(57)【要約】流体式連結装置（１２）、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置（１４）と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、更には、ケーシング装置（１４）と共同回転のために接続されているロータ装置（６４）とステータ装置（７８）とを含んでいる電気機械（６２）を含んでいて、更にはステータ装置（７８）が、流体式連結装置（１２）を少なくとも領域的に包囲するケーシング（７４）にて支持されているという駆動システムにおいて、ケーシング（７４）が、このケーシングにてステータ装置（７８）を支持する領域（７６；８８）に、冷却媒体通路装置（８０）を有することが考慮されている。
2004528800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  流体式連結装置（１２）、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置（１４）と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、
−  ケーシング装置（１４）と共同回転のために接続されているロータ装置（６４）とステータ装置（７８）とを含んでいる電気機械（６２）を含んでいて、更にはステータ装置（７８）が、流体式連結装置（１２）を少なくとも領域的に包囲するケーシング（７４）にて支持されているという駆動システムにおいて、
ケーシング（７４）が、このケーシングにてステータ装置（７８）を支持する領域（７６；８８）に、冷却媒体通路装置（８０）を有することを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
ステータ装置（７８）がケーシング（７４）の半径方向外側部分（８８）にて支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
軸方向に突出するステータ支持部分（７６）がケーシング（７４）に設けられていること、及び、ステータ装置（７８）がステータ支持部分（７６）の外周領域にて支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項４】
冷却媒体通路装置（８０）が機関冷却循環路に接続するために設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項５】
ケーシング（７４）が変速機ケーシングであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項６】
−  流体式連結装置（１２）、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置（１４）と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、
−  ケーシング装置（１４）と共同回転のために接続されているロータ装置（６４）とステータ装置（７８）とを含んでいる電気機械（６２）を含んでいて、
オプションとして請求項１〜５の１つ又は複数の構成要件と結び付けられる駆動システムにおいて、
ケーシング装置（１４）に、好ましくはリング状に形成されている少なくとも１つの連結要素（２２）が固定されていて、この連結要素が少なくとも１つの連結機構（２４）を支持していること、及び、ロータ装置（６４）がその少なくとも１つの連結要素（２２）にて支持されていることを特徴とする駆動システム。
【請求項７】
少なくとも１つの連結要素（２２）が、この連結要素にて少なくとも１つの連結機構（２４）の半径方向外側の領域に、ロータ支持部分（９０）を有していることを特徴とする、請求項６に記載の駆動システム。
【請求項８】
−  流体式連結装置（１２）、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置（１４）と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、
−  ケーシング装置（１４）と共同回転のために接続されているロータ装置（６４）とステータ装置（７８）とを含んでいる電気機械（６２）を含んでいて、更にはロータ装置（６４）が、ケーシング装置（１４）と溶接により接続されている少なくとも１つのロータ支持要素（７０）にて支持されていて、
オプションとして請求項１〜７の１つ又は複数の構成要件と結び付けられる駆動システムにおいて、
ロータ支持要素（７０）が、軸方向に間隔をもって互いに位置している２つの領域にてケーシング装置（１４）と溶接により接続されていることを特徴とする駆動システム。
【請求項９】
ロータ装置（６４）が軸方向で実質的に少なくとも２つの溶接領域の間に位置していることを特徴とする、請求項８に記載の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体式連結装置（ハイドロダイナミック連結装置）、特に流体式トルクコンバータを含んでいる駆動システムに関し、この流体式連結装置は、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、この際、更にこの駆動システムは、ケーシング装置と共同回転のために接続されているロータ装置とステータ装置とを含んでいる電気機械を含んでいて、この際、ステータ装置は、流体式連結装置を少なくとも領域的に包囲するケーシングにて支持されている。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１から、電気機械のロータ装置が流体式トルクコンバータのケーシング装置と半径方向外側領域で接続されている駆動システムが知られている。この際、ロータ支持体はケーシング装置に溶接されている。ステータ装置は例えば変速機の非周回部分に固定されている。
【０００３】
下記特許文献２は類似する駆動システムを示していて、この駆動システムにおいてロータ装置は、流体式連結装置を相対回転不能な状態で駆動軸に連結する要素と共に駆動軸にネジ固定されている。ステータ装置は、流体式連結装置を半径方向外側で包囲し且つ変速機をも支持するケーシングにて支持されている。
【０００４】
【特許文献１】
ドイツ特許出願公開第19945475号明細書
【特許文献２】
ドイツ特許出願公開第10048843号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、簡単で且つコンパクトな構造で電気機械の改善効率を提供する駆動システムを紹介することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題は、本発明に従い、以下の駆動システムにより解決される。即ち、駆動システムが、流体式連結装置、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、この際、更にこの駆動システムは、ケーシング装置と共同回転のために接続されているロータ装置とステータ装置とを含んでいる電気機械を含んでいて、この際、ステータ装置が、流体式連結装置を少なくとも領域的に包囲するケーシングにて支持されているという駆動システムである。
【０００７】
本発明に従う駆動システムにおいて、ケーシング内には、このケーシングにてステータ装置を支持する領域に、冷却媒体通路装置が設けられている。
【０００８】
ステータ装置をも支持されているケーシングの領域に冷却媒体通路装置を提供することにより、一般的に通電により励磁されるステータ装置の領域から熱がより強く排出され得て、このことは、稼動状態にある電気機械の改善効率に寄与する。このことは、特に、この種の駆動システムの本質的な構成要素がケーシングにより包囲されていて、周囲空気における伝達により熱が減少されてのみ排出され得る場合に有利である。
【０００９】
特に簡単に構成すべきであり且つ流体式連結装置のためにも比較的多くの構成空間をとどめる装置は、ステータ装置がケーシングの半径方向外側部分にて支持されていることを意図させ得る。電気機械がアウタロータ機械の形式で形成されるべき場合、軸方向に突出するステータ・支持部分がケーシングに設けられていて、その際にその外周領域にてステータ装置が支持されていると有利である。
【００１０】
更に本発明に従う駆動システムでは、冷却媒体通路装置が機関冷却循環路に接続するために設けられていることが考慮されている。当然のことであるが電気機械のためには別個の冷却媒体循環路も提供され得る。
【００１１】
ケーシングは、好ましくは変速機ケーシングである。
【００１２】
他の観点に従い、本発明は以下の駆動システムを意図している。即ち、駆動システムが、流体式連結装置、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、更に、ケーシング装置と共同回転のために接続されているロータ装置とステータ装置とを含んでいる電気機械を含んでいるという駆動システムである。
【００１３】
本発明に従い、ケーシング装置には、好ましくはリング状に形成されている少なくとも１つの連結要素が固定されていて、この連結要素が少なくとも１つの連結機構を支持していること、及び、ロータ装置がその少なくとも１つの連結要素にて支持されていることが更に考慮されている。
【００１４】
つまりこの構成では、少なくとも１つの連結要素に二重機能が付与されていて、この連結要素は、この連結要素の１つの又は複数の連結機構を用い、駆動軸に対する連結のために設けられている。このことは構造を簡素化する。
【００１５】
この際、本発明に従い、少なくとも１つの連結要素が、この連結要素にて少なくとも１つの連結機構の半径方向外側の領域に、ロータ支持部分を有していることが更に考慮されている。
【００１６】
他の観点に従い、本発明は以下の駆動システムを意図している。即ち、駆動システムが、流体式連結装置、特に流体式トルクコンバータを含んでいて、この流体式連結装置が、駆動軸と共同回転のために接続すべきケーシング装置と、変速機装置と駆動接続状態にもたらすべき従動機構とを有し、更に、ケーシング装置と共同回転のために接続されているロータ装置とステータ装置とを含んでいる電気機械を含んでいるという駆動システムである。
【００１７】
この駆動システムでは、本発明の他の観点に従い、ロータ装置が、ケーシング装置と溶接により接続されている少なくとも１つのロータ支持要素にて支持されていることが更に考慮されている。この少なくとも１つのロータ支持要素は、軸方向に間隔をもって互いに位置している２つの領域にてケーシング装置と溶接により接続されている。
【００１８】
この方式により、ロータ装置とケーシング装置との間の極めて安定した連結が考慮されていて、それにより、特に、ロータ装置を介してトルクが駆動トレインに導入されるべき場合においても、力作用により誘起されるケーシング装置の領域内の変形が明らかに減少され得る。
【００１９】
本発明に従う駆動システムのこの構成では、ロータ装置が軸方向で実質的に少なくとも２つの溶接領域の間に配設されていることが更に考慮されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、有利な構成形態に基づく添付の図面に関連し、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１には本発明に従う駆動システムが全体として符号１０で示されている。この駆動システム１０は流体式連結装置（ハイドロダイナミック連結装置）として流体式トルクコンバータ１２を含んでいる。この流体式トルクコンバータ１２はケーシング装置１４を有し、このケーシング装置１４の方はケーシングカバー１６並びにポンプホイールシェル１８を含んでいる。ケーシングカバー１６はその半径方向内側領域においてガイドジャーナル２０を支持し、このガイドジャーナル２０は回転軸線Ａに対して同心に配設されていて、非図示の駆動軸、例えば内燃機関のクランクシャフトにおいて対応的に形作られている穴に取り付けられ得る。更にケーシングカバー１６は、例えばリング状に形成されていてこのケーシングカバー１６に溶接されている連結要素２２を支持している。この連結要素２２の方は、その半径方向外側領域で、周方向において回転軸線Ａを中心に配分され、例えばナット要素により形成されている複数の連結機構２４を支持している。これらの連結機構２４内には固定ネジ２６が捩じ込まれ、これらの固定ネジ２６により、例えばフレックスプレートとして形成されている連結ディスク２８の半径方向外側領域が連結要素２２に結合され、それによりケーシング装置１４に結合される。またこの連結ディスク２８はその半径方向内側領域において周知の方式により駆動軸にネジ固定されている。
【００２２】
ポンプホイールシェル１８は、ケーシング内部３０に向かう側において複数のポンプホイール羽根３２を支持している。ポンプホイールシェル１８は、その半径方向内側領域において、ケーシング端壁３４を通じて延びているポンプホイールハブ３６と固定接続されている。
【００２３】
ケーシング内部３０には更に全体として符号３８で示されているタービンホイール（タービンライナー）が設けられている。タービンホイール３８はタービンホイールシェル４０を含んでいて、このタービンホイールシェル４０は半径方向内側領域においてタービンホイールハブ４２に結合されていて、更には複数のタービンホイール羽根４４を支持している。タービンホイールハブ４２は、周知の方式により、ポンプホイールハブ３６に対して同心に延びている非図示の従動機構、例えば変速機入力軸と楔状噛合部により相対回転不能な状態で連結されている。
【００２４】
タービンホイール３８と、実質的にポンプホイールシェル１８とポンプホイール羽根３２とポンプホイールハブ３６とを含んでいるポンプホイール（ポンプインペラ）４６との間にはガイドホイール（ステータ）４８が配設されている。ガイドホイールリング５０はその外周領域において複数のガイドホイール羽根５２を支持し、更に、フリーホイール装置（ワンウェイクラッチ装置）５４を介し、非図示の支持要素、例えば支持中空軸において、このガイドホイールリング５０がガイドホイール羽根５２と共に回転軸線Ａを中心に一方の方向では回転可能であるが他方の方向では回転に抗して遮断されているように支持されている。
【００２５】
更に指摘すべきこととして、流体式トルクコンバータ１２が、全体として符号５６で示されていてクラッチピストン５８を備えたロックアップクラッチ装置（ブリッジングクラッチ装置）を有するということが挙げられる。クラッチピストン５８は流体圧力の対応する増加によりケーシングカバー１６の方向に押し付け可能であり、それにより、タービンホイール３８と相対回転不能な状態で連結されていて摩擦ライニングを支持しているディスク６０を介し、ケーシング装置１４とタービンホイール３８との間の直接的な機械的トルク伝達接続が、それ以外の場合に構成される流体循環を少なくても部分的にブリッジングしながら確立され得る。
【００２６】
更に本発明に従う駆動システムは、全体として符号６２で示されている電気機械を有する。この電気機械６２はロータ装置６４を含んでいる。このロータ装置６４は、例えば、互いに隣接し合う多数の金属板要素６６を有し、これらの金属板要素６６は、図示された例ではそれらの内周側において複数の永久磁石６８を支持している。ロータ装置６４は、例えばリング状に形成されているロータ支持要素７０に例えば複数の捩込ボルト７２により固定されている。ロータ支持要素７０の方は、図１に描かれている構成例では、ケーシングカバー１６において半径方向外側にあり実質的に軸方向に延びている部分７３と溶接により結合されている。
【００２７】
流体式トルクコンバータ１２を実質的に完全に収納するケーシング７４は、その軸方向の端壁３４において、軸方向に突出するステータ支持部分７６を有する。このステータ支持部分７６は周方向において回転軸線Ａを中心にリング状に連続し得るが、複数の部分を含むことも可能である。ステータ支持部分７６の外周側には電気機械６２のステータ装置７８が支持されていて、このステータ装置７８は、周知の方式により、ヨークに支持されている巻線を有し得る。ここでステータ装置７８は直接的にロータ装置６４の半径方向内側に位置し、その結果、この電気機械６２はアウタロータ機械の形式で構成されている。
【００２８】
更に図１では、ステータ支持部分７６内に冷却媒体通路装置８０が設けられていることが見てとれる。この冷却媒体通路装置８０は、ホース接続部８２を通じ、例えば機関冷却循環路に接続され得るが、また別個の冷却循環路にも接続され得る。冷却媒体通路装置８０を通じて冷却媒体を導くことにより、電気機械６２の領域からそこで発生される熱を排出することが配慮されている。このことは、図１で見ることのできる装置において特に重要であり、その理由は、その領域では電気機械６２も流体式トルクコンバータ１２もケーシング７４により実質的に完全に包囲されていて、それにより周囲空気を用いた環流による熱排出が実質的に不可能であるためである。ケーシング７４は、例えば、流体式トルクコンバータ１２により駆動機関とトルク伝達接続状態にもたらされるべき非図示の変速機における変速機ケーシングの一部であり得る。ケーシング７４はその軸方向の開放側において例えば複数の捩込ボルト８４により機関ブロック８６等に捩込固定され得る。
【００２９】
図１に描かれている構成形態では極めてコンパクトな構成形式が達成され、この構成形式では、流体式トルクコンバータ１２が、従来の形式どおり、即ち例えば所謂フレックスプレートを使用して駆動軸に結合され得るということが配慮されている。それにも係らず電気機械６２により、例えば駆動機関を始動させるためにトルクが駆動トレインに導入され得る。当然のことであるが、電気機械６２により駆動トルクも提供され得る。駆動機関の回転稼動時には電気機械６２によりジェネレータの形式で電気エネルギーが獲得され、バッテリに蓄積され得る。
【００３０】
図１に描かれている装置の組み立ては次のように経過される。即ち、先ずステータ装置７８がステータ支持部分７６上に固定される。次にロータ装置６４が、ケーシング装置１４と既に溶接されているロータ支持要素７０と接続される。従ってここでは予め組み立てられたユニットが形成されていて、このユニットは流体式トルクコンバータ１２とロータ装置６４を含んでいる。その後、このユニットはケーシング７４内に挿入され、トルク伝達のために非図示の変速機と連結される。このようにして形成されたモジュールは、その後、軸方向において駆動機関へと導かれ、この駆動機関の駆動軸には既に連結ディスク２８が固定されている。それに引き続き、例えばケーシング７４内又は機関ブロック又は機関ケーシング内に設けられている開口部を通じ、捩込ボルト２６が取り入れられ並びに引き締められ得て、それにより駆動軸に対するケーシング装置１４の固定連結が達成され得る。
【実施例２】
【００３１】
本発明に従う駆動システム１０の変形例としての構成形態が図２に描かれている。以下、図１に関連して説明された構成形態に対し、その差異だけを説明する。
【００３２】
先ず見てとれることとして、ステータ装置７８は、最早そのために特別に設けられているステータ支持部分において支持されているのではなく、ケーシング７４においてほぼ円筒状に形成されている半径方向外側の領域８８に次のように装着されている。即ち、このステータ装置７８が軸方向で実質的にポンプホイールシェル１８とオーバーラップされるようにである。リング状に形成されているロータ支持要素７０はここではポンプホイールシェル１８に例えば溶接により固定されていて、その半径方向外側領域において再びロータ装置６４を支持していて、このロータ装置６４はここでは半径方向外側に向かって位置している永久磁石６８を有している。つまりここではインナロータ機械が提供されている。ここではケーシング７４の半径方向外側の領域８８内に冷却媒体通路装置７６が形成されていて、この冷却媒体通路装置７６はケーシング７４の軸方向の開放側に向かって開いていて、このように極めて簡単な方式で機関の冷却循環路に接続され得る。
【００３３】
図２に描かれている構成バリエーションではステータ装置７８が、ケーシング７４において周囲空気により包囲されている外側の領域に直接的に結合されているので、ステータ装置７８のために更に改善された冷却効果が提供され得る。
【実施例３】
【００３４】
実質的に図２に示された構成形態と一致する、図３に描かれている構成形態では、リング状のロータ支持要素７０が軸方向の端部領域においてケーシング装置１４或いはポンプホイールシェル１８と溶接により接続されているだけではなく、他方の軸方向の端部領域、即ちケーシングカバー１６とポンプホイールシェル１８の接続部の近傍に位置する軸方向の端部領域においても、リング状のロータ支持要素７０が、溶接により、ケーシング装置１４、この図示した例ではポンプホイールシェル１８に結合されている。軸方向で互いにずらされて位置するこれらの両方の溶接領域間に実質的にロータ装置６４が位置している。従って、ケーシング装置１４の領域における転倒モーメントの発生の危険性或いは余分な変形の発生の危険性を伴うことなくケーシング装置１４に対するロータ装置６４の極めて安定した結合が達成される。
【実施例４】
【００３５】
本発明に従う駆動システム１０の他の変形例としての構成形態が図４に描かれている。ここでも実質的に前述の構成形態に対して生じる差異だけを説明するものとする。
【００３６】
先ず見てとれることとして、この構成形態では電気機械６２が駆動機関或いは駆動機関の機関ブロック８６の近傍に配設されていて、実質的にケーシング装置１４のケーシングカバー１６と軸方向でオーバーラップされている。ステータ装置７８は、再び、ケーシング７４において半径方向外側に位置し且つ実質的に円筒状である領域８８に固定されている。ロータ装置６４は再びステータ装置７８の半径方向内側に位置し、それによりここでも再びインナロータタイプの電気機械６２が設けられている。
【００３７】
図４では、リング状の連結要素２２が、この連結要素２２が連結機構２４を支持する領域を超え、半径方向外側に向かって延長されていて、そこでロータ支持部分９０を形成している。この際、例えばリング状としても又は複数の突出部を有するタング状としても形成されるこのロータ支持部分９０には、ロータ装置６４が例えば再び捩込ボルト等により固定され得る。この形式により、極めて簡単に構成すべきであり且つコンパクトにも形成される装置が達成され、この装置では更にステータ装置のために極めて良好な冷却機能が提供され得る。
【００３８】
本発明により、コンパクトな構成で、流体式連結装置、例えば流体式トルクコンバータと、クランクシャフト・スタータ・ジェネレータの形式で作用し且つ良好に冷却することのできる電気機械とのケーシング内への組み込みが可能である。当然のことであるが、図面に示されているように、様々な領域で本発明に従う駆動システムが異なって形成され得る。つまり図示された流体式トルクコンバータはこの種のトルクコンバータの一例にすぎない。当然のことであるがここでトルクコンバータに代わり基本的に流体クラッチの使用も達成される。また例えば、図１に描かれた構成バリエーションにおいてケーシングのステータ支持部分が、図面から見てとれる組込構成に代わり、別個の構成部材として形成され得ることも当然のことである。更に当然のことであるが、様々な機関ブロック或いは様々な変速機装置に適合させ、図面で見てとれるケーシングは様々な形状を有し得る。しかし、このケーシングの簡単な構造上の構成に基づき、変速機ケーシングの一部であることが好ましい。更に指摘すべきこととして、当然のことであるが冷却媒体通路装置が、通路ガイドに関し、例えば屈曲（蛇行）状の配置構成のような様々な配置構成を有し得ることが挙げられる。更に当然のことであるが複数の冷却媒体流入開口部或いは冷却媒体流出開口部が設けられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１構成形態に従う、本発明に従う駆動システムの部分・軸方向断面を示す図である。
【図２】選択的な構成形態の、図１に対応する図である。
【図３】選択的な構成形態の、図１に対応する他の図である。
【図４】選択的な構成形態の、図１に対応する他の図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    駆動システム
１２    流体式連結装置（流体式トルクコンバータ）
１４    ケーシング装置
１６    ケーシングカバー
１８    ポンプホイールシェル
２０    ガイドジャーナル
２２    連結要素
２４    連結機構
２６    固定ネジ
２８    連結ディスク
３０    ケーシング内部
３２    ポンプホイール羽根
３４    ケーシング端壁
３６    ポンプホイールハブ
３８    タービンホイール
４０    タービンホイールシェル
４２    タービンホイールハブ
４４    タービンホイール羽根
４６    ポンプホイール
４８    ガイドホイール
５０    ガイドホイールリング
５２    ガイドホイール羽根
５４    フリーホイール装置
５６    ロックアップクラッチ装置
５８    クラッチピストン
６０    ディスク
６２    電気機械
６４    ロータ装置
６６    金属板要素
６８    永久磁石
７０    ロータ支持要素
７２    捩込ボルト
７３    ケーシングカバー１６の部分
７４    ケーシング
７６    ステータ支持部分
７８    ステータ装置
８０    冷却媒体通路装置
８２    ホース接続部
８４    捩込ボルト
８６    機関ブロック
８８    ケーシング７４の領域
９０    ロータ支持部分
Ａ      回転軸線
【国際公開パンフレット】
2004528800.tif 000003
2004528800.tif 000004
2004528800.tif 000005
2004528800.tif 000006
2004528800.tif 000007
2004528800.tif 000008
2004528800.tif 000009
2004528800.tif 000010
2004528800.tif 000011
2004528800.tif 000012
2004528800.tif 000013
2004528800.tif 000014
2004528800.tif 000015
2004528800.tif 000016
2004528800.tif 000017
2004528800.tif 000018
2004528800.tif 000019
2004528800.tif 000020
2004528800.tif 000021
2004528800.tif 000022
2004528800.tif 000023
【国際調査報告】
2004528800.tif 000024
2004528800.tif 000025
2004528800.tif 000026
2004528800.tif 000027
2004528800.tif 000028
2004528800.tif 000029
2004528800.tif 000030
2004528800.tif 000031