DE102018101597A1 - Powertrain for a means of transport - Google Patents

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Michael Kühnle
Christian DINGER
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K37/22—Damping units

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Abstract

Es ist ein Antriebsstrang (1) mit zumindest einem elektrischen Antriebsstrang (100) für ein Transportmittel offenbart. Der Antriebsstrang (1) umfasst mindestens eine elektrische Maschine (4), die einen Stator (15) und einen Rotor (16) umfasst, eine erste Antriebswelle (7), die die elektrische Maschine (4) und ein elastisches Mittel (8) mit einem Getriebe (6) verbindet, und ein Antriebsmittel (9), das mechanisch mit einem Ausgang (6A) des Getriebes (6) verbunden ist. Im elektrischen Antriebsstrang (100) des Antriebsstrangs (1) ist eine Dämpfereinheit (10) vorgesehen.A drive train (1) with at least one electric drive train (100) for a means of transport is disclosed. The drive train (1) comprises at least one electric machine (4) which comprises a stator (15) and a rotor (16), a first drive shaft (7) which comprises the electric machine (4) and an elastic means (8) a transmission (6), and a drive means (9), which is mechanically connected to an output (6A) of the transmission (6). In the electric drive train (100) of the drive train (1), a damper unit (10) is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit zumindest einem elektrischen Antriebsstrang für ein Transportmittel. Der zumindest eine elektrische Antriebsstrang umfasst mindestens eine elektrische Maschine, die aus einem Stator und einem Rotor aufgebaut ist. Eine erste Antriebswelle verbindet die elektrische Maschine über ein elastisches Mittel mit einem Getriebe. Ein Antriebsmittel des Transportmittels ist mechanisch mit einem Ausgang des Getriebes verbunden.The present invention relates to a drive train with at least one electric drive train for a means of transport. The at least one electric drive train comprises at least one electric machine which is constructed from a stator and a rotor. A first drive shaft connects the electric machine to a transmission via an elastic means. A drive means of the transport means is mechanically connected to an output of the transmission.

Bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden bislang überwiegend permanent erregte Synchronmaschinen hoher Polpaarzahl eingesetzt. Grund hierfür sind eine hohe Leistungsdichte und guter Wirkungsgrad sowie hohe Laufruhe.In hybrid and electric vehicles so far mainly permanently excited synchronous machines high pole pairs are used. The reason for this is a high power density and good efficiency as well as high smoothness.

Die deutsche Patentanmeldung DE 199 34 936 A1 offenbart einen Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Der Antriebsstrang umfasst ein Antriebselement, wie z. B. eine Brennkraftmaschine, eine Antriebswelle, ein Abtriebselement mit einer Eingangswelle, wie z. B. Getriebe mit Getriebeeingangswelle. Ebenso ist eine mit dem Antriebsstrang in Wirkverbindung stehende elektrische Maschine vorgesehen. Zusätzlich ist mindestens eine im Kraftfluss zwischen der Antriebswelle und der Eingangswelle des Abtriebselements angeordnetn Kupplung vorgesehen, die An- und Abkuppelvorgänge des Antriebselements vom Abtriebselement ermöglicht.The German patent application DE 199 34 936 A1 discloses a powertrain, especially for motor vehicles. The drive train includes a drive element, such as. B. an internal combustion engine, a drive shaft, an output element with an input shaft, such as. B. transmission with transmission input shaft. Likewise, an electric machine operatively connected to the drive train is provided. In addition, at least one arranged in the power flow between the drive shaft and the input shaft of the output member clutch is provided, which allows coupling and uncoupling operations of the drive member from the output member.

Die deutsche Patentanmeldung DE10 2017 000 021 A1 offenbart einen Regel- bzw. Steuerapparat eines Antriebsstrangs mit einem zentrifugalen Pendelabsorber. Der Antriebsstrang beinhaltet einen Motor, welcher mit einer Mehrzahl von Zylindern ausgebildet ist. Eine Antriebskraft-Übertragungswelle empfängt das Abtriebsdrehmoment eines Motors. Der zentrifugale Pendelabsorber dient zum Reduzieren einer Änderung in dem Abtriebsdrehmoment. Ein Motor-Regel- bzw. - Steuermodul ist für ein Verschieben bzw. Verstellen eines Motorbetriebszustands zwischen einem Betrieb mit allen Zylindern und einem Betrieb mit reduzierten Zylindern zuständig. Ein Verbindungs-Regel- bzw. -Steuermodul verschiebt einen Verbindungszustand des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zu einem ersten Zustand, wenn sich der Motor in dem Betrieb mit allen Zylindern befindet, und verschiebt den Verbindungszustand zu einem zweiten Zustand, in welchem die Verbindung fester als der erste Zustand ist, wenn sich der Motor in dem Betrieb mit reduzierten Zylindern befindet.The German patent application DE10 2017 000 021 A1 discloses a control apparatus of a powertrain having a centrifugal pendulum absorber. The powertrain includes a motor formed with a plurality of cylinders. A driving force transmission shaft receives the output torque of an engine. The centrifugal pendulum absorber serves to reduce a change in the output torque. An engine control module is responsible for shifting an engine operating condition between all cylinder operation and reduced cylinder operation. A connection control module shifts a connection state of the connection disconnection mechanism to a first state when the engine is in operation with all the cylinders, and shifts the connection state to a second state in which the connection is stronger than the first state is when the engine is in reduced cylinder operation.

Die deutsche nationale Patentanmeldung DE 11 2015 001 936 T5 zu der internationalen Patentanmeldung WO 2015/162374 A1 offenbart ein Vibrationsdämpfungssystem, das dazu bestimmt ist, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor, welcher eine Steifigkeit K aufweist, integriert zu werden. Das Vibrationsdämpfungssystem umfasst ein Trägerelement, das um eine Achse mit einem Trägheitsmoment rotierend angetrieben werden kann. Eine Pendelmasse ist am Trägerelement beweglich angebracht, wobei die Pendelmasse mit einer Abstimmungsordnung n abgestimmt ist.The German national patent application DE 11 2015 001 936 T5 to the international patent application WO 2015/162374 A1 discloses a vibration damping system which is intended to be integrated in a drive train of an internal combustion engine with a stiffness K. The vibration damping system includes a support member that can be driven to rotate about an axis with an inertial moment. A pendulum mass is movably mounted on the support element, wherein the pendulum mass is tuned to a tuning order n.

Durch technische Weiterentwicklung stellen inzwischen aber auch andere Motorkonzepte, z. B. ein Reluktanz- oder Schrittmotor, interessante Alternativen dar. Dies ist besonders hinsichtlich der Kosten und dem Verzicht auf die seltenen Erden-Magnete, die für permanent erregte Synchronmaschinen benötigt werden, interessant.Due to technical advancements meanwhile but also other engine concepts, eg. As a reluctance or stepper motor, interesting alternatives. This is particularly interesting in terms of cost and the abandonment of the rare earth magnets needed for permanent magnet synchronous machines interesting.

Diese elektrischen Maschinen sind aufgrund verschiedener Effekte oft weniger laufruhig als die üblicherweise verwendeten Synchronmaschinen. Durch entsprechend komplexe Ansteuerung durch die Leistungselektronik bzw. Frequenzumrichter kann dieser Umstand etwas auf Kosten der Leistungsdichte abgemildert werden (z.B. keine Rechteckbestromung der Spulen). Aber die Tendenz zur Momentenwelligkeit bleibt. Auch eine permanent erregte Synchronmaschine mit geringer Polpaarzahl kann hiervon betroffen sein. Die verbleibende Momentenwelligkeit muss deshalb durch geeignete Maßnahmen geglättet werden.These electrical machines are often less quiet due to various effects than the commonly used synchronous machines. By correspondingly complex control by the power electronics or frequency converters, this circumstance can be somewhat mitigated at the expense of the power density (for example, no square current supply of the coils). But the tendency to torque ripple remains. A permanently excited synchronous machine with a small number of pole pairs can also be affected by this. The remaining torque ripple must therefore be smoothed by suitable measures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang mit zumindest einem elektrischen Antriebsstrang für ein Transportmittel derart auszubilden, dass Fertigungsaufwand und Kosten der elektrischen Maschine oder der Ansteuerelektronik für die reine Elektromobilität oder die Mobilität mittels eines Hybridantriebsstrangs gesenkt werden und trotzdem eine hohe Laufruhe bereitgestellt wird und unvorteilhafte Geräusche vermieden werden.The invention has for its object to form a drive train with at least one electric drive train for a transport such that manufacturing costs and costs of the electric machine or the control electronics for pure electromobility or mobility are reduced by means of a hybrid powertrain and still a high degree of smoothness is provided and unfavorable noises are avoided.

Die obige Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit zumindest einem elektrischen Antriebsstrang für ein Transportmittel gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.The above object is achieved by a drive train with at least one electric drive train for a means of transport, which comprises the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang umfasst mindestens einen elektrischen Antriebsstrang für ein Transportmittel. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang kann bei Transportmitteln, wie z.B. Hybrid- und Elektrofahrzeugen, der leichten Elektromobilität, Transportsysteme, Luftfahrtsysteme (z.B. Drohnen) sowie preissensible oder technologisch weniger fortschrittliche Märkte eingesetzt werden. Der Antriebsstrang umfasst mindestens eine elektrische Maschine, die aus einem Stator und einem Rotor besteht. Eine erste Antriebswelle verbindet die elektrische Maschine über ein elastisches Mittel mit einem Getriebe. Ein Antriebsmittel ist mechanisch mit einem Ausgang des Getriebes verbunden. Für den Fall, dass das Transportmittel ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug ist, ist das Antriebsmittel mindestens ein Reifen des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Eine Dämpfereinheit ist im elektrischen Antriebsstrang des Antriebsstrangs vorgesehen. Die Dämpfereinheit kann als Fliehkraftpendel und/oder als Federdämpfer ausgebildet sein.The drive train according to the invention comprises at least one electric drive train for a means of transport. The powertrain according to the invention can be used in means of transport, such as hybrid and electric vehicles, the light electromobility, transport systems, aviation systems (eg drones) and price-sensitive or technologically less advanced markets. The powertrain includes at least one electric machine consisting of a stator and a rotor. A first drive shaft connects the electric machine to a transmission via an elastic means. A drive means is mechanical connected to an output of the transmission. In the event that the means of transport is a hybrid or electric vehicle, the drive means is at least one tire of the hybrid or electric vehicle. A damper unit is provided in the electric drive train of the drive train. The damper unit may be designed as a centrifugal pendulum and / or as a spring damper.

Eine Dämpfereinheit hat den Vorteil, dass im elektrischen Antriebsstrang bei der reinen Elektromobilität oder auch beim Hybridantriebsstrang eine teure elektrische Maschine entfernt und gegen eine kostengünstigere elektrische Maschine ersetzt werden kann. Ebenso können die elektrischen Maschinen derart gestaltet werden, dass auf evtl. knappe seltene Erden für den Bau der elektrischen Maschinen weitestgehend verzichtet werden kann. Die elektrische Maschine kann auch in Form einer Transversalflussmaschine ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Dämpfereinheit kann aus mindestens einem Fliehkraftpendel und/oder mindestens einem Federdämpfer bestehen. Dies bedeutet, dass zwei oder mehr Fliehkraftpendel oder auch Kombinationen aus Fliehkraftpendel und Federdämpfer für verschiedene Ordnungen nicht ausgeschlossen sind.A damper unit has the advantage that in the electric drive train in the pure electric mobility or even in the hybrid powertrain an expensive electric machine can be removed and replaced with a cheaper electric machine. Likewise, the electrical machines can be designed so that can be largely dispensed with possibly scarce rare earth for the construction of electrical machines. The electrical machine can also be designed in the form of a transverse flux machine. The damper unit according to the invention may consist of at least one centrifugal pendulum and / or at least one spring damper. This means that two or more centrifugal pendulum or combinations of centrifugal pendulum and spring damper for different orders are not excluded.

Eine mögliche Ausführungsform der Anordnung der Dämpfereinheit im Antriebsstrang ist, dass die Dämpfereinheit in axialer Richtung des elektrischen Antriebsstrangs auf den Rotor folgt und auf der ersten Antriebswelle des elektrischen Antriebsstrangs sitzen kann.A possible embodiment of the arrangement of the damper unit in the drive train is that the damper unit in the axial direction of the electric drive train follows the rotor and can sit on the first drive shaft of the electric drive train.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Dämpfereinheit in einem Gehäuse der elektrischen Maschine vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform sitzt mindestens ein Fliehkraftpendel dabei auf der ersten Antriebswelle des elektrischen Antriebsstrangs.According to a further embodiment of the invention, the damper unit may be provided in a housing of the electric machine. In this embodiment, at least one centrifugal pendulum sits on the first drive shaft of the electric drive train.

Ebenso kann gemäß einer noch weiteren Ausführungsform die Dämpfereinheit in einer radialen Richtung innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnet sein.Likewise, according to yet another embodiment, the damper unit may be arranged in a radial direction within the rotor of the electrical machine.

Gemäß einer zusätzlichen Modifikation des elektrischen Antriebsstrangs kann zwischen dem Gehäuse der elektrischen Maschine und dem Getriebe ein erster Federdämpfer auf der ersten Antriebswelle sitzen. Die Dämpfereinheit kann ein Fliehkraftpendel sein, das in axialer Richtung des Antriebsstrangs der elektrischen Maschine auf den Rotor folgt. Ferner ist das Fliehkraftpendel in radialer Richtung zu der ersten Antriebswelle des elektrischen Antriebsstrangs versetzt und wirkt mit dem ersten Federdämpfer zusammen.According to an additional modification of the electric drive train, a first spring damper can be seated on the first drive shaft between the housing of the electric machine and the transmission. The damper unit may be a centrifugal pendulum that follows the rotor in the axial direction of the drive train of the electric machine. Further, the centrifugal pendulum is offset in the radial direction to the first drive shaft of the electric drive train and cooperates with the first spring damper.

Der Antriebsstrang (Hybridantriebsstrang) umfasst den elektrischen Antriebsstrang und einen Antriebsstrang eines Verbrennungsmotors. Der elektrische Antriebsstrang und der Antriebsstrang des Verbrennungsmotors sind gekoppelt. Der Verbrennungsmotor ist über eine zweite Antriebswelle mit einer Dämpfungseinrichtung mit dem Rotor der elektrischen Maschine mechanisch gekoppelt.The powertrain (hybrid powertrain) includes the electric powertrain and a powertrain of an internal combustion engine. The electric drive train and the drive train of the internal combustion engine are coupled. The internal combustion engine is mechanically coupled via a second drive shaft with a damping device to the rotor of the electric machine.

Das Fliehkraftpendel oder auch der Federdämpfer, die die Dämpfereinheit bilden, können auf sehr hohe Drehzahlen ausgelegt sein. Dies ist notwendig, da die elektrischen Maschinen oft schneller drehen als der Verbrennungsmotors. Eine Möglichkeit wäre auch, die elektrische Maschine mit einem Untersetzungsgetriebe zu versehen, um somit deren Drehzahl zu reduzieren.The centrifugal pendulum or the spring damper, which form the damper unit, can be designed for very high speeds. This is necessary because the electrical machines often rotate faster than the internal combustion engine. One possibility would also be to provide the electric machine with a reduction gear, thus reducing their speed.

Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Dämpfereinheit, mit einer Abschaltvorrichtung oder Fixierungseinheit versehen werden kann. Damit wäre das Fliehkraftpendel vor zu hohen Drehzahlen oder Flächenpressungen im Rollkontakt geschützt.Another possibility is that the damper unit can be provided with a shutdown device or fixation unit. Thus, the centrifugal pendulum would be protected from too high speeds or surface pressures in rolling contact.

Die Dämpfereinheit (Fliehkraftpendel und/oder Federdämpfer) kann man in seinen radialen Ausmaßen sehr klein bauen. Somit kann die Dämpfereinheit z.B. auch bei Lufttransportsystemen, wie z.B. Drohnen, eingesetzt werden.The damper unit (centrifugal pendulum and / or spring damper) can be built very small in its radial dimensions. Thus, the damper unit may be e.g. also in air transport systems, such as Drones, are used.

Die Dämpfereinheit kann elektromagnetisch gegenüber der elektrischen Maschine abgeschirmt sein. Ebenso kann die Dämpfereinheit, die in Form eines Fliehkraftpendels ausgebildet sein kann, überwiegend aus Elektroblechen oder dünnen zueinander isolierten Blechen bestehen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass man dadurch eine Begrenzung der Verluste durch die magnetfeldinduzierten Wirbelströme erreicht.The damper unit may be electromagnetically shielded from the electric machine. Likewise, the damper unit, which may be designed in the form of a centrifugal pendulum, consist predominantly of electric sheets or thin mutually insulated sheets. This embodiment has the advantage that it achieves a limitation of the losses due to the magnetic field-induced eddy currents.

Ferner ist es möglich, dass das Fliehkraftpendel für die Dämpfereinheit aus unkonventionellen Materialien oder den daraus möglichen Verbundmaterialien, wie z.B. Metall oder Kunststoff oder Gummi oder Keramik oder mineralische oder biologische Grundstoffe, bestehen kann.Furthermore, it is possible that the centrifugal pendulum for the damper unit from unconventional materials or the composite materials thereof, such as. Metal or plastic or rubber or ceramic or mineral or biological raw materials, may exist.

Gemäß der Erfindung wird als Drehschwingungsdämpfer hierzu insbesondere eine speziell auf die Charakteristik und Ordnung der verwendeten elektrischen Maschine abgestimmte Dämpfereinheit vorgeschlagen. Dabei kann die Dämpfereinheit eine Abstimmordnung besitzen, die der durch die elektrische Maschine und ihrer Polpaarzahl erregten Ordnung oder einem Vielfachen oder einem Teiler davon entspricht.According to the invention, a torsional vibration damper for this purpose is proposed in particular as a damper unit specially matched to the characteristics and order of the electrical machine used. In this case, the damper unit may have a tuning order that corresponds to the order excited by the electric machine and its pole pair number or a multiple or a divider thereof.

Falls der Antriebsstrang auch eine elektrische Maschine umfasst, kann dieDämpfereinheit eine Abstimmordnung besitzen, die der durch den Verbrennungsmotor erregten Vielfachen oder auch Teiler der Ordnung entspricht. So können z.B. das mindestens eine Fliehkraftpendel und die elektrische Maschine derart gestaltet sein, dass sie mit ihren jeweils höheren Ordnungen separat oder zusammen der Ungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors zumindest teilweise entgegenwirken.If the powertrain also includes an electric machine, the damper unit may have a tuning order that corresponds to the multiples or dividers of the order excited by the internal combustion engine. For example, at least that a centrifugal pendulum and the electric machine be designed so that they counteract with their respective higher orders separately or together at least partially the nonuniformity of the internal combustion engine.

Mit der Erfindung ist es möglich für die jeweilige Anwendung (jeweiliges Transportmittel) ein optimales Gesamtpaket zu finden, was den Anforderungen für das jeweilige Antriebs- bzw. Verwendungskonzept entspricht. Hierbei müssen die Gesamtkosten des Systems, der zur Verfügung stehende Bauraum, die Montagekomplexität, die Geräuschbelastung, der Wirkungsgrad und die Reichweitenforderung, die Einfachheit der Ansteuer- und Leistungselektronik, etc. vollumfänglich bewertet und gegeneinander abgewogen werden. Hierbei liegt der Schwerpunkt darauf, die elektrische Maschine zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten. Dabei sollte weitestgehend auf die knappen seltenen Erden, etc. verzichtet werden.With the invention it is possible for the respective application (respective means of transport) to find an optimal overall package, which corresponds to the requirements for the respective drive or use concept. Here, the total cost of the system, the available space, the mounting complexity, the noise level, the efficiency and the range requirement, the simplicity of the control and power electronics, etc. must be fully evaluated and weighed against each other. Here, the emphasis is on simplifying the electrical machine and making it cheaper. It should be largely dispensed with the scarce rare earths, etc.

Eine Dämpfereinheit, welche die Drehungleichförmigkeit des evtl. entfeinerten E-Motors egalisiert, stellt hierbei den Kern dieses Konzepts dar.A damper unit which equalizes the rotational nonuniformity of the possibly deflated electric motor is the core of this concept.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen die bislang eingesetzten und überwiegend permanent erregten Synchronmaschinen hoher Polpaarzahl ersetzt werden können. Die permanent erregten Synchronmaschinen mit hoher Polpaarzahl wurden bisher aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte, dem guten Wirkungsgrad sowie der hohen Laufruhe verwendet. Durch technische Weiterentwicklung stellen aber auch andere Motorkonzepte, wie z.B. ein Reluktanz- oder Schrittmotor, inzwischen interessante Alternativen dar. Gerade diese Konzepte für die elektrischen Maschinen wirken sich kostensenkend auf das Gesamtkonzept aus. Die gegenwärtige Erfindung leistet hierzu den Beitrag, dass die erforderliche und gewünschte Laufruhe des Antriebsstrangs erzielt werden kann.The invention has the advantage that in hybrid and electric vehicles previously used and mostly permanently excited synchronous machines high pole pairs can be replaced. The permanently excited synchronous machines with a high number of pole pairs have hitherto been used on account of their high power density, the good efficiency and the very smooth running. Due to technical advances but also other engine concepts, such as. a reluctance or stepping motor, now interesting alternatives dar. Just these concepts for the electrical machines have a cost-reducing effect on the overall concept. The present invention contributes to this, that the required and desired smoothness of the drive train can be achieved.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, dass für elektrische Maschinen auch Transversalflussmaschinen eingesetzt werden können und zwar trotz deren problematischem Verhalten hinsichtlich auftretender Vibrationen. Die Verwendung von kostengünstigen Reluktanzmaschinen in Verbindung mit einer Dämpfungseinrichtung bzw. einem Fliehkraftpendel sollte keine unvorteilhaften Geräusche oder Vibrationen abgeben. Hierzu wird die Dämpfereinheit aus Fliehkraftpendel und/oder Federdämpfer in der elektrischen Maschine (im Rotor der Transversalflussmaschine) integriert. Das Fliehkraftpendel oder alternativ auch der Federdämpfer oder ggfs. auch eine Kombination aus beiden ist bevorzugt radial innerhalb der elektrischen Maschine angeordnet. Anordnungen, bei denen die Dämpfereinheit radial außerhalb der Magnetspulen angeordnet ist, sind denkbar aber weniger wahrscheinlich.According to the invention, it is possible that for electric machines and transverse flux machines can be used, despite their problematic behavior with respect to vibrations occurring. The use of low cost reluctance machines in conjunction with a damper or centrifugal pendulum should not give off any unfavorable noise or vibration. For this purpose, the damper unit of centrifugal pendulum and / or spring damper in the electric machine (in the rotor of the transverse flux machine) is integrated. The centrifugal pendulum or alternatively also the spring damper or, if appropriate, also a combination of the two is preferably arranged radially inside the electrical machine. Arrangements in which the damper unit is arranged radially outside the magnet coils are conceivable but less likely.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:

  • 1 einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform eines Antriebsstrangs (Hybridantriebsstrangs) eines Kraftfahrzeugs mit einer Dämpfereinheit im Rotor der elektrischen Maschine;
  • 2 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform des Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit der Dämpfereinheit, die in Wirkzusammenhang mit der ersten Antriebswelle des elektrischen Antriebsstrangs ist;
  • 3 einen schematischen Aufbau des elektrischen Antriebsstrangs (reine Elektromobilität), wobei die Dämpfereinheit im Rotor der elektrischen Maschine angeordnet ist;
  • 4 einen schematischen Aufbau einer weiteren möglichen Ausführungsform des elektrischen Antriebsstrangs (reine Elektromobilität), wobei die Dämpfereinheit in Wirkzusammenhang mit der ersten Antriebswelle des elektrischen Antriebsstrangs ist;
  • 5 einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit der Dämpfereinheit im Rotor der elektrischen Maschine und weiterer Federdämpfer im Hybridantriebsstrang;
  • 6 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform des Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit der Dämpfereinheit und weiterer Federdämpfer im Hybridantriebsstrang, wobei die Dämpfereinheit mit einem Federdämpfer des elektrischen Antriebsstrangs in Wirkzusammenhang steht;
  • 7 einen schematischen Aufbau des elektrischen Antriebsstrangs (reine Elektromobilität), wobei die Dämpfereinheit im Rotor der elektrischen Maschine angeordnet ist und ein weiterer Federdämpfer im elektrischen Antriebsstrang vorgesehen ist;
  • 8 einen schematischen Aufbau einer weiteren möglichen Ausführungsform des elektrischen Antriebsstrangs (reine Elektromobilität), wobei die Dämpfereinheit in Wirkzusammenhang mit dem auf der ersten Antriebswelle des elektrischen Antriebsstrangs sitzenden Federdämpfers ist;
  • 9 ein Diagramm, das den Momentenverlauf als Funktion der Zeit bei unterschiedlichen Spannungen für die Ausführungsformen der 3 und 4 darstellt; und
  • 10 ein Diagramm, das den Momentenverlauf als Funktion der Zeit bei unterschiedlichen Spannungen für die Ausführungsformen der 7 und 8 darstellt.
  • 11 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer elektrischen Maschine in Form einer Transversalflussmaschine, die in einem Antriebsstrang Verwendung findet;
  • 12 eine schematische Darstellung des Querschnitts durch eine Transversalflussmaschine, wobei die Blickrichtung in axialer Richtung auf die elektrischen Magnetpole dargestellt ist;
  • 13 eine schematische Darstellung einer möglichen weiteren Ausführungsform einer elektrischen Maschine in Form einer Transversalflussmaschine, die in einem Antriebsstrang Verwendung findet; und
  • 14 eine schematische Darstellung des Querschnitts durch eine Transversalflussmaschine, wobei die Blickrichtung in axialer Richtung auf die elektrischen Magnetpole dargestellt ist.
In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions in the figures do not always correspond to the actual size ratios, as some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for ease of illustration. Showing:
  • 1 a schematic structure of an embodiment of a powertrain (hybrid powertrain) of a motor vehicle with a damper unit in the rotor of the electric machine;
  • 2 a schematic structure of another embodiment of the hybrid powertrain of a motor vehicle with the damper unit, which is in operative connection with the first drive shaft of the electric drive train;
  • 3 a schematic structure of the electric drive train (pure electromobility), wherein the damper unit is arranged in the rotor of the electric machine;
  • 4 a schematic structure of another possible embodiment of the electric drive train (pure electromobility), wherein the damper unit is in operative connection with the first drive shaft of the electric drive train;
  • 5 a schematic structure of an embodiment of a hybrid powertrain of a motor vehicle with the damper unit in the rotor of the electric machine and other spring damper in the hybrid powertrain;
  • 6 a schematic structure of another embodiment of the hybrid powertrain of a motor vehicle with the damper unit and other spring damper in the hybrid powertrain, wherein the damper unit is in operative connection with a spring damper of the electric drive train;
  • 7 a schematic structure of the electric drive train (pure electromobility), wherein the damper unit is arranged in the rotor of the electric machine and a further spring damper is provided in the electric drive train;
  • 8th a schematic structure of another possible embodiment of the electric drive train (pure electromobility), wherein the damper unit is in operative connection with the seated on the first drive shaft of the electric drive train spring damper;
  • 9 a diagram showing the torque curve as a function of time at different voltages for the embodiments of the 3 and 4 represents; and
  • 10 a diagram showing the torque curve as a function of time at different voltages for the embodiments of the 7 and 8th represents.
  • 11 a schematic representation of a possible embodiment of an electrical machine in the form of a transverse flux machine, which is used in a drive train;
  • 12 a schematic representation of the cross section through a transverse flux machine, wherein the viewing direction is shown in the axial direction of the electric magnetic poles;
  • 13 a schematic representation of a possible further embodiment of an electrical machine in the form of a transverse flux machine, which is used in a drive train; and
  • 14 a schematic representation of the cross section through a transverse flux machine, wherein the viewing direction is shown in the axial direction of the electric magnetic poles.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figuren erforderlich sind.For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference numerals in the individual figures are shown, which are required for the description of the respective figures.

1, 2, 5 und 6 zeigen einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform eines Antriebsstrangs 1 (Hybridantriebsstrangs) eines Transportmittels (hier Kraftfahrzeug). Der Antriebsstrang 1 besteht aus einem elektrischen Antriebsstrang 100 und einem Antriebsstrang 200 eines Verbrennungsmotors 3. Der elektrische Antriebsstrang 100 und der Antriebsstrang 200 des Verbrennungsmotors 3 sind mechanisch miteinander gekoppelt. 1 . 2 . 5 and 6 show a schematic structure of an embodiment of a drive train 1 (Hybrid powertrain) a means of transport (here motor vehicle). The powertrain 1 consists of an electric drive train 100 and a powertrain 200 an internal combustion engine 3 , The electric drive train 100 and the powertrain 200 of the internal combustion engine 3 are mechanically coupled with each other.

Der Antriebsstrang 200 des Verbrennungsmotors 3 weist eine zweite Antriebswelle 72 auf, in der in axialer Richtung A eine Dämpfungseinrichtung 17 und eine zweite Kupplung 12 vorgesehen sind. Die zweite Antriebswelle 72 des Antriebsstrangs 200 des Verbrennungsmotors 3 ist mit einem Rotor 16 einer elektrischen Maschine 4 des Antriebsstrangs 1 mechanisch verbunden.The powertrain 200 of the internal combustion engine 3 has a second drive shaft 7 2 in, in the axial direction A a damping device 17 and a second clutch 12 are provided. The second drive shaft 7 2 of the powertrain 200 of the internal combustion engine 3 is with a rotor 16 an electric machine 4 of the powertrain 1 mechanically connected.

Die elektrische Maschine 4 ist Bestandteil des elektrischen Antriebsstrangs 100. Der elektrische Antriebsstrang 100 umfasst neben der elektrischen Maschine 4 auch noch eine erste Antriebswelle 71 , in der in axialer Richtung A eine erste Kupplung 11, ein elastisches Mittel 8 und ein Getriebe 6 angeordnet sind. Ein Ausgang 6A des Getriebes 6 ist mit mindestens einem Antriebsmittel 9, das im Falle eines Kraftfahrzeugs ein Rad ist, mechanisch mit diesem zu dessen Antrieb verbunden. Die elektrische Maschine 4 umfasst einen Stator 15 und einen Rotor 16, die von einem Gehäuse 5 für die elektrische Maschine 4 umgeben sind.The electric machine 4 is part of the electric drive train 100 , The electric drive train 100 includes besides the electric machine 4 also a first drive shaft 7 1 in the axial direction A a first clutch 11 , an elastic agent 8th and a gearbox 6 are arranged. An exit 6A of the transmission 6 is with at least one drive means 9 which in the case of a motor vehicle is a wheel, mechanically connected to it for its drive. The electric machine 4 includes a stator 15 and a rotor 16 that of a housing 5 for the electric machine 4 are surrounded.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Dämpfereinheit 10 (mindestens ein Fliehkraftpendel und/oder mindestens ein Federdämpfer) in einer radialen Richtung R in Bezug auf die erste Antriebswelle 71 innerhalb des Rotors 16 der elektrischen Maschine 4 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 10 wirkt über den drehenden Rotor 16 auf die erste Antriebswelle 71 ein, um Schwingungen der vom Verbrennungsmotor 3 und/oder der elektrischen Maschine 4 in den Antriebsstrang 1 eingebrachten Momente zu dämpfen.At the in 1 illustrated embodiment of the invention is a damper unit 10 (At least one centrifugal pendulum and / or at least one spring damper) in a radial direction R in relation to the first drive shaft 7 1 inside the rotor 16 the electric machine 4 arranged. The centrifugal pendulum 10 acts on the rotating rotor 16 on the first drive shaft 7 1 a, to vibrations of the internal combustion engine 3 and / or the electric machine 4 in the drive train 1 dampen introduced moments.

Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfereinheit 10 im elektrischen Antriebsstrang 100 in axialer Richtung A der ersten Antriebswelle 71 zwischen dem Rotor 16 und der ersten Kupplung 11 des elektrischen Antriebsstrangs 100 angeordnet. Die Dämpfereinheit 10 wirkt dabei direkt mit der ersten Antriebswelle 71 zusammen.At the in 2 illustrated embodiment of the invention is the damper unit 10 in the electric drive train 100 in the axial direction A the first drive shaft 7 1 between the rotor 16 and the first clutch 11 of the electric drive train 100 arranged. The damper unit 10 acts directly with the first drive shaft 7 1 together.

Bei der in der 5 und der in 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 4 und der ersten Kupplung 11 ein erster Federdämpfer 181 vorgesehen, der auf der ersten Antriebswelle 71 des elektrischen Antriebsstrangs 100 sitzt. Ebenso ist im Antriebsstrang 200 eines Verbrennungsmotors 3 ein zweiter Federdämpfer 182 vorgesehen, der auf der zweiten Antriebswelle 72 zwischen der zweiten Kupplung 12 und der elektrischen Maschine 4 sitzt.When in the 5 and the in 6 illustrated embodiment of the invention is between the housing 5 the electric machine 4 and the first clutch 11 a first spring damper 18 1 provided on the first drive shaft 7 1 of the electric drive train 100 sitting. Likewise, in the powertrain 200 an internal combustion engine 3 a second spring damper 18 2 provided on the second drive shaft 7 2 between the second clutch 12 and the electric machine 4 sitting.

Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist die Dämpfereinheit 10 im Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 4 untergebracht oder die Dämpfereinheit 10 ist in radialer Richtung R in Bezug auf die erste Antriebswelle 71 innerhalb des Rotors 16 der elektrischen Maschine 4 angeordnet.At the in 5 illustrated embodiment, the damper unit 10 in the case 5 the electric machine 4 housed or the damper unit 10 is in the radial direction R in relation to the first drive shaft 7 1 inside the rotor 16 the electric machine 4 arranged.

Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform ist die Dämpfereinheit 10 in axialer Richtung A des elektrischen Antriebsstrangs 100 (auf den Rotor 16 der elektrischen Maschine folgend und in radialer Richtung R versetzt zu der ersten Antriebswelle 71 des elektrischen Antriebsstrangs 100) in Wirkzusammenhang mit dem ersten Federdämpfer 181 .At the in 6 illustrated embodiment, the damper unit 10 in the axial direction A of the electric drive train 100 (on the rotor 16 following the electric machine and in the radial direction R offset to the first drive shaft 7 1 of the electric drive train 100 ) in operative connection with the first spring damper 18 1 ,

3, 4, 7 und 8 zeigen einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform eines Antriebsstrangs 1, der als rein elektrischer Antriebsstrang 100 (für rein elektrisch betriebene Transportmittel) ausgebildet ist. Wie bereits in der Beschreibung zu den 1, 2, 5 und 6 erwähnt wurde, ist die elektrische Maschine 4 Bestandteil des elektrischen Antriebsstrangs 100. Der elektrische Antriebsstrang 100 umfasst neben der elektrischen Maschine 4 auch noch eine erste Antriebswelle 71 , die in axialer Richtung A angeordnete erste Kupplung 11, das elastische Mittel 8 und das Getriebe 6. Der Ausgang 6A des Getriebes 6 ist mit dem mindestens einen Antriebsmittel 9, das im Falle eines Kraftfahrzeugs ein Rad ist, mechanisch mit diesem zu dessen Antrieb verbunden. Im Falle eines Luftfahrtsystems kann das mindestens eine Antriebsmittel 9 ein Propeller sein. Die elektrische Maschine 4 umfasst den Stator 15 und den Rotor 16, die von einem Gehäuse 5 für die elektrische Maschine 4 umgeben sind. 3 . 4 . 7 and 8th show a schematic structure of an embodiment of a drive train 1 acting as a purely electric powertrain 100 (for purely electrically operated means of transport) is formed. As already in the description of the 1 . 2 . 5 and 6 was mentioned is the electric machine 4 Part of the electric drive train 100 , The electric drive train 100 includes besides the electric machine 4 also a first drive shaft 7 1 in the axial direction A arranged first clutch 11 , the elastic means 8th and the gearbox 6 , The exit 6A of the transmission 6 is with the at least one drive means 9 which in the case of a motor vehicle is a wheel, mechanically connected to it for its drive. In the case of an aviation system, the at least one drive means 9 to be a propeller. The electric machine 4 includes the stator 15 and the rotor 16 that of a housing 5 for the electric machine 4 are surrounded.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfereinheit 10 in radialer Richtung R in Bezug auf die erste Antriebswelle 71 innerhalb des Rotors 16 der elektrischen Maschine 4 angeordnet. Die Dämpfereinheit 10 wirkt über den drehenden Rotor 16 auf die erste Antriebswelle 71 ein, um Schwingungen der durch die elektrische Maschine 4 in den Antriebsstrang 1 (elektrischer Antriebsstrang 100) eingebrachten Momente zu dämpfen. At the in 3 illustrated embodiment of the invention is the damper unit 10 in the radial direction R in relation to the first drive shaft 7 1 inside the rotor 16 the electric machine 4 arranged. The damper unit 10 acts on the rotating rotor 16 on the first drive shaft 7 1 a to the vibrations of the electric machine 4 in the drive train 1 (electric drive train 100 ) to dampen introduced moments.

Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfereinheit 10 im elektrischen Antriebsstrang 100 in axialer Richtung A der ersten Antriebswelle 71 zwischen dem Rotor 16 und der ersten Kupplung 11 des elektrischen Antriebsstrangs 100 angeordnet. Die Dämpfereinheit 10 wirkt dabei direkt mit der ersten Antriebswelle 71 zusammen.At the in 4 illustrated embodiment of the invention is the damper unit 10 in the electric drive train 100 in the axial direction A the first drive shaft 7 1 between the rotor 16 and the first clutch 11 of the electric drive train 100 arranged. The damper unit 10 acts directly with the first drive shaft 7 1 together.

Bei der in 7 und in 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 4 und der ersten Kupplung 11 ein erster Federdämpfer 181 vorgesehen, der auf der ersten Antriebswelle 71 des elektrischen Antriebsstrangs 100 sitzt.At the in 7 and in 8th illustrated embodiment of the invention is between the housing 5 the electric machine 4 and the first clutch 11 a first spring damper 18 1 provided on the first drive shaft 7 1 of the electric drive train 100 sitting.

Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform ist die Dämpfereinheit 10 im Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 4 untergebracht oder die Dämpfereinheit 10 ist in radialer Richtung R in Bezug auf die erste Antriebswelle 71 innerhalb des Rotors 16 der elektrischen Maschine 4 angeordnet.At the in 7 illustrated embodiment, the damper unit 10 in the case 5 the electric machine 4 housed or the damper unit 10 is in the radial direction R in relation to the first drive shaft 7 1 inside the rotor 16 the electric machine 4 arranged.

Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform ist die Dämpfereinheit 10 in axialer Richtung A des elektrischen Antriebsstrangs 100 (auf den Rotor 16 der elektrischen Maschine folgend und in radialer Richtung R versetzt zu der ersten Antriebswelle 71 des elektrischen Antriebsstrangs 100) in Wirkzusammenhang mit dem ersten Federdämpfer 181 .At the in 8th illustrated embodiment, the damper unit 10 in the axial direction A of the electric drive train 100 (on the rotor 16 following the electric machine and in the radial direction R offset to the first drive shaft 7 1 of the electric drive train 100 ) in operative connection with the first spring damper 18 1 ,

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Antriebsstrangs 1 (elektrischer Antriebsstrang 100) ist in 9 ein Diagramm dargestellt, das den Momentenverlauf als Funktion der Zeit beim Anfahren mit der elektrischen Maschine 4 zeigt. Unterschiedliche Spannungen werden dabei an die elektrische Maschine 4 der Ausführungsformen des Antriebsstrangs 1 der 3 und 4 angelegt.To illustrate the operation of the inventive design of the drive train 1 (electric drive train 100 ) is in 9 a diagram showing the torque curve as a function of time when starting with the electric machine 4 shows. Different voltages are applied to the electric machine 4 the embodiments of the powertrain 1 the 3 and 4 created.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Antriebsstrangs 1 (elektrischer Antriebsstrang 100) ist in 10 ein Diagramm dargestellt, das den Momentenverlauf als Funktion der Zeit beim Anfahren mit der elektrischen Maschine 4 zeigt. Unterschiedliche Spannungen werden dabei an die elektrische Maschine 4 der Ausführungsformen des Antriebsstrangs 1 der 7 und 8 angelegt.To illustrate the operation of the inventive design of the drive train 1 (electric drive train 100 ) is in 10 a diagram showing the torque curve as a function of time when starting with the electric machine 4 shows. Different voltages are applied to the electric machine 4 the embodiments of the powertrain 1 the 7 and 8th created.

Anhand der 9 und 10 ist zu erkennen, dass das erforderliche Moment der elektrischen Maschine 4 unmittelbar nach Anlegen der Spannung erreicht wird. Das Moment schwankt regelmäßig um einen Mittelwert M. Dies ist auch für den Spannungsverlauf der Fall, bei dem die an der elektrischen Maschine anliegende Spannung noch keinen konstanten Verlauf erreicht hat.Based on 9 and 10 it can be seen that the required moment of the electric machine 4 is reached immediately after applying the voltage. The moment fluctuates regularly around a mean value M. This is also the case for the voltage curve in which the voltage applied to the electric machine has not yet reached a constant course.

Die in 11 gezeigte schematische Darstellung zeigt einen Querschnitt in axialer Richtung A durch eine mögliche Ausführungsform einer elektrischen Maschine 4 für einen Antriebsstrangs 1, der auch ein rein elektrischer Antriebsstrang 100 sein kann. Die elektrische Maschine 4 ist in Form einer Transversalflussmaschine ausgebildet. Der Stator 15 der elektrischen Maschine 4 umfasst eine Vielzahl elektrischer Magnetpole 23, deren Windungen (nicht dargestellt) über die Anschlusskabel 20 derart bestromt werden, dass sich Nordpol 21 und Südpol 22 in Umfangsrichtung des Gehäuses 5 der elektrischen Maschine 4 zeitlich ändern und somit einen sich ändernden magnetischen Fluss bewirken. Der Rotor 16 (siehe 12) ist um eine erste Antriebswelle71 und eine zweite Antriebswelle 72 drehbar. Die erste Antriebswelle71 und die zweite Antriebswelle 72 sind über einen Flansch 27 miteinander verbunden. Der Flansch 27 ist eine Dämpfereinheit 10, die bei dieser Ausführungsform als Fliehkraftpendel mit mehreren Pendelmassen 10A ausgebildet ist. Die Magnetpole 23 können vom Fliehkraftpendel 10 durch ein Abschirmblech 25 räumlich getrennt sein. Die erste Antriebswelle7 1 ist durch ein Lager 26 im Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 4 gelagert, um Axialkräfte abzufangen. Die erste Antriebswelle71 kann z.B. mit einem Getriebe 6 verbunden sein. Obwohl bei dieser Ausführungsform nur ein Fliehkraftpendel 10 zum Einsatz kommt, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung ausgefasst werden. Es ist klar, dass auch mehr als ein Fliehkraftpendel 10 zur Dämpfung des Schwingungen oder Vibrationen verwendet werden kann.In the 11 shown schematic representation shows a cross section in the axial direction A by a possible embodiment of an electrical machine 4 for a powertrain 1 , which is also a purely electric powertrain 100 can be. The electric machine 4 is designed in the form of a transverse flux machine. The stator 15 the electric machine 4 includes a plurality of electrical magnetic poles 23 whose turns (not shown) over the connecting cables 20 be energized so that North Pole 21 and South Pole 22 in the circumferential direction of the housing 5 the electric machine 4 change over time and thus cause a changing magnetic flux. The rotor 16 (please refer 12 ) is a first drive shaft 7 1 and a second drive shaft 7 2 rotatable. The first drive shaft 7 1 and the second drive shaft 7 2 are over a flange 27 connected with each other. The flange 27 is a damper unit 10 , which in this embodiment as a centrifugal pendulum with several pendulum masses 10A is trained. The magnetic poles 23 can from the centrifugal pendulum 10 through a shielding plate 25 be physically separated. The first drive shaft7 1 is through a warehouse 26 in the case 5 the electric machine 4 stored to absorb axial forces. The first drive shaft 7 1 can eg with a gear 6 be connected. Although in this embodiment, only one centrifugal pendulum 10 to the Use comes, it should not be construed as a limitation of the invention. It is clear that more than one centrifugal pendulum 10 can be used to dampen vibrations or vibrations.

12 zeigt eine Schnittansicht der elektrischen Maschine 4 entlang der Schnittlinie B-B aus 11, wobei die Blickrichtung auf die elektrischen Magnetpole 23 der elektrischen Maschine 4 gerichtet sind. Der Flansch 27 mit dem Fliehkraftpendel 10 und den radial am Flansch 27 angeordneten Pendelmassen 10A geht in den Rotor 16 über. Der Rotor 16 ist aus einer Vielzahl von radial verlaufenden Stegen 28 und zwischen den Stegen 28 liegenden Freisparungen 29 aufgebaut. Um die Pendelmassen 10A des Fliehkraftpendels 10 kann ebenfalls eine Abschirmung 30 vorgesehen sein, die die Pendelmassen 10A des Fliehkraftpendels 10 gegen das Magnetfeld abschirmt. 12 shows a sectional view of the electric machine 4 along the cutting line BB out 11 , wherein the direction of view of the electric magnetic poles 23 the electric machine 4 are directed. The flange 27 with the centrifugal pendulum 10 and the radial on the flange 27 arranged pendulum masses 10A goes into the rotor 16 over. The rotor 16 is from a variety of radially extending webs 28 and between the bridges 28 lying recesses 29 built up. To the pendulum masses 10A of the centrifugal pendulum 10 can also be a shield 30 be provided, which are the pendulum masses 10A of the centrifugal pendulum 10 shields against the magnetic field.

13 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der Dämpfereinheit 10 für die elektrische Maschine 4. Die Dämpfereinheit 10 besteht bei dieser Ausführungsform aus mehreren Federdämpfern. Die Dämpfungseinrichtung 17 besteht aus der zweiten Antriebswelle 72 , die von den elektrischen Magnetpolen 23 umgeben ist und der ersten Antriebswelle 71 . Die erste Antriebswelle 71 ist eine Hohlwelle, in die die zweite Antriebswelle 72 greift. Die erste Antriebswelle 71 und die zweite Antriebswelle 72 sind über die mehreren Federdämpfer 10 miteinander gekoppelt. 13 shows a further possible embodiment of the damper unit 10 for the electric machine 4 , The damper unit 10 consists in this embodiment of several spring dampers. The damping device 17 consists of the second drive shaft 7 2 that from the electric magnetic poles 23 is surrounded and the first drive shaft 7 1 , The first drive shaft 7 1 is a hollow shaft into which the second drive shaft 7 2 attacks. The first drive shaft 7 1 and the second drive shaft 7 2 are about the multiple spring damper 10 coupled together.

14 zeigt eine Schnittansicht der elektrischen Maschine 4 entlang der Schnittlinie B-B aus 11, wobei die Blickrichtung auf die elektrischen Magnetpole 23 der elektrischen Maschine 4 gerichtet sind. Man erkennt eindeutig, dass die Federdämpfer 10 der Dämpfungseinrichtung 17 die erste Antriebswelle 71 und die zweite Antriebswelle 72 miteinander verbinden. 14 shows a sectional view of the electric machine 4 along the cutting line BB out 11 , wherein the direction of view of the electric magnetic poles 23 the electric machine 4 are directed. It can be clearly seen that the spring damper 10 the damping device 17 the first drive shaft 7 1 and the second drive shaft 7 2 connect with each other.

Die übrigen Elemente der elektrischen Maschine 4 sind hinreichend in der Beschreibung zu 11 und 12 erläutert worden und brauchen, um die Beschreibung der Erfindung nicht unnötig zu erweitern, nicht noch einmal in der Beschreibung zu den 13 und 14 gewürdigt werden.The remaining elements of the electric machine 4 are sufficient in the description too 11 and 12 and need not be unnecessarily expanded in the description of the invention in order to not unnecessarily extend the description of the invention 13 and 14 be appreciated.

Alternativ kann der kombinierte Flansch 27 des Fliehkraftpendels 10 oder der Rotor 16 auch aus zwei oder mehr Blechen ausgeführt sein (radial oder axial). Dies könnte z.B. bzgl. Wärmebehandlung erforderlich sein, da Rotoren in elektrischen Maschinen i.d.R. aus weichmagnetischem Material bestehen. Eine Verbindungsmöglichkeit könnte z.B. Vernieten sein. Dies ändert jedoch nichts am vorliegenden Grundprinzip und wird deshalb in der Figurenbeschreibung nicht erwähnt. Die Erfindung wurde in Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform des Antrieb eines Kraftfahrzeugs (Hybridantriebsstrang oder reiner elektrischer Antriebstrang) beschrieben. Dies soll nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Die gegenwärtige Erfindung kann bei unterschiedlichen Transportmitteln eingesetzt werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Schutzansprüche zu verlassen.Alternatively, the combined flange 27 of the centrifugal pendulum 10 or the rotor 16 also be made of two or more sheets (radial or axial). This could be necessary, for example, with regard to heat treatment, since rotors in electrical machines usually consist of soft magnetic material. A connection option could be eg riveting. However, this does not change the present basic principle and is therefore not mentioned in the description of the figures. The invention has been described in relation to the preferred embodiment of the drive of a motor vehicle (hybrid powertrain or pure electric drive train). This should not be construed as limiting the invention. The present invention can be used with different means of transportation. It will be understood by those skilled in the art that changes and modifications may be made without departing from the scope of the following claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsstrangpowertrain
33
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
44
elektrische Maschineelectric machine
55
Gehäusecasing
66
Getriebetransmission
6A6A
Ausgang des GetriebesOutput of the gearbox
71 7 1
erste Antriebswellefirst drive shaft
72 7 2
zweite Antriebswellesecond drive shaft
88th
elastisches Mittelelastic agent
99
Antriebsmitteldrive means
1010
Dämpfereinheit, Fliehkraftpendel, FederdämpferDamper unit, centrifugal pendulum, spring damper
10A10A
Pendelmassependulum mass
1111
erste Kupplungfirst clutch
1212
zweite Kupplungsecond clutch
1515
Statorstator
1616
Rotorrotor
1717
Dämpfungseinrichtungattenuator
181 18 1
erster Federdämpferfirst spring damper
182 18 2
zweiter Federdämpfersecond spring damper
2020
Anschlusskabelconnection cable
2121
NordpolNorth Pole
2222
SüdpolSouth Pole
2323
elektrische Magnetpoleelectric magnetic poles
2525
Abschirmblechshield
2626
Lagerwarehouse
2727
Flanschflange
2828
StegenStegen
2929
Freisparungcutout
3030
Abschirmungshielding
100100
elektrischer Antriebsstrangelectric drive train
200200
Antriebsstrang des VerbrennungsmotorsDrive train of the internal combustion engine
A A
axiale Richtungaxial direction
B-BB-B
Schnittlinieintersection
RR
radiale Richtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19934936 A1 [0003]DE 19934936 A1 [0003]
  • DE 102017000021 A1 [0004]DE 102017000021 A1 [0004]
  • DE 112015001936 T5 [0005]DE 112015001936 T5 [0005]
  • WO 2015/162374 A1 [0005]WO 2015/162374 A1 [0005]

Claims (10)

Antriebsstrang (1) mit zumindest einem elektrischen Antriebsstrang (100) für ein Transportmittel, umfassend: • mindestens eine elektrische Maschine (4), die einen Stator (15) und einen Rotor (16) umfasst; und • eine erste Antriebswelle (71), die die elektrische Maschine (4) und ein elastisches Mittel (8) mit einem Getriebe (6) verbindet; und • ein Antriebsmittel (9), das mechanisch mit einem Ausgang (6A) des Getriebes (6) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass • eine Dämpfereinheit (10) zumindest im elektrischen Antriebsstrang (100) des Antriebsstrangs (1) vorgesehen ist.A drive train (1) comprising at least one electric drive train (100) for a means of transport, comprising: • at least one electric machine (4) comprising a stator (15) and a rotor (16); and • a first drive shaft (7 1 ) connecting the electric machine (4) and an elastic means (8) to a transmission (6); and • drive means (9) mechanically connected to an output (6A) of the transmission (6); characterized in that • a damper unit (10) is provided at least in the electric drive train (100) of the drive train (1). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, wobei die Dämpfereinheit (10) in axialer Richtung (A) des elektrischen Antriebsstrangs (100) auf den Rotor (16) folgt und auf der ersten Antriebswelle (71) des elektrischen Antriebsstrangs (100) sitzt.Drive train (1) after Claim 1 , wherein the damper unit (10) in the axial direction (A) of the electric drive train (100) on the rotor (16) follows and on the first drive shaft (7 1 ) of the electric drive train (100) sits. Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, wobei die Dämpfereinheit (10) in einem Gehäuse (5) der elektrischen Maschine (4) vorgesehen ist und dabei auf der ersten Antriebswelle (71) des elektrischen Antriebsstrangs (100) sitzt.Drive train (1) after Claim 1 , wherein the damper unit (10) in a housing (5) of the electric machine (4) is provided and thereby sitting on the first drive shaft (7 1 ) of the electric drive train (100). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, wobei die Dämpfereinheit (10) in einer radialen Richtung (R) in Bezug auf die erste Antriebswelle (71) innerhalb des Rotors (16) der elektrischen Maschine (4) angeordnet ist.Drive train (1) after Claim 1 wherein the damper unit (10) is disposed in a radial direction (R) with respect to the first drive shaft (7 1 ) within the rotor (16) of the electric machine (4). Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei zwischen dem Gehäuse (5) der elektrischen Maschine (4) und dem Getriebe (6) ein erster Federdämpfer (181) auf der ersten Antriebswelle (71) sitzt.Drive train (1) according to one of Claims 3 or 4 , wherein between the housing (5) of the electric machine (4) and the transmission (6), a first spring damper (18 1 ) on the first drive shaft (7 1 ) sits. Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, wobei zwischen dem Gehäuse (5) der elektrischen Maschine (4) und dem Getriebe (6) ein erster Federdämpfer (181) auf der ersten Antriebswelle (71) sitzt und das Fliehkraftpendel (10) in axialer Richtung (A) des elektrischen Antriebsstrangs (100) auf den Rotor (16) folgt und in radialer Richtung (R ) versetzt zu der ersten Antriebswelle (71) des elektrischen Antriebsstrangs (100) mit dem ersten Federdämpfer (181) zusammenwirkt.Drive train (1) after Claim 1 , wherein between the housing (5) of the electric machine (4) and the transmission (6) a first spring damper (18 1 ) on the first drive shaft (7 1 ) sits and the centrifugal pendulum (10) in the axial direction (A) of the electric Drive train (100) on the rotor (16) follows and in the radial direction (R) offset from the first drive shaft (7 1 ) of the electric drive train (100) with the first spring damper (18 1 ) cooperates. Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der elektrische Antriebsstrang (100) mit einem Antriebsstrang (200) eines Verbrennungsmotors (3) gekoppelt ist und somit den Antriebsstrang (1) bildet, der über eine zweite Antriebswelle (72) mit einer Dämpfungseinrichtung (17) mit dem Rotor (16) der elektrischen Maschine (4) mechanisch gekoppelt ist.Drive train (1) according to one of the preceding claims, wherein the electric drive train (100) is coupled to a drive train (200) of an internal combustion engine (3) and thus forms the drive train (1) via a second drive shaft (72) with a damping device (17) is mechanically coupled to the rotor (16) of the electric machine (4). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, wobei die Dämpfereinheit (10) eine Abstimmordnung besitzt, die der durch die elektrische Maschine (4) und ihrer Polpaarzahl erregten Ordnung oder einem Vielfachen oder einem Teiler davon entspricht.Drive train (1) after Claim 1 wherein the damper unit (10) has a tuning order corresponding to the order excited by the electric machine (4) and its pole pair number, or a multiple or divisor thereof. Antriebsstrang (1) nach Anspruch 7, wobei die Dämpfereinheit (10) eine Abstimmordnung besitzt, die der durch den Verbrennungsmotor (3) erregten Vielfachen oder auch Teiler der Ordnung entspricht.Drive train (1) after Claim 7 wherein the damper unit (10) has a tuning order that corresponds to the multiples or dividers of the order excited by the internal combustion engine (3). Antriebsstrang (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Dämpfereinheit (10) ein Fliehkraftpendel und/oder mehrere Federdämpfer (18) sind.Drive train (1) according to one of the preceding claims, wherein the damper unit (10) is a centrifugal pendulum and / or a plurality of spring damper (18).
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