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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einem hybridischen Antriebsstrang mit einem Drehschwingungsdämpfer mit einer, einer Brennkraftmaschine zugeordneten primären Schwungmasse und einer eine mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe versehenen Reibungskupplung aufweisenden sekundären Schwungmasse sowie einem einer Elektromaschine zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer.
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Hybridische Antriebsstränge weisen eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine auf, die unter Anderem gemeinsam oder für sich dem Antrieb des Kraftfahrzeugs mit einem hybridischen Antriebsstrang diesen. Zur Isolation von Drehschwingungen des Antriebsstrangs sind insbesondere für die Brennkraftmaschine Drehschwingungsdämpfer wie Zweimassenschwungräder vorgesehen, die beispielsweise zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einem nachfolgenden Getriebe beziehungsweise einer zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe geschalteten Reibungskupplung angeordnet sind. Des weiteren können zur Dämpfung von auf die Elektromaschine eingetragenen Drehschwingungen oder zur Dämpfung eines Startrucks dieser Drehschwingungsdämpfer zwischen dem Rotor der Elektromaschine und übrigen Antriebsstrangbauteilen weitere Dämpfungseinrichtungen vorgesehen sein. Aus der
DE 10 2010 33 363 A1 ist beispielsweise ein hybridischer Antriebsstrang mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, bei der seriell zwei Drehschwingungsdämpfer radial außerhalb einer Reibungskupplung vorgesehen sind, wobei ein erster Drehschwingungsdämpfer zwischen der Brennkraftmaschine und einer Reibungskupplung und der zweite Drehschwingungsdämpfer zwischen dem ersten Drehschwingungsdämpfer und dem Rotor angeordnet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Drehmomentübertragungseinrichtung für einen hybridischen Antriebsstrang mit verringertem Bauraum.
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Die Aufgabe wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einem hybridischen Antriebsstrang mit einem Drehschwingungsdämpfer mit einer, einer Brennkraftmaschine zugeordneten primären Schwungmasse und einer eine mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe versehenen Reibungskupplung aufweisenden sekundären Schwungmasse sowie einem einer Elektromaschine zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer gelöst, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer radial innerhalb der sekundären Schwungmasse und axial zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und der Kupplungsscheibe angeordnet ist.
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Durch die Unterbringung des Torsionsschwingungsdämpfers für die Elektromaschine im Bereich zwischen Zweimassenschwungrad und Reibungskupplung kann dieser bauraumneutral und unabhängig von der Unterbringung der Elektromaschine vorgesehen werden. Die Anbindung des Torsionsschwingungsdämpfers an die Elektromaschine erfolgt bevorzugt mittels einer bevorzugt koaxial zu einer Getriebeeingangswelle angeordneten Welle, die beispielsweise als Kern in einer als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle geführt ist. Hierbei ist die Welle mit einem Rotor der Elektromaschine koaxial verbunden oder verzahnt. Das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers ist mit der Welle beispielsweise mittels einer Nabe mit Innenverzahnung drehschlüssig verzahnt.
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Das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers ist mit der sekundären Schwungmasse drehfest verbunden. Hierbei kann das Eingangsteil gegenüber der innenverzahnten Nabe begrenzt verdrehbar aufgenommen sein, während ein dem Ausgangsteilsteil zugeordnetes Scheibenteil drehfest mit der Nabe verbunden ist. Eingangsteil und Scheibenteil weisen dabei über den Umfang verteilte Ausnehmungen wie Federfenster auf, in denen Druckfedern der Federeinrichtung aufgenommen sind und jeweils stirnseitig von den Federfenstern bei Verdrehung von Eingangsteil und Scheibenteil gegeneinander komprimiert werden. Im Weiteren kann zwischen diesen eine Reibeinrichtung vorgesehen sein. Alternativ kann das Eingangsteil oder das Ausgangsteil aus zwei miteinander verbundenen, axial beabstandeten Scheibenteilen gebildet sein, die zwischen sich ein dem Eingangsteil beziehungsweise dem Ausgangsteil zugeordnetes Flanschteil aufnehmen. Ist das Eingangsteil als Flanschteil ausgebildet, ist dieses direkt radial außen mit der sekundären Schwungmasse drehfest verbunden. Ist das Eingangsteil aus den beiden Scheibenteilen gebildet, ist bevorzugt ein einziges der Scheibenteile mit der sekundären Schwungmasse drehfest verbunden. Die das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil bildenden Scheibenteile und Flanschteile können als Blechformteile bevorzugt werkzeugfallend ausgebildet sein.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel kann das Eingangsteil radial außen mit der sekundären Schwungmasse vernietet sein. Hierzu kann das Eingangsteil mittels derselben Niete wie ein eine Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers wie Zweimassenschwungrad ausgangsseitig beaufschlagendes Flanschteil mit der sekundären Schwungmasse oder mittels unterschiedlicher, beispielsweise auf demselben Teilkreis wie die Niete zur Vernietung des Flanschteils angeordneter Niete vernietet sein.
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Um einen besonders servicefreundlichen Drehschwingungsdämpfer vorzuschlagen, hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele mit einem Eingangsteil versehen sind, welches mit der sekundären Schwungmasse verschraubt ist. Hierbei kann der Torsionsschwingungsdämpfer im Falle eines Defekts oder im Verschleißfall in einfacher Weise von der Kupplungsseite her bei abgenommener Kupplungsdruckplatte gewechselt werden. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das Eingangsteil mittels auf demselben Durchmesser wie Niete zur Befestigung eines eine Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteils an der sekundären Schwungmasse vorgesehenen Schrauben an diesem befestigt ist. Hierbei können sich Schrauben und Niete über den Umfang abwechseln. Um das Eingangsteil bezüglich seiner Befestigung an der sekundären Schwungmasse unabhängig von der Vernietung des Flanschteils auszubilden, sind im Eingangsteil im Bereich der Niete Ausnehmungen zumindest in Größe der Niete vorgesehen.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen Teilschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem einer Elektromaschine zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer,
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2 eine geschnittene 3D-Teilansicht der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1 bei abgenommener Kupplungsdruckplatte
und
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3 eine geschnittene 3D-Teilansicht der sekundären Schwungmasse der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1.
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Die 1 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung 1 mit dem Drehschwingungsdämpfer 2, dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 und der Reibungskupplung 4. Der Drehschwingungsdämpfer 2 ist als Zweimassenschwungrad mit der primären Schwungmasse 5 und der sekundären Schwungmasse 6 ausgebildet, die aufeinander verdrehbar gelagert und entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 7, beispielsweise über den Umfang angeordneten Bogenfedern, begrenzt gegeneinander verdrehbar sind. Die primäre Schwungmasse 5 ist an der Kurbelwelle 32 einer Brennkraftmaschine aufgenommen und überträgt das von dieser eingeleitete Drehmoment über die Federeinrichtung 7, die sekundäre Schwungmasse 6 auf die Reibungskupplung 4, welche im geschlossenen Zustand das Moment über die Kupplungsscheibe 9 und deren Nabe 10 auf eine mit der Nabe 10 verzahnte Getriebeeingangswelle eines Getriebe überträgt.
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Der Drehschwingungsdämpfer 2 isoliert dabei infolge des Arbeitsprinzips der Brennkraftmaschine entstehende Drehschwingungen. Hierzu wird die Federeinrichtung 7 bei aufgrund von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine von nicht dargestellten Einformungen der primären Schwungmasse 5 und sekundärseitig von dem Flanschteil 8, welches mittels der Niete 11 mit der sekundären Schwungmasse verbunden ist, belastet, so dass bei auftretenden Drehmomentspitzen die Federeinrichtung 7 in Umfangsrichtung komprimiert wird und Energie aufnimmt, die diese bei Drehmomentsenken wieder abgibt.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer 3 dient der bedämpften Anbindung eines Nebenabtriebs und bevorzugt die Anbindung einer nicht näher dargestellten Elektromaschine eines hybridischen Antriebsstrangs an die sekundäre Schwungmasse 6. Hierzu weist der Torsionsschwingungsdämpfer 3 das Eingangsteil 12 auf, das mit der sekundären Schwungmasse 6 radial außen fest verbunden ist. Das Ausgangsteil 13 des Torsionsschwingungsdämpfers 3 ist fest mit der Nabe 14 verbunden, die mittels der Innenverzahnung 15 drehfest mit einer nicht dargestellten Welle der Elektromaschine verbunden ist. Zwischen dem Eingangsteil 12 und dem Ausgangsteil 13 ist in Umfangsrichtung wirksam die Federeinrichtung 16 vorgesehen, so dass bei einer Relativverdrehung von Eingangsteil 12 und Ausgangsteil 13 eine Dämpfungswirkung erzielt und die Elektromaschine schwingungsentkoppelt mit der sekundären Schwungmasse verbunden werden kann. Die Elektromaschine ist mittels der in der als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle koaxial geführten Welle und über den Torsionsschwingungsdämpfer 3 an die sekundäre Schwungmasse 6 gekoppelt und kann die Brennkraftmaschine über den Drehschwingungsdämpfer 2 starten, von der Brennkraftmaschine zum Laden eines Akkumulators angetrieben werden, die Brennkraftmaschine bei geschlossener Reibungskupplung im Antrieb der Getriebeeingangswelle und damit des Kraftfahrzeugs unterstützen, bei bevorzugt geöffneten Ventilen der Brennkraftmaschine das Kraftfahrzeug alleinig antreiben und im Schubbetrieb rekuperieren.
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Die Reibungskupplung 4 ist aus der als Gegendruckplatte wirksamen sekundären Schwungmasse 6 und der Kupplungsdruckplatte 17 mit dem Gehäuse 18 und der in diesem axial verlagerbar und drehfest aufgenommenen und von der sich am Gehäuse 18 abstützenden Tellerfeder 19 beaufschlagten Anpressplatte 20 gebildet. Die Kupplungsdruckplatte 17 ist abnehmbar an der sekundären Schwungmasse 6 befestigt, so dass im Servicefall Zugriff auf die Kupplungsscheibe 9 und den Torsionsschwingungsdämpfer 3 von der Kupplungsseite her besteht.
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2 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 in geschnittener 3D-Ansicht bei abgenommener Kupplungsdruckplatte mit Sicht auf den Torsionsschwingungsdämpfer 3. Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, ist mit dem Ausgangsteil 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Eingangsteils 12 ein weiteres Scheibenteil als Deckscheibe 21 vorgesehen, so dass die Energiespeicher 22 wie Druckfedern der Federeinrichtung 16 in Durchbrüchen des als Flanschteil ausgebildeten Eingangsteils 12 aufgenommen und in Ausnehmungen 23 in Form von Federfenstern eingreifen und in diesen gehalten sind. Ausgangsteil 13 und Deckscheibe 21 sind miteinander mittels der Niete 25 vernietet, das Eingangsteil 12 weist zur Sicherstellung der Verdrehbarkeit entsprechende Langlöcher auf, die von den Nieten 25 durchgriffen werden.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Eingangsteil 12 mittels nicht dargestellter, in die Öffnungen 24 eingebrachter Schrauben mit der sekundären Schwungmasse 6 verschraubt. Die Verschraubung erfolgt dabei auf demselben Durchmesser wie die Vernietung der sekundären Schwungmasse 6 mit dem Flanschteil 8 mittels der Niete 11. Um den Torsionsschwingungsdämpfer 3 im Servicefall in einfacher Weise abnehmen zu können, sind im Bereich der Niete 11 Ausnehmungen 26 vorgesehen, so dass durch Lösen der Verschraubung der Torsionsschwingungsdämpfer 3 abgenommen werden kann.
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3 zeigt die sekundäre Schwungmasse 6 der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 in geschnittener 3D-Teilansicht. Die sekundäre Schwungmasse 6 ist als Guss- oder Schmiedeteil in Rohform hergestellt und bezüglich der Reibfläche 27 und den Aufnahmen und Zentrierung der weiteren anzubringenden Bauteile und Funktionen bevorzugt spanend nachbearbeitet. Zur Aufnahme des Flanschteils 8 (1) sind die Nietlöcher 28 vorgesehen und deren Umgebung plan vorbereitet. Die Anschraublöcher 29 dienen der Verschraubung des Torsionsschwingungsdämpfers 3. In der Umgebung der Anschraublöcher 29 sind plane Anlageflächen 30 zur Anlage des Eingangsteils 12 (1) vorgesehen. Zur Zentrierung des Eingangsteils 12 gegenüber der sekundären Schwungmasse 6 sind radial außerhalb der Anlageflächen 30 die axial erhabenen Zentrierflächen 31 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Drehschwingungsdämpfer
- 3
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 4
- Reibungskupplung
- 5
- primäre Schwungmasse
- 6
- sekundäre Schwungmasse
- 7
- Federeinrichtung
- 8
- Flanschteil
- 9
- Kupplungsscheibe
- 10
- Nabe
- 11
- Niet
- 12
- Eingangsteil
- 13
- Ausgangsteil
- 14
- Nabe
- 15
- Innenverzahnung
- 16
- Federeinrichtung
- 17
- Kupplungsdruckplatte
- 18
- Gehäuse
- 19
- Tellerfeder
- 20
- Anpressplatte
- 21
- Deckscheibe
- 22
- Energiespeicher
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Öffnung
- 25
- Niet
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Reibfläche
- 28
- Nietloch
- 29
- Anschraubloch
- 30
- Anlagefläche
- 31
- Zentrierfläche
- 32
- Kurbelwelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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