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Title:
ROTOR SUPPORT FOR AN ELECTRICAL MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/011702
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rotor support for a rotor (2.2) of an electrical machine (2) and to a hybrid module comprising such a rotor support, wherein the rotor support comprises a tubular main body (13), wherein the main body (13) comprises means, on an outer peripheral surface associated with the rotor (2.2), which allow an interlocking and/or frictional connection between the main body (13) and the rotor (2.2), and wherein the main body (13) is connected to a hub (4) by means of a connection element (14), characterised in that the connection element (14) has an axial section which extends over part of the axial length of the main body (13), coaxially thereto, such that receiving elements for part of a clutch (7) are provided on an inner peripheral surface of the axial section, facing away from the main body (13), and the connection element (14) has a flange region connecting to the axial section.

Inventors:
GROSSPIETSCH WOLFGANG (DE)
EBERT ANGELIKA (DE)
RÖSSNER MONIKA (DE)
MARGRAF CHRISTOPH (DE)
BAUER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/068228
Publication Date:
January 16, 2020
Filing Date:
July 08, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
H02K1/30; H02K7/108
Domestic Patent References:
WO2015018575A12015-02-12
Foreign References:
DE112005002200B42011-04-28
DE102004055179A12006-05-24
DE102016215595A12018-02-22
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Claims:
Patentansprüche

1. Rotorträger für einen Rotor (2.2) einer elektrischen Maschine (2), wobei der Rotorträger einen rohrförmigen Grundkörper (13) umfasst, wobei der Grund körper (13) auf einer dem Rotor (2.2) zugewandten äußeren Umfangsfläche Mittel aufweist, welche eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbin dung zwischen Grundkörper (13) und Rotor (2.2) ermöglichen, und wobei durch ein Verbindungselement (14) der Grundkörper (13) mit einer Nabe (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (14) einen axialen Abschnitt aufweist, der sich über eine Teil der axialen Länge des Grundkörpers (13) erstreckt und koaxial zu diesem verläuft, dass auf einer dem Grundkörper (13) abgewandten inneren Umfangsfläche des axialen Ab schnitts Aufnahmen für Teile einer Kupplung (7) vorgesehen sind, und dass das Verbindungselement (14) einen sich an den axialen Abschnitt anschlie ßenden Flanschbereich aufweist.

2. Rotorträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Ab schnitt des Verbindungselements (14) eine axiale Länge im Bereich von 25% bis 75% der axialen Länge des Grundkörpers (13) aufweist.

3. Rotorträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver bindungselement (14) am dem Flanschbereich gegenüberliegenden axialen Ende einen Anbindungsbereich aufweist, und dass der Anbindungsbereich mit dem Grundkörper (13) verbunden ist.

4. Rotorträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbin

dungsbereich mit einem axialen Ende des Grundkörpers (13) verbunden ist, und dass der axiale Abschnitt koaxial innerhalb des Grundkörpers (13) ver läuft.

5. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der axiale Abschnitt am Grundkörper (13) anliegt.

6. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Grundkörper (13) und/oder das Verbindungselement (14) einen in radialer Richtung veränderten Querschnitt an zumindest einer Stelle entlang der axialen Erstreckung aufweist, um einen Anschlag zur Positionie rung des Grundkörpers (13) und des Verbindungselements (14) zueinander zu bilden.

7. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verbindung zwischen Grundkörper (13) und Verbindungs element (14) zumindest in einer Richtung formschlüssig erfolgt.

8. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verbindung zwischen Grundkörper (13) und Verbindungs element (14) zumindest in einer Richtung stoffschlüssig erfolgt.

9. Rotorträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweiß naht zwischen Grundkörper (13) und Verbindungselement (14) koaxial zwi schen zwei Umfangsflächen oder zwischen zwei Stirnflächen verläuft.

10. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Flanschbereich direkt mit einem Wandlergehäuse (5.1 ) verbunden ist, oder dass der Flanschbereich sich in radialer Richtung erstreckt und mit einer Nabe (4) verbunden ist.

1 1. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Grundkörper (13) und/oder das Verbindungselement (14) zumindest an einem axialen Ende länger als der Rotor (2.2) ausgebildet ist.

12. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Grundkörper (13) und/oder das Verbindungselement (14) zumindest eine in radialer Richtung durchgängige Aussparung für den Durch tritt von Öl aufweist.

13. Rotorträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aus sparungen über den Umfang verteilt angeordnet sind.

14. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Grundkörper (13) aus einem umgeformten Rohrabschnitt hergestellt ist.

15. Rotorträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verbindungselement (14) aus einem umgeformten Blech hergestellt ist.

16. Hybridmodul umfassend eine Eingangswelle (3), eine Kupplung (7), eine elekt rische Maschine (2), einen Drehmomentwandler (5) und eine Abtriebswelle (6), dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotorträger gemäß einem der Ansprü che 1 bis 15 vorgesehen ist.

Description:
Rotorträqer für eine elektrische Maschine

Die Erfindung betrifft einen Rotorträger für eine elektrische Maschine, insbesondere in einem hybriden Antriebsstrang eines Fahrzeugs.

Im Stand der Technik sind bei elektrischen Maschinen neben massiven Rotoren auch ringförmige Rotoren bekannt, welche um eine Drehachse angeordnet sind. Bei spielsweise aus DE 10 2016 215 595 A1 ist bekannt, dass ein Blechpaket eines Ro tors auf einer Hülse aufgenommen wird und die Hülse an einem Ende mit der Dreh achse verbunden wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Alternative zum Stand der Technik, welche eine bessere Abstützung des Rotors sowie eine optimierte Bauraumnutzung aufweist, als auch einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschrei bung sowie aus den Figuren.

Erfindungsgemäß ist ein Rotorträger für einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei der Rotorträger einen rohrförmigen Grundkörper umfasst, wobei der Grund körper auf einer dem Rotor zugewandten äußeren Umfangsfläche Mittel aufweist, welche eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Grund körper und Rotor ermöglichen, und wobei durch ein Verbindungselement der Grund körper mit einer Nabe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbin dungselement einen axialen Abschnitt aufweist, der sich über eine Teil der axialen Länge des Grundkörpers erstreckt und koaxial zu diesem verläuft, dass auf einer dem Grundkörper abgewandten inneren Umfangsfläche des axialen Abschnitts Auf nahmen für Teile einer Kupplung vorgesehen sind, und dass das Verbindungsele ment einen sich an den axialen Abschnitt anschließenden Flanschbereich aufweist. Zur Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Rotor wird beispielsweise eine Profilierung am Grundkörper vorgesehen, bei der zumindest auf der äußeren Um fangsfläche Erhebungen und/oder Vertiefungen vorgesehen werden, die mit entspre- chenden Gegenstücken auf der inneren Fläche des Rotors Zusammenwirken, um eine formschlüssige Verbindung herzustellen. Alternativ oder kumulativ können auch Erhebungen beziehungsweise Vertiefungen in Umfangsrichtung, wie Absätze oder Ringnuten, vorgesehen sein, welche für eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung verwendbar sind. Anstelle einer formschlüssigen Verbindung kann auch eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen werden, bei welcher der Rotor mit dem Grundkörper über Spannmittel, Verschraubungen, Nieten oder dergleichen verbun den ist. Prinzipiell sind auch stoffschlüssige Verbindungen möglich, bei denen der Rotor mit dem Grundkörper verschweißt wird. Ebenso sind Kombinationen möglich, bei denen verschiedene Verbindungsarten verwendet sind, um beispielsweise Ver bindungen in verschiedene Richtungen abzubilden oder zu sichern.

Der Grundkörper ist durch ein Verbindungselement mit einer Nabe verbunden, um ein Drehmoment übertragen zu können. Als Nabe ist in diesem Zusammenhang ne ben einer üblichen auf einer Welle angebrachten Nabe auch eine direkte Verbindung mit einer Welle oder auch die Verbindung mit einem folgenden Bauteil im Antriebs strang, wie beispielsweise eine Wandlergehäuse, gemeint und umfasst.

Die Verbindung mit der Nabe erfolgt über einen Flanschbereich des Verbindungs elements, welcher entsprechend in radialer Richtung geformt ist.

An der inneren Umfangsfläche des axialen Abschnitts des Verbindungselements, welcher koaxial zum Grundkörper verläuft, sind Aufnahmen für Teile einer Kupplung vorgesehen. Bei diesen Teilen handelt es sich vorzugsweise um Nuten beziehungs weise Erhebungen in axialer Richtung, die als Aufnahme für Lamellen einer Lamel lenkupplung dienen. Das Verbindungselement stellt somit gleichzeitig den Außenla mellenträger einer Kupplung dar. Durch die Kupplung kann beispielsweise ein Kraft fluss von oder zu einem im Antriebsstrang stromaufwärts liegenden Verbrennungs motor getrennt werden.

Ausführungsformen eines Rotorträger sind dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abschnitt des Verbindungselements eine axiale Länge im Bereich von 25% bis 75% der axialen Länge des Grundkörpers aufweist. Der koaxiale Bereich des Verbin dungselements ist kürzer ausgebildet als der Grundkörper. Hierdurch kann zum ei nen der Flanschbereich in axialer Richtung gesehen näher zu der Mitte des Rotors positioniert werden, wodurch der Kraftfluss und die Belastung des Verbindungsele- ments verringert werden kann. Zum anderen kann hierdurch insgesamt axialer Bau raum eingespart werden, da auf einer Abtriebswelle folgende Bauteile zumindest teilweise innerhalb des über das Verbindungselement überstehenden Rotors vorge sehen werden können.

Die Länge des axialen Abschnitts sollte hierbei im Bereich von einem bis drei Viertel, also 25% bis 75%, der Länge des Grundkörpers liegen. Hierdurch kann der Flansch bereich weit genug zur Mitte des Rotors positioniert werden und es ist ausreichend Platz für die Aufnahmen der Teile der Kupplung gegeben. Eine sichere Verbindung zum Grundkörper kann ebenfalls hergestellt werden.

Ein weiterer vorteilhafter Aspekt ist, dass gegebenenfalls gleiche Verbindungsele mente für verschiedene Grundkörper unterschiedlicher Rotoren verwendet werden kann, was hinsichtlich Fertigung und Kosten vorteilhaft ist. Dieser Effekt gilt analog auch für den Grundkörper, da gegebenenfalls abhängig vom Antriebsstrang unter schiedliche Verbindungselemente verwendet werden können, um gleiche Grundkör per zu verbauen.

Rotorträger gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Ver bindungselement am dem Flanschbereich gegenüberliegenden axialen Ende einen Anbindungsbereich aufweist, und dass der Anbindungsbereich mit dem Grundkörper verbunden ist. Der Anbindungsbereich kann durch eine Stirnseite, einen nach außen oder innen ausgebildeten Kragen oder einen Randbereich der äußeren Umfangsflä- che gebildet werden. Entsprechend kann der Anbindungsbereich mit einem entspre chenden Bereich des Grundkörpers, wie einem Absatz, einer Stirnseite, einen nach innen oder außen ausgebildeten Kragen oder einen Bereich der inneren Umfangsflä- che in Kontakt gebracht und verbunden, vorzugsweise verschweißt oder vernietet, werden.

Der Anbindungsbereich ist benachbart zum axialen Abschnitt vorgesehen, kann aber zum Beispiel auch, beispielsweise als Umfangsfläche, mit diesem überlappend an geordnet werden.

Bevorzugte Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich mit einem axialen Ende des Grundkörpers verbunden ist, und dass der axiale Abschnitt koaxial innerhalb des Grundkörpers verläuft. Durch eine Anordnung am axialen Ende wird die Positionierung sowie die Herstellung der Verbindung vereinfacht. Durch einen koaxialen Verlauf wird die Stabilität verbessert.

Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abschnitt am Grundkörper anliegt. Durch einen Kontakt zwischen Verbindungsele ment und Grundkörper entlang des axialen Abschnitts, kann die Stabilität des Rotor trägers weiter verbessert werden. Des Weiteren kann zusätzlich der Kontaktbereich als Anbindungsbereich oder Teil des Anbindungsbereichs genutzt werden.

Rotorträger gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper und/oder das Verbindungselement einen in radialer Richtung veränder ten Querschnitt an zumindest einer Stelle entlang der axialen Erstreckung aufweist, um einen Anschlag zur Positionierung des Grundkörpers und des Verbindungsele ments zueinander zu bilden. Um bei der Montage von Grundkörper und Verbin dungselement die Position einfach und schnell festlegen zu können, ist die Verwen dung von umlaufenden Absätzen oder Auskragungen vorteilhaft, da durch diese in axialer Richtung Anschläge gebildet werden können, gegen die das entsprechende Gegenstück geschoben werden kann.

Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass die Ver bindung zwischen Grundkörper und Verbindungselement zumindest in einer Rich tung formschlüssig erfolgt. Beispielsweise durch erwähnte Absätze oder eine Profilie rung des Querschnitts kann zwischen dem Grundkörper und dem Verbindungsele ment eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden. Für eine Herstellung aus Blech oder Rohrabschnitten, kann eine relativ einheitliche Wandstärke beibehalten werden, wenn beispielsweise an einer Stelle am Umfang mit einer Erhebung auf der äußeren Fläche eine Vertiefung auf der inneren Fläche vorgesehen wird. Neben ei ner Gewichtsersparnis kann gegenüber einer spanenden Bearbeitung eines massi ven Rohlings auch ein geringerer Fertigungsaufwand erreicht werden.

Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass die Ver bindung zwischen Grundkörper und Verbindungselement zumindest in einer Rich tung stoffschlüssig erfolgt. Nachdem der Grundkörper und das Verbindungselement zueinander positioniert sind, werden die Teile in vorteilhafter Weise miteinander ver- schweißt, wodurch eine feste, einfache und kostengünstig herstellbare Verbindung erreicht wird.

Bevorzugte Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweißnaht zwischen Grundkörper und Verbindungselement koaxial zwi schen zwei Umfangsflächen oder zwischen zwei Stirnflächen verläuft. Die Schweiß naht verläuft hierbei entlang der Kontaktflächen zwischen Grundkörper und Verbin dungselement beziehungsweise dem Anbindungsbereich des Verbindungselements. Die Schweißnähte können hierbei abhängig von der Ausgestaltung der Bauteile ent weder entlang benachbarter Stirnseiten an einem axialen Ende oder entlang einer Umfangsfläche am inneren oder äußeren Umfang verlaufen. Vor allem bei überlap penden Bereichen ist es auch möglich, das die Schweißnaht durch mehrere über den Umfang verteilte Punktschweißungen gebildet ist.

Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschbereich direkt mit einem Wandlergehäuse verbunden ist, oder dass der Flanschbereich sich in radialer Richtung erstreckt und mit einer Nabe verbunden ist. Bei einem Antriebsstrang mit einem folgenden Drehmomentwandler kann bei ent sprechender Ausgestaltung des Wandlergehäuses das Verbindungselement, genau er der Flanschbereich, direkt mit dem Wandlergehäuse verbunden werden. Die Ver bindung kann vorzugsweise an einer Umfangsfläche des Wandlergehäuses erfolgen, wodurch der Flanschbereich kurz ausgeführt werden kann und die größte Einsparung an axialem Bauraum erreicht werden kann. Eine Anbindung an eine Umfangsfläche des Wandlergehäuses erfordert jedoch hohen Fertigungs- und Montageaufwand. Es ist auch möglich, den Flanschbereich länger auszuführen, um ihn in radialer Richtung weiter nach innen zu erstrecken. Der Flanschbereich kann dann zum Beispiel mit einer Stirnwand des Wandlergehäuses oder auch mit einer separat ausgebildeten Nabe verbunden werden. Bei einer Verbindung mit der Stirnseite des Wandlerge häuses kann der benötigte axiale Bauraum geringgehalten werden und gleichzeitig eine relativ einfache Montage erfolgen. Durch eine separate Nabe, welche auf eine Abtriebswelle aufgeschoben wird, können hingegen einfacher Baugruppen vorberei tet und montiert werden sowie gegebenenfalls eine Standardisierung verbessert werden, da eventuell standardisierte Rotorträger über die modelabhängige Nabe mit den weiteren eventuell ebenfalls standardisierten Bauteilen verbunden werden kön nen.

Rotorträger gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper und/oder das Verbindungselement zumindest an einem axialen Ende länger als der Rotor ausgebildet ist. Die Länge bezieht sich hierbei insbesondere auf die Länge des Blechpakets des Rotors. Durch einen über den Rotor überstehenden Rotorträger kann zum einen die Positionierung der Bauteile durch Absätze, Auskra gungen und dergleichen verbessert werden, zum anderen kann bei entsprechender Ausgestaltung die Kühlung verbessert werden. Des Weiteren ist durch den überste henden Rotorträger, genauer dem überstehenden Grundkörper und/oder Verbin dungselement, ein gewisser mechanischer Schutz des Rotors gegeben.

Der überstehende Rotorträger kann insbesondere auch für ein Wuchten des Rotors verwendet werden, indem am überstehenden Rotorträger Wuchtgewichte angebracht beziehungsweise lokal Material entfernt wird.

Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper und/oder das Verbindungselement zumindest eine in radialer Richtung durchgängige Aussparung für den Durchtritt von Öl aufweist. Um Öl für die Schmie rung und Kühlung von Innenseite an die Außenseite zu führen, ist zumindest eine Aussparung vorgesehen. Diese Aussparung ist vorzugsweise im Bereich eines axia len Endes des Blechpakets oder in einem zwischen Rotorträger und Blechpaket ge bildeten Ölkanal mündend angeordnet.

Bevorzugte Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aussparungen über den Umfang verteilt angeordnet sind. Für eine gleichmäßigere Verteilung des Öls und um eine Unwucht zu vermeiden, sind mehre re Aussparungen, vorzugsweise symmetrisch, über den Umfang verteilt. Hierbei kön nen auch mehrere Aussparungen an unterschiedlichen axialen Positionen vorgese hen sein, wodurch beispielsweise die Kühlung beidseitig verbessert werden kann. Zusätzlich zu den Aussparungen können noch Leitelemente am Verbindungselement beziehungsweise Grundkörper vorgesehen sein, um von innen auftreffendes Öl zu den Aussparungen zu leiten oder auch außen gezielt abgeben zu können. Diese Lei telemente können als zur Aussparung hin geneigte Kanäle, Ringnuten oder Vertie- fungen ausgeführt sein, oder auch erhaben als Streben, Vorsprünge oder Absätze. Diese Leitelemente können gegebenenfalls gleichzeitig als Aufnahmen für die Teile einer Kupplung dienen oder für die Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen Verbindungselement und Grundkörper verwendet werden.

Ausführungsformen eines Rotorträgers sind dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus einem umgeformten Rohrabschnitt hergestellt ist. Da bei einem Rohrabschnitt die grundlegende Form des Grundkörpers gegeben ist, lässt sich ein Grundkörper vorteilhafterweise aus einem Rohrabschnitt hersteilen, welches durch entsprechende Umform- und/oder Bearbeitungsschritte zu einem Grundkörper ge formt wird. Alternativ ist der Grundkörper auch aus einer Blech formbar.

Ausführungsformen eines Rotorträger sind dadurch gekennzeichnet, dass das Ver bindungselement aus einem umgeformten Blech hergestellt ist. Das Verbindungs element mit Anbindungsbereich und Flanschbereich lässt sich vorteilhaft aus eine Blech durch entsprechende Umform-, Press- oder Fließformprozesse hersteilen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Hybridmodul umfassend eine Eingangswel le, eine Kupplung, eine elektrische Maschine, einen Drehmomentwandler und eine Abtriebswelle, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Rotorträger gemäß ei nem der beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen ist. Hierdurch können bei einem Hybridmodul die beschriebenen Vorteile hinsichtlich axialem Bauraum und dergleichen genutzt werden.

Die Ausführungsformen sind nicht auf die obigen Beispiele beschränkt und können durch weitere entsprechende Ausbildungen erreicht werden. Die Merkmale der Aus führungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen: Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt eines Ausführungsbeispiels eines

Hybridmoduls.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt eines Ausführungsbeispiels eines

Hybridmoduls.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Teilbereich aus Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht eines Grundkörpers mit einem Verbindungs element.

Fig. 5 zeigt einen Teilbereich eines schematischen Schnitts von einem Hyb ridmodul im Bereich des Rotors in einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 6 zeigt einen Teilbereich eines schematischen Schnitts von einem Hyb ridmodul im Bereich des Rotors in einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 7 zeigt einen Teilbereich eines schematischen Schnitts von einem Hyb ridmodul im Bereich des Rotors in einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt ein Hybridmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer schemati schen Schnittdarstellung, bei der eine Hälfe aufgrund von Symmetrie weggelassen wurde. Das Hybridmodul umfasst ein Gehäuse (1 ), innerhalb dem eine elektrische Maschine (2) mit einem gegenüber dem Gehäuse (1 ) drehfesten Stator (2.1 ) und ei nem drehbaren Rotor (2.2) angeordnet ist.

Das Hybridmodul weist einen Drehmomentwandler (5) auf. Das Wandlergehäuse (5.1 ) ist mit einer Nabe (4) verbunden. Ein Pumpenrad (5.3) des Drehmomentwand lers (5) ist mit einem Wandlergehäuse (5.1 ) des Drehmomentwandlers (5) fest ver bunden. Ein Leitrad (5.4) des Drehmomentwandlers (5) ist über einen Freilauf in ei ner Drehrichtung drehfest abgestützt. Ein Turbinenrad (5.5) des Drehmomentwand lers (5) ist mit einer Turbinenwelle (5.2) des Drehmomentwandlers (5) verbunden. Das Hybridmodul weist ferner einen zusätzlichen, optionalen Drehschwingungstilger (10) auf, welcher innerhalb und am Wandergehäuses (5.1 ) angeordnet ist. Die Turbi nenwelle (5.2) ist mit einer Abtriebswelle (6) eines nicht näher dargestellten Automa tikgetriebes verbunden. Innerhalb des Wandlergehäuses (5.1 ) ist ferner eine Über brückungskupplung (1 1 ) angeordnet. Durch Schließen der Überbrückungskupplung

(1 1 ) ist das Wandlergehäuse (5.1 ) mit der Turbinenwelle (5.2) direkt verbindbar.

Die Nabe (4) ist als Hohlwelle ausgebildet, welche koaxial zur Abtriebswelle (6) und diese umhüllend angeordnet ist. Die Eingangswelle (3) ist im gezeigten Beispiel ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt und koaxial zur Nabe (4) angeordnet. Zwischen der Abtriebswelle (6) und der Nabe (4), zwischen Nabe (4) und Eingangswelle (3) sowie zwischen Eingangswelle (3) und Gehäuse (1 ) sind mehrere Lager (12) vorge sehen, welche die Bauteile zueinander abstützen. Auf ihrer Außenseite ist die Nabe (4) mit dem Wandlergehäuse (5.1 ) verbunden sowie mit einer Seite der Kupplung (7).

Auf der Eingangswelle (3) ist ein Schwingungsdämpfer (8) vorgesehen, welcher mit einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor verbunden ist. Durch den Schwin gungsdämpfer (8) werden eventuelle Torsionsschwingungen reduziert, um dem Hyb ridmodul ein möglichst gleichförmiges Drehmoment beziehungsweise Drehbewegung zuzuführen. Gleichzeitig können durch den Schwingungsdämpfer (8) Lage- und Aus richtungstoleranzen zwischen Verbrennungsmotor und Hybridmodul ausgeglichen werden.

Das Gehäuse (1 ) trennt einen Nassraum des Hybridmoduls von einem Trockenraum. Die Abdichtung des Nassraums zum Trockenraum erfolgt über eine Dichtung (9), welche, vorzugsweise unmittelbar, neben einem Lager (12) angeordnet ist.

Innerhalb des Gehäuses (1 ) ist auch eine Kupplung (7) vorgesehen, mit welcher der Verbrennungsmotor vom weiteren Antriebsstrang getrennt werden kann. Die Kupp lung (7) ist hierzu im Kraftfluss zwischen der Eingangswelle (3) und der Nabe (4) an geordnet. Genauer sind die Teile der Kupplung (7) entsprechend mit der Eingangs welle (3) und mit einem Rotorträger verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung (7) als eine Lamellenkupplung ausgeführt. Der Rotor (2.2) der elektrischen Maschine (2) ist mit einem Grundkörper (13) des Rotorträgers verbunden. Der Grundkörper (13) weist einen rohrförmigen Aufbau auf, auf dessen äußerer Umfangsfläche der Rotor (2.2) angebracht wird. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist das, dem Drehmomentwandler (5) zugewandte axiale Ende des Grundkörpers (13) nach außen umgeformt, um einen Kragen zu bilden, welcher den Rotor (2.2) in radialer Richtung teilweise überdeckt. Der Kragen bietet daher ei nen Schutz des Rotors (2.2) und kann als Anschlag für die Positionierung des Rotors (2.2) verwendet werden. Durch entsprechende nicht dargestellte Aussparungen oder Wuchtelemente kann der Kragen auch zur Ölführung für eine Schmierung und Küh lung der elektrischen Maschine (2) beziehungsweise zum Wuchten der elektrischen Maschine (2) verwendet werden. Das gegenüberliegende axiale Ende des Grund körpers (13) ist flach mit der äußeren Umfangsfläche fluchtend ausgeführt, um die Montage des Rotors (2.2) zu ermöglichen. Um die axiale Position des Rotors (2.2) auf dem Grundkörper (13) zu sichern, ist ein Sicherungselement (15) in einer Nut vorgesehen. Das Sicherungselement (15) kann zumindest teilweise federnd ausge führt sein, um Fertigungstoleranzen und dergleichen auszugleichen.

Der Rotorträger umfasst neben dem Grundkörper (13) ein Verbindungselement (14). Das Verbindungselement (14) ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls weitge hend rohrförmig ausgebildet. Ein axialer Abschnitt des Verbindungselements (14), welcher koaxial zum Grundkörper (13) verläuft, ist mit einer Profilierung versehen, um über den Umfang verteilte Erhebungen und Vertiefungen in Art einer Steckver zahnung zu bilden. Diese Erhebungen und Vertiefungen dienen als Aufnahme für Teile der Kupplung (7), im gezeigten Beispiel als Aufnahme der äußeren Lamellen der Kupplung (7), wodurch das Verbindungselement (14) den Außenlamellenträger der Kupplung (7) darstellt. Um einen Anbindungsbereich zur Verbindung mit dem Grundköper (13) zu bilden, ist das dem Verbrennungsmotor zugewandte axiale Ende des Verbindungselements (14) in radialer Richtung nach außen umgeformt und bildet eine Auskragung aus. Die äußere Umfangsfläche des Anbindungsbereichs ist mit der inneren Umfangsfläche des Grundkörpers (13) fest, vorzugsweise durch Schweißen, verbunden. Am gegenüberliegenden, dem Drehmomentwandler (5) zugewandten, axialen Ende des Verbindungselements (14) ist ebenfalls eine Auskragung jedoch nach radial innen vorgesehen, um einen Flanschbereich auszubilden. Der Flansch- bereich ist im dargestellten Ausführungsbeispiel relativ kurz ausgeführt, wodurch die Stabilität des Verbindungselements (14) verbessert wird, und direkt mit dem Wand lergehäuse (5.1 ) verbunden. Die Verbindung mit dem Wandlergehäuse (5.1 ) kann abhängig von der Geometrie der Bauteile neben der dargestellten Verbindung im Bereich der Kante auch an einer Umfangsfläche oder einer Stirnfläche des Drehmo mentwandlers (5) erfolgen.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hybridmo duls analog zu Fig. 1 dargestellt. Der grundlegende Aufbau ist gleich, weshalb auf die obige Beschreibung verwiesen wird.

Entgegen dem Beispiel aus Fig. 1 ist das Verbindungselement (14) nicht direkt am Wandlergehäuse (5.1 ) angebracht, sondern mit der Nabe (4) verbunden, mit der auch das Wandlergehäuse (5.1 ) verbunden ist. Hierfür ist der Flanschbereich mit ei ner größeren radialen Erstreckung ausgeführt, wodurch das Verbindungselement (14) eine topfartige Form aufweist.

Der axiale Abschnitt des Verbindungselements (14) ist ähnlich wie bei Fig. 1 an der inneren Umfangsfläche als Außenlamellenträger der Kupplung (7) ausgebildet. Die äußere Umfangsfläche des Verbindungselements (14) liegt in diesem Ausführungs beispiel an einer inneren Umfangsfläche des Grundkörpers (13) nahezu an.

Der Anbindungsbereich des Verbindungselements (14) ist durch einen koaxial und radial nach außen abgesetzten Bereich gebildet, der mit einem axial über den Rotor (2.2) vorstehenden Bereich des Grundkörpers (13) fest verbunden ist.

Am Grundkörper (13) sind zur Aufnahme und Befestigung des Rotors (2.2) auf der äußeren Umfangsfläche Erhebungen und Vertiefungen, hier in Form von axial verlau fenden Nuten vorgesehen. Zur axialen Positionierung des Rotors (2.2) auf dem Grundkörper (13) sowie der Teile der Kupplung auf dem Verbindungselement (14) sind jeweils Sicherungselemente (15) vorgesehen. In Fig. 3 ist der Anbindungsbereich des Verbindungselements (14) mit dem Grund körper (13) vergrößert dargestellt. Bei dem Verbindungselement (14) sind die Vertie fungen und Erhebungen als Aufnahme von Teile der Kupplung (7) durch eine ent sprechende Profilierung des blechartigen Werkstoffs für das Verbindungselement (14) ausgeführt. Hierdurch weist das Verbindungselement (14) über den Umfang eine konstante Wandstärke auf. Beim Grundkörper (13) können die Nuten ebenfalls durch eine Profilierung erzeugt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Nu ten jedoch in einem massiven Grundkörper (13) beispielsweise durch eine spanende Bearbeitung eingebracht, wodurch der Grundkörper (13) einen konstanten Innen durchmesser im Bereich des Rotors (2.2) aufweist und sich die Wandstärke über den Umfang entsprechend ändert. Zur Begrenzung in axialer Richtung sind sowohl im Grundkörper (13) als auch im Verbindungselement (14) umlaufende Ringnuten für Sicherungselemente (15) vorgesehen.

Im axialen Endbereich, der als Anbindungsbereich ausgebildet ist, weist das Verbin dungselement (14) einen erweiterten Durchmesser ohne Profilierung auf. Dieser An bindungsbereich liegt an einem entsprechenden axial verlaufenden Bereich des Grundkörpers (13) an und ist mit diesem verbunden. Die Verbindung erfolgt vor zugsweise über eine Verschweißung entlang der gemeinsamen Stirnfläche. Alterna tiv oder zusätzlich können auch in dem anliegenden Anbindungsbereich durch Nie ten, Clinchen, Punktschweißen oder andere flächige Verbindungsverfahren die Ver bindung zwischen Grundkörper (13) und Verbindungselement (14) hergestellt wer den.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen Teilbereich eines Grundkörpers (13) und eines Verbindungselements (14). Hier ist das Verbindungselement (14) ebenfalls über den Umfang profiliert, um Erhebungen und Vertiefungen zur Aufnah me von Teilen der Kupplung (7) auszubilden. Diese Profilierung verläuft bis in den Anbindungsbereich. Um eine formschlüssige Verbindung, vor allem in Umfangsrich tung, zu erreichen, weißt der Grundkörper (13) eine Prägung auf, welche in radialer Richtung mit einer Vertiefung am äußeren Umfang des Verbindungselements (14) übereinstimmt und in diese eingreift. Abhängig von der weiteren Geometrie und Be lastungen kann vorzugsweise noch eine weitere Befestigung insbesondere in axialer Richtung durch eine der bereits zu Fig. 3 aufgeführten Verbindungsarten vorgesehen werden.

Die Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 zeigen jeweils einen Teilbereich eines Hybridmoduls im Bereich der Kupplung analog zu Fig. 1 und Fig. 2 für unterschiedliche Ausführungs beispiele. Den Fig. 5 bis 7 ist gemeinsam, dass eine Eingangswelle (3) mit einer Kupplung (7), genauer deren Eingangsseite, verbunden ist. Teile der Kupplung, ge nauer die Ausgangsseite, sind mit einem Verbindungselement (14) verbunden, wel ches auch den Außenlamellenträger bildet. Das Verbindungselement (14) ist mit der Nabe (4) und dadurch mit dem weiteren Antriebsstrang verbunden. Des Weiteren ist das Verbindungselement (14) mit einem Grundkörper (13) verbunden und der Grundkörper (13) nimmt auf einer Außenumfangsfläche einen Rotor (2.2) auf. Somit bilden das Verbindungselement (14) und der Grundkörper (13) zusammen den Ro torträger.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 sind jeweils sowohl der Grundkörper (13) und das Verbindungselement (14) mit einer Profilierung versehen, um zumindest in Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung herzustellen. Un terschiede zwischen den Ausführungsbeispielen liegen vor allem in der weiteren Ausgestaltung der gezeigten Verbindungselemente (14) und Grundkörper (13).

Der Anbindungsbereich des Verbindungselements (14) ist in Fig. 5 radial nach außen umgeformt, um einen Kragen zu bilden. Der Grundkörper (13) stößt mit einer axialen Stirnfläche an eine axiale Stirnfläche des Kragens des Verbindungselements (14) und diese Stirnflächen sind miteinander verschweißt, die Schweißnaht verläuft somit radial.

Fig. 6 ist prinzipiell identisch zu Fig. 5 ausgeführt, wobei der Kragen des Verbin dungselements (!4) kürzer ausgeführt ist, und die äußere Umfangsfläche des Kra gens des Verbindungselements (14) liegt ein einer inneren Umfangsfläche des Grundkörpers (13) an, wobei diese Umfangsflächen miteinander verschweißt sind. Die Schweißnaht verläuft somit axial. Es sind auch prinzipiell anstelle von Stirnflächen oder Umfangsflächen auch andere Kontaktflächenpaarungen möglich, bei denen beispielsweise die Schweißnaht schräg verläuft oder in einem Winkel zueinander angeordneten Kontaktflächen mit einer Kehlnaht verschweißt werden.

Zusätzlich zu einer Verbindung im Anbindungsbereich des Verbindungselements (14) können zusätzlich nicht dargestellt Verbindungen entlang des axialen Abschnitts er folgen, wenn dieser mit dem Grundkörper kontaktiert. Die zusätzlichen Verbindungen können insbesondere durch Punktschweißungen, Nieten oder durch Clinchen erfol gen.

Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 7 weist der Grundkörper an seinem dem Wandler gehäuse (5.1 ) abgewandten axialen Ende einen nach innen gerichteten Kragen auf. Benachbart zu diesem Kragen ist ein Sicherungselement (15) aufgenommen, wel ches als axialer Anschlag für das Verbindungselement (14) dient. Auch auf der Au ßenseite weist der Grundkörper (13) Sicherungselemente (15) auf, um den Rotor (2.2) axial zu positionieren.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen eingeschränkt. Es kön nen wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen wer den beziehungsweise verschiedene Merkmale unterschiedlicher Beispiele miteinan der kombiniert werden.

Bezuaszeichen

Gehäuse

elektrische Maschine

Stator

Rotor

Eingangswelle

Nabe

Drehmomentwandler

Wandlergehäuse

Turbinenwelle

Pumpenrad

Leitrad

Turbinenrad

Abtriebswelle

Kupplung

Schwingungsdämpfer

Dichtung

Drehschwingungstilger

Überbrückungskupplung

Lager

Grundkörper

Verbindungselement

Sicherungselement