Prüfeinrichtung getestet werden sollen. Hierzu muss die Prüfeinrichtung mit einem Eingangselement, beispielsweise einer Eingangswelle, mit der Abtriebswelle des Elektromotors bzw. des Antriebs mechanisch gekoppelt werden. Beim Stand der Technik erfolgt dies relativ aufwändig durch Aufspannen des Antriebsmotors und Verbinden des Antriebsmotors mit einer Vielzahl von Kupplungselementen, um die geforderte Genauigkeit (Rundlaufwinkligkeit und Kon- zentrizität) zu erreichen.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen eines Antriebsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine einfache Kopplung des Antriebsmotors mit der Prüfeinrichtung ermöglicht wird. Dies soll insbesondere mit geringem Montageaufwand erfolgen, wobei die geforderte exakte Ausrichtung des Antriebsmotors zur Prüfeinrichtung gewährleistet sein soll. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Prüfen eines Antriebsmotors mit den Merk- malen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, durch ein antriebsspezifisches Kupplungselement einerseits das Abtriebselement des Antriebsmotors und andererseits eine Aufnahme der Prüfeinrichtung miteinander zu verbinden. Somit ist für einen Antriebsmotor nur ein antriebsspezifi- sches Kupplungselement erforderlich, so dass sich der Montageaufwand beträchtlich verringern lässt, wobei durch das antriebsspezifische Kupplungselement die erforderte Genauigkeit hinsichtlich der Ausrichtung von Antriebsmotor zur Prüfeinrichtung ermöglicht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen eines Antriebsmotors sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen dabei sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
In einer vorteilhaften konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Aufnahme in dem Kupplungselement als Bohrung ausgebildet ist, in die ein als Antriebswelle ausgebildetes Abtriebselement des Antriebsmotors hineinragt und, dass die erste Aufnahme als Spannaufnahme ausgebildet ist, so dass die erste Aufnahme die Antriebswelle im gespannten Zustand des Kupplungselements kraftschlüssig umgreift. Diese konstruktive Ausbildung ermöglicht es, das Spannen bzw. Fixieren des Abtriebselements in dem Kupplungselement ohne zusätzlichen bzw. nur minimalen Montageaufwand zu ermöglichen, wobei gleichzeitig durch die Ausbildung der Aufnahme als Bohrung eine Zentrierung der Antriebswelle zur Prüfeinrichtung ermöglicht wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zweite Aufnahme mit der äußeren Kontur des Kupplungselements zumindest formschlüssig zusammenwirkt. Über eine derartige formschlüssige Verbindung lassen sich relativ hohe Drehmomente vom Antriebsmotor in die Prüfeinrichtung übertragen.
Zum einfachen Spannen des Kupplungselements bei relativ kompaktem Aufbau der Prüfeinrichtung wird vorgeschlagen, dass die Prüfvorrichtung eine drehbar gelagerte Hohlwelle aufweist, an dessen einem Ende eine zweite Aufnahme an- geordnet ist und, dass in der Hohlwelle ein insbesondere als Zugstange ausgebildetes Spannelement einführbar ist, das mit der Kupplungseinrichtung auf der der ersten Aufnahme abgewandten Seite des Kupplungselements zusammenwirkt,
Zur Verbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Spannelement wird eine mechanische Verbindung, insbesondere eine Gewindeverbindung, vorgeschlagen. Mittels einer derartigen mechanischen Verbindung lassen sich auf relativ einfache Weise hohe Zugkräfte auf das Spannelement übertragen und es wird darüber hinaus eine einfache Kopplung des Spannelements mit dem Kupplungselement ermöglicht.
Besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn die zweite Aufnahme und die äußere Kontur des Kupplungselements polygonartig ausgebildet sind. Dies begünstigt die Möglichkeit der Übertragung relativ hoher Drehmomente vom Antriebsmotor in die Hohlwelle der Prüfeinrichtung.
Besonders bevorzugt ist darüber hinaus der Einsatz der Vorrichtung zur Prüfung von Antriebsmotoren, die Bestandteil eines Hybridantriebs in einem Kraftfahrzeug sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in der einzigen Figur eine vereinfachte, schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Prüfen eines als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotors.
In der Figur ist eine Vorrichtung 10 zum Prüfen eines als Elektromotor 1 ausgebildeten Antriebsmotors dargestellt. Hierbei handelt es sich bei dem Elektromotor 1 insbesondere um einen Elektromotor 1 , der als Bestandteil eines Hybridantriebs in einem Kraftfahrzeug dient. Die Vorrichtung 10 dient zum Prüfen der elektrischen oder sonstiger Eigenschaften des Elektromotors 1 und weist eine als Asynchronmaschine oder Synchronmaschine ausgebildete Prüfeinrichtung 1 1 auf. Die Prüfeinrichtung 1 1 ist über eine Leitung 12 mit einer Steuer- /Auswerteeinrichtung 15 gekoppelt. Zum Prüfen des Elektromotors 1 wird der Elektromotor 1 mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle gekoppelt, wobei der Elektromotor 1 die Prüfeinrichtung 1 1 antreibt und aus den dabei gewonnenen Daten (z.B. übertragenes Drehmoment, Drehzahl, usw.) auf die gewünschten Eigenschaften des Elektro- motors 1 geschlossen werden kann. Hierbei wird der Elektromotor 1 motorisch betrieben. Ebenso ist ein generatorischer Betrieb denkbar, wobei dann die Antriebswelle 2 des Elektromotors über die Asynchronmaschine oder Synchronmaschine der Prüfvorrichtung 1 1 angetrieben wird. Die Prüfeinrichtung 1 1 weist eine Hohlwelle 16 auf, die Bestandteil einer Kupplungseinrichtung 18 ist. Die Kupplungseinrichtung 18 umfasst ferner ein antriebsspezifisches Kupplungselement 20. Das Kupplungselement 20 weist eine als Bohrung ausgebildete erste Aufnahme 21 auf, deren Durchmesser insbesondere dem Durchmesser einer Antriebswelle 2 des Elektromotors 1 angepasst ist. Das Kupplungselement 20 weist insbesondere im Bereich der ersten Aufnahme 21 wenigstens einen in der Wand des Kupplungselements 20 ausgebildeten Schlitz 22 auf, so dass das Kupplungselement 20 zumindest im Bereich der Aufnahme 21 bei einer von außen wirkenden Kraft verformbar ist. Damit lässt sich die Antriebswelle 2 in der ersten Aufnahme 21 in Art eines Spannkonus kraftschlüssig fixieren. Die Außenkontur 23 des Kupplungselements 20 ist zumindest im Bereich der ersten Aufnahme 21 kegelartig und vorzugsweise polygonartig gestaltet. Die erste Aufnahme 21 wirkt mit einer zweiten Aufnahme 25 zusammen. Die zweite Aufnahme 25 ist als Innenkontur 26 in der Hohlwelle 16 ausgebildet. Hierbei ist die Innenkontur 26 der Hohlwelle 16 trichterartig und ebenfalls polygonar- tig ausgebildet, so dass die Außenkontur 23 des Kupplungselements 20 mit der
Innenkontur 26 der zweiten Aufnahme 25 formschlüssig zusammenwirken kann.
Das Kupplungselement 20 ist auf der der ersten Aufnahme 21 gegenüberliegenden Seite mit einer Zugstange 28 verbindbar. Insbesondere besteht die Verbin- dung in einer mechanischen Verbindung, insbesondere einer Gewindeverbindung. Hierzu ist beispielhaft an einem zylindrischen Abschnitt des Kupplungselements 20 ein Außengewinde (nicht dargestellt) angeordnet bzw. ausgebildet welches mit einem entsprechenden Innengewinde (ebenfalls nicht dargestellt) zusammenwirkt, das in der Zugstange 28 ausgebildet ist. Die Zugstange 28 ist mit einer Zugeinrichtung 30 gekoppelt, die die Zugstange 28 in Richtung des Doppelpfeils 31 bewegen kann. Die Zugeinrichtung 30 ist hierbei mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch in geeigneter Art und Weise ausgebildet.
Die Kopplung des Elektromotors 1 mit der Prüfeinrichtung 1 1 erfolgt auf folgende Weise: Zunächst wird das antriebsspezifische Kupplungselement 20 mit seiner ersten Aufnahme 21 auf das Ende der Antriebswelle 2 gesteckt. Anschließend wird das Kupplungselement 20 in die Hohlwelle 16 eingeführt. Danach wird die Zugstange 28 über die Gewindeverbindung mit dem Kupplungselement 20 verbunden und dann mittels der Zugeinrichtung 30 in die Hohlwelle 16 hineingezogen. Dabei wird die Außenkontur 23 des Kupplungselements 20 elastisch deformiert, so dass die Antriebswelle 2 des Elektromotors 1 kraftschlüssig in der ersten Aufnahme 21 gehalten ist. Gleichzeitig wirkt die Außenkontur 23 des Kupplungselements 20 kraft- und formschlüssig mit der Innenkontur 26 der zweiten Aufnahme 25 in der Hohlwelle 16 zusammen. Sobald das Spannen der Zugstange 26 abgeschlossen ist, kann der Elektromotor 1 , wie oben beschrieben, betrieben werden, um diesen zu prüfen.