DE19943037A1 - Antriebssystem - Google Patents

Abstract

Ein Antriebssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Elektromaschine (14), durch welche eine Antriebswelle (12) eines Antriebsaggregats zur Drehung antreibbar ist oder/und bei Drehung der Antriebswelle (12) elektrische Energie gewinnbar ist, wobei die Elektromaschine (14) eine Statoranordnung (18) und eine mit der Antriebswelle (12) zur gemeinsamen Drehung verbundene oder verbindbare Rotoranordnung (22) aufweist. Die Rotoranordnung (22) ist über eine elastische Verbindungsanordnung (86) mit der Antriebswelle (12) verbunden oder verbindbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine, durch welche eine Antriebswelle eines Antriebsaggregats zur Drehung antreibbar ist oder/und bei Drehung der Antriebswelle elektrische Energie gewinnbar ist, wobei die Elektromaschine eine Statoranordnung und eine mit der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse verbundene oder verbindbare Rotoranordnung aufweist.

Aus der DE 196 31 384 C1 ist ein derartiges Antriebssystem bekannt, bei dem eine Elektromaschine im Antriebsstrang eines Antriebsaggregats angeordnet ist. Der Rotor dieser Elektromaschine ist über einen Träger mit der Kurbelweile des Antriebsaggregats fest verbunden. Treten im Bereich der Kurbelwelle induziert durch die einzelnen Kolbenhübe Taumelbe­ wegungen in ihrem aus dem Antriebsaggregat herausragenden Bereich auf, so werden durch den Träger diese Taumelbewegungen auf den Rotor übertragen. Der Rotor wird eine entsprechende Taumelbewegung durch­ führen mit der Folge, dass der zwischen dem Rotor und dem Stator vorgesehene Luftspalt sich verändern wird und eine ungleichmäßige Arbeitscharakteristik der Elektromaschine insbesondere im generatorischen Betrieb entsteht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorzusehen, bei welchem durch Bewegungsungleichförmigkeiten induzierte Schwankungen in der Wirkungs­ charakteristik einer Elektromaschine vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine, durch welche eine Antriebswelle eines Antriebsaggregats zur Drehung antreibbar ist oder/und bei Drehung der Antriebswelle elektrische Energie gewinnbar ist, wobei die Elektromaschine eine Statoranordnung und eine mit der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse verbundene oder verbindbare Rotoranordnung aufweist.

Dabei ist ferner vorgesehen, dass die Rotoranordnung über eine elastische Verbindungsanordnung mit der Antriebswelle verbindbar oder verbunden ist.

Durch die elastische Anbindung der Rotoranordnung an die Antriebswelle wird der Rotoranordnung die Möglichkeit gegeben, sich unabhängig von einer momentanen Bewegungslage der Antriebswelle selbst bezüglich der Statoranordnung zu zentrieren und somit die für den Betrieb der Elek­ tromaschine geeignete Lage einzunehmen. Diese Selbstzentrierung wird auch durch bei einer Antriebswelle vorhandene Taumelbewegungen im wesentlichen nicht beeinträchtigt.

Diese elastische Anbindung kann beispielsweise dadurch erhalten werden, dass die elastische Verbindungsanordnung wenigstens ein elastisch verformbares Verbindungselement umfasst. Aus Gründen der effizienten Platzausnutzung ist es vorteilhaft, wenn das wenigstens eine elastisch verformbare Verbindungselement in einem ersten Endbereich die Rotor­ anordnung trägt und in einem zweiten Endbereich zur Verbindung mit der Antriebswelle ausgebildet ist.

Bei einer besonders einfach aufzubauenden, doch sehr effizient wirkenden Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass die Verbindungsanordnung ein im wesentlichen scheibenartig ausgebildetes elastisch verformbares Ver­ bindungselement umfasst, das in seinem radial äußeren ersten Endbereich die Rotoranordnung trägt und in seinem radial inneren zweiten Endbereich zur Verbindung mit der Antriebswelle ausgebildet ist.

Bei einer alternativen Ausgestaltungsform ist es möglich, dass die elastische Verbindungsanordnung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten, langgestreckten Verbindungsfederelementen als elastisch verformbare Verbindungselemente umfasst, die in ihrem zweiten Endbereich zur Verbindung mit der Antriebswelle ausgebildet sind.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem ein sehr einfacher Aufbau erhalten werden, wenn das wenigstens eine elastisch verformbare Verbindungselement in seinem zweiten Endbereich zur im wesentlichen direkten Verbindung mit der Antriebswelle ausgebildet ist.

Alternativ ist es jedoch möglich, dass das wenigstens eine elastisch verformbare Verbindungselement in seinem zweiten Endbereich über eine Trägeranordnung mit der Antriebswelle verbunden oder verbindbar ist.

Eine derartige Ausgestaltungsart ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Verbindungsanordnung mehrere elastisch verformbare Verbindungselemente aufweist.

In diesem Falle kann dann vorgesehen sein, dass die Trägeranordnung den elastisch verformbaren Verbindungselementen zugeordnete Verbindungs­ abschnitte aufweist, welche sich in einen radialen Bereich erstrecken, in dem die elastisch verformbaren Verbindungselemente in ihrem ersten Endbereich mit der Rotoranordnung verbunden sind, und dass die elastisch verformbaren Verbindungselemente sich im wesentlichen in Umfangs­ richtung erstrecken. Alternativ ist es jedoch möglich, dass die Trägeranord­ nung den elastisch verformbaren Verbindungselementen zugeordnete Verbindungsabschnitte aufweist, die radial innerhalb eines radialen Bereichs liegen, in dem die elastisch verformbaren Verbindungselemente in ihrem ersten Endbereich mit der Rotoranordnung verbunden sind, und dass die elastisch verformbaren Verbindungselemente sich radial und in Umfangs­ richtung erstrecken. Bei dieser Ausgestaltungsart kann insbesondere die Trägeranordnung mit sehr einfachem Aufbau ausgestaltet sein.

Beispielsweise kann die Trägeranordnung eine Torsionsschwingungs­ dämpferanordnung umfassen. In diesem Falle ist es dann vorteilhaft, wenn die Verbindungsabschnitte an einem Deckscheibenelement der Torsions­ schwingungsdämpferanordnung vorgesehen sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform kann das erfindungsgemäße Antriebssystem derart ausgebildet sein, dass die Rotoranordnung über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit der Antriebswelle verbunden oder verbindbar ist, und dass die elastisch verformbare Verbindungsanord­ nung in einem Bereich der Verbindung der Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung mit der Antriebswelle vorgesehen ist. Bei dieser Ausgestaltungs­ form liegt also die Elastizität im wesentlichen zwischen der Antriebswelle und der Torsionsschwingungsdämpferanordnung, so dass auch diese hinsichtlich der möglicherweise im Bereich der Antriebswelle auftretenden Taumelbewegungen entkoppelt werden kann.

Beispielsweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Torsionsschwingungs­ dämpferanordnung ein elastisch verformbares Verbindungselement umfasst zur Verbindung derselben mit der Antriebswelle. Dieses elastisch verform­ bare Verbindungselement kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass das es einen rohrartig ausgebildeten Verformungsbereich aufweist. Dabei kann in einfacher Weise die erforderliche Elastizität dadurch erhalten werden, dass in dem Verformungsbereich eine Verformungsschlitzanord­ nung ausgebildet ist, wobei hier vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Verformungsschlitzanordnung eine Mehrzahl von sich vorzugsweise in Umfangsrichtung erstreckenden und axial oder/und in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Verformungsschlitzen umfasst. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich der rohrartige Verformungsbereich auch balgenartig ausgebildet sein kann, d. h. mit gewellter Wandungs­ struktur die erforderliche Elastizität bereitstellen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer ersten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 2 eine Axialansicht desjenigen Bereichs des in Fig. 1 dargestell­ ten Antriebssystems, in welchem eine Rotoranordnung mit einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung verbunden ist;

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht des elastischen Ver­ bindungsbereichs bei dem in Fig. 3 dargestellten Antriebs­ system;

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht des elastischen Ver­ bindungsbereichs bei dem in Fig. 3 dargestellten Antriebs­ system;

Fig. 7 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 9 eine Teil-Radialansicht eines elastisch verformbaren Elementes, über welches die Torsionsschwingungsdämpferanordnung der Fig. 8 mit der Antriebswelle verbunden oder verbindbar ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausgestaltungsvariante eines erfindungs­ gemäßen Antriebssystems 10, das letztendlich eine Starter/Generator- Anordnung für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine bildet. Das heißt, im Starterbetrieb kann eine andeutungsweise dargestellte Antriebswelle oder Kurbelwelle 12 der Brennkraftmaschine zur Drehung angetrieben werden, um das Antriebsaggregat, d. h. die Brennkraftmaschine, zu starten, und im Generatorbetrieb kann im Drehbetrieb des Antriebsaggregats elektrische Energie gewonnen und in ein elektrisches System oder einen Akkumulator gespeist werden.

Das Antriebssystem 10 umfasst eine Elektromaschine 14 mit einer durch einen Statorträger 16 beispielsweise am Antriebsaggregat getragenen Statoranordnung 18 mit einer Mehrzahl von Statorspulen 20. Die Elek­ tromaschine 14 weist ferner eine Rotoranordnung 22 mit einem Rotorkörper 24 auf, der an seiner Innenumfangsfläche eine Mehrzahl von Rotorblechen 26, beispielsweise in ringartiger Form, trägt. Die Rotorbleche 26 bilden ein Rotorjoch für an einer Innenumfangsfläche derselben getragene Permanent­ magnete 28. Man erkennt also, dass die Elektromaschine 14 eine Synchron- Außenläufermaschine mit permanent erregtem Rotor ist. Der Rotorkörper 24 ist in nachfolgend noch beschriebener Art und Weise mit einer Primärseite 30 einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 zur gemeinsamen Drehung verbunden. Diese Primärseite 30 der Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung 32 ist ferner über eine Mehrzahl von Befestigungsschrauben 34 an einem Wellenflansch 36 der Kurbelwelle 12 festgelegt. Die Primärseite 30 der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 umfasst zwei Deck­ scheibenelemente 38, 40. Das Deckscheibenelement 40 ist topfartig ausgebildet und ist mit einem radial außen liegenden, sich im wesentlichen axial bezüglich der Drehachse A erstreckenden Bereich 42 mit dem Deckscheibenelement 38 beispielsweise durch Verschweißung verbunden. In den zwischen den Deckscheibenelementen 38, 40 gebildeten Ringraum 44 greift ein Zentralscheibenelement 46 ein, das im wesentlichen zusammen mit einer Schwungmasse 48 eine Sekundärseite 50 der Torsionsschwin­ gungsdämpferanordnung 32 bildet. Die Schwungmasse 48, an welcher beispielsweise eine Druckplattenbaugruppe einer Reibungskupplung festgelegt sein kann, die jedoch auch direkt mit einer Getriebeeingangswelle oder dergleichen verbunden sein kann, ist mit dem Zentralscheibenelement 46 durch Vernietung oder dergleichen radial innerhalb des Deckscheiben­ elements 38 fest verbunden.

Zwischen der Primärseite 30, d. h. den Deckscheibenelementen 38, 40, und der Sekundärseite 50, d. h. dem Zentralscheibenelement 46, wirkt in an sich bekannter Weise eine Dämpferfederanordnung 56, deren Dämpferfe­ dern oder Gruppen von Dämpferfedern in Umfangsrichtung an der Primär­ seite 30 und der Sekundärseite 50 der Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung 32 abstützbar sind und somit eine Relativdrehung zwischen Primärseite 30 und Sekundärseite 50 unter Kompression der Federn der Dämpferfederanordnung 56 ermöglichen. Die Abstützung an der Primärseite 30 bzw. der Sekundärseite 50 kann über Feder- oder Gleitschuhe erfolgen, die am axial sich erstreckenden Abschnitt 42 des Deckscheibenelements 40 abgleiten können.

Im radial inneren Bereich ist das Deckscheibenelement 38 mit einer Abstandshülse 58 beispielsweise durch Verschweißung fest verbunden. Ferner ist eine allgemein mit 60 bezeichnete Zentrierhülse vorgesehen, die an einem Zentriervorsprung 62 der Kurbelwelle 12 selbst zentriert ist und die bei Heranführen der aus Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 und Rotoranordnung 22 gebildeten Baugruppe die Abstandshülse 58 führt und somit dafür sorgt, dass die Rotoranordnung 22 nicht in Kontakt mit der Statoranordnung 18 treten kann. Die Abstandshülse 58 und das Zentrier­ element 60 werden durch die Schraubbolzen 34 durchsetzt, durch welche das Deckscheibenelement 38 und somit die Primärseite 30 der Torsions­ schwingungsdämpferanordnung 32 an dem Wellenflansch 36 festgelegt werden.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass im radial inneren Bereich ein ringartiges Lagerelement 64 ebenfalls durch die Schraubbolzen 34 bezüglich des Deckscheibenelements 38 festgelegt ist, an welchem unter Zwischen­ lagerung des Axialgleitlagers 66 das Zentralscheibenelement 46 axial abgestützt ist. Die radiale Lagerung der Primärseite 30 bezüglich der Sekundärseite 50 erfolgt durch ein Wälzkörperlager oder Gleitlager 68, das zwischen zwei sich im wesentlichen axial erstreckenden zylindrischen Abschnitten des Deckscheibenelements 38 bzw. des Zentralscheiben­ elements 46 positioniert ist. Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass am Deckscheibenelement 38 mehrere topfartige Ausformungen 70 ausgebildet sind, auf welchen jeweils ein Planetenrad 72 drehbar getragen ist. Das Planetenrad kämmt mit einer durch Ausformung gebildeten Verzahnung 74 des Zentralscheibenelements 46, welches somit als Hohlrad bei Relativ­ drehung zwischen Primärseite 30 und Sekundärseite 50 die Planetenräder 72 zur Drehung antreibt. Da der Raum 44 mit viskosem Fluid gefüllt ist, drehen sich dabei dann die Planetenräder 72 in dem viskosen Medium und die Verdrängung desselben führt zur Abfuhr von Schwingungsenergie.

Es sei darauf hingewiesen, dass bei dem erfindungsgemäßen Antriebs­ system 10 ferner vorzugsweise ein Drehpositionsgeber 90 vorgesehen ist, welcher die Drehlage der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 bzw. der Rotoranordnung 22 erfasst, was insbesondere für die Kommutierung der Statorspulen 20 von Bedeutung ist.

In Fig. 2 ist die Verbindung der Rotoranordnung 22 mit der Torsions­ schwingungsdämpferanordnung 32 verdeutlicht. Man erkennt hier, dass am Deckscheibenelement 38 im radial äußeren Bereich desselben eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden nach radial außen sich erstreckenden Verbindungsabschnitten 76 vorgesehen ist. In entsprechen­ der Weise sind am Rotorkörper 24 mehrere Gegenverbindungsabschnitte 78 sich ebenfalls nach radial außen erstreckend ausgebildet. Zwischen jeweils einem Verbindungsabschnitt 76 und einem Gegenverbindungsabschnitt 78 erstreckt sich ein Blattfederelement 80, das somit eine näherungsweise in Umfangsrichtung gerichtete Positionierung einnimmt. In einem ersten Endbereich 82 sind die Blattfederelemente 80 durch Vernietung oder dergleichen an den Gegenverbindungsabschnitten 78 festgelegt, und in einem zweiten Endbereich 84 sind die Blattfederelemente 80 durch Vernietung oder dergleichen an den Verbindungsabschnitten 76 festgelegt. Die Blattfederelemente 80 bilden zusammen eine elastische Verbindungs­ anordnung 86, über welche die Rotoranordnung 22 mit der Torsions­ schwingungsdämpferanordnung 32 und somit der Kurbelwelle 12 verbunden ist.

Diese elastische Verbindung zwischen Rotoranordnung 22 und Torsions­ schwingungsdämpferanordnung 32 sorgt dafür, dass bei im Bereich der Kurbelwelle 12 auftretenden Taumelbewegungen, die durch die im wesentlichen starre Anbindung der Primärseite 30 der Torsionsschwin­ gungsdämpferanordnung 32 an die Kurbelwelle 12 auch auf diese Primär­ seite 30 übertragen werden, eine Entkopplung zur Rotoranordnung 22 vorgesehen wird, so dass diese aufgrund der vorhandenen magnetischen Kräfte sich bezüglich der Statoranordnung 18 selbst zentrieren kann. Im Drehbetrieb auftretende Taumelbewegungen haben somit nicht zur Folge, dass der zwischen der Rotoranordnung 22 und der Statoranordnung 18 vorgesehene Luftspalt sich bereichsweise in größerem Ausmaß verändert, was eine erhebliche Beeinträchtigung der Wirkungscharakteristik der Elektromaschine 14 zur Folge hätte.

Eine Abwandlung dieser Art der elastischen Verbindung zwischen Rotor­ anordnung 18 und Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Man erkennt, dass hier im Gegensatz zu der vorangehend in den Fig. 1 und 2 erkennbaren axialen Staffelung von Elektromaschine 14 und Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 nunmehr eine radiale Staffelung vorgesehen ist, d. h. die Elektromaschine 14 liegt im wesentlichen radial außerhalb der Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung 32, und diese beiden Funktionsbereiche sind axial im wesentli­ chen vollständig überlappt. Die Elektromaschine 14 ist nunmehr eine Innenläufermaschine, und die Statoranordnung 18 ist über den Statorträger 16, welcher beispielsweise ein Zwischengehäuse zwischen der Brenn­ kraftmaschine und dem Getriebe bilden kann, radial außerhalb der Rotor­ anordnung 22 getragen. Die Rotoranordnung 22 kann wieder mehrere in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnete Permanentmagnete 28 auf einem Rotorkörper 24 umfassen. Das Deckscheibenelement 38 weist wieder mehrere über den Bereich von dessen Verbindung mit dem Deckscheibenelement 40 nach radial außen vorstehende Verbindungs­ abschnitte 76 auf, und der Rotorkörper 24 weist mehrere Gegenver­ bindungsabschnitte 78 auf, die nunmehr jedoch im radialen Bereich des Rotorkörpers 24 selbst liegen, d. h. nicht mehr als nach radial außen oder innen vorstehende Armabschnitte ausgebildet sind. Mit ihren ersten Endbereichen 82 sind die Blattfederelemente 80 wieder an den Gegenver­ bindungsabschnitten 78 der Rotoranordnung 22 beispielsweise durch Vernietung oder dergleichen festgelegt, und mit ihren zweiten Endbereichen 84 sind die Blattfederelemente 80 wieder an den Verbindungsabschnitten 76 angenietet oder in anderer Weise angebracht. Es resultiert daraus im wesentlichen wieder die gleiche Bewegungselastizität der Rotoranordnung 22 bezüglich der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 und somit auch bezüglich der Antriebswelle 12 für den Fall, dass im Bereich der Antriebswelle 12 Taumelbewegungen auftreten.

Ansonsten sei darauf hingewiesen, dass hier das Deckscheibenelement 38 unter Weglassung jeglicher Abstandshülse oder dergleichen durch die Schraubbolzen 34 direkt am Kurbelwellenflansch 36 angeschraubt ist. Der Aufbau der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32 entspricht im wesentlichen wieder dem vorangehend beschriebenen Aufbau.

Eine Abwandlung der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausgestaltungs­ variante ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Man erkennt, dass auch hier wieder die Elektromaschine 14 als Innenläufermaschine ausgebildet ist, bei welcher dann die Elektromaschine 14 und die Torsionsschwingungsdämpferanord­ nung 32 radial übereinander gestaffelt sind. Wie man insbesondere in Fig. 6 erkennt, sind die Gegenverbindungsabschnitte 78 wieder als im radialen Bereich des Rotorkörpers 24 positionierte Abschnitte ausgebildet, an welchen die Blattfederelemente 80 durch Vernietung, Verschraubung oder dergleichen mit dem Rotorkörper 24 fest verbunden werden können. Beispielsweise können hier den Rotorkörper 24 vollständig durchsetzende Niete vorgesehen sein oder es können am Rotorkörper 24 axial vor­ springende Abschnitte vorgesehen sein, die nach Aufschieben der Blattfederelemente 80 mit ihren ersten Endbereichen 82 plattgedrückt werden und somit die Blattfederelemente 80 am Rotorkörper 24 festlegen. In entsprechender Weise sind nunmehr auch an der Torsionsschwingungs­ dämpferanordnung 32, d. h. im Deckscheibenelement 38 derselben, keine nach radial außen vorspringenden Verbindungsabschnitte vorgesehen. Vielmehr sind die Verbindungsabschnitte 76 nunmehr ebenfalls durch Ausformungen 92 am Deckscheibenelement 38 gebildet, auf welche die Blattfederelemente 80 mit ihren zweiten Endbereichen 84 bzw. darin vorgesehenen Öffnungen aufgeschoben werden und welche nachfolgend plattgedrückt werden, um eine nietartige Anbindung der Blattfederelemente 80 an das Deckscheibenelement 38 zu erhalten. Wie man in Fig. 6 erkennt, erstrecken sich dann die blattfederartigen Verbindungselemente 80 sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung. Es wird auch dabei die Elastizität vorgesehen, wie sie vorangehend mit Bezug auf die Ausgestal­ tungsformen der Fig. 1 bis 4 beschrieben wurden.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine derartige Verbindungsanordnung 86, bei welcher die elastischen Verbindungselemente 80 sich sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung erstrecken, auch bei einer Ausgestaltungsform mit Außenläuferrotor vorgesehen sein kann, wobei hier jedoch die in Fig. 1 dargestellte Variante vorteilhaft ist, da dann ein gegenseitiges Stören der elastischen Verbindungsanordnung 86 mit den Spulenköpfen der Statorspulen 20 vermieden werden kann.

Eine alternative Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Antriebs­ systems ist in Fig. 7 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion ent­ sprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "a" bezeichnet. Im Folgenden wird im wesentlichen nur auf die funktionellen bzw. konstruktiven Unterschiede zu den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen eingegangen.

Man erkennt, dass auch hier die Elektromaschine 14a wieder eine Innenläu­ fermaschine mit permanent erregter Rotoranordnung 22a ist. Die Rotor­ anordnung 22a, d. h. der die Permanentmagnete 28a tragende Rotorkörper 24a, ist wieder über eine elastische Verbindungsanordnung 86a mit der Antriebswelle 12a zur gemeinsamen Drehung verbunden. Diese Verbindung erfolgt aber nunmehr in direkter Art und Weise und nicht über die Torsions­ schwingungsdämpferanordnung 32a, wie dies vorangehend der Fall war. Zu diesem Zwecke umfasst die elastische Verbindungsanordnung 86a ein im wesentlichen scheibenartig ausgebildetes Verbindungselement 94a, das in seinem radial äußeren ersten Endbereich 96a wiederum die Rotoranordnung 22a, d. h. den Rotorkörper 24a, durch Annieten oder dergleichen trägt. Im radial inneren zweiten Endbereich 98a ist das scheibenartige elastisch verformbare Verbindungselement 94a zur direkten Ankopplung an den Kurbelwellenflansch 36a ausgebildet. Zu diesem Zwecke ist es zwischen der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32a, d. h. dem Deckscheiben­ element 38a derselben, und dem Kurbelwellenflansch 36a geklemmt, wobei diese Klemmkraft durch Anziehen der Schraubbolzen 34a erzeugt wird. Das heißt, das Verbindungselement 94 weist mehrere zum Durchtritt der Schraubbolzen 34a vorgesehene Öffnungen auf. Auf diese Art und Weise wird die elastische Verbindung der Rotoranordnung 22a mit der Antriebs­ welle 12a unabhängig von der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32a. Der Vorteil ist, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32a ohne Berücksichtigung irgendwelcher Maßnahmen zur elastischen Anbindung der Rotoranordnung 22a aufgebaut werden kann. Grundsätzlich kann der Aufbau jedoch so wie vorangehend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 6 be­ schrieben sein.

Hinsichtlich des elastischen, scheibenartigen Verbindungselements 94a ist auszuführen, dass dieses als durchgehende Ringscheibe ausgebildet sein kann oder als mehrere Armabschnitte oder Segmente aufweisendes Scheibenelement ausgebildet sein kann, wobei im radial äußeren Bereich diese Armabschnitte dann mit der Rotoranordnung 22a verbunden sind. Auch ist es möglich, dass in das Verbindungselement 94a mehrere die Elastizität desselben erhöhende Durchgangsöffnungen oder Ausnehmungs­ bereiche eingebracht sind.

Bei allen vorangehend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 7 beschriebenen Ausgestaltungsvarianten, bei welchen die Anbindung der Rotoranordnung an die Antriebswelle 12a entweder direkt oder unter Zwischenanordnung der Torsionsschwingungsdämpferanordnung erfolgt, ist gleichzeitig dafür gesorgt, dass auch eine magnetische Entkopplung der Rotoranordnung 22a, insbesondere der Permanentmagnete und der als Joch dienenden Rotor­ bleche, zu anderen Komponenten erzeugt werden kann. Es ist beispiels­ weise möglich, den Rotorkörper aus Material mit geringer Permeabilität, beispielsweise Aluminium oder dergleichen, herzustellen, bei welchem dann durch den Einsatz der angenieteten oder angeschraubten elastischen Verbindungselementen keine Probleme hinsichtlich des Anschweißens oder dergleichen an andere Komponenten entstehen.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebs­ systems ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs "b" beschrieben.

In dieser Ausgestaltungsvariante ist die Elektromaschine 14b wiederum als Außenläufermaschine mit permanent erregter Rotoranordnung 22b ausgebildet. Die Rotoranordnung weist wieder einen Rotorkörper 24b auf, der an seiner Innenumfangsfläche die Rotorbleche 26b trägt, beispielsweise mit diesen durch Aufschrumpfen fest verbunden ist, und der an seinem anderen axialen Endbereich auf einem zylindrischen Abschnitt 100b des Deckscheibenelements 38b beispielsweise ebenfalls durch Aufschrumpfen festgelegt ist. Dieser zylindrische Abschnitt 100b ist dann mit dem Deckscheibenelement 40b beispielsweise durch Verschweißung verbunden. Es sei darauf verwiesen, dass selbstverständlich auch wieder dieser zylindrische Abschnitt 100b mit dem Deckscheibenelement 40b integral ausgebildet sein könnte. In diesem Bereich der Verbindung zwischen dem Rotorkörper 24b und der Primärseite 30b der Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung 32b umgibt den Rotorkörper 24b außen ein ringartiger Befesti­ gungsgürtel 102b, beispielsweise aus einem Stahlband oder dergleichen gebildet, der ebenfalls vorzugsweise aufgeschrumpft ist. Es wird somit ein Verbund zwischen Rotoranordnung 22b und Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung 32b geschaffen, bei welchem beispielsweise der Rotorkörper 24b wieder aus einem Material geringer magnetischer Permeabilität, z. B. Aluminium, gebildet sein kann, das dann durch die Schrumpfverbindung, gefestigt durch den Gürtel 102b, ohne Schweißen oder dergleichen an das beispielsweise aus Stahlblech oder dergleichen gebildete Deckscheiben­ element 38b angebunden werden kann.

Wie man in Fig. 8 erkennt, ist die Primärseite 30b der Torsionsschwingungs­ dämpferanordnung 32b durch ein mit dem Deckscheibenelement 38b beispielsweise durch Verschweißung verbundenes Verbindungselement 104b an den Kurbelwellenflansch 36b und somit die Kurbelwelle 12b angebunden. Das Verbindungselement 104b ist im wesentlichen rohrartig, insbesondere zylindrisch ausgebildet und weist in seinem der Kurbelwelle 12 nahen Endbereich einen nach radial innen vorspringenden Flansch­ abschnitt 106b auf, der unter Zwischenlagerung einer Anpressscheibe 108b durch die Schraubbolzen 34b an den Kurbelwellenflansch 36b angeschraubt ist. In seinem anderen axialen Endbereich lagert das Verbindungselement 104b unter Zwischenanordnung des Axiallagers 66b und des Radiallagers 68b wiederum das Zentralscheibenelement 46b der Sekundärseite 50b der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32b. In dem Bereich zwischen der Anbindung an die Kurbelwelle 12b und der Schweißverbindung mit dem Deckscheibenelement 38b, wobei im Bereich dieser Schweißverbindung eine Zentrierschulter 110b am Verbindungselement 104b ausgebildet sein kann, ist dieses Verbindungselement 104b bezüglich der Drehachse A elastisch verformbar. Zu diesem Zwecke ist, wie insbesondere in Fig. 9 erkennbar, eine Verformungsschlitzanordnung 112b vorgesehen, welche eine Mehrzahl von sich näherungsweise in Umfangsrichtung erstreckenden Verformungs­ schlitzen 114b umfasst. Die Verformungsschlitze 114b sind vorzugsweise derart positioniert, dass in Umfangsrichtung jeweils mehrere derartige Verformungsschlitze 114b aufeinander folgen und dass ebenso in axialer . Richtung mehrere derartige Verformungsschlitze 114b aufeinander folgen. Man erkennt in Fig. 9, dass bei in axialer Richtung unmittelbar aufeinander folgenden Gruppen von Verformungsschlitzen 114b diese in Umfangs­ richtung zueinander versetzt sind, so dass ein mäanderartiges Muster von Verbindungsstegen 116b gebildet wird, die aufgrund der dünneren Materialstärke dann die gewünschte Elastizität vorsehen. Auf diese Art und Weise wird also nunmehr im Bereich der Verbindung der Torsionsschwin­ gungsdämpferanordnung 32b mit der Kurbelwelle 12b die elastische Ver­ bindungsanordnung 86b bereitgestellt, die nunmehr also bereits eine Taumelentkopplung zwischen der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 32b und der Kurbelwelle 12b bereitstellt. Auf diese Art und Weise ist gleichzeitig aber auch die Rotoranordnung 22b von Taumelbewegungen der Kurbelwelle 12b entkoppelt und kann sich wiederum selbst bezüglich der Statoranordnung 18b zentrieren.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Verbindungselement 104b anstelle der Verformungsschlitzanordnung 112b ebenso balgenartig ausgebildet sein könnte, also mit gewellter Wandungsstruktur ausgebildet sein könnte, um bei gleichwohl hoher Drehverbindungsstabilität die gewünschte Taumelela­ stizität bezüglich der Drehachse A bereitzustellen.

Obgleich vorangehend die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine Elek­ tromaschine beschrieben wurde, deren Rotoranordnung eine permanent erregte Rotoranordnung ist, ist das Prinzip der elastischen Aufhängung der Rotoranordnung selbstverständlich auch bei einer Asynchronmaschine mit nicht permanent erregtem Rotor einsetzbar.

Claims (16)

1. Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (14; 14a; 14b), durch welche eine Antriebswel­ le (12; 12a; 12b) eines Antriebsaggregats zur Drehung antreibbar ist oder/und bei Drehung der Antriebswelle (12; 12a; 12b) elektrische Energie gewinnbar ist, wobei die Elektromaschine (14; 14a; 14b) eine Statoranordnung (18; 18a; 18b) und eine mit der Antriebswelle (12; 12a; 12b) zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse (A) verbundene oder verbindbare Rotoranordnung (22; 22a; 22b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (22; 22a; 22b) über eine elastische Verbindungsanordnung (86; 86a; 86b) mit der Antriebswelle (12; 12a; 12b) verbindbar oder verbunden ist.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindungsanordnung (86; 86a; 86b) wenigstens ein elastisch verformbares Verbindungs­ element (80; 94a; 104b) umfasst.

3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elastisch verformbare Verbindungselement (80; 94a) in einem ersten Endbe­ reich (82; 96a) die Rotoranordnung (12; 22a) trägt und in einem zweiten Endbereich (84; 98a) zur Verbindung mit der Antriebswelle (12; 12a) ausgebildet ist.

4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (86a) ein im wesentlichen scheibenartig ausgebildetes elastisch verformbares Verbindungselement (94a) umfasst, das in seinem radial äußeren ersten Endbereich (96a) die Rotoranordnung (22a) trägt und in seinem radial inneren zweiten Endbereich (98a) zur Verbindung mit der Antriebswelle (12a) ausgebildet ist.

5. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindungsanordnung (86) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten, langgestreckten Verbindungsfederelementen (80) als elastisch verformbare Verbindungselemente (80)umfasst, die in ihrem zweiten Endbereich (84) zur Verbindung mit der Antriebswelle (12) ausgebildet sind.

6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elastisch verformbare Verbindungselement (94a) in seinem zweiten Endbereich (98a) zur im wesentlichen direkten Verbindung mit der Antriebswelle (12a) ausgebildet ist.

7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elastisch verformbare Verbindungselement (80) in seinem zweiten Endbereich (84) über eine Trägeranordnung (32) mit der Antriebswelle (12) verbunden oder verbindbar ist.

8. Antriebssystem nach Anspruch 7 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung (32) den elastisch verformbaren Verbindungselementen (80) zugeordnete Verbindungsabschnitte (76) aufweist, welche sich in einen radialen Bereich erstrecken, in dem die elastisch verformbaren Verbindungs­ elemente (80) in ihrem ersten Endbereich (82) mit der Rotoranord­ nung (22) verbunden sind, und dass die elastisch verformbaren Verbindungselemente (80) sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken (Fig. 3, 4).

9. Antriebssystem nach Anspruch 7 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung (32) den elastisch verformbaren Verbindungselementen (80) zugeordnete Verbindungsabschnitte (76) aufweist, die radial innerhalb eines radialen Bereichs liegen, in dem die elastisch verformbaren Ver­ bindungselemente (80) in ihrem ersten Endbereich (82) mit der Rotoranordnung (22) verbunden sind, und dass die elastisch verformbaren Verbindungselemente (80) sich radial und in Umfangs­ richtung erstrecken (Fig. 5, 6).

10. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeranordnung (32) eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (32) umfasst.

11. Antriebssystem nach Anspruch 10 und einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (76) an einem Deckscheibenelement (38) der Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung (32) vorgesehen sind.

12. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (22b) über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (32b) mit der Antriebswelle (12b) verbunden oder verbindbar ist, und dass die elastisch verform­ bare Verbindungsanordnung (86b) in einem Bereich der Verbindung der Torsionsschwingungsdämpferanordnung (32b) mit der Antriebs­ welle (12b) vorgesehen ist.

13. Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpfer­ anordnung (32) ein elastisch verformbares Verbindungselement (104b) umfasst zur Verbindung derselben mit der Antriebswelle (12b).

14. Antriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Verbin­ dungselement (104b) einen rohrartig ausgebildeten Verformungs­ bereich aufweist.

15. Antriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verformungsbereich eine Verformungsschlitzanordnung (112b)ausgebildet ist.

16. Antriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungsschlitzanordnung (112) eine Mehrzahl von sich vorzugsweise in Umfangsrichtung erstreckenden und axial oder/und in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Verformungsschlitzen (114) umfasst.