用于機(jī)動車的傳動系模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的傳動系模塊(Antriebsstrangmodul)，尤其一種由飛輪和曲軸-起動器發(fā)電機(jī)(Startergenerator)構(gòu)成的組件。
【背景技術(shù)】
[0002]為了使在內(nèi)燃機(jī)中第一次混合物形成、點火和燃燒成為可能，通過外部的力源將內(nèi)燃機(jī)帶到規(guī)定的最小轉(zhuǎn)速上。為此，由現(xiàn)有技術(shù)已知傳動系模塊，在其中電氣的曲軸-起動器發(fā)電機(jī)(KSG)設(shè)置在發(fā)動機(jī)與變速器之間。這是位于曲軸上的帶有起動器和發(fā)電機(jī)功能的電機(jī)，其通常被稱為曲軸-起動器發(fā)電機(jī)，因為其轉(zhuǎn)子與內(nèi)燃機(jī)的曲軸直接連結(jié)。
[0003]KSG轉(zhuǎn)子與布置在曲軸上的飛輪相連接。以該方式，其與曲軸處于有效連接中。由飛輪和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的相連接的組件在此與沒有轉(zhuǎn)子的飛輪相比具有更高的質(zhì)量。此外，該組件的重心與曲軸的軸頸(Lagerstelle)的距離相比沒有轉(zhuǎn)子的飛輪增大。
[0004]尤其由于上述兩個方面，關(guān)于徑向運(yùn)動必需的公差和構(gòu)件彈性增強(qiáng)地起作用。這又引起在KSG的轉(zhuǎn)子與定子之間相應(yīng)大的間隙。然而，增大的間隙高度不利地影響KSG的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的傳動系模塊，其具有曲軸-起動器發(fā)電機(jī)和飛輪，利用該傳動系模塊可避免傳統(tǒng)的這樣的傳動系模塊的缺點。本發(fā)明的目的尤其是提供一種傳動系模塊，在其中可較小地來實施在KSG的轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙。
[0006]這些目的通過一種具有主權(quán)利要求的特征的傳動系模塊來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的實施方案和應(yīng)用是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容并且在接下來的說明中部分地參考附圖來詳細(xì)闡述。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動車、尤其用于商用車的傳動系模塊與現(xiàn)有技術(shù)一致地包括:與曲軸相連接的飛輪；與曲軸有效連接的曲軸-起動器發(fā)電機(jī)(KSG)，其具有定子和轉(zhuǎn)子；和布置在飛輪處的齒圈以及帶有起動機(jī)小齒輪(Anlasserritzel)的電起動馬達(dá)(Startermotor)，起動機(jī)小齒輪為了使齒圈旋轉(zhuǎn)可帶到與其接合和/或處于接合中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的通用觀點，起動機(jī)小齒輪在垂直于曲軸軸線的徑向上相對于KSG的轉(zhuǎn)子和/或定子錯位地布置。
[0009]換言之，傳動系模塊構(gòu)造成使得對于起動器馬達(dá)的起動機(jī)小齒輪所需的(自由)空間徑向地布置在定子和/或轉(zhuǎn)子的徑向結(jié)構(gòu)空間或徑向延伸之外。飛輪尤其可設(shè)有用于齒圈的容納部位并且對此成形成使得在飛輪罩殼內(nèi)形成用于容納起動機(jī)小齒輪的空腔，使得傳統(tǒng)的起動器的起動機(jī)小齒輪可在空腔中在徑向上錯位地并且因此不能在與曲軸-起動器發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和/或定子相同的高度上來布置。
[0010]這提供特別的優(yōu)點，即可使轉(zhuǎn)子和/或定子更靠近曲軸的軸頸來定位，由此由飛輪和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的相連接的系統(tǒng)的重心與曲軸的軸頸的距離減小。因此由于構(gòu)件彈性的徑向運(yùn)動減少，從而可更小地來設(shè)計在定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙高度，這提高了曲軸-起動器發(fā)電機(jī)的效率。
[0011]上述電氣起動馬達(dá)是傳統(tǒng)的電氣起動機(jī)，除了 KSG之外提供該起動機(jī)尤其以便在極端條件和/或冷起動時輔助KSG。由此，KSG可比明顯成本更昂貴的部件設(shè)計得更小。
[0012]布置在飛輪上的齒圈、以下也稱為起動機(jī)齒圈固定地布置在飛輪的同心地包圍曲軸軸線的區(qū)域上，以便將起動器馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到飛輪上。
[0013]根據(jù)一優(yōu)選的設(shè)計形式，起動機(jī)小齒輪可在徑向上比轉(zhuǎn)子和/或定子更靠近曲軸軸線布置。這使傳動系模塊的結(jié)構(gòu)特別緊湊的實現(xiàn)方案成為可能。此外，齒圈的半徑可小于轉(zhuǎn)子的半徑和/或定子的半徑，這同樣導(dǎo)致結(jié)構(gòu)特別緊湊的實現(xiàn)方案。
[0014]然而，在本發(fā)明的范圍中也存在在徑向上比轉(zhuǎn)子和/或定子更遠(yuǎn)離曲軸布置起動機(jī)小齒輪或者比轉(zhuǎn)子的半徑和/或定子的半徑更大地實施齒圈的半徑的可能性。這導(dǎo)致在徑向上結(jié)構(gòu)增大的組件并且因此在所需的徑向結(jié)構(gòu)空間方面沒有上述實施方案變體那么有利。盡管如此，該實施方案變體也提供徑向振動減小的優(yōu)點，因為由于在轉(zhuǎn)子和/或定子的高度上變自由的結(jié)構(gòu)空間可減小這些部件的或者說由轉(zhuǎn)子和飛輪構(gòu)成的可動的系統(tǒng)的重心與曲軸軸承的距離。當(dāng)由于另外的傳動系部件的規(guī)定的布置在轉(zhuǎn)子或定子之下用于布置起動機(jī)小齒輪的可用的結(jié)構(gòu)空間不夠時，該變體尤其可以是有利的。
[0015]飛輪可具有外邊緣區(qū)域(轉(zhuǎn)子固定地布置在其處)和固定在曲軸處的中間區(qū)域。優(yōu)選地，在此外邊緣區(qū)域相對于中間區(qū)域軸向錯位地來布置。在該說明中，軸向錯位被理解成在曲軸軸線的方向(曲軸縱軸線)上錯位的布置。
[0016]在該設(shè)計形式的一有利的變體中，中間區(qū)域可在橫截面中、也就是說在橫截面視圖中具有梯級，其中，齒圈布置在梯級處。換言之，中間區(qū)域在至少一個部位處具有圍繞曲軸軸線的彎折、梯級和/Ss形的區(qū)域，齒圈可穩(wěn)定地布置在其處。該彎折的部位在徑向上處于外部的邊緣區(qū)域與曲軸的中軸線之間，使得齒圈的半徑可比轉(zhuǎn)子的半徑更小地來實施并且起動機(jī)齒圈可相應(yīng)地徑向錯位地布置在其處。
[0017]因此，中間區(qū)域可具有兩個大致徑向地或者傾斜地徑向伸延的區(qū)段，其通過大致軸向伸延的連接區(qū)域相連接，其中，齒圈布置在連接區(qū)域上。
[0018]根據(jù)一優(yōu)選的設(shè)計形式，飛輪構(gòu)造成杯形，其具有空心圓柱形的外邊緣區(qū)域(其在變速器側(cè)延伸并且轉(zhuǎn)子固定地布置在其上)和底部元件，相應(yīng)于上述中間區(qū)域，底部元件固定在曲軸處并且外邊緣區(qū)域模制在底部元件處，其中，齒圈固定在底部元件處。飛輪的杯形的設(shè)計方案對于帶有位于其之間的柱狀氣隙的轉(zhuǎn)子和定子的同心布置特別有利。
[0019]根據(jù)該設(shè)計形式的一有利的變體，在底部元件的發(fā)動機(jī)側(cè)的外部區(qū)域處可模制有同心地圍繞曲軸軸線的圓形的棱邊，齒圈固定在該棱邊處，其中，齒圈構(gòu)造為內(nèi)轉(zhuǎn)子(Innenlaeufer)。根據(jù)該變體，在圓形的棱邊與飛輪在曲軸處的固定部位之間構(gòu)造有空腔或袋部，可將起動機(jī)小齒輪布置在其中。根據(jù)該變體，起動機(jī)小齒輪可在徑向上特別靠近曲軸軸線來定位。
[0020]在飛輪的杯形的設(shè)計方案中，轉(zhuǎn)子和定子可以以相對于曲軸軸線不同的徑向距離同心地來布置，從而在轉(zhuǎn)子與定子之間形成柱狀的氣隙并且定子固定在KSG的罩殼的內(nèi)側(cè)處。
[0021]然而，在本發(fā)明的范圍中也存在該可能性，即定子相對于轉(zhuǎn)子軸向錯位地來布置，從而在定子與轉(zhuǎn)子之間構(gòu)造有環(huán)盤形的氣隙。優(yōu)選地，齒圈根據(jù)該變體構(gòu)造為外轉(zhuǎn)子并且又固定在飛輪的中間區(qū)域的彎折或環(huán)繞的棱邊上。
[0022]該實施方案變體的一特別的優(yōu)點在于，曲軸-起動器發(fā)電機(jī)可集成到飛輪罩殼中。在此，定子可固定在飛輪罩殼的內(nèi)側(cè)處。由此可省去單獨的KSG罩殼。
[0023]對于所有上述實施方案變體，傳動系模塊可具有至少部分地包圍飛輪的飛輪罩殼，其中，飛輪罩殼此外包圍齒圈和起動機(jī)小齒輪并且必要時也包圍電起動馬達(dá)。
[0024]此外，本發(fā)明涉及一種車輛、尤其商用車，其包括根據(jù)前述方面中任一項所述的傳動系t吳塊。
【附圖說明】
[0025]下面參考附圖來說明本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)和優(yōu)點。其中:
圖1顯示了由現(xiàn)有技術(shù)已知的傳動系模塊的剖視圖；
圖2顯示了根據(jù)第一實施例的傳動系模塊的剖視圖；
圖3顯示了根據(jù)第二實施例的傳動系模塊的剖視圖；以及圖4顯示了根據(jù)第三實施例的傳動系模塊的剖視圖。
[0026]附圖標(biāo)記清單 I曲軸
2曲軸的曲柄銷
3曲軸軸承
4曲軸的法蘭元件
5用于與凸輪軸聯(lián)結(jié)的齒輪
6，6a KSG的轉(zhuǎn)子
7，7a KSG的定子
8,9 KSG罩殼
8a KSG罩殼的法蘭元件
10已知的傳動系模塊
11變速器聯(lián)結(jié)元件
12蓋
13空腔
14飛輪
14a飛輪的外邊緣區(qū)域 14b飛輪的中間區(qū)域 15起動機(jī)齒圈 16飛輪罩殼
16a飛輪罩殼的法蘭元件 17，18空腔 19起動機(jī)小齒輪 19a起動馬達(dá)
20傳動系模塊的實施方案變體 24飛輪
24a飛輪罩殼的外部區(qū)域 24b飛輪罩殼的底部的內(nèi)部區(qū)域 24c 環(huán)繞棱邊(Umlaufkante)
24d飛輪罩殼的底部元件的外部區(qū)域 25起動機(jī)齒圈 26飛輪罩殼 27空腔
30傳動系模塊的實施方案變體 34飛輪罩殼
34a飛輪罩殼的外邊緣區(qū)域
34b飛輪罩殼的底部元件的內(nèi)區(qū)段
34c飛輪罩殼的底部元件的外區(qū)段
34d圓形的棱邊
35起動機(jī)齒圈
36飛輪罩殼
37空腔
40傳動系模塊的實施方案變體 44飛輪
44a飛輪的外邊緣區(qū)域 44b飛輪的內(nèi)部區(qū)域 44c環(huán)繞的棱邊
44d飛輪的中間區(qū)域的外部區(qū)域 45起動機(jī)齒圈 46飛輪罩殼
46a飛輪罩殼的法蘭元件
47空腔
48飛輪罩殼蓋
48a飛輪罩殼蓋的法蘭元件
A轉(zhuǎn)子中心與曲軸軸承的距離
B起動機(jī)齒圈的半徑
M曲軸的中心線(曲軸軸線)
S，S1，S2在轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙。
【具體實施方式】
[0027]在圖1至4中分別僅以側(cè)視圖示出傳動系模塊的上半部。
[0028]圖1顯示了已知的用于商用車的傳動系模塊。曲軸的中心線以點劃線M示出。在圖1中僅可見曲軸I的部分，尤其曲軸軸承3、用于容納連桿的曲柄銷2、法蘭區(qū)域4以及齒輪5。經(jīng)由齒輪5，可通過規(guī)定的傳動比來操控凸輪軸。
[0029]設(shè)計成杯形的飛輪14與曲軸I相連接。飛輪14包括空心圓柱形的外邊緣區(qū)域14a，其在變速器側(cè)延伸并且曲軸-起動器發(fā)電機(jī)的環(huán)形的轉(zhuǎn)子6抗扭地布置在其上。未示出輸出側(cè)的變速器，其在圖1中布置在傳動系模塊10左邊。
[0030]此外，飛輪14包括中間區(qū)域14b，在其處飛輪14固定在曲軸I處并且中間區(qū)域在飛輪14的杯形的設(shè)計方案中構(gòu)造底部。杯形的飛輪14由此構(gòu)造空腔13，其可利用蓋12來封閉。
[0031]飛輪14的變速器側(cè)的連結(jié)通過傳統(tǒng)的、由現(xiàn)有技術(shù)已知的聯(lián)結(jié)裝置11實現(xiàn)，其在圖1中僅示意性地示出。這樣的聯(lián)結(jié)裝置(例如離合器、適配器板、彎曲板等)由現(xiàn)有技術(shù)已知并且這里不另外來說明。
[0032]在圖1中僅示出曲軸-起動器發(fā)電機(jī)的罩殼8、9以及環(huán)形的定子7和轉(zhuǎn)子6?？梢砸詡鹘y(tǒng)的方式來實施的另外的部件(例如電氣接頭、可能的冷卻管路)等為了簡化圖示未被示出。