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DE102009000591A1 - driving means - Google Patents

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DE102009000591A1
DE102009000591A1 DE102009000591A DE102009000591A DE102009000591A1 DE 102009000591 A1 DE102009000591 A1 DE 102009000591A1 DE 102009000591 A DE102009000591 A DE 102009000591A DE 102009000591 A DE102009000591 A DE 102009000591A DE 102009000591 A1 DE102009000591 A1 DE 102009000591A1
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DE
Germany
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housing
drive device
electric machine
cooling
air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009000591A
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German (de)
Inventor
Denis Kern
Andreas Herzberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Abstract

Antriebseinrichtung, vorzugsweise Hybridantriebseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend vorzugsweise eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges, wenigstens ein Gehäuse (9), wenigstens eine in dem wenigstens einen Gehäuse (9) angeordnete Elektromaschine (5) mit einem Stator (6) und einem Rotor (7), wobei das wenigstens eine Gehäuse (9) mit wenigstens einer Kühlrippe versehen ist, um die Kühlung der wenigstens einen Elektromaschine (5) zu verbessern.Drive device, preferably hybrid drive device, in particular for a motor vehicle, comprising preferably an internal combustion engine, in particular for driving the motor vehicle, at least one housing (9), at least one in the at least one housing (9) arranged electric machine (5) with a stator (6) and a rotor (7), wherein the at least one housing (9) is provided with at least one cooling fin in order to improve the cooling of the at least one electric machine (5).

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The present invention relates to a drive device according to the Preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Antriebseinrichtungen, vorzugsweise Hybridantriebseinrichtungen, insbesondere mit einer Verbrennungskraftmaschine, und einer Elektromaschine werden beispielsweise eingesetzt, um Kraftfahrzeuge anzutreiben. Die als Motor und Generator fungierenden Elektromaschine in dem Kraftfahrzeug weist eine Achse oder Welle mit einem daran angeordnete Stator oder Rotor auf. Der Stator oder Rotor gibt Abwärme ab. Aus diesem Grund ist eine ausreichende Kühlung der Elektromaschine erforderlich.Driving means preferably hybrid drive devices, in particular with a Internal combustion engine, and an electric machine, for example used to power motor vehicles. The as engine and generator functioning electric machine in the motor vehicle has an axis or shaft with a stator or rotor disposed thereon. Of the Stator or rotor releases waste heat. That's why sufficient cooling of the electric machine required.

Die Antriebseinrichtung weist ein Gehäuse auf, in der die Elektromaschine angeordnet ist bzw. das Bestandteil der Elektromaschine ist. Bei einem offenen Gehäuse mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung wird von einer Strömungsmaschine, z. B. ein Gebläse, Luft durch das Gehäuse geleitet, um die Elektromaschine zu kühlen. Bei einem geschlossenen Gehäuse der Elektromaschine ist im Allgemeinen in das Gehäuse ein Kanal integriert, durch den eine Kühlflüssigkeit geleitet wird, um die Elektromaschine zu kühlen. Bei einem Einsatz der Antriebseinrichtung in einem Kraftfahrzeug hat die zuerst beschriebene Ausgestaltung mit einer Ein- und Auslassöffnung als offenes System den Nachteil, dass beispielsweise Schwallwasser in das Gehäuse eindringen kann. Aus diesem Grund kann, sofern die Elektromaschine in einem Bereich mit Schwallwasser eingesetzt wird, im Allgemeinen das offene System nicht verwendet werden oder es sind aufwendige Maßnahmen zum Schutz der Elektromaschine vor Schwallwasser erforderlich.The Drive device has a housing in which the electric machine is arranged or which is part of the electric machine. at an open housing with an inlet opening and an outlet port is from a turbomachine, for. B. a fan, air passed through the housing to to cool the electric machine. In a closed Housing of the electric machine is generally in the housing integrated a channel through which a cooling fluid is routed to cool the electric machine. At a Use of the drive device in a motor vehicle has the first described embodiment with an inlet and outlet opening as an open system the disadvantage that, for example, splash water can penetrate into the housing. Because of this, provided the electric machine is used in an area with splash water In general, the open system will not be used or These are expensive measures to protect the electric machine required before splash water.

Aus der JP 2006-230154 ist eine Elektromaschine mit einer Hohlachse und einem an der Hohlachse angeordneten Stator bekannt. Um den stationären Stator rotiert ein Rotor mittels einer Lagerung auf der Hohlachse. Ein Gebläse fördert Luft zur Kühlung durch die Hohlachse, um die Hohlachse und den Stator zu kühlen.From the JP 2006-230154 is an electric machine with a hollow shaft and a stator arranged on the hollow shaft known. A rotor rotates about the stationary stator by means of a bearing on the hollow axle. A fan delivers air for cooling through the hollow axle to cool the hollow axle and the stator.

Die DE 10 2006 040 117 A1 zeigt eine Hybridantriebseinheit für ein Kraftfahrzeug zum Einbau zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeuggetriebe, welche eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator aufweist und als Motor oder Generator betreibbar ist, wobei radial innerhalb der elektrischen Maschine mindestens eine schaltbare Kupplung angeordnet ist und das Fahrzeuggetriebe eine Getriebeeingangswelle und ein Getriebegehäuse aufweist, wobei das Kühlmittel, beispielsweise Kühlöl, im Wesentlichen zur Kühlung der Kupplung durch eine zentrale Kühlmittelversorgung vom Getriebe zur Hybridantriebseinheit zu- und abführbar ist und dass sich der zentralen Kühlmittelversorgung ein im Wesentlichen geschlossener Kühlmittelkreislauf anschließt, und dass im Bereich der Kupplung ein Druckausgleichraum vorgesehen ist, welcher vom Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufes durchströmbar ist.The DE 10 2006 040 117 A1 shows a hybrid drive unit for a motor vehicle for installation between an internal combustion engine and a vehicle transmission, which has an electric machine with a rotor and a stator and is operable as a motor or generator, wherein radially inside the electric machine at least one shiftable clutch is arranged and the vehicle transmission a Has the transmission input shaft and a transmission housing, wherein the coolant, for example cooling oil, substantially for cooling the clutch by a central coolant supply from the transmission to the hybrid drive unit and can be discharged and that the central coolant supply is followed by a substantially closed coolant circuit, and that in the Clutch a pressure compensation space is provided, which can be flowed through by the coolant of the coolant circuit.

Aus der DE 102 48 715 A1 ist ein Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem ersten und zweiten, sowohl als Motor als auch Generator betreibbaren elektrischen Maschine mit einem Stator und einem Rotor bekannt. Der Hybridantrieb weist Kühlkanäle auf, in denen Wasser oder Öl zirkuliert, das die von den elektrischen Maschinen abgegebene Wärmeenergie mittels eines Wärmetauschers an die Umgebung abgibt.From the DE 102 48 715 A1 is a hybrid drive for a motor vehicle with an internal combustion engine and a first and second, both operable as a motor and generator electric machine with a stator and a rotor known. The hybrid drive has cooling channels in which water or oil circulates, which releases the heat energy emitted by the electrical machines by means of a heat exchanger to the environment.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung, vorzugsweise Hybridantriebseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst vorzugsweise eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges, wenigstens ein Gehäuse, wenigstens eine in dem wenigstens einen Gehäuse angeordnete Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor, wobei das wenigstens eine Gehäuse mit wenigstens einer Kühlrippe versehen ist, um die Kühlung der wenigstens einen Elektromaschine zu verbessern. Die Antriebseinrichtung ist eine Hybridantriebseinrichtung mit einer Elektromaschine und einer Verbrennungskraftmaschine oder eine Antriebseinrichtung nur mit einer Elektromaschine.A Drive device according to the invention, preferably Hybrid drive device, in particular for a motor vehicle, preferably comprises an internal combustion engine, in particular for driving the motor vehicle, at least one housing, at least one arranged in the at least one housing Electric machine with a stator and a rotor, wherein the at least a housing provided with at least one cooling fin is to the cooling of at least one electric machine improve. The drive device is a hybrid drive device with an electric machine and an internal combustion engine or a drive device only with an electric machine.

Kühlrippen vergrößern die Oberfläche des Gehäuses, so dass dadurch die von der Elektromaschine abgegebene Wärme besser an die Umgebung abgeleitet werden kann.cooling fins enlarge the surface of the housing, so that thereby the heat emitted by the electric machine can be better deduced to the environment.

Insbesondere ist die wenigstens eine Kühlrippe an dem wenigstens einen Gehäuse außenseitig ausgebildet. Bei einem außenseitigen Anordnen der Kühlrippen an dem Gehäuse, die vorzugsweise einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sind, vergrößert sich die außenseitige Oberfläche des Gehäuses. Dadurch kann die Wärme besser an die Umgebung des Gehäuses abgeleitet werden.Especially is the at least one cooling fin on the at least one Housing formed on the outside. In an outside Arranging the cooling fins on the housing, preferably are integrally formed with the housing increases the outside surface of the housing. This allows the heat to better match the environment of the case be derived.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Kühlrippe im Wesentlichen in Längsrichtung des wenigstens einen Gehäuses oder in Richtung einer Achse einer Welle der Elektromaschine ausgebildet. Bei einem Ausrichten der Kühlrippen in Längsrichtung erfolgt die Ausrichtung bei einem Einbau der Antriebseinrichtungen in einem Kraftfahrzeug im Allgemeinen in Richtung einer Längsrichtung des Kraftfahrzeuges. Vorzugsweise wird das Gehäuse von der Fahrtluft umströmt, so dass dadurch aufgrund der Ausbildung der Kühlrippen eine besonders gute Kühlung des Gehäuses und damit der Antriebseinrichtung gewährleistet ist.In a further embodiment, the at least one cooling rib is formed substantially in the longitudinal direction of the at least one housing or in the direction of an axis of a shaft of the electric machine. When aligning the cooling ribs in the longitudinal direction, the alignment takes place in an installation of the drive means in a motor vehicle generally in the direction of a longitudinal direction of the motor vehicle. Preferably, the housing is flowed around by the travel air, so that a particularly good cooling of the housing and thus the drive device is ensured due to the formation of the cooling fins.

In einer zusätzlichen Variante ist die wenigstens eine Kühlrippe im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des wenigstens einen Gehäuses oder senkrecht zu einer Achse einer Welle der Elektromaschine ausgebildet.In an additional variant is the at least one cooling fin substantially perpendicular to a longitudinal direction of the at least a housing or perpendicular to an axis of a shaft the electric machine trained.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist die wenigstens eine Kühlrippe wabenartig oder noppenartig ausgebildet. Eine Wabengeometrie der wenigstens einen Kühlrippe hat den Vorteil, dass die Oberfläche besonders groß ist.In a complementary embodiment is the at least a cooling rib honeycomb or knob-like design. A honeycomb geometry having at least one cooling fin the advantage that the surface is particularly large.

Vorzugsweise ist die wenigstens eine Kühlrippe innenseitig an dem Gehäuse ausgebildet. Bei einer Ausbildung der Kühlrippen innenseitig an dem Gehäuse wird die Oberfläche des Gehäuses innenseitig vergrößert. Die von dem Stator und dem Rotor abgegebene Wärme, wird zunächst auf die Luft übertragen oder unmittelbar auf das Gehäuse. Aufgrund der größeren Oberfläche des Gehäuses innenseitig kann das Gehäuse die Wärme besser aufnehmen und dadurch auch besser abgeleitet werden, wobei die Wärme insbesondere mittels der Luft auf das Gehäuse inneneitig übertragen wird.Preferably the at least one cooling fin is on the inside of the housing educated. At an education of the cooling fins inside on the housing becomes the surface of the housing enlarged on the inside. The of the stator and The heat released from the rotor, first on transfer the air or directly to the housing. Due to the larger surface of the Housing inside, the housing can absorb the heat better absorb and thus be derived better, the Heat in particular by means of the air to the housing is transmitted internally.

In einer Variante ist die wenigstens eine Kühlrippe wabenartig oder noppenartig oder schaufelartig ausgebildet.In In one variant, the at least one cooling rib is honeycomb-like or knob-like or scoop-like.

Die Kühlrippen erhöhen insbesondere die Kühlungswirkung der Antriebseinrichtung durch Wärmekonvektion, weil der an der Innen- und/oder Außenseite vorbeiströmende Luft eine größere Oberfläche zur Abgabe und Aufnahme von Wärme zur Verfügung steht. Die erforderliche Bewegung der Luft an dem Gehäuse der Antriebseinrichtung muss nicht zwingend durch eine Strömungsmaschine erzeugt werden, sondern kann auch bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug durch die entsprechende Wahl des Einbauortes ermöglicht werden, indem das Gehäuse in einem Bereich eingebaut wird, in welchem ein ausreichender Fahrtwind zur Kühlung des Gehäuses zur Verfügung steht.The Cooling ribs increase in particular the cooling effect the drive device by Wärmekonvektion because of flowing past the inside and / or outside Air a larger surface for delivery and absorption of heat is available. The required movement of the air to the housing of the drive device does not necessarily have to be generated by a turbomachine, but can also be used in a motor vehicle the appropriate choice of installation location is made possible by the housing is installed in an area in which a sufficient wind to cool the housing is available.

Die Kühlrippen haben ferner in vorteilhafter Weise die Wirkung, dass durch die Kühlrippen, insbesondere bei einer wabenartigen Ausführung der Kühlrippen, die Steifigkeit des Gehäuses und damit des gesamten Systems der Antriebseinrichtung erhöht wird. Dadurch ist es möglich, die Wandstärke des Gehäuses zu reduzieren und dadurch Materialkosten bzw. Material einzusparen. Außerdem wird dadurch die Schwingbelastung aufgrund der geringeren Masse der Antriebseinrichtung reduziert. Die Reduzierung der Wandstärke hat außerdem den Effekt, dass die Wärmeübertragung bzw. Wärmeleitung von innen nach außen verbessert bzw. erhöht wird.The Cooling fins also have the effect advantageously, that through the cooling fins, especially in a honeycomb-like Design of the cooling fins, the rigidity of the Housing and thus the entire system of the drive device is increased. This makes it possible to increase the wall thickness of the Reduce housing and thereby material costs or Save material. In addition, this is the vibration load reduced due to the lower mass of the drive device. The reduction in wall thickness also has the Effect that the heat transfer or heat conduction is improved or increased from the inside out.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht das Gehäuse wenigstens teilweise aus einem metallischen Werkstoff, z. B. Aluminium oder Stahl, und/oder aus einem nicht-metallischen Werkstoff, z. B. Kunststoff.In In another embodiment, the housing is at least partially made of a metallic material, eg. As aluminum or Steel, and / or of a non-metallic material, for. B. plastic.

Zweckmäßig ist die Antriebseinrichtung mit wenigstens einer Strömungsmaschine zum Bewegung der Luft an dem Gehäuse versehen.expedient is the drive device with at least one turbomachine provided for moving the air to the housing.

Die Strömungsmaschine wird entweder von einem Antriebsmotor angetrieben oder wird von der Welle der Antriebseinrichtung angetrieben. Vorzugsweise ist bei einem Antrieb der Strömungsmaschine mittels der Welle der Antriebseinrichtung ein Getriebe vorhanden bzw. eine Übersetzungseinheit, so dass die Drehzahl der Strömungsmaschine unabhängig von der Drehzahl der Welle der Antriebseinrichtung ist.The Turbomachine is powered either by a drive motor driven or driven by the shaft of the drive means. Preferably, in a drive of the turbomachine by means the shaft of the drive device, a transmission or a translation unit, so that the speed of the turbomachine regardless of the rotational speed of the shaft of the drive device is.

In einer weiteren Ausführungsform ist die wenigstens eine Strömungsmaschine außerhalb des wenigstens einen Gehäuses angeordnet, um die Luft an der Außenseite des wenigstens einen Gehäuses zu bewegen und/oder die Luft durch das wenigstens eine Gehäuse zu leiten, wobei das wenigstens eine Gehäuse wenigstens eine Einlassöffnung zum Einleiten von Luft in das Gehäuse aufweist und wenigstens eine Auslassöffnung zum Ausleiten von Luft aus dem Gehäuse aufweist.In In another embodiment, the at least one Turbomachine outside the at least one Housing arranged to the air on the outside to move the at least one housing and / or the air to pass through the at least one housing, wherein the at least one housing at least one inlet opening for introducing air into the housing and at least one Outlet opening for discharging air from the housing having.

Insbesondere ist die wenigstens eine Strömungsmaschine ein Gebläse oder eine Luftumwälzeinrichtung oder ein Laufrad umfasst an dem Laufrad angeordneten Schaufeln.Especially the at least one turbomachine is a fan or an air circulation device or an impeller arranged on the impeller blades.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Strömungsmaschine innerhalb des Gehäuses angeordnet.In Another embodiment is the at least one turbomachine arranged inside the housing.

Insbesondere ist die wenigstens eine Strömungsmaschine ein Gebläse oder ist eine Luftumwälzeinrichtung oder ein Laufrad umfasst an dem Laufrad angeordneten Schaufeln oder an einer rotierenden Komponente, z. B. die Welle und/oder der Rotor und/oder das Gehäuse, der Elektromaschine ist die wenigstens eine Schaufel ausgebildet. Bei einer Anordnung der Schaufeln an einer rotierenden Komponente, z. B. an einer Welle bei einer Innenpolmaschine oder an dem Gehäuse bei einer Außenpolmaschine, kann die Strömungsmaschine besonders einfach ausgeführt werden.Especially the at least one turbomachine is a fan or comprises an air circulation device or an impeller arranged on the impeller blades or on a rotating Component, e.g. B. the shaft and / or the rotor and / or the housing, the electric machine is formed at least one blade. In an arrangement of the blades on a rotating component, z. B. on a shaft in a Innenpolmaschine or on the housing in a Außenpolmaschine, the turbomachine be particularly easy to run.

In einer weiteren Variante ist in das wenigstens eine Gehäuse ein Kanal zum Durchleiten eines Fluides, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, integriert, um die Antriebseinrichtung zu kühlen. Das Fluid, insbesondere die Kühlflüssigkeit, nimmt die Wärme auf bzw. kühlt das Gehäuse, so dass dadurch die Antriebseinrichtung gekühlt wird. Die von dem Fluid aufgenommene Wärme wird im Allgemeinen bei einem Einsatz der Antriebseinrichtung in einem Kraftfahrzeug mittels eines Wärmetauschers an die Umgebung, d. h. die Luft, des Kraftfahrzeuges abgegeben.In a further variant, in the at least one housing a channel for passing a fluid, in particular a cooling liquid inte grated to cool the drive device. The fluid, in particular the cooling liquid, absorbs the heat or cools the housing, thereby cooling the drive device. The heat absorbed by the fluid is generally released when the drive device is used in a motor vehicle by means of a heat exchanger to the environment, ie the air, of the motor vehicle.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das wenigstens eine Gehäuse mehrteilig.In a further embodiment, the at least one housing several parts.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist das Gehäuse einteilig.In an additional embodiment is the housing one piece.

Insbesondere ist die wenigstens eine Strömungsmaschine unabhängig von einer Drehzahl der Welle oder des Rotors der wenigstens einen Elektromaschine antreibbar.Especially the at least one turbomachine is independent from a rotational speed of the shaft or the rotor of the at least one Electric machine drivable.

In einer weiteren Ausgestaltung fungiert die wenigstens eine Elektromaschine als Motor und/oder als Generator.In In another embodiment, the at least one electric machine functions as a motor and / or as a generator.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Antriebseinrichtung. Das Kraftfahrzeug ist somit ein Hybridkraftfahrzeug oder ein Elektrokraftfahrzeug.One Motor vehicle according to the invention comprises an in This patent application described drive device. The Motor vehicle is thus a hybrid motor vehicle or an electric motor vehicle.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Kraftfahrzeug aufladbare Batterien. Die Batterien versorgen die Elektromaschine mit elektrischen Strom und beim Verzögern des Kraftfahrzeuges mittels der Elektromaschine können die Batterien von dem von der Elektromaschine erzeugen elektrischen Strom aufgeladen werden. Außerdem können die Batterien auch während eines Stillstandes des Kraftfahrzeug, beispielsweise von einem öffentlichen Stromnetz, aufgeladen werden. insbesondere sind die Batterien als Lithiumionenbatterien ausgebildet.In In a further embodiment, the motor vehicle comprises rechargeable Batteries. The batteries supply electrical power to the electric machine and when decelerating the motor vehicle by means of the electric machine can generate the batteries from that of the electric machine electric current to be charged. In addition, you can the batteries also during a standstill of the motor vehicle, for example, from a public power grid, charged become. In particular, the batteries are lithium-ion batteries educated.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:in the Below are two embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings described. It shows:

1 eine stark schematisierte Darstellung einer Hybridantriebseinrichtung, 1 a highly schematic representation of a hybrid drive device,

2 einen Längsschnitt einer Elektromaschine in einer ersten Ausführungsform, 2 a longitudinal section of an electric machine in a first embodiment,

3 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses der Elektromaschine in einer zweiten Ausführungsform, 3 a perspective view of a housing of the electric machine in a second embodiment,

4 einen perspektivische Ansicht eines Teils des Gehäuses gemäß 3, 4 a perspective view of a portion of the housing according to 3 .

5 einen Längsschnitt eines Teils der Elektromaschine gemäß 3 und 5 a longitudinal section of a portion of the electric machine according to 3 and

6 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges. 6 a view of a motor vehicle.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist eine Hybridantriebseinrichtung 2 ausgebildete Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug 3 dargestellt. Die Hybridantriebseinrichtung 2 für ein Kraftfahrzeug 3 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 4 sowie eine Elektromaschine 5, die als Motor 32 und Generator 33 fungiert, jeweils zum Antreiben oder Verzögern des Kraftfahrzeuges 3. Die Verbrennungskraftmaschine 4 und die Elektromaschine 5 sind mittels einer Antriebswelle 20 miteinander verbunden. Die mechanische Koppelung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 4 und der Elektromaschine 5 kann mittels einer Kupplung 19 hergestellt und aufgehoben werden. Ferner ist in der Antriebswelle 20, welche die Verbrennungskraftmaschine 4 und die Elektromaschine 5 miteinander koppelt, eine Elastizität 21 angeordnet. Die Elektromaschine 5 ist mit einem Differentialgetriebe 23 mechanisch gekoppelt. In der Antriebswelle 20, welche die Elektromaschine 5 und das Differentialgetriebe 23 miteinander verbindet, ist ein Wandler 22 und ein Getriebe 28 angeordnet. Mittels des Differentialgetriebes 23 werden über die Radachsen 24 die Antriebsräder 25 angetrieben.In 1 is a hybrid drive device 2 trained drive device 1 for a motor vehicle 3 shown. The hybrid drive device 2 for a motor vehicle 3 includes an internal combustion engine 4 as well as an electric machine 5 that as engine 32 and generator 33 acts, respectively for driving or decelerating the motor vehicle 3 , The internal combustion engine 4 and the electric machine 5 are by means of a drive shaft 20 connected with each other. The mechanical coupling between the internal combustion engine 4 and the electric machine 5 can by means of a clutch 19 produced and lifted. Furthermore, in the drive shaft 20 that the internal combustion engine 4 and the electric machine 5 Coupled with each other, an elasticity 21 arranged. The electric machine 5 is with a differential gear 23 mechanically coupled. In the drive shaft 20 which the electric machine 5 and the differential gear 23 Connecting with each other is a converter 22 and a gearbox 28 arranged. By means of the differential gear 23 be over the wheel axles 24 the drive wheels 25 driven.

Anstelle der in 1 dargestellten Anordnung der Verbrennungskraftmaschine 4 und der Elektromaschine 5 für das Kraftfahrzeug 3 sind auch andere Möglichkeiten denkbar (nicht dargestellt). Beispielsweise kann die Elektromaschine 5 seitlich an der Verbrennungskraftmaschine 4 angeorndet sein und mittels eines Riemens oder einer Kette oder von Zahnrädern mit der Verbrennungskraftmaschine 4 mechanisch verbunden sein anstelle der in 1 abgebildeten Antriebswelle 20 (nicht dargestellt). Außerdem könnte die Elektromaschine 5 an einem Getriebe, z. B. ein Ausgleichsgetriebe, angeordnet sein oder die Elektromaschine 5 kann als Radnabenmotor und/oder als Radnabengenerator fungieren, d. h. im Bereich einer Radnabe angeordnet sein (nicht dargestellt).Instead of in 1 illustrated arrangement of the internal combustion engine 4 and the electric machine 5 for the motor vehicle 3 Other possibilities are conceivable (not shown). For example, the electric machine 5 laterally on the internal combustion engine 4 be angeorndet and by means of a belt or a chain or gears with the internal combustion engine 4 be mechanically connected instead of in 1 illustrated drive shaft 20 (not shown). In addition, the electric machine could 5 on a transmission, z. B. a differential, be arranged or the electric machine 5 can act as a wheel hub motor and / or as a hub generator, ie be arranged in the region of a wheel hub (not shown).

2 zeigt die Elektromaschine 5 für die Hybridantriebseinrichtung 2 als Innenpolmaschine in einer ersten Ausführungsform mit einem feststehenden Stator 6 und einem rotierenden Rotor 7 der Hybridantriebseinrichtung 1 in eine stark vereinfachten Darstellung, so dass beispielsweise elektrische Leitungen, die Wicklungen des Stators 6 und des Rotors 7, Lager und Fixierungsmittel für den Stator 6 nicht oder nur stark vereinfacht dargestellt sind. Eine Welle 8 besteht aus Metall, z. B. Stahl, auf dem der Rotor 7 konzentrisch angeordnet ist. Konzentrisch um den Rotor 7 ist der Stator 6 an einem zweiteiligen Gehäuse 9 angeordnet, der mittels nicht dargestellter Fixierungsmittel daran befestigt ist. Der Stator 6 kann auch ohne zusätzliche Fixierungsmittel an dem Gehäuse 9 befestigt sein, z. B. mittels Pressverbund und/oder Schrumpfverbund. Die Weile 8 ist dabei innerhalb der Hybridantriebseinrichtung 2 mit der Antriebswelle 20 der Hybridantriebseinrichtung 2 verbunden bzw. stellt einen Teil der Antriebswelle 20 dar. 2 shows the electric machine 5 for the hybrid drive device 2 as Innenpolmaschine in a first embodiment with a fixed stator 6 and a rotating rotor 7 the hybrid drive device 1 in a highly simplified representation, so that, for example, electrical wiring, the windings of the stator 6 and the rotor 7 , Bearings and fixation means for the stator 6 are not shown or only greatly simplified. A wave 8th consists of metal, z. As steel, on which the rotor 7 is arranged concentrically. Concentric around the rotor 7 is the stator 6 on a two-part housing 9 arranged, which is secured thereto by means not shown fixing. The stator 6 can also without additional fixative on the housing 9 be attached, z. B. by means of pressing compound and / or shrinkage composite. The while 8th is within the hybrid drive device 2 with the drive shaft 20 the hybrid drive device 2 connected or constitutes a part of the drive shaft 20 represents.

Bei einem Betrieb der Hybridantriebseinrichtung 2, insbesondere in einem höheren Drehzahlbereich, beispielsweise im Bereich von 6.000 U/min, treten größere Mengen an Abwärme auf.In an operation of the hybrid drive device 2 , Especially in a higher speed range, for example in the range of 6,000 U / min, occur larger amounts of waste heat.

Das Gehäuse 9 aus Metall wird beispielsweise mittels Sandguss, Druckguss oder auch mit Kokillenguss oder mit einem Lost Foamgießverfahren hergestellt.The housing 9 made of metal, for example, by means of sand casting, die casting or with chill casting or with a Lost Foamgießverfahren.

Sowohl außenseitig als auch innenseitig an dem Gehäuse 9 sind nicht in 2 abgebildete Kühlrippen 13 vorhanden. Die Kühlrippen 13 weisen dabei eine Überhöhung gegenüber dem übrigen Teil der innen- und außenseitigen Oberfläche des Gehäuses 9 im Bereich von 1 bis 50 mm auf. Die Kühlrippen 13 erhöhen dadurch innen- und außenseitig die Oberfläche des Gehäuses 9, so dass dadurch die Kühlung der Antriebseinrichtung 1 bzw. der Elektromaschine 5 verbessert wird. Das Gehäuse 9 ist ferner mit Einlassöffnungen 16 zum Einleiten von Luft in das Gehäuse und mit Auslassöffnungen 17 zum Ausleiten von Luft aus dem Gehäuse 9 versehen. Außerhalb des Gehäuses 9 ist eine Strömungsmaschine 10 vorhanden. Die Strömungsmaschine 10 ist beispielsweise ein Gebläse 14 oder eine Luftumwälzeinrichtung 15. Die Strömungsmaschine 10 wird von einem elektrischen Antriebsmotor 18 angetrieben, so dass die Drehzahl der Strömungsmaschine 10 unabhängig von der Drehzahl der Welle 8 der Elektromaschine 5 ist. Mittels nicht abgebildeter Sensoren wird die Temperatur der Elektromaschine 5, insbesondere im Bereich des Gehäuses 9 erfasst und mittels einer Steuerungseinrichtung die Strömungsmaschine 10 dahingehend gesteuert, dass ein bestimmter Temperaturwert für die Elektromaschine 5 bzw. die Antriebseinrichtung 1, insbesondere im Bereich des Gehäuses 9, nicht überschritten wird.Both outside and inside of the housing 9 are not in 2 illustrated cooling fins 13 available. The cooling fins 13 have an elevation relative to the remaining part of the inside and outside surface of the housing 9 ranging from 1 to 50 mm. The cooling fins 13 thereby increase the inside and outside of the surface of the housing 9 , thereby cooling the drive means 1 or the electric machine 5 is improved. The housing 9 is also with inlet openings 16 for introducing air into the housing and with outlet openings 17 for discharging air from the housing 9 Mistake. Outside the case 9 is a turbomachine 10 available. The turbomachine 10 is for example a blower 14 or an air circulation device 15 , The turbomachine 10 is powered by an electric drive motor 18 driven so that the speed of the turbomachine 10 regardless of the speed of the shaft 8th the electric machine 5 is. By means not shown sensors, the temperature of the electric machine 5 , in particular in the area of the housing 9 detected and by means of a control device, the turbomachine 10 controlled such that a certain temperature value for the electric machine 5 or the drive device 1 , in particular in the area of the housing 9 , is not exceeded.

Das Gehäuse 9 der Elektromaschine 5 ist zweiteilig. Aufgrund der geometrischen Anordnung der beiden Gehäuseteile des Gehäuses 9 bildet sich ein Kanal 30 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit aus. Mittels der Kühlflüssigkeit in dem Kanal 30 wird das Gehäuse 9 zusätzlich gekühlt. Bei einem Einsatz der Antriebseinrichtung 1 bzw. der Elektromaschine 5 in einem Kraftfahrzeug 3 wird die in dem Kanal 30 aufgenommene Wärme mittels eines Wärmeaustauschers an die Umgebung des Kraftfahrzeuges 3 abgegeben.The housing 9 the electric machine 5 is in two parts. Due to the geometric arrangement of the two housing parts of the housing 9 a channel forms 30 for passing a cooling liquid. By means of the cooling liquid in the channel 30 becomes the case 9 additionally cooled. When using the drive device 1 or the electric machine 5 in a motor vehicle 3 will be in the channel 30 absorbed heat by means of a heat exchanger to the environment of the motor vehicle 3 issued.

In den 3 bis 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Antriebseinrichtung 1 bzw. der Elektromaschine 5 abgebildet. Das Gehäuse 9 der Elektromaschine 5 (3) besteht aus einem stutzenartigen Gehäuseteil 26, einem ersten kappenartigen Gehäuseteil 27 und einem zweiten kappenartigen Gehäuseteil 29. Das stutzenartige Gehäuseteil 26, das erste kappenartige Gehäuseteil 27 und das zweite kappenartige Gehäuseteil 29 sind zu dem Gehäuse 9 gemäß 3 miteinander verbunden. An dem stutzenartigen bzw. rohrartigen Gehäuseteil 26 befinden sich außenseitig Kühlrippen 13, die sich in Richtung einer Achse der Welle 8 erstrecken. Die an der Außenseite des ersten kappenartigen Gehäuseteiles 27 vorhandenen Kühlrippen 13 sind wabenartig ausgebildet. An der Innenseite des ersten kappenartigen Gehäuseteiles 27 sind als Schaufeln 12 ausgebildete Kühlrippen 13 vorhanden (4). Ferner sind an dem Rotor 7 bzw. an der Welle 8 der Elektromaschine 5 bewegbare Schaufeln 12 vorhanden. Die Welle 8 und der Rotor 7 sind somit ein Laufrad 11 für die rotierenden Schaufeln 12 (5). Die bewegbaren Schaufeln 12 bilden somit eine Strömungsmaschine 10 zum Bewegen der Luft im Innenraum des Gehäuses 9. Die Welle 8 und der Rotor 7 stellen somit eine rotierende Komponente 31 der Elektromaschine dar, an denen die Schaufeln 12 ausgebildet sind. In einer nicht dargestellten, abweichenden Ausgestaltung können diese bewegbaren Schaufeln 12 im Innenraum des Gehäuses 9 auch an einer nicht dargestellten Wuchtscheibe der Elektromaschine 5 angeordnet sein. Die rotierenden Schaufeln 12 im Innenraum des Gehäuses 9 der Elektromaschine 5 erzeugen Luftwirbel. Die Luftwirbel sind in 5 mit Pfeilen dargestellt. Es bildet sich somit innerhalb des Gehäuses 9 eine Luftströmung aus, bei der die Luftströmung von dem Rotor 7 bzw. den Schaufeln 12 zu den Kühlrippen 13 bzw. den als ebenfalls als Schaufeln 12 ausgebildeten Kühlrippen 13 an dem ersten kappenartigen Gehäuseteil 27 geleitet werden bzw. strömt. Die strömende Luft, welche aufgrund der auftretenden Abwärme im Bereich des Rotors 7 Wärme aufgenommen hat, strömt zu der Innenseite des ersten kappenartigen Gehäuseteiles 27 und wird von den dort vorhandenen schaufelartigen Kühlrippen 13 umgeleitet. Hier wird die Luft abgekühlt und gibt die Wärme an das erste kappenartige Gehäuseteil 27 ab. Das erste kappenartige Gehäuseteil 27 erwärmt sich somit und gibt seinerseits in vorteilhafter Weise die Wärme gut aufgrund der vorhandenen wabenartigen Kühlrippen 13 an der Außenseite des ersten kappenartigen Gehäuseteiles 27 (3) an die Umgebung der Elektromaschine 5 ab. Diese abgekühlte Luft strömt anschließend wieder zu den rotierenden Schaufeln 12, bei der sich die Luft wieder erwärmt. Dies führt somit zu einer kontinuierlichen Luftströmung bzw. Zirkulation innerhalb des Gehäuses 9 zur Kühlung der Elektromaschine 5. Dadurch wird die Kühlung der Elektromaschine 5 wesentlich verbessert. Vorzugsweise sind auch innenseitig an dem stutzenartigen Gehäuseteil 26 Kühlrippen ausgebildet. In 5 sind die Kühlrippen 13 nicht dargestellt.In the 3 to 5 is a second embodiment of the drive device 1 or the electric machine 5 displayed. The housing 9 the electric machine 5 ( 3 ) consists of a nozzle-like housing part 26 , a first cap-like housing part 27 and a second cap-like housing part 29 , The nozzle-like housing part 26 , the first cap-like housing part 27 and the second cap-like housing part 29 are to the housing 9 according to 3 connected with each other. At the nozzle-like or tubular housing part 26 are located outside cooling fins 13 , which is in the direction of an axis of the shaft 8th extend. The on the outside of the first cap-like housing part 27 existing cooling fins 13 are honeycomb-shaped. On the inside of the first cap-like housing part 27 are as shovels 12 trained cooling fins 13 available ( 4 ). Further, on the rotor 7 or on the shaft 8th the electric machine 5 movable blades 12 available. The wave 8th and the rotor 7 are thus an impeller 11 for the rotating blades 12 ( 5 ). The movable blades 12 thus form a turbomachine 10 for moving the air in the interior of the housing 9 , The wave 8th and the rotor 7 thus make a rotating component 31 the electric machine is where the blades 12 are formed. In a non-illustrated, different embodiment, these movable blades 12 in the interior of the housing 9 also on a balancing disk, not shown, of the electric machine 5 be arranged. The rotating blades 12 in the interior of the housing 9 the electric machine 5 generate air vortex. The air swirls are in 5 represented by arrows. It thus forms within the housing 9 an air flow, at which the air flow from the rotor 7 or the blades 12 to the cooling fins 13 or as also as blades 12 trained cooling fins 13 on the first cap-like housing part 27 be passed or flows. The flowing air, which due to the occurring waste heat in the area of the rotor 7 Heat has absorbed, flows to the inside of the first cap-like housing part 27 and is from the existing there shovel-like cooling fins 13 diverted. Here, the air is cooled and gives the heat to the first cap-like housing part 27 from. The first cap-like housing part 27 thus warms and in turn gives the heat advantageously due to the existing honeycomb cooling fins 13 on the outside of the first cap-like housing part 27 ( 3 ) to the environment of the electric machine 5 from. This cooled air then flows back to the rotating blades 12 in which the air warms up again. This thus leads to a continuous flow of air or circulation within the housing 9 to Cooling the electric machine 5 , This will cool the electric machine 5 significantly improved. Preferably, also on the inside of the nozzle-like housing part 26 Cooling fins formed. In 5 are the cooling fins 13 not shown.

Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.The Details of the various embodiments may be given unless otherwise stated becomes.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die Ausbildung von Kühlrippen 13 an dem Gehäuse 9 der Antriebseinrichtung 1 verbessert auf einfache und zuverlässige Weise die Kühlung der Antriebseinrichtung 1.Overall, considered with the drive device according to the invention 1 significant benefits. The training of cooling fins 13 on the housing 9 the drive device 1 improves the cooling of the drive device in a simple and reliable manner 1 ,

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Claims (15)

Antriebseinrichtung (1), vorzugsweise Hybridantriebseinrichtung (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), umfassend – vorzugsweise eine Verbrennungskraftmaschine (4), insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges (3), – wenigstens ein Gehäuse (9), – wenigstens eine in dem wenigstens einen Gehäuse (9) angeordnete Elektromaschine (5) mit einem Stator (6) und einem Rotor (7), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gehäuse (9) mit wenigstens einer Kühlrippe (13) versehen ist, um die Kühlung der wenigstens einen Elektromaschine (5) zu verbessern.Drive device ( 1 ), preferably hybrid drive device ( 2 ), in particular for a motor vehicle ( 3 ), comprising - preferably an internal combustion engine ( 4 ), in particular for driving the motor vehicle ( 3 ), - at least one housing ( 9 ), - at least one in the at least one housing ( 9 ) arranged electric machine ( 5 ) with a stator ( 6 ) and a rotor ( 7 ), characterized in that the at least one housing ( 9 ) with at least one cooling rib ( 13 ) is provided for cooling the at least one electric machine ( 5 ) to improve. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kühlrippe (13) an dem wenigstens einen Gehäuse (9) außenseitig ausgebildet ist.Drive device according to claim 1, characterized in that the at least one cooling rib ( 13 ) on the at least one housing ( 9 ) is formed on the outside. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kühlrippe (13) im Wesentlichen in Längsrichtung des wenigstens einen Gehäuses (9) oder in Richtung einer Achse einer Welle (8) der Elektromaschine (5) ausgebildet ist.Drive device according to claim 2, characterized in that the at least one cooling rib ( 13 ) substantially in the longitudinal direction of the at least one housing ( 9 ) or in the direction of an axis of a shaft ( 8th ) of the electric machine ( 5 ) is trained. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kühlrippe (13) wabenartig oder noppenartig ausgebildet ist.Drive device according to claim 2, characterized in that the at least one cooling rib ( 13 ) is formed like a honeycomb or knob-like. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kühlrippe (13) innenseitig an dem Gehäuse (9) ausgebildet ist.Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one cooling rib ( 13 ) on the inside of the housing ( 9 ) is trained. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kühlrippe (13) wabenartig oder noppenartig oder schaufelartig ausgebildet ist.Drive device according to claim 5, characterized in that the at least one cooling rib ( 13 ) is honeycomb-like or knob-like or scoop-like. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1) mit wenigstens einer Strömungsmaschine (10) zum Bewegung der Luft an dem Gehäuse (9) versehen ist.Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive device ( 1 ) with at least one turbomachine ( 10 ) for moving the air on the housing ( 9 ) is provided. Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strömungsmaschine (10) außerhalb des wenigstens einen Gehäuses (9) angeordnet ist, um die Luft an der Außenseite des wenigstens einen Gehäuses (9) zu bewegen und/oder die Luft durch das wenigstens eine Gehäuse (9) zu leiten, wobei das wenigstens eine Gehäuse (9) wenigstens eine Einlassöffnung (16) zum Einleiten von Luft in das Gehäuse (9) aufweist und wenigstens eine Auslassöffnung (17) zum Ausleiten von Luft aus dem Gehäuse (9) aufweist.Drive device according to claim 7, characterized in that the at least one turbomachine ( 10 ) outside the at least one housing ( 9 ) is arranged to the air on the outside of the at least one housing ( 9 ) and / or the air through the at least one housing ( 9 ), wherein the at least one housing ( 9 ) at least one inlet opening ( 16 ) for introducing air into the housing ( 9 ) and at least one outlet opening ( 17 ) for discharging air from the housing ( 9 ) having. Antriebseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strömungsmaschine (10) ein Gebläse (14) ist oder eine Luftumwälzeinrichtung (15) ist oder ein Laufrad (11) mit an dem Laufrad (11) angeordneten Schaufeln (12) umfasst.Drive device according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one turbomachine ( 10 ) a blower ( 14 ) or an air circulation device ( 15 ) or an impeller ( 11 ) with on the impeller ( 11 ) arranged blades ( 12 ). Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strömungsmaschine (10) innerhalb des Gehäuses (9) angeordnet ist.Drive device according to one or more of claims 7 to 9, characterized in that the at least one turbomachine ( 10 ) within the housing ( 9 ) is arranged. Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strömungsmaschine (10) ein Gebläse (14) ist oder eine Luftumwälzeinrichtung (15) ist oder ein Laufrad (11) mit an dem Laufrad (11) angeordneten Schaufeln (12) umfasst oder an einer rotierenden Komponente (31), z. B. die Welle (8) und/oder der Rotor (7) und/oder das Gehäuse (9), der Elektromaschine (5) wenigstens eine Schaufel (12) ausgebildet ist.Drive device according to claim 10, characterized in that the at least one turbomachine ( 10 ) a blower ( 14 ) or an air circulation device ( 15 ) or an impeller ( 11 ) with on the impeller ( 11 ) arranged blades ( 12 ) or on a rotating component ( 31 ), z. B. the wave ( 8th ) and / or the rotor ( 7 ) and / or the housing ( 9 ), the electric machine ( 5 ) at least one blade ( 12 ) is trained. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das wenigstens eine Gehäuse (9) ein Kanal (30) zum Durchleiten eines Fluides, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, integriert ist, um die Antriebseinrichtung (1) zu kühlen.Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the at least one housing ( 9 ) a channel ( 30 ) for passing a fluid, in particular a cooling liquid, is integrated to the drive device ( 1 ) to cool. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gehäuse (9) mehrteilig ist.Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one housing ( 9 ) is in several parts. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strömungsmaschine (10) unabhängig von einer Drehzahl der Welle (8) oder des Rotors (7) der wenigstens einen Elektromaschine (5) antreibbar ist.Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one turbomachine ( 10 ) regardless of a rotational speed of the shaft ( 8th ) or the rotor ( 7 ) of the at least one electric machine ( 5 ) is drivable. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Elektromaschine (5) als Motor (32) und/oder als Generator (33) fungiert.Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one electric machine ( 5 ) as an engine ( 32 ) and / or as a generator ( 33 ) acts.
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