DE102009042605A1 - Integrierter Dämpfer und Anlasserzahnkranz für ein Hybridfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Eine Fahrzeugeinheit umfasst einen Motor mit einer Dämpferbaugruppe, die an dem Motor befestigt ist. Die Dämpferbaugruppe enthält einen Zahnkranz. An der Einbauwelle der Dämpferbaugruppe ist ein Hybridgetriebe mit einer Eingangswelle angebracht. Die Dämpferbaugruppe umfasst eine Motorplanscheibe und eine an der Motorplanscheibe befestigte Getriebeplanscheibe. Der Zahnkranz ist an der Getriebeplanscheibe und/oder der Motorplanscheibe befestigt.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Hybridfahrzeug und spezieller eine Dämpfer- und Anlasserzahnkranzbaugruppe für das Hybridfahrzeug.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Fahrzeuge mit üblichen Getrieben, d. h. diejenigen, die allein durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden, erfordern die Verwendung eines an dem Motor angebrachten Schwungrades. Außer dass es zum Fahrzeugbetrieb erforderlich ist, wird das Schwungrad in einem Motorenmontagewerk zum Anlassen des Motors genutzt, um zu bestätigen, dass der Motor richtig laufen wird. Dies wird typischerweise vorgenommen, bevor der Motor an einen Fahrzeugmontage-Standort zur Endmontage geschickt wird.
- Fahrzeuge mit Hybridgetrieben benötigen für den Fahrzeugbetrieb kein Schwungrad. Jedoch ist noch eine Zahnkranzscheibe als Teil der Baugruppe enthalten, um zur Startfähigkeit im Motorenmontagewerk einen Anlasserzahnkranz bereitzustellen. Motor und Zahnkranzscheibe werden anschließend an dem Fahrzeugmontage-Standort durch Verschraubung der Zahnkranzscheibe mit einem Getriebedämpfer montiert. Der Getriebedämpfer wird typischerweise innerhalb des Getriebegehäuses für das Hyb ridgetriebe angebracht, was die Montage der Zahnkranzscheibe an dem Dämpfer somit erschwert.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Für ein Fahrzeug ist eine Anordnung für eine Dämpferbaugruppe mit Zahnkranz erwünscht. Eine Fahrzeugbaugruppe umfasst einen Motor mit einer an dem Motor befestigten Dämpferbaugruppe. Die Dämpferbaugruppe enthält einen Zahnkranz. Ein Hybridgetriebe mit einer Eingangswelle ist an der Einbauwelle der Dämpferbaugruppe angebracht.
- Die Dämpferbaugruppe umfasst eine Motorplanscheibe und eine an der Motorplanscheibe befestigte Getriebeplanscheibe. Zumindest ein Teil der Motorplanscheibe ist im Abstand von der Getriebeplanscheibe angeordnet, so dass eine innere Öffnung gebildet wird. Der Zahnkranz ist an der Getriebeplanscheibe und/oder der Motorplanscheibe befestigt. Die Dämpferbaugruppe umfasst einen innerhalb der inneren Öffnung angeordneten Flansch. Zwischen dem Flansch und der Getriebeplanscheibe oder der Motorplanscheibe ist eine Vielzahl von Federn angeordnet, um eine relative Drehbewegung zu reduzieren.
- Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich ohne weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und besten Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Querschnittansicht einer Dämpferbaugruppe, die zur Verwendung mit einem Kraftfahrzeug an einem Hybridgetriebe angebracht ist; -
2 ist eine schematische perspektivische Hinteransicht der Dämpferbaugruppe von1 ; -
3 ist eine schematische perspektivische Vorderansicht der Dämpferbaugruppe von1 und2 ; -
4 ist eine schematische Seitenansicht der Dämpferbaugruppe von1 bis3 ; -
5 ist eine schematische seitliche Querschnittansicht der Dämpferbaugruppe von1 bis4 ; -
6 ist eine schematische unvollständige Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform für eine Dämpferbaugruppe mit Zahnkranz von1 ; und -
7 ist eine schematische unvollständige Seitenansicht einer dritten Ausführungsform für eine Dämpferbaugruppe und Zahnkranz von1 . - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den zahlreichen Ansichten durchweg auf gleiche oder ähnliche Bauteile verweisen, stellt
1 schematisch ein Kraftfahrzeug10 mit einem Hybridgetriebe12 und einem Motor14 dar. Der Motor14 umfasst eine Motorkurbelwelle16 und eine Dämpferbaugruppe18 . Die Dämpferbaugruppe18 ist an der Motorkurbelwelle16 mit Schrauben20 angeschraubt. - Die Dämpferbaugruppe
18 ist vorzugsweise eine nicht mit Fluid gefüllte Dämpfungseinrichtung, die direkt mit der Motorkurbelwelle16 verschraubt ist. In dieser Ausführungsform ist die Dämpferbaugruppe18 ein Federdämpfungselement, das zwei Stufen von Federkonstanten besitzt. Der Fachmann wird verschiedene Typen von Trockendämpfungselementen erkennen, die innerhalb des Umfangs der Patentansprüche verwendet werden können. - Die Dämpferbaugruppe
18 umfasst eine Einbauwelle22 , die vorzugsweise eine von der Dämpferbaugruppe18 hervorstehende, mit einem äußeren Zahnwellenprofil versehene Welle ist. Die Einbauwelle22 kann auch als Dämpfer-Zahnnabenprofil bezeichnet werden. Die Einbauwelle22 steht nach hinten aus der Dämpferbaugruppe18 hervor. Bezüglich der Position der Bauteile im Innern des Fahrzeugs können in der Beschreibung durchweg Richtungen relativ zur Fahrzeugausrichtung verwendet werden. Das heißt, bei Montage im Innern des Fahrzeugs10 erstreckt sich die Einbauwelle22 von der Dämpferbaugruppe18 nach hinten oder zur Rückseite des Fahrzeugs10 . Die mit einem äußeren Zahnwellenprofil versehene Einbauwelle22 ist im Innern einer Getriebeeingangswelle24 angebracht. Die Getriebeeingangswelle24 ist vorzugsweise eine mit einem inneren Zahnwellenprofil versehene Welle, um mit der mit einem äußeren Zahnwellenprofil versehenen Einbauwelle22 an der Dämpferbaugruppe18 übereinzustimmen. -
2 ist eine perspektivische Rückansicht der Dämpferbaugruppe18 . Mit anderen Worten, die Dämpferbaugruppe18 ist so dargestellt, als würde sie von der Rückseite des Fahrzeugs10 aus nach vorn gewandt betrachtet. Die Dämpferbaugruppe18 enthält eine Getriebeplanscheibe26 und einen an deren Außenrand29 angebrachten Zahnkranz28 . Die Getriebeplanscheibe26 weist im Allgemeinen eine Ringform auf, die eine Öffnung34 bildet. Die Einbauwelle22 erstreckt sich von einem Flansch30 durch die Öffnung34 . Der Flansch30 bildet eine Vielzahl von Flanschöffnungen32 , die die Einbauwelle22 umgeben und durch die Öffnung27 zugänglich sind. Die Flanschöffnungen32 sind größer als die Köpfe der Schrauben20 (in1 dargestellt), die zum Befestigen der Dämpferbaugruppe18 an der Motorkurbelwelle16 genutzt werden. Die Größe der Flanschöffnungen32 ermöglicht es, dass die Schrauben20 durch die Flanschöffnungen32 hindurchgehen und Zugang zur Montage der Dämpferbaugruppe18 an der Motorkurbelwelle16 bereitstellen. Die mittlere Öffnung34 an der Getriebeplanscheibe26 ermöglicht einen Zugang zu dem Flansch30 , womit die Flanschöffnungen32 und die Einbauwelle22 zugänglich sind. - Die Getriebeplanscheibe
26 bildet außerdem mehrere Federlager36 , durch die sich eine Vielzahl von Federn38 teilweise erstrecken kann. Eine Bewegung der Getriebeplanscheibe26 relativ zum Flansch30 bringt mit den Seiten39 der Federlager36 Druck auf die Federn38 auf. Da sich die Getriebeplanscheibe26 relativ zu dem Flansch30 drehbar bewegt, bringt der Flansch30 Druck auf ein gegenüberliegendes Ende von jeder der Federn38 auf. Bedingt durch die Relativbewegung zwischen dem Flansch30 und der Getriebeplanscheibe26 biegen sich die Federn38 durch oder verformen sich elastisch. Die Drehbewegung der Getriebeplanscheibe26 ergibt sich aus Schwingungen, die von der Motorkurbelwelle16 hindurchgeleitet werden. Die Federn38 biegen sich durch, um die resultierende Bewegung aufzufangen. Folglich dämpfen die Federn38 Schwingungen zwi schen dem Motor14 und dem Getriebe12 . Die Federn38 können von unterschiedlicher Größe sein, um mehrfache Federkonstanten bereitzustellen. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei unterschiedliche Größen von Federn38 vorhanden, wobei jede Größe unterschiedliche Federkonstanten bereitstellt. Ein Fachmann würde die für die einzelne Fahrzeuganwendung zu verwendenden gewünschten Federkonstanten kennen. - Schlitze
40 in der Getriebeplanscheibe26 nehmen Streifen43 auf, die sich radial von dem Flansch30 erstrecken. Die Länge der Schlitze40 ist größer als die Streifen43 , um eine Relativbewegung zwischen dem Flansch30 und der Getriebeplanscheibe26 zu ermöglichen. Des Weiteren wird die Umfangslänge der Schlitze40 genutzt, um Anschläge41 für eine Relativbewegung zwischen dem Flansch30 und der Getriebeplanscheibe26 zu erzeugen. Die Anschläge41 verhindern eine Verformung der Federn38 über die vorgesehenen Elastizitätsgrenzen hinaus. Das heißt, der Umfangsabstand der Schlitze40 im Verhältnis zu der Breite der Streifen43 bestimmt die Größe einer Relativbewegung zwischen dem Flansch30 und der Getriebeplanscheibe26 . Die Enden der Schlitze40 wirken wie Anschläge41 für die Streifen43 . -
3 ist eine schematische perspektivische Vorderansicht der Dämpferbaugruppe18 . Mit anderen Worten, die Dämpferbaugruppe18 ist so dargestellt, als würde sie von der Vorderseite des Fahrzeugs aus nach hinten gewandt betrachtet werden. Es ist eine Motorplanscheibe42 für die Dämpferbaugruppe18 gezeigt. Die Motorplanscheibe42 ist an der Getriebeplanscheibe26 (in2 dargestellt) angebracht, und der Zahnkranz28 befindet sich an dem Außenrand der Motorplanscheibe42 . An der Motorplanscheibe42 können Scheibenbefestigungselemente48 zum Befestigen der Motorplanscheibe42 an der Getriebeplanscheibe26 angeordnet sein. - In der dargestellten Ausführungsform sind die Scheibenbefestigungselemente
48 Nieten. - Außerdem wird durch die Motorplanscheibe
42 eine Vielzahl von Montageöffnungen44 gebildet. Die Montageöffnungen44 ermöglichen den Durchgang der Schrauben20 (in1 dargestellt) zur Befestigung der Dämpferbaugruppe18 an der Motorkurbelwelle16 . Die Montageöffnungen44 lassen nicht zu, dass die Köpfe46 (in1 dargestellt) der Schrauben20 hindurchgehen. Wie es in1 gezeigt ist, befinden sich die Köpfe46 der Schrauben20 bei Montage im Innern des Fahrzeugs vor dem Flansch30 und hinter der Motorplanscheibe42 . Somit sind Motorplanscheibe42 und Getriebeplanscheibe26 relativ zur Motorkurbelwelle16 fixiert, und der Flansch30 kann sich relativ zu der Motorplanscheibe42 , der Getriebeplanscheibe26 und der Motorkurbelwelle16 drehen. -
4 ist eine schematische perspektivische Seitenansicht der Dämpferbaugruppe18 , die den Zahnkranz28 darstellt; und5 veranschaulicht eine Seitenansicht der Dämpferbaugruppe18 im Querschnitt. Der Zahnkranz28 besitzt eine Ringform mit einem nach innen vorstehenden Anbauflansch50 . Der Anbauflansch50 ist zwischen der Getriebeplanscheibe26 und der Motorplanscheibe42 an dem Außenrand29 der Dämpferbaugruppe18 angebracht. Die Scheibenbefestigungselemente48 befestigen den Zahnkranz28 an der Motorplanscheibe42 . Es können auch andere Anordnungen zur Befestigung des Zahnkranzes28 an der Getriebeplanscheibe26 und der Motorplanscheibe42 verwendet werden. Diese Anordnungen können das einstückige Formen des Zahnkranzes28 an der Getriebeplanscheibe26 oder der Motorplanscheibe42 umfassen oder können zwischen dem Zahnkranz28 und der Getriebeplanscheibe26 oder der Motorplanscheibe42 eine Presspassung aufweisen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ein Fachmann würde die gewünschte Anordnung zur Befestigung des Zahnkranzes an der Getriebeplanscheibe26 oder der Motorplanscheibe42 kennen. - An einem Motorenmontage-Standort wird die Dämpferbaugruppe
18 mit der Motorkurbelwelle16 verschraubt (in1 dargestellt). Der Zahnkranz28 wird verwendet, um den Motor14 zum Testbetrieb anzulassen. Der montierte Motor14 und die Dämpferbaugruppe18 werden anschließend zu einer Fahrzeugendmontage geschickt, wo die Einbauwelle20 im Innern des Getriebes12 eingebaut wird. Zusätzlich kann die Dämpferbaugruppe18 mit dem Zahnkranz28 verwendet werden, um bei kaltem Wetter den Motor14 für das Fahrzeug10 kalt zu starten. Dies ist typischerweise bei Wetter unter –17,8°C (0°F) erforderlich. -
5 veranschaulicht eine Seitenansicht der Dämpferbaugruppe18 im Querschnitt. Die Getriebeplanscheibe26 und die Motorplanscheibe42 bilden einen Innenraum52 als Zwischenraum der Köpfe der Schrauben20 . Der Flansch30 befindet sich zwischen der Getriebeplanscheibe26 und der Motorplanscheibe42 . Der Flansch30 bildet Federlager54 , durch die sich die Federn38 erstrecken. Ähnlich der Getriebeplanscheibe26 bringen die Seiten der Federöffnung54 Druck auf die Federn38 auf, wenn sich der Flansch30 relativ zur Getriebeplanscheibe26 bewegt. Die Federn38 verformen sich, um die Relativbewegung zwischen dem Flansch30 und der Getriebeplanscheibe26 zu reduzieren und Schwingungen zwischen dem Motor14 und dem Getriebe12 zu dämpfen. -
6 ist eine weitere Ausführungsform zur Montage des Zahnkranzes128 an der Dämpferbaugruppe118 . Der Zahnkranz128 hat mit der Getriebeplanscheibe126 am Außenrand129 eine Übermaßpassung. Die Getriebeplanscheibe126 und die Motorplanscheibe142 sind miteinander mit Befestigungselementen148 befestigt. -
7 ist eine dritte Ausführungsform zur Montage des Zahnkranzes228 an der Dämpferbaugruppe218 . Der Zahnkranz228 hat mit der Motorplanscheibe242 am Außenrand229 der Dämpferbaugruppe218 eine Übermaßpassung. Die Motorplanscheibe242 und die Getriebeplanscheibe226 sind miteinander mit Befestigungselementen248 befestigt. - Während die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, werden diejenigen, die mit dem Gebiet vertraut sind, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene andere Entwürfe und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der angefügten Patentansprüche erkennen.
Claims (17)
- Dämpferbaugruppe, umfassend: eine Motorplanscheibe; eine Getriebeplanscheibe, die an der Motorplanscheibe befestigt ist, so dass dazwischen eine innere Öffnung gebildet wird; einen Zahnkranz, der an der Getriebeplanscheibe und/oder der Motorplanscheibe befestigt ist; und einen innerhalb der inneren Öffnung angeordneten Flansch; und eine Vielzahl von zwischen dem Flansch und der Getriebeplanscheibe oder der Motorplanscheibe angeordneten Federn, um deren relative Drehbewegung zu reduzieren.
- Dämpferbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der Zahnkranz eine Ringform aufweist.
- Dämpferbaugruppe nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl von Befestigungselementen die Motorplanscheibe an der Getriebeplanscheibe befestigt, und bei der der Zahnkranz des Weiteren einen Anbauflansch aufweist, der eine Vielzahl von Befestigungselementöffnungen bildet, durch die sich die Vielzahl von Befestigungselementen erstreckt.
- Fahrzeugeinheit, umfassend: einen Motor; eine Dämpferbaugruppe, die eine Einbauwelle aufweist und an dem Motor befestigt ist, wobei die Dämpferbaugruppe einen daran angebrachten Zahnkranz umfasst; und ein Hybridgetriebe mit einer an der Einbauwelle der Dämpferbaugruppe angebrachten Eingangswelle.
- Fahrzeug nach Anspruch 4, bei dem die Dämpferbaugruppe des Weiteren umfasst: eine Motorplanscheibe; eine Getriebeplanscheibe, die an der Motorplanscheibe befestigt ist, so dass dazwischen eine innere Öffnung gebildet wird; einen innerhalb der inneren Öffnung angeordneten Flansch; und eine Vielzahl von zwischen dem Flansch und der Getriebeplanscheibe oder der Motorplanscheibe angeordneten Federn, um deren relative Drehbewegung zu reduzieren.
- Fahrzeug nach Anspruch 5, bei dem der Zahnkranz an einem Außenrand der Getriebeplanscheibe und/oder der Motorplanscheibe befestigt ist.
- Fahrzeug nach Anspruch 6, bei dem der Zahnkranz eine Ringform aufweist.
- Fahrzeug nach Anspruch 6, bei dem eine Vielzahl von Befestigungselementen die Motorplanscheibe an der Getriebeplanscheibe befestigt, und bei dem der Zahnkranz des Weiteren einen Anbauflansch aufweist, der eine Vielzahl von Befestigungselementöffnungen bildet, durch die sich die Vielzahl von Befestigungselementen erstreckt.
- Fahrzeug nach Anspruch 4, bei dem der Zahnkranz ein Übermaß mit der Getriebeplanscheibe aufweist.
- Fahrzeug nach Anspruch 4, bei dem der Zahnkranz ein Übermaß mit der Motorplanscheibe aufweist.
- Motoreinheit, umfassend: einen Motor; eine an dem Motor befestigte Dämpferbaugruppe, wobei die Dämpferbaugruppe einen daran angebrachten Zahnkranz enthält.
- Motoreinheit nach Anspruch 11, bei der die Dämpferbaugruppe des Weiteren umfasst: eine Motorplanscheibe; eine Getriebeplanscheibe, die an der Motorplanscheibe befestigt ist, so dass dazwischen eine innere Öffnung gebildet wird; einen innerhalb der inneren Öffnung angeordneten Flansch; und eine Vielzahl von Federn, die zwischen dem Flansch und der Getriebeplanscheibe oder der Motorplanscheibe angeordnet sind, um deren relative Drehbewegung zu reduzieren.
- Motoreinheit nach Anspruch 12, bei der der Zahnkranz an einem Außenrand der Getriebeplanscheibe und/oder der Motorplanscheibe befestigt ist.
- Motoreinheit nach Anspruch 13, bei der eine Vielzahl von Befestigungselementen die Motorplanscheibe an der Getriebeplanscheibe befestigt, und bei der der Zahnkranz des Weiteren einen Anbauflansch aufweist, der eine Vielzahl von Befestigungselementöffnungen bildet, durch die sich die Vielzahl von Befestigungselementen erstreckt.
- Motoreinheit nach Anspruch 12, bei der der Zahnkranz eine Übermaßpassung mit der Getriebeplanscheibe aufweist.
- Motoreinheit nach Anspruch 12, bei der der Zahnkranz eine Übermaßpassung mit der Motorplanscheibe aufweist.
- Motoreinheit nach Anspruch 10, bei der der Zahnkranz eine Ringform besitzt.
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