CN113939669A - 具有扭转阻尼器和内部中间毂的传动系单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的传动系的传动系单元(1)，该传动系单元具有用于引入扭矩的输入部件(2)、以传递扭矩的方式连接至输入部件(2)以用于抑制旋转不均匀性的扭转阻尼器(3)、以及以传递扭矩的方式连接至扭转阻尼器(3)以用于输出扭矩的输出部件(4)，其中，输出部件(4)在径向上布置成比扭转阻尼器(3)的弹簧元件(5)更向外侧，其中，扭转阻尼器(3)经由中间毂(6)连接至输出部件(4)，该中间毂作用于扭转阻尼器(3)的径向内侧。

Description

具有扭转阻尼器和内部中间毂的传动系单元

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的传动系的、特别是混合动力传动系的传动系单元，在该混合动力传动系中，电驱动状态和内燃发动机驱动状态两者都是可能的。传动系单元包括用于引入扭矩的输入部件、以传递扭矩的方式连接至输入部件以用于抑制旋转非均匀性的扭转阻尼器、以及以传递扭矩的方式连接至扭转阻尼器以用于输出扭矩的输出部件，其中，输出部件在径向上布置成比扭转阻尼器的主阻尼器的弹簧元件更向外侧。

背景技术

从现有技术中已知具有扭矩限制器的扭转振动阻尼器。例如，EP 2 765 330 A2公开了一种动力传递装置，该动力传递装置具有能够绕第一旋转轴线旋转的第一旋转元件、能够绕第二旋转轴线旋转的第二旋转元件、布置在第一旋转元件与第二旋转元件之间的第三旋转元件、布置在第一旋转元件与第三旋转元件之间的扭转阻尼器、布置在第二旋转元件与第三旋转元件之间的扭矩限制器、以及设置在第三旋转元件上的动态振动阻尼器。

在上述出版物中，扭矩限制器在动力流中位于扭转阻尼器后面或者在动力流中位于扭转阻尼器前面。无论在动力流内的布置方式如何，扭矩限制器都布置在扭转阻尼器上方，即，在径向上布置成比扭转阻尼器更向外侧，并且扭矩限制器在外侧连接至扭转阻尼器，即，在扭转阻尼器的径向外侧连接至扭转阻尼器。因此，例如，下游扭矩限制器产生了动力流，在该动力流中，扭矩经由输入轴和飞轮被引入到扭转阻尼器中，从扭转阻尼器向外部传递到扭矩限制器中，并且从扭矩限制器释放到输出轴中。

然而，在现有技术中，总是存在以下缺点：由于安装空间要求和功能性，并且特别地，在扭转阻尼器外侧的连接是不期望的，因此将扭矩限制器连接至扭转阻尼器存在技术挑战。

发明内容

因此，本发明的目的是为了避免或至少减少现有技术中的缺点。特别地，该目的是提供一种具有下游扭矩限制器、即布置在动力流下游的扭矩限制器的扭转阻尼器，该扭转阻尼器设计成尤其是在径向方向上特别紧凑并且具有功能性。因此，将实现合适的动力流，在该动力流中，最重要的，特别是通过将扭矩限制器靠近变速器输入轴布置而保护了该变速器输入轴。

该目的以根据本发明的通用装置来实现，在该通用装置中，扭转阻尼器经由中间毂连接至输出部件，该中间毂作用于扭转阻尼器的径向内侧。

这具有下述优点：由于中间毂在扭转阻尼器的内侧的连接，所以可以特别好地传递扭矩。从现有技术中仅已知具有扭转阻尼器和位于扭转阻尼器的下游的扭矩限制器的传动系单元，其中，扭矩从扭转阻尼器径向向外转移，但这并不总是期望的或可能的，尤其是在混合动力传动系的情况下这并不总是期望的或可能的。此外，根据本发明的设计提供了传动系单元可以用于不允许扭矩限制器的上部连接的径向小安装空间的优点。经由径向内部中间毂的扭矩耗散允许扭矩限制器进一步向内布置。

有利实施方式在从属权利要求中被要求保护，并且在下面进行说明。

根据优选实施方式，输出部件可以构造为扭矩限制器。扭矩限制器的设置防止了扭矩流中的下游部件由于高扭矩峰值而过载。换句话说，扭矩限制器连接在扭转阻尼器的下游。可选地，在传动系单元中也可以设置离心摆。

在优选实施方式的有利的进一步改进中，扭矩限制器可以具有：滑动板；摩擦衬里，所述摩擦衬里沿轴向搁置在滑动板上，优选地在两侧搁置在滑动板上；以及盘簧，该盘簧向摩擦衬里施加限定的夹持力。滑动板可以直接或间接地连接至中间毂，例如经由铆钉连接、特别地在中间毂的径向外端部处连接至中间毂。滑动板可以在左侧或者右侧连接至中间毂。

此外，优选的是摩擦衬里、盘簧和滑动板沿轴向布置在限定部件的位置的两个侧板之间。优选地，可以在盘簧与摩擦衬里之间沿轴向方向设置支撑板，这有利地使夹持力均匀地引入到摩擦衬里中。如果在侧板之间沿轴向方向设置间隔板也是有利的。因此，扭矩限制器的部件可以以期望的轴向距离布置。还优选的是支撑板具有接合在间隔板之间的外部齿。因此，支撑板能够在侧板之间轴向移位，但是同时经由外部齿径向和切向地附接。

根据有利的进一步改进，可以对两个侧板中的一个侧板或两个侧板进行加强。特别地，两个侧板中的一个侧板或两个侧板可以在径向外端部、尤其是摩擦衬里的径向外侧具有侧面轴向杯状部。杯状部可以轴向向内或者轴向向外形成。这提供了侧板的额外加强，这抵消了由扭矩限制器内的盘簧施加的高轴向力所造成的扩张。

在优选实施方式中，中间毂可以具有大体上沿轴向方向延伸的主体和从主体大体上径向向外延伸的盘部段。这允许扭矩从扭转阻尼器的径向内侧传递至轴向邻近且径向进一步向外的输出部件。

根据优选实施方式的进一步改进，主体和盘部段可以构造为单个部分。这意味着中间毂由完整部分制成，即，一体地形成。

根据优选实施方式的替代性进一步改进，主体和盘部段可以构造为彼此分开的部件。这意味着在多部分、特别是两部分的构型的情况下，中间毂由结合在一起的几个部分、特别是两部分制成。

根据替代性进一步改进，主体和盘部段可以借助于诸如焊接连接之类的材料连接、和/或借助于诸如嵌缝连接之类的力配合和形状配合连接、和/或借助于诸如铆钉连接之类的形状配合连接而彼此连接。这有利地提供了特别牢固的也适用于传递高扭矩的结合。

在优选实施方式中，可以对中间毂的外部轮廓、例如特别是中间毂的背对扭转阻尼器的轴向端面、或者整个中间毂进行机加工。为了高效生产外部轮廓，特别地车削已被证实由于安装空间、生产技术和/或组装技术而是有利的。

优选地，可以对中间毂进行硬化，特别是表面淬火。已经发现500HV与2000HV之间的表面硬度是合适的。特别优选地是中间毂的表面硬度大于680HV。

此外，优选的是主阻尼器具有驱动盘和经由弹簧元件旋转地联接至驱动盘的毂凸缘。对于主阻尼器而言，还优选的是具有例如借助于铆钉连接牢固连接至驱动盘的反向盘。

根据有利的实施方式，扭转阻尼器可以具有预阻尼器(除主阻尼器以外)。通过提供额外的预阻尼器，可以特别精确地调整扭转阻尼器的阻尼特性，并且例如可以在不同的扭矩范围内不同地设计扭转阻尼器的阻尼特性。然而，扭转阻尼器也可以只有主阻尼器。

还有利的是，预阻尼器具有例如分成两个的预阻尼器保持架、以及经由预阻尼器弹簧元件旋转地联接至预阻尼器保持架的预阻尼器毂凸缘。预阻尼器可以与主阻尼器并联布置，或者优选地与主阻尼器串联布置。

根据实施方式的有利的进一步改进，毂凸缘和/或预阻尼器毂凸缘可以经由齿形结构以传递扭矩的方式连接至中间毂。关于扭转阻尼器的具有预阻尼器的设计，(主阻尼器)毂凸缘的经由有间隙角的异型齿轮的中间毂连接和(预阻尼器)毂凸缘的经由无间隙角的异型齿轮的中间毂连接已被证明是特别优选的，因为这允许由间隙角来限定预阻尼器的扭转角。

根据实施方式的有利的进一步改进，特别地当扭转阻尼器没有构造有预阻尼器时，毂凸缘可以经由无间隙角的齿形结构以扭矩传递的方式连接至中间毂。替代性地，在毂凸缘与中间毂之间也可以设置扭转刚性/旋转固定连接，比如说例如焊接连接之类的材料连接，或诸如嵌缝连接之类的力配合和形状配合连接。

在其他优选实施方式中，中间毂可以例如经由对中套筒对中在输出毂上，该输出毂以传递扭矩的方式连接至输出部件。这确保了输出部件和扭转阻尼器对准成关于彼此同轴对中。根据其他优选实施方式的有利改进，中间套筒可以由塑料制成。

此外，有用的是输出部件相对于扭转阻尼器例如通过紧固环轴向固定。紧固环可以作用于扭转阻尼器的输出毂和摩擦套筒。

附图说明

下面借助于附图对本发明进行说明。在附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施方式中的传动系单元的纵向截面图，

图2示出了根据本发明的第二实施方式中的传动系单元的纵向截面图，

图3示出了在传动系单元的毂凸缘与中间毂之间的无间隙角的齿形结构的侧视图，

图4示出了在传动系单元的毂凸缘与中间毂之间的有间隙角的齿形结构的侧视图，

图5示出了构造为单个部分的中间毂的纵向截面图，

图6示出了呈两部分构型的中间毂的纵向截面图，以及

图7示出了图1或图2的示出传动系单元的扭矩限制器的侧板的加强的截面的放大图。

这些图在本质上只是示意性的，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。各个实施方式的特征可以互换。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的用于机动车辆的传动系单元1的第一实施方式。传动系单元1包括用于引入扭矩的输入部件2。传动系单元1还包括扭转阻尼器3，该扭转阻尼器以传递扭矩的方式连接至输入部件以用于抑制旋转非均匀性。传动系单元1包括输出部件4，该输出部件以传递扭矩的方式连接至扭转阻尼器3以用于输出扭矩。这里，输出部件4在径向上布置成比扭转阻尼器3的弹簧元件5更向外侧。

扭矩流也可以是反向的，在这种情况下，输出部件4用于引入扭矩，并且输入部件2用于输出扭矩。然而，为了简单起见，下面仅在一个方向上描述扭矩流。

根据本发明，扭转阻尼器3经由中间毂6连接至输出部件4，该中间毂作用于扭转阻尼器3的径向内侧。因此，中间毂6沿径向设置在扭转阻尼器3的内侧，并且被径向向外导引到弹簧元件5上方。这意味着扭矩在内侧被径向传递或转移到扭转阻尼器3处，并且从扭转阻尼器经由中间毂6被径向向外侧引入到输出部件4中。

扭矩经由驱动轴7引入到传动系单元1中。扭矩从驱动轴传递至飞轮8。驱动轴7经由螺钉连接件9连接至飞轮8。扭矩从飞轮8传递至扭转阻尼器3。飞轮8经由螺钉连接件10连接至扭转阻尼器3。扭矩从外侧径向引入到扭转阻尼器3中。因此，驱动轴7和飞轮8用作输入部件2。

扭转阻尼器3具有驱动盘11。驱动盘11经由螺钉连接件10连接至飞轮8。扭矩以这种方式经由驱动盘11引入到扭转阻尼器3中。扭转阻尼器3具有反向盘12。反向盘12通过铆钉连接件13牢固地连接至驱动盘11。扭转阻尼器3具有弹簧元件5。弹簧元件5例如由多个压缩弹簧、比如螺旋弹簧或弓形弹簧形成。扭转阻尼器3具有毂凸缘14。毂凸缘14和驱动盘11可以在有限的角度范围内相对于彼此旋转。毂凸缘14经由弹簧元件5以传递扭矩和抑制振动的方式连接至驱动盘11(和反向盘12)。因此，扭矩以下述方式传递至毂凸缘14：驱动盘11抵抗弹簧元件5的弹簧力相对于毂凸缘14旋转。最大旋转由弹簧元件5的最大压缩来限制，或者优选地由止挡件来限制。毂凸缘14从弹簧元件5径向向内延伸。扭矩经由毂凸缘14从扭转阻尼器3消散。扭转阻尼器3的毂凸缘14在其径向内侧以传递扭矩的方式连接至中间毂6。

中间毂6具有大体上沿轴向方向延伸的主体15和从主体15大体上径向向外延伸的盘部段16。在第一实施方式中，主体15和盘部段16一体地形成。扭矩从毂凸缘14引入到主体15。主体15从扭转阻尼器3沿轴向方向朝向驱动轴7(或发动机侧)延伸。盘部段16从主体15的轴向端部径向向外延伸。扭矩从盘部段16传递至输出部件4。

输出部件4由扭矩限制器17形成。扭矩限制器17具有滑动板18，扭矩从中间毂6经由该滑动板引入。滑动板18通过铆钉连接件19连接至中间毂6。滑动板18可以在左侧或右侧铆接至中间毂6。扭矩限制器17具有摩擦衬里20。滑动板18在轴向方向上夹持在摩擦衬里20之间。摩擦衬里20在径向上布置成比扭转阻尼器3的弹簧元件5更向外侧。扭矩限制器17的盘簧21在轴向方向上向摩擦衬里20施加限定的夹持力。摩擦衬里20、滑动板18和盘簧21在轴向方向上固定于扭矩限制器17的第一侧板22与第二侧板23之间。盘簧21在轴向方向上布置于第一侧板22与支撑板24之间。摩擦衬里20和滑动板18在轴向方向上布置于支撑板24与第二侧板23之间。在第一侧板22与第二侧板23之间，布置有在周向上分布的多个间隔板25，并且所述多个间隔板将侧板22、侧板23彼此连接。支撑板24具有接合在间隔板25之间的外部齿。因此，支撑板24能够相对于侧板22、侧板23在轴向上移位，但在径向和周向/切向上是固定的。扭矩从第二侧板23传递至输出毂26。第二侧板23通过铆钉连接件27连接至输出毂26。输出毂26进而以传递扭矩的方式连接至输出轴28。

中间毂6可旋转地安装在输出毂26上。在中间毂6与输出毂26之间布置有对中套筒29，该对中套筒以对中的方式支承中间毂6。设置有紧固环30以将扭矩限制器17轴向固定至扭转阻尼器3。扭转阻尼器3具有被牢固地插入、即经由扭转刚性连接件插入在驱动盘11中的摩擦套筒31。摩擦套筒31相对于紧固环30和输出毂26具有一定的游隙。摩擦套筒31主要用于对中。扭转阻尼器3还具有由第一摩擦环32、第二摩擦环33和盘簧34形成的摩擦装置。第一摩擦环32在轴向方向上通过盘簧34的力被夹持于反向盘12与毂凸缘14之间。第二摩擦环33在轴向方向上被夹持于毂凸缘14与驱动盘11之间。

图2示出了根据本发明的传动系单元1的第二实施方式。第二实施方式本质上对应于第一实施方式，并且根据本发明具有内部中间毂6，该内部中间毂将扭转阻尼器3连接至扭矩限制器17。第二实施方式与第一实施方式的区别仅在于设置有预阻尼器35替代第二摩擦环33。预阻尼器35在轴向方向上布置于毂凸缘14与驱动盘11之间。预阻尼器35具有预阻尼器保持架36、预阻尼器弹簧元件37和预阻尼器毂凸缘38。预阻尼器保持架36设置为两部分构型。扭矩从毂凸缘14或驱动盘11传递至预阻尼器保持架36，该预阻尼器保持架经由预阻尼器弹簧元件37将扭矩传递至预阻尼器毂凸缘38。预阻尼器毂凸缘38以传递扭矩的方式连接至中间毂6。

图3和图4示出了扭转阻尼器3与中间毂6之间的扭矩传递。图3示出了经由无间隙角的齿形结构的扭矩传递。图4示出了经由有间隙角的齿形结构的扭矩传递。

如果扭转阻尼器3没有预阻尼器35(参见第一实施方式)，则在毂凸缘14的齿与中间毂6的齿之间设置无间隙角的齿形结构。替代性地，毂凸缘14可以经由扭转刚性连接件连接至中间毂6。例如，可以在毂凸缘14与中间毂之间设置诸如焊接连接之类的材料连接和/或诸如嵌缝连接之类的力配合和形状配合连接，即使没有示出这一点。

如果扭转阻尼器3具有预阻尼器35(参见第二实施方式)，则在预阻尼器毂凸缘38的齿与中间毂6的齿之间设置无间隙角的齿形结构，并且在毂凸缘14的齿与中间毂6的齿之间设置有间隙角的齿形结构。因此，间隙角对应于预阻尼器35的扭转角。因为预阻尼器毂凸缘38是由无间隙角的齿形结构形成，所以预阻尼器毂凸缘38的齿与中间毂6接触。预阻尼器保持架36以扭转刚性/旋转固定的方式连接至毂凸缘14，例如悬挂在毂凸缘中。结果，在旋转运动期间，预阻尼器毂凸缘38首先作用在中间毂6上，并且仅当毂凸缘14与中间毂14之间的间隙角已经被克服时，预阻尼器35被绕过并且毂凸缘14也与中间毂6进入齿接合。

图5和图6示出了中间毂6的不同实施方式。在图5中，主体15和盘部段16一体地构造为单个部分的中间毂6。在图6中，主体15和盘部段16作为独立部件构造为两部分的中间毂6。在所示的实施方式中，主体15和盘部段16通过形状配合连接、在这种情况下为铆钉连接件39彼此连接。替代性地，主体15和盘部段16也可以经由诸如焊接连接之类的材料连接和/或经由诸如嵌缝连接之类的力配合和形状配合连接而彼此连接，尽管没有示出这一点。中间毂6可以被部分地机加工，特别是中间毂6的外部轮廓被机加工，或者也可以作为整体加工，例如车削。优选地，中间毂6是表面硬化的，例如是表面淬火的。优选地，中间毂的表面硬度大于680HV。

图7示出了扭矩限制器17的放大图。侧板22、侧板23在其径向外端部处被加固以抵消扩张。在所示实施方式中，扭矩限制器17具有第一侧面杯状部40和第二侧面杯状部41。杯状部40、杯状部41可以轴向向内(参见图7)，也可以轴向向外。也可以设置仅第一杯状部40或仅第二杯状部41。

附图标记列表

1传动系单元 2输入部件 3扭转阻尼器 4输出部件 5弹簧元件 6中间毂 7驱动轴8飞轮 9螺钉连接件 10螺钉连接件 11驱动盘 12反向盘 13铆钉连接件 14毂凸缘 15主体16盘部段 17扭矩限制器 18滑动板 19铆钉连接件 20摩擦衬里 21盘簧 22第一侧板 23第二侧板 24支撑板 25间隔板 26输出毂 27铆钉连接件 28输出轴 29对中套筒 30紧固环31摩擦套筒 32第一摩擦环 33第二摩擦环 34盘簧 35预阻尼器 36预阻尼器保持架 37预阻尼器弹簧元件 38预阻尼器毂凸缘 39铆钉连接件 40第一杯状部 41第二杯状部。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的传动系的传动系单元(1)，所述传动系单元具有用于引入扭矩的输入部件(2)、以传递扭矩的方式连接至所述输入部件(2)以用于抑制旋转不均匀性的扭转阻尼器(3)、以及以传递扭矩的方式连接至所述扭转阻尼器(3)以用于输出扭矩的输出部件(4)，所述输出部件(4)在径向上布置成比所述扭转阻尼器(3)的主阻尼器的弹簧元件(5)更向外侧，其特征在于，所述扭转阻尼器(3)经由中间毂(6)连接至所述输出部件(4)，所述中间毂作用于所述扭转阻尼器(3)的径向内侧。

2.根据权利要求1所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述输出部件(4)构造为扭矩限制器(17)。

3.根据权利要求1或2所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述中间毂(6)具有大体上沿轴向方向延伸的主体(15)和从所述主体(15)大体上沿径向方向向外延伸的盘部段(16)。

4.根据权利要求3所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述主体(15)和所述盘部段(16)构造为单个部分。

5.根据权利要求3所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述主体(15)和所述盘部段(16)构造为彼此分开的部件。

6.根据权利要求5所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述主体(15)和所述盘部段(16)借助于诸如焊接连接之类的材料连接、和/或借助于诸如嵌缝连接之类的力配合和形状配合连接、和/或借助于诸如铆钉连接之类的形状配合连接而彼此连接。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述扭转阻尼器(3)具有预阻尼器(35)。

8.根据权利要求7所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述主阻尼器具有驱动盘(11)和经由所述弹簧元件(5)旋转地联接至所述驱动盘(11)的毂凸缘(14)，并且/或者所述预阻尼器(35)具有预阻尼器保持架(36)和经由预阻尼器弹簧元件(37)旋转地联接至所述预阻尼器保持架(36)的预阻尼器毂凸缘(38)，其中，所述毂凸缘(14)和/或所述预阻尼器毂凸缘(38)经由齿形结构以传递扭矩的方式连接至所述中间毂(6)。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述中间毂(6)安装成在所述传动系单元(1)的输出毂(26)上居中，所述输出毂以传递扭矩的方式连接至所述输出部件(4)。

10.根据权利要求9所述的传动系单元(1)，其特征在于，所述中间毂(6)通过由塑料制成的对中套筒(29)安装在所述输出毂(26)上。

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