CN113574775A - 具有端罩的混合动力模块以及传动系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的传动系(2)的混合动力模块(1)，该混合动力模块具有能够连接至内燃发动机的输入轴(3)、支承输入轴(3)的端罩(4)、与输入轴(3)同心且在轴向上靠近端罩(4)布置的电机(5)以及至少一个离合器(6)，其中，所述至少一个离合器(6)的能够彼此断开联接的两个离合器部件(7a、7b)中的至少一个离合器部件以及电机(5)的转子(8)两者均在端罩(4)上安装成能够相对于端罩旋转，其中，电机(5)的定子(9)直接固定至端罩(4)。

Description

具有端罩的混合动力模块以及传动系
技术领域
本发明涉及用于机动车辆比如汽车、卡车、公共汽车或其他商用车辆的传动系的混合动力模块，该混合动力模块具有能够连接至内燃发动机的输入轴、支承输入轴的端罩、与输入轴同心且在轴向上靠近端罩布置的电机以及至少一个离合器，其中，所述至少一个离合器的能够彼此断开联接的两个离合器部件中的至少一个离合器部件以及电机的转子两者均在端罩上安装成能够相对于端罩旋转。因此，混合动力模块通常被实现由至少一个离合器和一个电机组成的模块。本发明还涉及具有所述混合动力模块的传动系。
背景技术
通用类的混合动力模块已经从现有技术中充分已知。因此，例如WO 2015/188819A2公开了一种用于混合动力模块的模块化壳体。
因此，从现有技术中已经已知具有完整壳体的混合动力模块，其中，这些壳体还可以被构造成若干部件。壳体通常用螺栓固定在内燃发动机与变速器之间。然而，已经表明的是，由于安装空间条件的进一步限制，迄今为止以通常的方式在一个步骤中完全安装的混合动力模块、即具有完整壳体的混合动力模块不能作为整体用在传动系中。这进而会导致客户的安装工作量相对较大，因为可能必须拆卸先前完全安装的混合动力模块才能再次将其安装在传动系中。此外，没有可以供客户检查的单元。
发明内容
因此，本发明的目的是消除现有技术中已知的缺点，并且特别地，提供一种下述混合动力模块：该混合动力模块就其可测试性而言被制备为独立模块并且占用尽可能少的空间。
根据本发明，这通过将电机的定子直接紧固至端罩来实现。
因此，电机被完全接纳在端罩上并且与端罩一起形成模块，该模块在交付给最终客户之前完全安装，并且该模块形成可测试的单元。
其他有利的实施方式通过从属权利要求来要求保护并且在下面更详细地说明。
因此，如果端罩具有沿径向方向延伸的盘区域，其中，定子直接紧固至该盘区域的轴向侧，则也是有利的。接纳定子的区域上的该盘区域优选地比另外的盘区域厚。这导致定子的特别坚固的支承。
此外，如果端罩在接纳定子的紧固区域的径向外侧形成定心肩部，壳体的另一壳体部件可以推动到该定心肩部上，则是有利的。这进一步简化了混合动力模块的安装。
如果在端罩上接纳有密封元件，则在混合动力模块的壳体的安装状态下，混合动力模块的内部与环境可靠地密封。如果密封元件是O形环，则易于制造和安装。
如果密封元件布置在制造于定心肩部中的凹槽中，则在安装混合动力模块时，密封元件的位置是固定的。
所述至少一个离合器优选地设计成湿式运行。
此外，如果在端罩上、在定心肩部的径向外侧形成有用于连接至另一壳体部件的紧固突部，则是有利的。这进一步简化了混合动力模块在传动系中的安装。
如果端罩还附接有转子位置传感器，则端罩用于接纳多个电气部件。这使得使用的部件数量尽可能少。
如果转子位置传感器在接纳定子的紧固区域的径向内侧紧固至端罩，则电机和端罩可以以在轴向上更紧凑的方式来布置。
如果设置有以旋转固定的方式接纳转子并且经由至少一个轴承支承在端罩上的承载件，其中，该承载件优选地还以旋转固定的方式接纳所述至少一个离合器的第一离合器部件或直接形成所述至少一个离合器的第一离合器部件，则提供了转子的特别稳定的安装。这使得混合动力模块的设计特别简单。
此外，本发明涉及一种用于机动车辆的传动系，该传动系具有依照上述实施方式中的至少一个实施方式的根据本发明的混合动力模块。
换句话说，本发明因此涉及用于混合动力模块的离合器盖(端罩)。电气部件附接至混合动力模块的离合器盖/端罩，以形成可以作为“插入式模块”安装的可测试的单元。密封件被制成为O形环。因此，混合动力模块可以容易地集成到变速器中。
附图说明
在下文中，将参照附图对本发明进行更详细地说明。
在附图中：
图1示出了依照优选的示例性实施方式的根据本发明的混合动力模块的纵向剖视图，其中，混合动力模块已经进一步连接至传动系内的另一壳体部件并且省去了剖面线，
图2示出了根据图1的混合动力模块在没有壳体部件的情况下的纵向剖视图，
图3示出了根据本发明的设计成用在图1和图2中的端罩的立体图，以及
图4示出了图2的朝向紧固至定子的端罩的紧固区域的详细视图。
附图在实质上仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同的元件设置有相同的附图标记。
具体实施方式
结合图1和图2，整体上图示了依照优选的示例性实施方式的根据本发明的混合动力模块1。混合动力模块1在图1中用于机动车辆的基本示出的传动系2。混合动力模块1的基本结构表明，除了电机5之外，在该实施方式中还存在两个离合器6、21。离合器6、21以湿式运行的方式实现。
在图1中，被实现为离合器壳体的壳体部件13示出在传动系2的部件上。在操作期间，壳体部件13还连接至变速器的变速器壳体，为了清楚起见，变速器的变速器壳体在此处未示出。壳体部件13与端罩4一起形成共用的壳体14。混合动力模块1在操作期间用于内燃发动机与变速器之间。混合动力模块1的壳体14具有面向内燃发动机侧/马达侧A和面向变速器侧/变速器侧B。
下面使用的轴向方向和径向方向与中央旋转轴线23有关，例如，混合模块1的输入轴3围绕该旋转轴线23以可旋转的方式安装，将在下面对混合模块的输入轴进行更详细地描述。
如图3中还可以清楚地看到的，端罩4形成中央开口22，输入轴3突出穿过该中央开口。输入轴3从马达侧A突出到壳体14中。输入轴3在与内燃发动机的输出轴一起操作期间以不可旋转的方式连接至马达侧A。在壳体14的内部35中，输入轴3永久地以可旋转的方式连接至中央承载件20。因此，输入轴3和承载件20在操作期间围绕中央旋转轴线23旋转。输入轴3经由(第三)轴承19c支承在端罩4的径向内侧上。特别地，端罩4形成远离马达侧A轴向凸出的轴承轴颈24，呈滚动轴承即球轴承的形式的第三轴承19c接纳在该轴承轴颈的径向内侧上。端罩4的面向变速器侧B的一侧被称为第一轴向侧10a，并且端罩4的面向马达侧A的一侧被称为第二轴向侧10b。
此外，承载件20通过位于轴承轴颈24的径向外侧上的另外两个轴承19a和19b(第一轴承19a和第二轴承19b)支承/以可旋转的方式安装。承载件20经由第一轴承19a和第二轴承19b直接支承在端罩4/轴承轴颈24上，第二轴承19b在轴向和径向上相对于第一轴承19a偏置。第一轴承19a和第二轴承19b各自被实现为滚动轴承、即球轴承。端罩4从中央轴承轴颈24并入到径向向外延伸的盘区域25中。板形状的盘区域25形成壳体14的侧壁。
电机5的定子9固定地接纳在壳体14中。为此，根据本发明，定子9直接紧固至端罩4，即直接紧固至盘区域25。定子9紧固在盘区域25的面向变速器侧B的轴向侧(第一轴向侧10a)。电机5的转子8径向地布置在定子9内侧。电机5、即定子9和转子8均布置成在轴向上邻近盘区域25。转子8借助于承载件20以可旋转的方式安装在端罩4上。转子8优选地具有层叠的转子芯(为了清楚起见，此处未示出)并且直接接纳/固定在承载件20的沿轴向方向延伸的套筒状接纳区域26的径向外侧上。
多个离合器——此处是两个离合器6、21——径向地布置在接纳区域26内。每个离合器6、21被实现为多片式摩擦离合器。第一离合器6具有其摩擦元件27a、27b，所述摩擦元件在径向上布置在第二离合器21的多个摩擦元件29a、29b的外侧并且在轴向上布置成与第二离合器21的多个摩擦元件29a、29b处于同一高度。第一离合器6及其第一离合器部件7a直接接纳在承载件20上。为此，第一离合器6的多个第一摩擦元件27a以旋转固定的方式且以相对于彼此可轴向移位的方式接纳在接纳区域26的径向内侧上。因此，第一摩擦元件27a与接纳区域26的径向内侧一起形成第一离合器6的第一离合器部件7a。因此，至少第一离合器部件7a与转子8一起经由共用的承载件20以及轴承19a和轴承19b以可旋转的方式支承在端罩4上。第一离合器6的可以联接至第一离合器部件7a的第二离合器部件7b具有多个第二摩擦元件27b，所述第二摩擦元件27b与第一摩擦元件27a在轴向方向上交替地布置。第二摩擦元件27b以不可旋转的方式连接至第二离合器部件7b的(第一)承载元件28a。
第二离合器21与第一离合器6类似地实现。第二离合器21的多个第一摩擦元件29a以不可旋转但相对于彼此可轴向移位的方式保持在第一承载元件28a的径向内侧上。第二离合器21的可以联接至第一摩擦元件29a的多个第二摩擦元件29b以旋转固定的方式且以相对于彼此可轴向移位的方式接纳在第二承载元件28b上。
关于接纳定子9的盘区域25，还可以看到的是，端罩4的直接接纳定子9的紧固区域11相对于另外的盘区域25是加厚的。该加厚的紧固区域11具有用于紧固装置——此处是螺钉31——的(呈盲孔的形式的)接纳孔30。螺钉31拧入到接纳孔30的内螺纹中。转子位置传感器18在紧固区域11的径向内侧和定子9的径向内侧紧固至端罩4。与定子9一样，转子位置传感器18紧固至端罩4的第一轴向侧10a。转子位置传感器18也经由螺钉31紧固至端罩4。转子位置传感器18例如以速度的形式检测转子8的旋转位置和/或运动。与转子位置传感器18相互作用的编码器部件32紧固至承载件20。
端罩4还在紧固区域11的径向外侧形成定心肩部12。该定心肩部12被实现为轴向肩部。定心肩部12形成周向支承表面，该周向支承表面沿径向方向向外指向，并且在安装期间壳体部件13被推动到该周向支承表面上。如图4中可以更详细地看到的，定心肩部12直接配备有环形的周向凹槽16。在该凹槽16内插入有呈O形环的形式的密封元件15(图1和图2)。作为结果，在混合动力模块1在传动系2中的完全安装位置中，端罩4与壳体部件13之间的间隙被密封。作为结果，壳体14的内部35相对于其周围环境是密封的。定心肩部12在前侧设置有斜面33，使得壳体部件13可以更容易地被推动。
反过来，在定心肩部12的径向外侧，径向向外突出的紧固突部17与定心肩部邻接。紧固突部17设置有通孔34，该通孔又用于接纳诸如螺钉之类的固定元件，以便将壳体部件13牢固地连接至端罩4。该紧固突部17也可以在图3中详细看到。
换句话说，根据本发明，提供了离合器盖/端罩4，在该离合器盖/端罩上还固定有电气部件(定子9和转子位置传感器18)。这创建了可测试的单元，该单元可以作为插入式模块1安装在客户的设施中。使用O形环15以进行密封。这意味着客户在将模块1集成到整个变速器中时无需担心。
模块1由支承启动及分离元件6、21的端罩/离合器盖4组成。启动/分离元件6、21安装在EM转子8的下方。电气部件EM定子9和位置传感器定子18固定在离合器盖4上。这在每种情况下优选地使用螺钉31来完成。变速器侧B的所谓湿空间(内部35)通过优选地为O形环的密封元件15与内燃发动机侧A密封。模块1经由离合器盖4和离合器壳体(壳体部件13)上的预备表面12被密封和定心。模块1借助于离合器盖4上的旋入式突部(紧固突部17)轴向固定。客户处的安装通过将模块1推动到离合器壳体13中并且随后用螺钉固定来进行。因此，混合动力模块1配备有湿式运行的启动/分离元件6、21。
附图标记列表
1 混合动力模块
2 传动系
3 输入轴
4 端罩
5 电机
6 第一离合器
7a 第一离合器部件
7b 第二离合器部件
8 转子
9 定子
10a 第一侧
10b 第二侧
11 紧固区域
12 定心螺钉
13 壳体部件
14 壳体
15 密封元件
16 凹槽
17 紧固突部
18 转子位置传感器
19a 第一轴承
19b 第二轴承
19c 第三轴承
20 承载件
21 第二离合器
22 开口
23 旋转轴线
24 轴承轴颈
25 盘区域
26 接纳区域
27a 第一离合器的第一摩擦元件
27b 第一离合器的第二摩擦元件
28a 第一承载元件
28b 第二承载元件
29a 第二离合器的第一摩擦元件
29b 第二离合器的第二摩擦元件
30 接纳孔
31 螺钉
32 编码器部件
33 斜面
34 通孔

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的传动系(2)的混合动力模块(1)，所述混合动力模块具有能够连接至内燃发动机的输入轴(3)、支承所述输入轴(3)的端罩(4)、与所述输入轴(3)同心且在轴向上靠近所述端罩(4)布置的电机(5)以及至少一个离合器(6)，其中，所述至少一个离合器(6)的能够彼此断开联接的两个离合器部件(7a、7b)中的至少一个离合器部件以及所述电机(5)的转子(8)两者均在所述端罩(4)上安装成能够相对于所述端罩旋转，其特征在于，所述电机(5)的定子(9)直接固定至所述端罩(4)。
2.根据权利要求1所述的混合动力模块(1)，其特征在于，所述端罩(4)具有沿所述径向方向延伸的盘区域(25)，其中，所述定子(9)直接紧固至所述盘区域(25)的轴向侧(10a)。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力模块(1)，其特征在于，所述端罩(4)在接纳所述定子(9)的紧固区域(11)的径向外侧形成定心肩部(12)，壳体(14)的另一壳体部件(13)能够推动到所述定心肩部(12)上。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的混合动力模块(1)，其特征在于，在所述端罩(4)上接纳有密封元件(15)。
5.根据权利要求4所述的混合动力模块(1)，其特征在于，所述密封元件(15)布置在制造于所述定心肩部(12)中的凹槽(16)中。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的混合动力模块(1)，其特征在于，在所述端罩(4)上、在所述定心肩部(12)的径向外侧形成有用于连接至所述另一壳体部件(13)的紧固突部(17)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的混合动力模块(1)，其特征在于，所述端罩(4)紧固有转子位置传感器(18)。
8.根据权利要求7所述的混合动力模块(1)，其特征在于，所述转子位置传感器(18)在接纳所述定子(9)的所述紧固区域(11)的径向内侧紧固至所述端罩(4)。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的混合动力模块(1)，其特征在于，以旋转固定的方式接纳所述转子(8)并且经由至少一个轴承(19a、19b)支承在所述端罩(4)上的承载件(20)以旋转固定的方式接纳所述至少一个离合器(6)的第一离合器部件(7a)或直接形成所述至少一个离合器(6)的第一离合器部件(7a)。
10.一种用于机动车辆的传动系(2)，所述传动系具有根据权利要求1至9中的至少一项所述的混合动力模块(1)。
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