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Dokumentenidentifikation DE102009050828A1 28.04.2011
Titel Triebstrangadapter
Anmelder Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 Stuttgart, DE
Erfinder Burgers, Chris, 71229 Leonberg, DE
DE-Anmeldedatum 27.10.2009
DE-Aktenzeichen 102009050828
Offenlegungstag 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse B60K 17/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20091027,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse B60K 6/40  (2007.10)  A,  L,  I,  20091027,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Ein Triebstrangadapter, zur drehfesten Kopplung eines Verbrennungsmotors mit einem Getriebe in einem Fahrzeug-Triebstrang, indem der Triebstrangadapter mittels eines ersten Flanschs mit dem Verbrennungsmotor und mittels eines zweiten Flanschs mit dem Getriebe verbindbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Triebstrangadapter (2, 2a, 2b, 2c) eine vorgebbare Beabstandung von Verbrennungsmotor (1) und Getriebe (3) realisiert, wodurch eine wahlweise Ausstattung des Triebstrangs mit wenigstens zwei unterschiedlichen Komponenten (21, 22, 23) vermittels des Triebstrangadapters realisierbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Triebstrangadapter, zur drehfesten Kopplung eines Verbrennungsmotors mit einem Getriebe in einem Fahrzeug-Triebstrang.

Die US 5,524,508 offenbart einen Adapter zur Kopplung eines Verbrennungsmotors an unterschiedliche Getriebe.

Aus der EP 1 469 233 B1 ist ein Adapter bekannt, der ein Getriebegehäuse an verschiedene Verbrennungsmotoren ankoppeln kann. Dabei kann der Adapter auch ein Gehäuse für den Anlasser des Verbrennungsmotors umfassen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen derartige Adapter universeller einsetzbar zu machen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch den Triebstrangadapter eine vorgebbare Beabstandung zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe zu schaffen. Dadurch wird ein definierter Package-Raum im Triebstrang gebildet. In diesen Raum werden nun wahlweise unterschiedliche Komponenten eingesetzt. Dabei bedeutet wahlweise, dass wenigstens zwei unterschiedliche Komponenten einsetzbar sind, von denen jedoch wenigstens eine nicht verwendet wird. Anders ausgedrückt, ermöglicht die Verwendung des Triebstrangadapters die Darstellung verschiedener Triebstränge, welche jedoch alle dieselben äußeren Abmessungen aufweisen. Insbesondere müssen für verschiedene, d. h. mit unterschiedlichen Komponenten ausgestattete, Triebstränge im Fahrzeug keine unterschiedlichen Befestigungs- bzw.

Anbindungspunkte vorgehalten werden. Die jeweils für einen speziellen Triebstrang ausgewählte Komponente bzw. Komponenten werden vermittels des Triebstrangadapters im Triebstrang angeordnet. Somit wird in vorteilhafter Weise eine Verwendung von unterschiedlichen Komponenten im Triebstrang ermöglicht, ohne dabei jeweils die äußeren Abmessungen bzw. die Dimensionierung des Triebstrangs ändern zu müssen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Einrichtung eines Fahrzeuges mit einem Triebstrang, bei dem unterschiedliche Komponenten eingesetzt werden. Dabei ist wenigstens eine dieser Komponenten als aktive Komponente derart ausgebildet, z. B. als Elektromaschine bzw. -motor, dass tatsächlich ihrer Art nach verschiedene Triebstränge darstellbar sind.

Die wahlweise Aufnahme unterschiedlicher Komponenten durch den Triebstrangadapter ist auf vielförmige Weise realisierbar. Insbesondere kann der Triebstrangadapter derart ausgebildet sein, dass für sämtliche einsetzbaren Komponenten geeignete Aufnahme- bzw. Anschlussmöglichkeiten bereitgestellt werden. Genutzt werden jedoch nur diejenigen Aufnahme- bzw. Anschlussmöglichkeiten, welche für die jeweils ausgewählte Komponente bzw. Komponenten vorgesehen sind. Denkbar ist auch, dass zwei oder mehr verschiedene Gehäuse für den Triebstrangadapter vorgehalten werden, welche zur Aufnahme bzw. zum Anschluss einer bzw. mehrerer der wahlweise vorgesehenen Komponenten geeignet sind. Je nach gewünschter Ausstattung wird dann ein geeignetes Gehäuse ausgewählt und mittels der wie gewünscht selektierten Komponente bzw. Komponenten als spezifischer Triebstrangadapter realisiert. Dabei haben stets alle derartigen Gehäuse dieselben äußeren Abmessungen. Natürlich kann vermittels des Triebstrangadapters auch lediglich die drehfeste Kopplung des Verbrennungsmotors mit dem Getriebe vorgesehen sein, z. B. mittels einer entsprechenden Welle.

Besonders geeignet ist der Triebstrangadapter zur Realisierung von Triebsträngen mit unterschiedlichem Hybridisierungsgrad. Dazu umfassen die Komponenten vorzugsweise wenigstens zwei unterschiedliche Elektromaschinen. Beispielsweise ist eine erste, „große” Elektromaschine zur Realisierung eines Vollhybrid-Triebstrangs mit der Möglichkeit rein elektrisch zu fahren vorgesehen. Eine zweite, „kleine” Elektromaschine ist zur Realisierung eines Mildhybrid-Triebstrangs mit lediglich unterstützender Elektromaschine vorgesehen. Unabhängig davon, ob der Triebstrang als Mildhybrid oder als Vollhybrid ausgebildet ist, ergeben sich jeweils identische Abmessungen und dieselben Befestigungs- bzw. Anbindungspunkte beim auszustattenden Fahrzeug.

Mit Vorteil wird vorgeschlagen, dass als Komponente für den Triebstrangadapter wenigstens ein Kurbelwellenlager vorgesehen ist. Falls beispielsweise ein herkömmlicher Triebstrang ohne Hybridisierung realisiert werden soll, wird somit in vorteilhafter Weise eine Abstützung der Kurbelwelle bewirkt, da der Triebstrangadapter in diesem Fall keine weiteren Komponenten umfasst. Anders ausgedrückt tritt die Kurbelwelle bzw. eine Welle vom Verbrennungsmotor nun durch den Triebstrangadapter hindurch, zum Anschluss an das Getriebe. Natürlich können wahlweise auch mehrere Kurbelwellenlager vorgesehen sein.

Besonders vorteilhaft eingesetzt wird der Triebstrangadapter in dem Fall, dass das Getriebe zusätzlich zur Kardanwelle eine Vortriebswelle umfasst, zum Antrieb einer weiteren Achse des Fahrzeuges. Eine derartige Vortriebswelle zweigt üblicherweise mit einem definierten Winkel gegenüber der Fahrtrichtung vom Getriebe ab, und ist an ein Achsgetriebe bzw. Differential der weiteren Achse angebunden. Falls nun zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe unterschiedlich dimensionierte Komponenten vorgesehen werden sollen, so muss entweder das Achsgetriebe an unterschiedlichen Stellen angeordnet werden, um den Winkel der Vortriebswelle gegenüber der Fahrtrichtung konstant zu halten. Oder aber dieser Winkel muss variiert werden. Beides ist jeweils mit hohem konstruktivem Aufwand verbunden. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Triebstrangadapters sind nun Getriebe und Vortriebswelle als einheitliches Modul realisierbar. Somit kann beispielsweise der Hybridisierungsgrad des Triebstrangs einfach über eine wahlweise Ausstattung des Triebstrangadapters mit unterschiedlichen Elektromaschinen realisiert werden.

Die bevorzugte Einsatzform der Erfindung umfasst einen Verbrennungsmotor im Bereich der Vorderachse des Fahrzeuges, wobei der Triebstrangadapter den Verbrennungsmotor mit dem Getriebe koppelt und die Abtriebswelle des Getriebes zum Antrieb der Hinterachse des Fahrzeuges vorgesehen ist, und wobei eine Vortriebswelle zum Antrieb der Vorderachse derart vorgesehen ist, dass das Vorderachsgetriebe bzw. Differential im Bereich des Verbrennungsmotors angeordnet ist.

Noch universeller einsetzbar wird der Triebstrangadapter, wenn dessen erster Flansch derart ausgebildet ist, dass er mit unterschiedlichen Verbrennungsmotoren verbunden werden kann. Hierzu weist er beispielsweise entsprechende Ausnehmungen/Bohrungen bzw. Befestigungselemente für die verschiedenen Verbrennungsmotoren auf. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Flansch des Triebstrangadapters zur Verbindung mit verschiedenen Getrieben vorgesehen sein. Auch hierbei können wieder unterschiedliche Ausnehmungen/Bohrungen bzw. Befestigungselemente vorgesehen sein, zur Anbindung an ein jeweiliges Getriebe.

Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Dabei zeigt 1 schematisch eine besonders vorteilhafte Einsatzform des erfindungsgemäßen Triebstrangadapters, und 2 beispielhaft drei unterschiedliche Ausprägungen des Triebstrangadapters.

1 zeigt schematisch einen Triebstrang für ein Fahrzeug. Der Triebstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 1, ein Getriebe 3 und eine Kardanwelle 4. In dieser Einsatzform ist der Verbrennungsmotor 1 im Bereich der Vorderachse des Fahrzeuges angeordnet und über einen ersten Flansch F1 mit dem Triebstrangadapter 2 verbunden. Der Triebstrangadapter 2 ist über einen zweiten Flansch F2 mit dem Getriebe 3 verbunden.

Der Triebstrangadapter 2 koppelt also den Verbrennungsmotor 1 mit dem Getriebe 3. Die Kardanwelle 4 verbindet die Abtriebswelle des Getriebes 3 mit einem Achsgetriebe bzw. Differential 5 einer Achse des Fahrzeuges, hier mit der Hinterachse 6.

Optional weist das Getriebe 3 eine Vortriebswelle 7 auf. Die Vortriebswelle 7 erstreckt sich zu einem weiteren Achsgetriebe bzw. Differential 8, zum Antrieb einer weiteren Achse des Fahrzeuges, hier der Vorderachse 9.

Gemäß 2 sind beispielhaft drei mögliche Ausprägungen des Triebstrangadapters 2 dargestellt. Alle drei Ausprägungen gemäß 2a, 2b und 2c weisen jeweils eine identische Länge von l auf und umfassen einen ersten Flansch F1, zur Anbindung an einen Verbrennungsmotor 1, sowie einen zweiten Flansch F2, zur Anbindung an ein Getriebe 3. Beim Einsatz jedes der beispielhaft dargestellten Triebstrangadapter ergibt sich also ein Triebstrang gleicher Länge und mit identischen Befestigungs- bzw. Anbindungspunkten im Fahrzeug in dem der Triebstrang eingebaut werden soll. Durch jeden Triebstrangadapter wird also eine vorgebbare Beabstandung von Verbrennungsmotor 1 und Getriebe 3 um etwa die Länge l bewirkt.

Durch den Einsatz eines jeweiligen Triebstrangadapters gemäß 2a, 2b oder 2c ergeben sich nun wahlweise unterschiedlich ausgestattete Triebstränge für ein Fahrzeug. Der gemäß 2a vorgesehene Triebstrangadapter 2a umfasst lediglich ein Kurbelwellenlager 21. Das Kurbelwellenlager 21 stützt die Kurbelwelle bzw. ein Welle des Verbrennungsmotors 1 ab, die durch den Triebstrangadapter 2a hindurch tritt, um das Getriebe 3 drehfest anzubinden. Alternativ ist ein Triebstrangadapter gemäß 2b einsetzbar. Dieser Triebstrangadapter 2b weist eine erste, kleine Elektromaschine 22 auf. Die Elektromaschine 22 ist drehfest über den Flansch F1 an den Verbrennungsmotor 1 angebunden. Von der Elektromaschine 22, welche den Raum im Triebstrangadapter 2b lediglich teilweise ausfüllt, ist sodann eine weitere (nicht dargestellte) Welle vorgesehen, zur drehfesten Anbindung der Elektromaschine 22 an das Getriebe 3. Hierzu wird der Flansch F2 eingesetzt. Dabei kann auch ein weiteres Kurbelwellenlager zur Abstützung der Welle vorgesehen sein die sich zwischen der Elektromaschine 22 und dem Getriebe 3 erstreckt. Eine weitere Realisierung gemäß 2c sieht eine zweite, große Elektromaschine 23 vor. Diese Elektromaschine erstreckt sich vom ersten Flansch F1 bis zum zweiten Flansch F2. Anders ausgedrückt ist hier keine zusätzliche Welle im Triebstrangadapter 2c erforderlich. Beim Einsatz des Triebstrangadapters 2c erfolgt die drehfeste Verbindung zwischen Verbrennungsmotor 1 und Getriebe 3 also über die zweite Elektromaschine 23. Hierfür sind wiederum die Flansche F1 und F2 vorgesehen.

Der Einsatz von Kurbelwellenlager 21, erster Elektromaschine 22 und zweiter Elektromaschine 23 ist dabei lediglich beispielhaft zu verstehen. Insbesondere können alternativ bzw. zusätzlich zu Kurbelwellenlagern und/oder Elektromaschinen alternativ oder zusätzlich weitere Komponenten eingesetzt werden. Die Größe der Komponenten ist nur durch die Abmessungen, und insbesondere die Länge l, des Triebstrangadapters 2 beschränkt. Vorzugsweise weist der Triebstrangadapter 2 dabei eine solche Länge l auf, welche gerade die Unterbringung der größten Komponente ermöglicht mit welcher eine wahlweise Ausstattung des Triebstrangadapters 2 vorgesehen ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • US 5524508 [0002]
  • EP 1469233 B1 [0003]


Anspruch[de]
Triebstrangadapter, zur drehfesten Kopplung eines Verbrennungsmotors mit einem Getriebe in einem Fahrzeug-Triebstrang, indem der Triebstrangadapter mittels eines ersten Flanschs mit dem Verbrennungsmotor und mittels eines zweiten Flanschs mit dem Getriebe verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebstrangadapter (2, 2a, 2b, 2c) eine vorgebbare Beabstandung von Verbrennungsmotor (1) und Getriebe (3) realisiert, wodurch eine wahlweise Ausstattung des Triebstrangs mit wenigstens zwei unterschiedlichen Komponenten (21, 22, 23) vermittels des Triebstrangadapters realisierbar ist. Triebstrangadapter nach Anspruch 1, aufweisend ein Gehäuse das zur wahlweisen Aufnahme wenigstens zweier unterschiedlicher Komponenten geeignet ist. Triebstrangadapter nach Anspruch 2, wobei die Länge (l) des Gehäuses in etwa der Länge der größten aufzunehmenden Komponente entspricht. Triebstrangadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Komponenten wenigstens zwei unterschiedliche Elektromaschinen (22, 23) umfassen. Triebstrangadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Komponente wenigstens ein Kurbelwellenlager (21) vorgesehen ist. Triebstrangadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Flansch (F1) zur Verbindung mit verschiedenen Verbrennungsmotoren vorgesehen ist. Triebstrangadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Flansch (F2) zur Verbindung mit verschiedenen Getrieben vorgesehen ist. Fahrzeug-Triebstrang, mit einem Triebstrangadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Getriebe (3) mit einer Kardanwelle (4) zum Antrieb einer ersten Achse (6) und eine Vortriebswelle (7) zum Antrieb einer weiteren Achse (9) des Fahrzeuges.






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