[Stand der Technik] Aus der DE 199 45 475 A1 ist ein Antriebssystem bekannt, bei welchem eine Rotoranordnung der Elektromaschine mit der Gehäuseanordnung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers im radial äußeren Bereich verbunden ist. Hierzu ist ein Rotorträger an die Gehäuseanordnung angeschweißt. Die Statoranordnung ist an einem nicht umlaufenden Teil, beispielsweise des Getriebes, festgelegt.

Die DE 100 48 838 A1 zeigt ein ähnliches Antriebssystem, bei welchem die Rotoranordnung gemeinsam mit einem die hydrodynamische Kopplung- anordnung drehfest an die Antriebswelle ankoppelnden Element an eine Antriebswelle angeschraubt ist. Die Statoranordnung ist an einem die hydrodynamische Kopplungseinrichtung radial außen umgebenden und auch das Getriebe tragenden Gehäuse getragen.

[Aufgabe der Erfindung] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem vorzusehen, das bei einfachem und kompaktem Aufbau eine verbesserte Effizienz der Elektromaschine gestattet.

[Darstellung der Erfindung] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Antriebssystem gelöst, umfassend eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, welche eine mit einer Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung zu verbindende Gehäuseanordnung sowie ein in Antriebsverbindung mit einer Getriebeanordnung zu bringendes Abtriebsorgan aufweist, wobei das Antriebssystem ferner eine Elektromaschine umfasst, umfassend eine mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung verbundene Rotoranordnung sowie eine Statoranordnung, wobei die Statoranordnung an einem die hydrodynamische Kopplungseinrichtung wenigstens bereichsweise umgebenden Gehäuse getragen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem ist in dem Gehäuse in seinem die Statoranordnung tragenden Bereich eine Kühlmediumkanalanordnung vorgesehen.

Durch das Bereitstellen der Kühlmediumkanalanordnung in demjenigen Bereich des Gehäuses, in welchem auch die Statoranordnung getragen ist, kann aus dem Bereich der im allgemeinen durch Bestromung erregten Statoranordnung verstärkt Wärme abgeführt werden, was zu einer verbesserten Effizienz der Elektromaschine im Betrieb beiträgt. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die wesentlichen Komponenten eines derartigen Antriebssystems durch ein Gehäuse umschlossen sind, und somit durch Übertragung in Umgebungsluft Wärme nur reduziert abgeführt werden könnte.

Eine besonders einfach aufzubauende und auch für die hydrodynamische Kopplungsanordnung vergleichsweise viel Bauraum belassende Anordnung kann vorsehen, dass die Statoranordnung an einem radial äußeren Abschnitt des Gehäuses getragen ist. Soll die Elektromaschine nach Art einer Außenläufermaschine ausgebildet sein, so ist es vorteilhaft, wenn an dem Gehäuse ein axial vorspringender Stator-Trageabschnitt vorgesehen ist, an dessen Außenumfangsbereich die Statoranordnung dann getragen ist.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem vorgesehen sein, dass die Kühlmediumkanalanordnung zum Anschluss an einen Motorkühlkreislauf vorgesehen ist. Selbstverständlich kann für die Elektromaschine auch ein separater Kühlmediumkreislauf bereitgestellt sein.

Das Gehäuse ist vorzugsweise ein Getriebegehäuse.

Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Antriebs- system vor, umfassend eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, welche eine mit einer Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung zu verbindende Gehäuseanordnung sowie ein in Antriebsverbindung mit einer Getriebeanordnung zu bringendes Abtriebsorgan aufweist, ferner umfassend eine Elektromaschine, umfassend eine mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung verbundene Rotoranordnung sowie eine Statoranordnung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter vorgesehen, dass an der Gehäuseanordnung wenigstens ein vorzugsweise ringartig ausgebildetes Kopplungselement festgelegt ist, das wenigstens ein Kopplungsorgan trägt, und dass die Rotoranordnung an dem wenigstens einen Kopplungselement getragen ist.

Bei dieser Ausgestaltung wird also dem wenigstens einen Kopplungselement, das mit seinem oder seinen Kopplungsorganen zur Ankopplung an die Antriebswelle vorgesehen ist, eine Doppelfunktion übertragen. Dies vereinfacht den Aufbau.

Erfindungsgemäß kann dabei weiter vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Kopplungselement in seinem Bereich radial außerhalb des wenigstens einen Kopplungsorgans einen Rotortrageabschnitt aufweist.

Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Antriebs- system vor, umfassend eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, welche eine mit einer Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung zu verbindende Gehäuseanordnung sowie ein in Antriebsverbindung mit einer Getriebeanordnung zu bringendes Abtriebsorgan aufweist, ferner umfassend eine Elektromaschine, umfassend eine mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung verbundene Rotoranordnung sowie eine Statoranordnung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei diesem Antriebssystem weiter vorgesehen, dass die Rotoranordnung an wenigstens einem mit der Gehäuseanordnung durch Verschweißen verbundenen Rotortrageelement getragen ist. Dieses wenigstens eine Rotortrageelement ist an wenigstens zwei in axialem Abstand zueinander liegenden Bereichen mit der Gehäuseanordnung durch Verschweißung verbunden.

Es ist auf diese Art und Weise eine sehr stabile Kopplung zwischen der Rotoranordnung und der Gehäuseanordnung vorgesehen, so dass insbesondere auch dann, wenn über die Rotoranordnung ein Drehmoment in den Antriebsstrang eingeleitet werden soll, durch Krafteinwirkung induzierte

Verformungen im Bereich der Gehäuseanordnung deutlich gemindert werden können.

Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebssystems kann weiter vorgesehen sein, dass die Rotoranordnung axial im Wesentlichen zwischen den wenigstens zwei Verschweißungsbereichen angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben.

Es zeigt : Fig. 1 eine Teil-Axialschnittansicht eines erfindungs- gemäßen Antriebssystems gemäß einer ersten Ausgestaltungsform ; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform ; Fig. 3 eine weitere der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform ; Fig. 4 eine weitere der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem allgemein mit 10 bezeichnet.

Dieses Antriebssystem 10 umfasst als hydrodynamische Kopplungseinrichtung einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 12. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 12 weist eine Gehäuseanordnung 14 auf, die wiederum einen Gehäusedeckel 16 sowie eine Pumpenradschale 18 umfasst. Der Gehäusedeckel 16 trägt in seinem radial inneren Bereich einen Führungszapfen

20, der zur Drehachse A konzentrisch angeordnet ist und in eine entsprechend geformte Ausnehmung einer nicht dargestellten Antriebswelle, beispielsweise Kurbelwelle eines Brennkraftmotors, eingesetzt werden kann. Ferner trägt der Gehäusedeckel 16 ein beispielsweise ringartig ausgebildetes und an diesen angeschweißtes Kopplungselement 22. Dieses wiederum trägt in seinem radial äußeren Bereich in Umfangsrichtung um die Drehachse A verteilt mehrere z. B. durch Mutternelemente gebildete Kopplungsorgane 24. In diese werden Befestigungsschrauben 26 eingeschraubt, durch welche der radial äußere Bereich einer beispielsweise als Fiexplatte ausgebildeten Kopplungsscheibe 28 an das Kopplungselement 22 und somit die Gehäuseanordnung 14 angebunden wird. In ihrem radial inneren Bereich ist diese Kopplungsscheibe 28 dann in an sich bekannter Weise an die Antriebswelle angeschraubt.

Die Pumpenradschale 18 trägt an ihrer zum Gehäuseinneren 30 hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 32. In ihrem radial inneren Bereich ist die Pumpenradschale 18 mit einer sich durch eine Gehäusestirnwand 34 hindurch erstreckenden Pumpenradnabe 36 fest verbunden.

Im Gehäuseinneren 30 ist ferner ein allgemein mit 38 bezeichnetes Turbinenrad vorgesehen. Das Turbinenrad 38 umfasst eine Turbinenradschale 40, die im radial inneren Bereich an eine Turbinenradnabe 42 angebunden ist und die eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 44 trägt. Die Turbinenradnabe 42 kann in an sich bekannter. Weise mit einem nicht dargestellten und zur Pumpenradnabe 36 konzentrisch verlaufenden Abtriebsorgan, beispielsweise Getriebeeingangswelle, durch eine Keilverzahnung drehfest gekoppelt werden.

Zwischen dem Turbinenrad 38 und dem im Wesentlichen die Pumpenradschale 18, die Pumpenradschaufeln 32 und die Pumpenradnabe 36 umfassenden Pumpenrad 46 ist ein Leitrad 48 angeordnet. Ein Leitradring 50 trägt in seinem Außenumfangsbereich eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 52 und ist über eine

Freilaufanordnung 54 auf einem nicht dargestellten Stützelement, beispielsweise einer Stützhohlwelle, derart getragen, dass er zusammen mit den Leitradschaufeln 52 in einer Richtung um die Drehachse A drehbar, gegen Drehung in der anderen Richtung jedoch blockiert ist.

Des ferneren sei noch darauf hingewiesen, dass der hydrodynamische Drehmomentwandler 12 eine allgemein mit 56 bezeichnete Überbrückungs- kupplungsanordnung mit einem Kupplungskolben 58 aufweist. Dieser ist durch entsprechende Erhöhung des Fluiddrucks in Richtung auf den Gehäusedeckel 16 zu pressbar, so dass über eine mit dem Turbinenrad 38 drehfest gekoppelte und Reibbeläge tragende Lamelle 60 eine direkte mechanische Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Gehäuseanordnung 14 und dem Turbinenrad 38 unter zumindest teilweiser Überbrückung der ansonsten aufgebauten Fluidzirkulation hergestellt werden kann.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem weist ferner eine allgemein mit 62 bezeichnete Elektromaschine auf. Die Elektromaschine 62 umfasst eine Rotoranordnung 64. Diese weist beispielsweise eine Vielzahl von aneinander anliegenden Blechelementen 66 auf, die im dargestellten Beispiel an ihrer Innenumfangsseite eine Mehrzahl von Permanentmagneten 68 tragen. Die Rotoranordnung 64 ist an einem beispielsweise ringartig ausgebildeten Rotortrageelement 70 beispielsweise durch mehrere Schraubbolzen 72 festgelegt. Das Rotortrageelement 70 wiederum ist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel mit dem radial äußeren und sich im Wesentlichen axial erstreckenden Abschnitt 73 des Gehäusedeckels 16 durch Verschweißung verbunden.

Ein den hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 im Wesentlichen vollständig einschließendes Gehäuse 74 weist an seiner axialen Stirnwand 34 einen axial vorspringenden Statortrageabschnitt 76 auf. Dieser kann in Umfangsrichtung um

die Drehachse A ringartig durchlaufend sein, kann jedoch auch mehrere Abschnitte umfassen. An einer Außenumfangsseite des Statortrageabschnitts 76 ist eine Statoranordnung 78 der Elektromaschine 62 getragen, welche in an sich bekannter Weise an einem Joch getragene Wicklungen aufweisen kann. Die Statoranordnung 78 liegt hier unmittelbar radial innerhalb der Rotoranordnung 64, so dass die Elektromaschine 62 nach Art einer Außenläufermaschine aufgebaut ist.

Man erkennt in Fig. 1 weiter, dass in dem Statortrageabschnitt 76 eine Kühlmediumkanalanordnung 80 vorgesehen ist. Diese kann durch Schlauchverbindung 82 beispielsweise an den Motorkühlkreislauf angeschlossen sein, kann jedoch auch an einen separaten Kühlkreislauf angeschlossen sein.

Durch Leiten von Kühlmedium durch die Kühlmediumkanalanordnung 80 wird dafür gesorgt, dass aus dem Bereich der Elektromaschine 62 dort erzeugte Wärme abgeführt wird. Dies ist insbesondere bei der in Fig. 1 erkennbaren Anordnung von Bedeutung, da dort sowohl die Elektromaschine 62 und der hydrodynamische Drehmomentwandler 12 von dem Gehäuse 74 im Wesentlichen vollständig umschlossen sind und somit eine Wärmeabfuhr durch Umströmung mit Umgebungsluft im Wesentlichen nicht möglich ist. Das Gehäuse 74 kann beispielsweise ein Teil des Getriebegehäuses eines nicht dargestellten und durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 in Drehmomentübertragungsverbindung mit dem Antriebsmotor zu bringenden Getriebes sein. An seiner axial offenen Seite kann das Gehäuse 74 beispielsweise durch mehrere Schraubbolzen 84 an einem Motorblock 86 oder dergleichen festgeschraubt sein.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsform wird eine sehr kompakte Bauart erlangt, bei welcher dafür gesorgt ist, dass der hydrodynamische Drehmomentwandler 12 in herkömmlicher Art und Weise, also beispielsweise unter Einsatz einer sogenannten Flexplatte, an die Antriebswelle angebunden

werden kann. Gleichwohl kann durch die Elektromaschine 62 ein Drehmoment in den Antriebsstrang eingeleitet werden, also beispielsweise um den Antriebsmotor anzulassen. Selbstverständlich kann durch die Elektromaschine 62 auch ein Antriebsdrehmoment geliefert werden. Im Drehbetrieb des Antriebsmotors kann durch die Elektromaschine 62 dann nach Art eines Generators elektrische Energie gewonnen und in einer Batterie gespeichert werden.

Beim Zusammenbau der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann so vorgegangen werden, dass zunächst die Statoranordnung 78 auf dem Statortrageabschnitt 76 befestigt wird. Dann wird die Rotoranordnung 64 mit dem Rotortrageelement 70, das mit der Gehäuseanordnung 14 bereits verschweißt ist, verbunden. Es ist somit dann eine vormontierte Einheit gebildet, welche den hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 und die Rotoranordnung 64 umfasst. Diese Einheit wird dann in das Gehäuse 74 eingeführt und zur Drehmomentübertragung mit dem nicht dargestellten Getriebe gekoppelt. Das so gebildete Modul wird dann axial an den Antriebsmotor herangeführt, an dessen Antriebswelle bereits die Kopplungsscheibe 28 festgelegt ist. Darauffolgend können durch beispielsweise im Gehäuse 74 oder im Motorblock oder Motorgehäuse vorgesehene Öffnungen die Schraubbolzen 26 eingebracht bzw. angezogen werden und somit die feste Ankopplung der Gehäuseanordnung 14 an die Antriebswelle erhalten werden.

Eine abgewandelte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebs- systems 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Im Folgenden wird lediglich auf die hinsichtlich der mit Bezug auf die Fig. 1 beschriebenen Ausgestaltungsform vorhandenen Unterschiede eingegangen.

Zunächst erkennt man, dass die Statoranordnung 78 nicht mehr an einem speziell dafür vorgesehenen Statortrageabschnitt getragen ist, sondern an einem radial äußeren näherungsweise zylindrisch ausgebildeten Bereich 88 des Gehäuses 74 derart angebracht ist, dass sie sich axial im Wesentlichen mit der

Pumpenradschale 18 überlappt. Das ringartig ausgebildete Rotortrageelement 70 ist nunmehr an der Pumpenradschale 18 festgelegt, beispielsweise durch Verschweißen, und trägt in seinem radial äußeren Bereich wieder die Rotoranordnung 64 mit ihren nunmehr nach radial außen liegenden Permanentmagneten 68. Hier ist also eine Innenläufermaschine bereitgestellt. In dem radial äußeren Bereich 88 des Gehäuses 74 ist nunmehr die Kühlmediumkanalanordnung 76 ausgebildet, die zur axial offenen Seite des Gehäuses 74 offen ist und so in sehr einfacher Art und Weise an den Kühlkreislauf des Motors angeschlossen werden kann.

Da bei der in Fig. 2 dargestellten Ausgestaltungsvariante die Statoranordnung 78 direkt an einen außen von Umgebungsluft umgebenen Bereich des Gehäuses 74 angebunden ist, kann eine noch verbesserte Kühlwirkung für die Statoranordnung 78 bereitgestellt werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltungsform, welche im Wesentlichen mit der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltungsform übereinstimmt, ist das ringartige Rotortrageelement 70 nicht nur in einem axialen Endbereich mit der Gehäuseanordnung 14 bzw. der Pumpenradschale 18 durch Verschweißung verbunden. Auch im anderen axialen Endbereich, also dem der Verbindung der Pumpenradschale 18 mit dem Gehäusedeckel 16 naheliegenden axialen Endbereich, ist das ringartige Rotorträgerelement 70 durch Verschweißung an die Gehäuseanordnung 14, im dargestellten Beispiel die Pumpenradschale 18, angebunden. Zwischen diesen beiden axial zueinander versetzt liegenden Schweißbereichen liegt im Wesentlichen die Rotoranordnung 64. Es wird somit eine sehr stabile Anbindung der Rotoranordnung 64 an die Gehäuseanordnung 14 ohne die Gefahr der Erzeugung von Kippmomenten bzw. übermäßigen Verformungen im Bereich der Gehäuseanordnung 14 erlangt.

Eine weitere abgewandelte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems 10 ist in Fig. 4 dargestellt. Auch hier wird im Wesentlichen nur auf die zu den vorangehenden Ausgestaltungsformen bestehenden Unterschiede eingegangen.

Zunächst erkennt man, dass die Elektromaschine 62 bei dieser Ausgestal- tungsform näher an dem Antriebsmotor bzw. dem Motorblock 86 desselben angeordnet ist und sich im Wesentlichen mit dem Gehäusedeckel 16 der Gehäuseanordnung 14 axial überlappt. Die Statoranordnung 78 ist wieder an dem radial außen liegenden, im Wesentlichen zylindrischen Bereich 88 des Gehäuses 74 festgelegt. Die Rotoranordnung 64 liegt wieder radial innerhalb der Statoranordnung 78, so dass hier wieder eine Elektromaschine 62 des Innenläufertyps vorgesehen ist.

Man erkennt in Fig. 4, dass das ringartige Kopplungselement 22 über denjenigen Bereich, in weichem dieses die Kopplungsorgane 24 trägt, hinaus nach radial außen verlängert ist und dort einen Rotortrageabschnitt 90 bildet. An diesem beispielsweise auch ringartig oder zungenartig mit mehreren Vorsprüngen gebildeten Rotortrageabschnitt 90 kann dann die Rotoranordnung 64 beispielsweise wiederum durch Schraubbolzen oder dergleichen festgelegt sein.

Es wird auf diese Art und Weise eine sehr einfach aufzubauende und auch kompakt ausgebildete Anordnung geschaffen, bei welcher weiterhin eine sehr gute Kühifunktion für die Statoranordnung bereitgestellt werden kann.

Durch die vorliegende Erfindung ist ein Antriebssystem vorgesehen, das bei kompaktem Aufbau die Integration einer hydrodynamischen Kopplungsein- richtung, beispielsweise hydrodynamischer Drehmomentwandler, und einer gut kühlbaren Elektromaschine, welche nach Art eines Kurbelwellen-Starter- Generators wirkt, in ein Gehäuse ermöglicht. Es ist selbstverständlich, dass in verschiedenen Bereichen das erfindungsgemäße Antriebssystem anders

ausgebildet sein kann, als in den Figuren dargestellt. So ist der dargestellte hydrodynamische Drehmomentwandler nur ein Beispiel für derartige Dreh- momentwandler. Selbstverständlich könnte hier anstelle eines Drehmo- mentwandlers grundsätzlich auch eine Fluidkupplung zum Einsatz gelangen.

Auch ist es beispielsweise selbstverständlich, dass bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsvariante der Statortrageabschnitt des Gehäuses anstatt der erkennbaren integralen Ausgestaltung auch als separates Bauteil ausgebildet sein kann. Des Weiteren ist es selbstverständlich möglich, dass in Anpassung an verschiedene Motorblöcke bzw. verschiedene Getriebeanordnungen das in den Figuren erkennbare Gehäuse verschiedene Formen aufweisen kann.

Vorzugsweise ist aufgrund der einfachen baulichen Ausgestaltung dieses Gehäuse jedoch ein Teil des Getriebegehäuses. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Kühlmediumkanalanordnung hinsichtlich der Kanalführung verschiedene Konfigurationen aufweisen kann, wie z. B. mäanderartige Konfiguration. Des Weiteren können selbstverständlich mehrere Kühlmediumeinlassöffnungen bzw. Kühimediumauslassöffnungen vorgesehen sein.