DE10145734B4 - Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit
einem Motorgehäuse (44) zwischen einem Zylinderblock (14) eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors (2) und einem Getriebegehäuse eines Getriebes (8), und
einem Elektromotor (4), der in dem Motorgehäuse (44) angeordnet ist und
einen Motor-Rotor (40), der an einem Rotor-Anbauteil (48) mit einem Schwungrad (58) angebaut ist, und einen Motor-Stator (42), der an dem Motorgehäuse (44) in Entsprechung zu dem Motor-Rotor (40) angebaut ist, aufweist,
wobei ein Zahnkranz-Anbauteil (76) zwischen dem Rotor-Anbauteil (48) und einer Kurbelwelle (12) des Fahrzeugmotors (2) vorgesehen ist und das Zahnkranz-Anbauteil (76) einen Zahnkranz (80) an seinem äußeren Umfang aufweist, und
wobei das Schwungrad (58) an der den Motor-Rotor (40) betreffenden Seite des Getriebes (8) angeordnet ist und ein Verstärkungsteil (70) an derjenigen Stirnfläche des Schwungrads (58) angeordnet ist, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zahnkranz-Anbauteil (76) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80) besitzt.
einem Motorgehäuse (44) zwischen einem Zylinderblock (14) eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors (2) und einem Getriebegehäuse eines Getriebes (8), und
einem Elektromotor (4), der in dem Motorgehäuse (44) angeordnet ist und
einen Motor-Rotor (40), der an einem Rotor-Anbauteil (48) mit einem Schwungrad (58) angebaut ist, und einen Motor-Stator (42), der an dem Motorgehäuse (44) in Entsprechung zu dem Motor-Rotor (40) angebaut ist, aufweist,
wobei ein Zahnkranz-Anbauteil (76) zwischen dem Rotor-Anbauteil (48) und einer Kurbelwelle (12) des Fahrzeugmotors (2) vorgesehen ist und das Zahnkranz-Anbauteil (76) einen Zahnkranz (80) an seinem äußeren Umfang aufweist, und
wobei das Schwungrad (58) an der den Motor-Rotor (40) betreffenden Seite des Getriebes (8) angeordnet ist und ein Verstärkungsteil (70) an derjenigen Stirnfläche des Schwungrads (58) angeordnet ist, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zahnkranz-Anbauteil (76) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80) besitzt.
Description
- Diese Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Motor (Elektromotor) aufweist, der durch elektrische Energie angetrieben ist und die Funktion der Erzeugung von elektrischer Energie besitzt, wobei dieser Motor die Antriebskraft eines durch Verbrennung von Kraftstoff angetriebenen Fahrzeugmotors unterstützt.
- Einige Motorfahrzeuge sind so genannte Hybridfahrzeuge, die einen durch Verbrennung von Kraftstoff angetriebenen Fahrzeugmotor und einen Motor (Elektromotor) aufweisen, der durch elektrische Energie angetrieben ist und der die Funktion der Erzeugung von Kraft besitzt, wobei der Fahrzeugmotor direkt mit dem Elektromotor verbunden ist.
- Dieser Elektromotor des Hybridfahrzeugs ist in einem Motorgehäuse eingebaut, das zwischen dem Zylinderblock des an dem Fahrzeug eingebauten Fahrzeugmotors und dem Gehäuse des Getriebes angeordnet ist, und besteht aus einem Motor-Rotor, der an einem Rotor-Anbauteil befestigt ist, um mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors umzulaufen, und aus einem Motor-Stator (Wicklung), der in dem Motorgehäuse befestigt ist und dem Motor-Rotor entspricht. Dieser Elektromotor unterstützt die Antriebskraft des Fahrzeugmotors. Dieser Motor-Rotor weist das Schwungrad auf, das für das Auftreten der Massenkraft sorgt.
- Ein Beispiel einer solchen Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug ist in der veröffentlichten offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 11-78 555 offenbart. Die in dieser Anmeldung offenbarte Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug weist einen zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Schwungrad angeordneten Elektromotor, einen an dem äußeren Umfangsabschnitt des Schwungrads angeordneten Zahnkranz und einen mit diesem Zahnkranz im Eingriff stehenden Anlassermotor auf.
- Jedoch muss bei dieser Motor-Unterstützungsvorrichtung herkömmlicherweise, weil der Zahnkranz an dem äußeren Umfangsabschnitt des Schwungrads angeordnet ist, die Dicke (Breite) des Schwungrads größer gemacht werden, um den Anbau des Zahnkranzes zu gestatten. Mit anderen Worten muss das Schwungrad mit einer Dicke ausreichend zur Erfüllung der Funktion des Schwungrads und zur Gestattung des Anbau des Zahnkranzes ausgebildet sein. Somit muss die Dicke des Schwungrads vergrößert werden, und muss entsprechend die Breite des gesamten Fahrzeugmotors vergrößert werden, was zu einer nachteiligen Gewichtserhöhung führt.
- Weiter schränkt ein an dem äußeren Umfangsabschnitt des Schwungrads befindlicher Zahnkranz die Gestaltung des Anlassermotors ein. Insbesondere benötigt, damit das Schwungrad die notwendige Massenkraft erzeugt, sodass die , Drehzahl des Fahrzeugmotors während niedriger Drehzahlen stabil ist, das Schwungrad das Extra-Volumen (Dicke oder Breite) in einer Position nahe bei dem Kurbel-Drehzentrum. Entsprechend besteht, weil der Radius der Kreisbewegung, der leicht einzustellen ist, um die notwendige Massenkraft zu erreichen, nicht sehr groß gemacht werden kann, der Nachteil, dass das Gewicht vergrößert werden muss.
- Weiter muss, weil ein Elektromotor zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Schwungrad angeordnet ist, der Anlassermotor an der Seite des Getriebes angeordnet sein. Bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) ist der Grad der Freiheit der Gestaltung vergrößert, wenn der Anlassermotor an der Seite des Elektromotors angeordnet ist, und zwar infolge der Anordnung der Antriebswelle. Jedoch trifft der Anlassermotor mit der Antriebswelle zusammen, wenn der Anlassermotor an der Seite des Getriebes angeordnet ist, und besteht dann ein Nachteil infolge von Einschränkungen für die Gestaltung.
- Ferner ist aus der
DE 100 43 735 A1 der Anmelderin eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert. Insbesondere weist diese bekannte Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug ein Motorgehäuse zwischen einem Zylinderblock eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors und einem Getriebegehäuse eines Getriebes und einen Elektromotor, der in dem Motorgehäuse angeordnet ist und einen Motor-Rotor, der an einem Rotor-Anbauteil mit einem Schwungrad angebaut ist, und einen Motor-Stator, der an dem Motorgehäuse in Entsprechung zu dem Motor-Rotor angebaut ist, aufweist, auf. Ein Zahnkranz-Anbauteil ist zwischen dem Rotor-Anbauteil und einer Kurbelwelle des Fahrzeugmotors vorgesehen und weist an seinem äußeren Umfang einen Zahnkranz auf. Das Schwungrad ist an der den Motor-Rotor betreffenden Seite des Getriebes angeordnet und ein Verstärkungsteil ist an, derjenigen Stirnfläche des Schwungrads angeordnet, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist. - Weiterhin offenbart die
DE 100 43 736 A1 der Anmelderin eine Krafteinheit für ein Fahrzeug, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 5 basiert. Insbesondere beschreibt dieseDE 100 43 736 A1 eine Krafteinheit für ein Fahrzeug, welche antriebstechnisch mit einem Getriebe verbunden ist. Die bekannte Krafteinheit umfasst einen Fahrzeugmotor und einen Elektromotor, die beide als Antriebsquelle für das Fahrzeug vorgesehen sind und wobei der Elektromotor und sein Gehäuse zwischen einem Zylinderblock des Fahrzeugmotors und einem Getriebegehäuse angeordnet sind; eine Kurbelwelle, die an dem Zylinderblock abgestützt ist; ein Rotor-Anbauteil, das an der Kurbelwelle zur Umlaufbewegung mit dieser befestigt ist und ein Schwungrad aufweist; wobei der Elektromotor einen an dem Rotor-Anbauteil angebauten Rotor und einen in dem Gehäuse in der Nähe des Motor-Rotors angebauten Stator aufweist; und eine Antriebsanordnung, die eine Antriebsplatte, die einen äußeren Umfang bildet bzw. aufweist und einen daran vorgesehenen Zahnkranz aufweist, wobei der Zahnkranz mit einem Anlassermotor zum Starten des Fahrzeugmotors in Eingriff bringbar ist, wobei die Antriebsplattenanordnung zwischen dem Rotor-Anbauteil und der Kurbelwelle eingesetzt ist, wobei die Kurbelwelle eine Drehachse besitzt und die Antriebsplattenanordnung und das Schwungrad an einander gegenüberliegenden Seiten des Elektromotors derart axial voneinander beanstandet sind, dass die Antriebsplattenanordnung in der Nähe des Fahrzeugmotors angeordnet ist und das Schwungrad in der Nähe des Getriebes angeordnet ist. - Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug bzw. eine Krafteinheit für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine möglichst geringe Breite des Motorgehäuses ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch eine Krafteinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Gemäß der Erfindung werden das Zahnkranz-Anbauteil und der Zahnkranz nicht als Schwungrad benutzt, weshalb das Zahnkranz-Anbauteil eine geringere Dicke als der Zahnkranz aufweisen kann, was eine Verkürzung der Breite des Motorgehäuses erlaubt.
- Bei dieser Erfindung besitzt, weil das Zahnkranz-Anbauteil, das einen Zahnkranz an einer äußeren Umfangsstelle aufweist, zwischen einem Rotor-Anbauteil und der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors angeordnet ist, der Zahnkranz nicht die Funktion eines Schwungrads, und besteht die einzige Funktion darin, mit dem Anlassermotor im Eingriff zu stehen. Entsprechend kann die Dicke des Schwungrads verkleinert werden, und kann die Breite des Motorgehäuses verkürzt werden. Weiter kann, weil der Zahnkranz zwischen der Kurbelwelle und dem Motorgehäuse angeordnet ist, der Anlassermotor von der Seite des Fahrzeugmotors aus angebaut sein, und trifft bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) der Anlassermotor nicht vollständig mit der Antriebswelle zusammen. Entsprechend ist der Grad der Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen vergrößert.
- In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen Schnitt durch eine Motorsektion; -
2 einen Schnitt durch einen Fahrzeugmotor, einen Elektromotor, eine Kupplung, ein Getriebe und ein Differential; und -
3 einen Schnitt durch einen einen Zahnkranz bildenden Körper gemäß einer zweiten Ausführungsform. - Es folgt eine detaillierte und konkrete Erläuterung von Ausführungsformen gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
1 und2 zeigen eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung. In2 bezeichnen das Bezugszeichen2 einen an einem Hybridfahrzeug (nicht dargestellt) angebrachten Fahrzeugmotor, das Bezugszeichen4 einen Motor (Elektromotor) für eine Motor-Unterstützungsvorrichtung, das Bezugszeichen6 eine Kupplung, das Bezugszeichen8 ein Getriebe und das Bezugszeichen10 ein Differential. - Der Fahrzeugmotor
2 ist durch Verbrennung von Kraftstoff angetrieben, besitzt eine Kurbelwelle12 und weist einen Zylinderblock14 , einen Zylinderkopf16 , eine Zylinderkopfabdeckung18 , ein unteres Kurbelgehäuse20 und eine Ölwanne22 auf. - Die Kupplung
6 ist von einem Getriebegehäuse24 umgeben und besteht aus einer Eingangswelle26 , die zu der Kurbelwelle12 konzentrisch ist, aus einem Ausrücklager28 , das sich axial an dieser Eingangswelle26 dreht, aus einer Membran30 , die an dem inneren Rand mit diesem Ausrücklager28 verbunden ist oder mit diesem im Eingriff steht, aus einer Kupplungsabdeckung32 , um die Umfangsseite dieser Membran30 zu halten, aus einer Druckplatte34 , die mit dem Außenumfang der Membran30 verbunden ist oder mit diesem im Eingriff steht, und aus einer Kupplungsplatte38 , die an einer Nabe36 angeordnet ist, die sich an der Eingangswelle26 axial bewegt. - Der Elektromotor
4 ist direkt mit dem Endabschnitt der Kurbelwelle12 des Fahrzeugmotors2 verbunden. Der Elektromotor4 ist zwischen der Kurbelwelle12 und der Kupplung6 angeordnet und weist einen Motor-Rotor40 , der durch elektrische Energie angetrieben ist und die Aufgabe der Erzeugung von Kraft besitzt, und einen Motor-Stator (Spule)42 auf, der dem Motor-Rotor40 entsprechend an einem Motorgehäuse44 eingebaut ist. Dieses Motorgehäuse44 ist zwischen der Seite des Zylinderblocks14 und dem Getriebegehäuse24 angeordnet. - Ein Rotor-Anbauteil
48 ist an dem Endabschnitt der Kurbelwelle12 mittels einer Befestigungsschraube50 befestigt, die sich durch einen kurbelwellenseitigen Abstützungsflansch46 hindurch erstreckt. Dieses Rotor-Anbauteil48 ist aus im Gewicht leichten Materialien, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt und einstückig mit einem zentralen Wellenteil52 ausgebildet, das axial entlang der Mittelachse der Kurbelwelle12 ausgerichtet ist. Ein Flanschteil54 ist radial an einem Ende der Kurbelwelle12 von der Seite dieses zentralen Wellenteils52 aus ausgerichtet, und ein Wartungsteil56 ist an der äußeren Umfangsfläche dieses Flanschteils54 befestigt und verläuft parallel zu dem Umfang des zentralen Wellenteils52 . Ein Schwungrad58 erstreckt sich radial in der Nähe des Endes dieses Wartungsteils56 und besitzt eine vorbestimmte Größe. Bei diesem Rotor-Anbauteil48 ist das Flanschteil54 an der Kurbelwelle12 mittels einer Befestigungsschraube50 angebaut, und die andere Endseite des zentralen Wellenteils52 stützt die Welle26 der Kupplung6 mittels eines Kugellagers60 ab. - Der Motor-Rotor
40 ist an dem Wartungsteil56 mittels einer axial ausgerichteten Rotor-Anbauschraube62 angebaut, und der Motor-Stator42 ist an dem Motorgehäuse44 mit einer axial ausgerichteten Stator-Anbauschraube64 angebaut. - Die Kupplungsabdeckung
32 der Kupplung6 ist bezogen auf das Schwungrad58 mittels eines Schlagstifts66 angeordnet und mit dem Schwungrad58 mittels einer Verbindungsschraube68 verbunden. - Dieses Schwungrad
58 ist so ausgebildet, dass es sind die notwendige Dicke (Breite) aufweist, um den Anbau des Motor-Stator42 zu gestatten, und besitzt eine für den Eingriff mit der Kupplungsplatte38 notwendige Größe. Weiter ist unter dem Gesichtspunkt eines leichten Gewichts und der Festigkeit das Schwungrad58 einstückig mit dem Rotor-Anbauteil48 ausgebildet und aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Somit ist das Schwungrad im Gewicht leicht und bezogen auf den Motor-Rotor40 an der Getriebeseite angeordnet. - An der Stirnfläche des Schwungrads
58 auf der Getriebeseite ist ein Verstärkungsteil70 mittels des Schlagstifts66 und einer Verbindungsschraube68 zwischen der Kupplungsabdeckung32 und der Kupplungsplatte38 und dem Schwungrad58 angeordnet. Dieses Verstärkungsteil70 ist aus Eisenmaterial hergestellt, um die Massenkraft zu vergrößern und um die Verschleißfestigkeit zu verbessern, weil das Schwungrad58 , das mit einem leichten Gewicht hergestellt ist, nicht die Massenkraft erreichen kann, die erforderlich ist, um die Motor-Drehzahl bei langsamem Umlauf des Fahrzeugmotors2 zu stabilisieren. Weiter muss das Schwungrad58 die notwendige Festigkeit aufweisen, um den Reibungseingriff mit der Kupplungsplatte38 zu gestatten. Das Verstärkungsteil70 besteht aus einem Plattenteil72 , das in einer vorbestimmten Dicke "T1" ausgebildet und parallel zu der Kupplungsplatte38 der Kupplung6 angeordnet zwischen dem Motor4 und dem Getriebe8 ausgerichtet ist, und aus einem äußeren Umfangsabschnitt74 , der axial in Richtung zu der Motorseite hin abgebogen ist, um das Schwungrad58 entlang des Plattenteils72 abzudecken, und das in einer Dicke "T2" ausgebildet ist, die größer als die Dicke "T1" das Plattenteils52 ist. Das Plattenteil72 ist mit der kleinsten Dicke "T1" ausgebildet, die für den Verschleißwiderstand infolge des Eingriffs mit der Kupplungsplatte38 notwendig ist. Der Schlagstift66 ist in ein abdeckungsseitiges Stiftloch32A der Kupplungsabdeckung32 , in ein plattenseitiges Stiftloch72A des Plattenteils72 und in ein schwungradseitiges Stiftloch58A des Schwungrads58 eingesetzt. Die Verbindungsschraube68 ist in ein abdeckungsseitiges Schraubenloch (nicht dargestellt) der Kupplungsabdeckung32 und in ein plattenseitiges Schraubenloch72B das Plattenteils72 eingesetzt und steht über Gewinde mit einem schwungradseitigen Schraubengewindeloch58B des Schwungrads58 im Eingriff. - Bei dem Plattenteil
72 ist der äußere Umfangsabschnitt74 , der eine Breite "M2" größer als die Dicke "M1" des Schwungrads58 besitzt, nach unten abgebogen und so ausgebildet, dass die Massenkraft vergrößert ist. - Mit anderen Worten ist dieser äußere Umfangsabschnitt
74 parallel zu der Axialrichtung des Rotor-Anbauteils48 in einem vorhandenen Raum "S" angeordnet und in Richtung zu der Motorseite hin abgebogen ausgebildet. Weiter ist dieser äußere Umfangsabschnitt74 in der Dicke "T2", die größer als die Dicke "T1" des Plattenteils72 ist, ausgebildet, um die Massenkraft zu verbessern. Bei diesem äußeren Umfangsabschnitt74 ist das Gewicht vergrößert (im Vergleich mit einem Schwungrad, das einen Zahnkranz aufweist, weil der Zahnkranz mit einer Verzahnung ausgebildet ist und sein Gewicht leicht ist), weil die Dicke nicht auf den Außendurchmesser "D" verkleinert ist. Weiter ist, weil der Abschnitt74 an einer weit abgelegenen Position von dem Drehzentrum der Kurbelwelle angeordnet ist, wobei er als ein Gewichtskörper dient, die notwendige Massenkraft sogar dann zufriedenstellend, wenn das Gewicht des Schwungrads58 leicht ist. - Zwischen dem kurbelwellenseitigen Abstützungsflansch
46 und einer Endseite des zentralen Wellenteils52 ist ein Zahnkranz-Anbauteil (eine Antriebsplatte)76 , das plattenförmig oder so ausgebildet ist, dass es eine Plattengestalt mit einer kleinen Dicke "T3" aufweist, an der Kurbelwelle12 mittels der Schraube50 befestigt. Dieses Zahnkranz-Anbauteil76 ist mit einer vorbestimmten Dicke "T3" äquivalent zu einem notwendigen Spalt mit dem Elektromotor4 und dem Fahrzeugmotor2 ausgebildet, und der Zahnkranz80 ist an der äußeren Umfangsfläche des Teils76 über eine Verschweißung oder ein Schweißteil78 angebaut. Weil das Zahnkranz-Anbauteil (die Antriebsplatte)76 verhältnismäßig dünn ist, besitzt der Zahnkranz80 die notwendige Festigkeit, um den Fahrzeugmotor2 eines Anlassers anzutreiben, und zwar durch Übernahme einer Struktur, die zu einer Platte nach unten gebogen ist. Der Anlassermotor (nicht dargestellt), der an der Seite des Fahrzeugmotors angebaut ist, steht mit diesem Zahnkranz80 im Eingriff. - In dem Motorgehäuse
44 ist eine Drehpositions-Feststellungseinrichtung (ein Sensor)82 angeordnet. Diese Drehpositions-Feststellungseinrichtung82 besteht auf aus einem Sensor-Rotor84 und einen Sensor-Stator (einer Spule)86 , die dem Sensor-Rotor84 entsprechend angeordnet ist, um die Drehposition des Motor-Rotors40 mit Bezug auf den Motor-Stator42 festzustellen. - Bei dieser Drehpositions-Feststellungseinrichtung
82 ist der Sensor-Rotor84 mit einem Anbau-Schlagstift88 an einer Stelle entlang des Umfangs des Flanschteils54 angebaut, und ist der Sensor-Stator86 mit einer Sensor-Anbauschraube90 an dem Motorgehäuse44 angebaut. Eine Signalleitung92 ist mit diesem Sensor-Stator86 verbunden. - Als Nächstes folgt eine Erläuterung der Arbeitsweise der ersten Ausführungsform.
- [0028] Wenn das Rotor-Anbauteil
48 mit der Kurbelwelle12 umläuft, läuft das Schwungrad58 um, und tritt die erforderliche Massenkraft auf. Weiter läuft durch den Eingriff des Zahnkranzes80 an dem Ritzel des Anlassermotors die Kurbelwelle12 um, und kann der Fahrzeugmotor2 gestartet werden. - Nebenbei bemerkt besitzt bei dieser Ausführungsform, weil das Zahnkranz-Anbauteil
76 , das den Zahnkranz80 an seinen äußeren Umfang aufweist, zwischen dem Rotor-Anbauteil48 und der Kurbelwelle12 des Fahrzeugmotors2 angeordnet ist, der Zahnkranz80 keine Schwungradfunktion, und besteht die einzige Funktion darin, mit dem Anlassermotor im Eingriff zu stehen. Daher ist die Dicke des Schwungrads58 klein, und ist die Breite "T" des Motorgehäuses44 kürzer als die herkömmliche Breite. Entsprechend kann durch diese Erfindung die Breite des gesamten Fahrzeugmotors4 klein gemacht werden, und kann ein Schwungrad58 mit leichtem Gewicht verwendet werden. Weiter kann, weil der Zahnkranz80 zwischen der Kurbelwelle12 und dem Motorgehäuse44 angeordnet ist, der Anlassermotor von der Fahrzeugmotorseite aus angebaut werden, und trifft bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) der Anlassermotor nicht mit der Antriebswelle zusammen. Demzufolge ist der Grad der Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen vergrößert. - Das Schwungrad
58 ist an der den Motor-Rotor40 betreffenden Seite des Getriebes8 angeordnet, und das Verstärkungsteil70 , das aus Eisen hergestellt sein kann, ist an der Stirnfläche des Schwungrads58 an der Getriebeseite angeordnet. Somit muss, weil das Verstärkungsteil70 eine ausreichende Festigkeit für den Reibungseingriff an der Kupplungsplatte38 aufweist, das Schwungrad58 selbst keine größere Festigkeit als benötigt aufweisen, und entsprechend kann das Schwungrad aus Materialien mit einer geringen Verschleißfestigkeit hergestellt sein. Als eine Folge kann bei dieser Erfindung das Schwungrad58 ein solches mit leichtem Gewicht sein, und kann die Erfindung eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erreichen. Weiter kann durch die Herstellung des Schwungrads58 unter Verwendung von Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit, d.h. einer Aluminiumlegierung, das Schwungrad die durch den Eingriff an der Kupplungsplatte38 erzeugte Reibungswärme verteilen. - Weiter besteht das Verstärkungsteil
70 aus dem Plattenteil72 , das parallel zur Kupplungsplatte38 der Kupplung6 angeordnet zwischen dem Fahrzeugmotor4 und dem Getriebe8 verläuft, und aus dem äußeren Umfangsabschnitt74 , der abgebogen ist, um das Schwungrad58 abzudecken, und der an dem äußeren Umfang dieses Plattenteils72 ausgebildet ist und die Dicke "T2" besitzt, die größer als die Dicke "T1" des Plattenteils72 ist. Auf diese Weise können, weil das Verstärkungsteil70 in das Plattenteil72 und in den äußeren Umfangsabschnitt74 aufgeteilt ist, um einer notwendigen Funktion von zwei Funktionen, die einander entgegen stehen, Priorität zu gewähren (d.h. in Situationen, bei denen die Dicke des Plattenteils72 des Verstärkungsteils70 reduziert oder dünner gestaltet ist, um eine Verkürzung der Breite des Motorgehäuses44 und der Dicke des äußeren Umfangsabschnitt74 zu gestatten, und das Verstärkungsteil70 vergrößert oder dicker gestaltet ist, um die benötigte Massenkraft des Verstärkungsteils70 zu schaffen) beide Funktionen erfüllt werden. Insbesondere kann durch die Ausbildung des äußeren Umfangsabschnitt74 in der größeren Dicke "T2", um die weit abgelegene Position von dem Kurbelwellen-Drehzentrum schwer zu machen, die Massenkraft verbessert werden, und kann der Antrieb des Fahrzeugmotors bei niedriger Drehzahl stabilisiert werden. Weiter kann, weil die Dicke "T1" des Plattenteils72 dünn gemacht ist, ein Verstärkungsteil70 mit leichtem Gewicht verwendet werden. - Weiter beeinflusst, weil der äußere Umfangsabschnitt
74 des Verstärkungsteils70 parallel zu der Axialrichtung des Rotor-Anbauteils48 angeordnet ist und einen abgebogenen Bereich mit einer axialen Abmessung "M2" besitzt, der Abschnitt74 den Motor-Stator42 weder magnetisch noch elektrisch. Dementsprechend kann der Raum "S" hinter dem Rotor-Stator42 des Elektromotors4 (d.h. auf der Getriebeseite) effektiv genutzt werden, und kann die Massenkraft verbessert werden. - Weiter kann, weil der äußere Umfangsabschnitt
74 entlang des Durchmessers "D" des äußeren Umfangs angebaut ist, der fast gleich dem Durchmesser des äußeren Umfangs des Zahnkranzes80 ist, die Massenkraft verbessert werden. - Weiter kann bei der Anordnung bzw. Ausbildung eines Antriebssystems eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb (FF), wenn der Anlassermotor an der Getriebeseite angeordnet ist, der Anlassermotor mit der Antriebswelle zusammentreffen. Jedoch ist bei dieser Ausführungsform der Anlassermotor an der Seite des Fahrzeugmotors integriert. Daher kann in dem Fall, dass eine gemeinsame Anordnung bei einem Hybridfahrzeug in Betracht gezogen wird, weil der Anlassermotor an der Seite des Fahrzeugmotors angeordnet ist und das Schwungrad
58 und der Zahnkranz80 separate Komponenten sind, die Gemeinsamkeit der Gestaltung bei einem existenten Fahrzeug geplant werden, und kann die Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen verbessert werden. -
3 ist eine besondere Ausbildung dieser Erfindung und zeigt eine zweite Ausführungsform. - Bei dieser zweiten Ausführungsform werden gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform für Teile verwendet, deren Aufgabe gleich oder ähnlich derjenigen von Teilen der ersten Ausführungsform ist.
- Ein Charakteristikum dieser zweiten Ausführungsform ist folgendes. Der Körper
102 zur Bildung des Zahnkranzes besteht aus einem Zahnkranz-Anbauteil104 und aus einer Vielzahl von Anbauplatten, beispielsweise aus drei Platten, nämlich einer ersten, einer zweiten und einer dritten Anbauplatte106-1 ,106-2 und106-3 , die in Schichten an diesem Zahnkranz-Anbauteil104 miteinander verbunden sind. Der Zahnkranz80 ist an den äußeren Umfangsflächen dieses Zahnkranz-Anbauteils104 und der ersten, der zweiten und der dritten Anbauplatte106-1 ,106-2 und106-3 angebaut. Bei dem Zahnkranz-Anbauteil104 und der ersten, der zweiten und der dritten Anbauplatte106-1 ,106-2 und106-3 sind die Flächen, die die Außendurchmesser dieser Elemente definieren, mit dem gleichen Radius "R" ausgebildet, ist die Dicke der jeweiligen Platten fast die gleiche, und ist die Gesamtdicke nach dem gegenseitigen Verbinden in Schichten fast die Gleiche wie die Breite des Zahnkranzes80 . Die erste Anbauplatte106-1 ist mit dem Zahnkranz-Anbauteil104 verbunden und mit einem Innendurchmesser "D1" ausgebildet. Die zweite Anbauplatte106-2 ist mit der ersten Anbauplatte106-1 verbunden und mit einem Innendurchmesser "D2" ausgebildet, der größer als der Innendurchmesser "D1" der ersten Anbauplatte106-1 ist. Die dritte Anbauplatte106-3 ist mit der zweiten Anbauplatte106-2 verbunden und mit einem Innendurchmesser "D3" ausgebildet, der größer als der Innendurchmesser "D2" der zweiten Anbauplatte106-2 ist. - Gemäß dieser zweiten Ausführungsform kann sogar dann, wenn die Dicke des Zahnkranz-Anbauteils
104 klein ist und die erste, die zweite und die dritte Anbauplatte106-1 ,106-2 und106-3 mit dem Zahnkranz-Anbauteil104 derart verbunden sind, dass sie nicht aus dem Zahnkranz80 heraus vorstehen oder radial über diesen hinaus vorstehen, ein enger bzw. schmaler Raum verwendet werden, kann die Massenkraft durch die erste, die zweite und die dritte Anbauplatte106-1 ,106-2 und106-3 verbessert werden, und ist die Herstellung vereinfacht. Weiter kann die richtige Trägheit bzw. Masse leicht erreicht werden, indem die Dicke und der Innendurchmesser jeder Anbauplatte106-1 ,106-2 und106-3 verändert werden. - Nebenbei bemerkt ist diese Erfindung nicht auf ein Hybridfahrzeug mit einem Fahrzeugmotor und einem Elektromotor beschränkt, sondern kann jede der obigen Ausführungsformen bei einem Fahrzeug mit ausschließlich einem Fahrzeugmotor verwendet werden.
- Wie aus der obigen Detailbeschreibung klar zu ersehen ist, darf gemäß dieser Erfindung, weil bei der Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug das Zahnkranz-Anbauteil (das einen Zahnkranz an einer äußeren Umfangsstelle aufweist) zwischen einem Rotor-Anbauteil und der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors angeordnet ist, der Zahnkranz keine Schwungradfunktion besitzen, und besteht die einzige Funktion darin, mit dem Anlassermotor im Eingriff zustehen. Entsprechend kann die Breite des Schwungrads verkleinert werden, und kann die Länge des Motorgehäuses verkürzt werden. Weiter kann, weil der Zahnkranz zwischen der Kurbelwelle und dem Motorgehäuse angeordnet ist, der Anlassermotor von der Seite des Fahr zeugmotors aus angebaut sein, und trifft bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb (FF) der Anlassermotor überhaupt nicht mit der Antriebswelle zusammen. Dementsprechend ist der Grad der Freiheit der Gestaltung der Antriebswelle, des Anlassermotors und dergleichen vergrößert.
- Obwohl besondere bevorzugte Ausführungsformen der Endung im Detail zu Erläuterungszwecken offenbart worden sind, ist es selbstverständlich, dass Änderungen oder Modifikationen der offenbarten Vorrichtung einschließlich einer anderweitigen Anordnung von Teilen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
Claims (10)
- Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Motorgehäuse (
44 ) zwischen einem Zylinderblock (14 ) eines an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugmotors (2 ) und einem Getriebegehäuse eines Getriebes (8 ), und einem Elektromotor (4 ), der in dem Motorgehäuse (44 ) angeordnet ist und einen Motor-Rotor (40 ), der an einem Rotor-Anbauteil (48 ) mit einem Schwungrad (58 ) angebaut ist, und einen Motor-Stator (42 ), der an dem Motorgehäuse (44 ) in Entsprechung zu dem Motor-Rotor (40 ) angebaut ist, aufweist, wobei ein Zahnkranz-Anbauteil (76 ) zwischen dem Rotor-Anbauteil (48 ) und einer Kurbelwelle (12 ) des Fahrzeugmotors (2 ) vorgesehen ist und das Zahnkranz-Anbauteil (76 ) einen Zahnkranz (80 ) an seinem äußeren Umfang aufweist, und wobei das Schwungrad (58 ) an der den Motor-Rotor (40 ) betreffenden Seite des Getriebes (8 ) angeordnet ist und ein Verstärkungsteil (70 ) an derjenigen Stirnfläche des Schwungrads (58 ) angeordnet ist, die der genannten Getriebeseite zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnkranz-Anbauteil (76 ) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80 ) besitzt. - Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei welcher das Verstärkungsteil (
70 ) ein Plattenteil (72 ), das parallel zu der Kupplungsplatte (38 ) einer Kupplung (8 ) zwischen dem Elektromotor (4 ) und dem Getriebe (8 ) angeordnet verläuft, und einen äußeren Umfangsabschnitt (74 ), der an dem äußeren Umfang des Plattenteils (72 ) angeordnet ist, umfasst, wobei der äußere Umfangsabschnitt (74 ) abgebogen ist, um das Schwungrad (58 ) abzudecken, und in einer Dicke ausgebildet ist, die größer als die Dicke des Plattenteils (72 ) ist. - Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, bei welcher der äußere Umfangsabschnitt (
74 ) des Verstärkungsteils (70 ) parallel zu der Axialrichtung des Rotor-Anbauteils (48 ) angeordnet ist und sich in Richtung zu der Seite des Fahrzeugmotors (2 ) hin erstreckt. - Kraftübertragungsstruktur einer Motor-Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei welcher das Schwungrad (
58 ) einstückig mit dem Rotor-Anbauteil (48 ) ausgebildet und aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und das Verstärkungsteil (70 ) aus Eisenmaterial hergestellt ist. - Krafteinheit für ein Fahrzeug, wobei die Krafteinheit antriebstechnisch mit einem Getriebe verbunden ist und umfasst: einen Fahrzeugmotor (
2 ) und einen Elektromotor (4 ), die beide als Antriebsquelle für das Fahrzeug vorgesehen sind und wobei der Elektromotor (2 ) und sein Gehäuse (44 ) zwischen einem Zylinderblock (14 ) des Fahrzeugmotors (4 ) und einem Getriebegehäuse angeordnet sind; eine Kurbelwelle (12 ), die an dem Zylinderblock (14 ) abgestützt ist; ein Rotor-Anbauteil (48 ), das an der Kurbelwelle (12 ) zur Umlaufbewegung mit dieser befestigt ist und ein Schwungrad (58 ) aufweist; wobei der Elektromotor (2 ) einen an dem Rotor-Anbauteil (48 ) angebauten Rotor (40 ) und einen in dem Gehäuse in der Nähe des Motor-Rotors (40 ) angebauten Motor-Stator (42 ) aufweist; und eine Antriebsanordnung, die eine Antriebsplatte, die einen äußeren Umfang bildet bzw. aufweist und einen daran vorgesehenen Zahnkranz (80 ) aufweist, wobei der Zahnkranz (80 ) mit einem Anlassermotor zum Starten des Fahrzeugmotors (4 ) in Eingriff bringbar ist, wobei die Antriebsplattenanordnung zwischen dem Rotor-Anbauteil (48 ) und der Kurbelwelle (12 ) eingesetzt ist, wobei die Kurbelwelle (12 ) eine Drehachse besitzt und die Antriebsplattenanordnung und das Schwungrad (58 ) an einander gegenüberliegenden Seiten des Elektromotors (2 ) derart axial voneinander beanstandet sind, dass die Antriebsplattenanordnung in der Nähe des Fahrzeugmotors (4 ) angeordnet ist und das Schwungrad (58 ) in der Nähe des Getriebes (8 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnkranz-Anbauteil (76 ) eine geringere Dicke (T3) als der Zahnkranz (80 ) besitzt. - Krafteinheit nach Anspruch 5, bei welcher das Schwungrad (
58 ) eine Kupplungs-Eingriffseite besitzt, die dem Getriebe (8 ) zugewandt ist, und ein Verstärkungsteil (70 ) an der Kupplungs-Eingriffseite des Schwungrads (58 ) derart angebaut ist, dass es zwischen dem Schwungrad (58 ) und einer Kupplung (6 ) eingesetzt ist. - Krafteinheit nach Anspruch 6, bei welcher das Verstärkungsteil (
70 ) ein im allgemeinen radial ausgerichtetes, plattenförmiges und ringförmiges erstes Teil zum Eingriff an der Kupplungsplatte (38 ) und ein zweites Teil, das im allgemeinen axial von der äußeren Umfangsfläche des ersten Teils aus in der Richtung zu dem Zylinderblock (14 ) hin vorsteht, aufweist, wobei das zweite Teil über einem äußeren Umfangsbereich des Schwungrads (58 ) liegt. - Krafteinheit nach Anspruch 7, bei welcher das zweite Teil eine Dicke, gemessen in radialer Richtung, aufweist, die größer ist als die Dicke des ersten Teils, gemessen in axialer Richtung, ist.
- Krafteinheit nach Anspruch 5, bei welcher die Antriebsplattenanordnung eine Vielzahl von Antriebsplatten (
106 ) je mit einer ringförmigen Gestalt aufweist, wobei die Antriebsplatten (106 ) in einer axial benachbarten Beziehung zueinander angeordnet sind und jeweils äußere Umfänge aufweisen, die im wesentlichen zueinander gleiche Durchmesser aufweisen, um eine Anbaufläche für den Zahnkranz (70 ) zu bilden. - Krafteinheit nach Anspruch 9, bei welcher die Antriebsplatten (
106 ) jeweilige innere Umfänge aufweisen, deren Durchmesser unterschiedlich sind.
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