DE102014206330A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung für Hybridfahrzeuge mit Trennkupplung und Fliehkraftpendel - Google Patents

Drehmomentübertragungsvorrichtung für Hybridfahrzeuge mit Trennkupplung und Fliehkraftpendel Download PDF

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Abstract

Bei Fahrzeugantrieben in Hybridfahrzeugen besteht in vielen Fällen die Anforderung, ein von mehreren Antrieben erzeugtes Drehmoment schwingungsarm auf ein Getriebe zu übertragen und dabei die Antriebe auch miteinander zu koppeln. Dabei geht es häufig darum, ein von einem Elektromotor erzeugtes Drehmoment zusammen mit einem von einem Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment auf das Getriebe zu übertragen. Durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung kann eine solche Kopplung und Schwingungsdämpfung erfolgen. Doch ist dabei meist ein großer insbesondere axialer Bauraum erforderlich, und zur Schwingungsdämpfung eingesetzte Schwungmassen erzeugen meist ein Massenträgheitsmoment, welches energetische Nachteile hat, z.B. beim Starten des Verbrennungsmotors. Es wird vorgeschlagen, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für Hybridfahrzeuge zur Anordnung in einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe des Hybridfahrzeugs, mit einem elektrischen Antrieb, der einen Rotor aufweist, einer Trennkupplung zum Entkuppeln des Verbrennungsmotors vom Getriebe, und mit einem Fliehkraftpendel zum Dämpfen von Schwingungen auszuführen, bei welcher das Fliehkraftpendel axial innerhalb des Rotors angeordnet ist. Hierdurch kann bei geringem Bauraumbedarf und niedrigen Massenträgheitsmomenten eine Schwingungsdämpfung erfolgen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für mittels eines Verbrennungsmotors und eines elektrischen Antriebs antreibbare Hybridfahrzeuge, die geeignet ist zur Anordnung in einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe des Hybridfahrzeugs.
  • Drehmomentübertragungseinrichtungen sind in vielen Fällen erforderlich, um in einem Antriebsstrang von Hybridfahrzeugen das Zusammenspiel eines Verbrennungsmotors mit einem Elektromotor sicherstellen zu können. Eine Drehmomentübertragungseinrichtung übernimmt dabei häufig zum einen die Funktion der Drehmomentübertragung von dem Verbrennungsmotor und/oder dem Elektromotor zu einer Abtriebswelle bzw. einem Getriebe, zum anderen die Funktion einer Schwingungsdämpfung. Ferner kann die Drehmomentübertragungseinrichtung zum Starten des Verbrennungsmotors ausgebildet sein. Dabei ist der Elektromotor meist in die Drehmomentübertragungseinrichtung integriert. Zur Schwingungsdämpfung können mehrere Schwungmassen vorgesehen sein, z.B. in Form eines Zweimassenschwungrads oder eines Fliehkraftpendels. Zweimassenschwungräder zählen zu den wirkungsvollsten Vorrichtungen zur Reduzierung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang. Für einen Drehzahlbereich über 1500 Umdrehungen pro Minute sind z.B. Zweimassenschwungräder mit Innendämpfer besonders vorteilhaft. Ein Fliehkraftpendel ist ein Tilger, also eine Vorrichtung mit einer oder mehreren nicht im Kraftfluss liegenden Zusatzmassen, wobei die Zusatzmassen mit ihrer Resonanzfrequenz angeregt werden und entgegen bzw. phasenverschoben zu einer zu dämpfenden Schwingung bewegen. Aufgrund der Abhängigkeit der Fliehkraft von der Drehzahl ist diese Art von Tilger vorteilhaftweise drehzahladaptiv. Ferner kann die Drehmomentübertragungseinrichtung auch eine Trennkupplung aufweisen, insbesondere um unterschiedliche Schwungmassen miteinander zu kuppeln. Fliehkraftpendel können dabei auch die Funktion eines Energiezwischenspeichers übernehmen. Die Drehmomentübertragungseinrichtung übernimmt somit im Zusammenhang mit einer Schwingungsisolation und Kraftstoffeinsparung vor allem für niedrige Drehzahlen und Doppelkupplungsgetriebe wichtigen Aufgaben, denn eine gute Isolation ermöglicht auch bei geringen Drehzahlen eine schlupffreie Drehmomentübertragung von Doppelkupplungsgetrieben oder allgemein Automatikgetrieben.
  • Durch die Vielzahl an Komponenten erfordern solche Drehmomentübertragungseinrichtungen viel Bauraum, insbesondere in axialer Richtung. Um den Bedarf an axialem Bauraum niedrig zu halten, wurde bereits in Erwägung gezogen, die Trennkupplung in einem Rotor des Elektromotors anzuordnen. Ferner sind Einrichtungen bekannt, welche ein Zweimassenschwungrad aufweisen, in welches zwecks verbesserter Schwingungsdämpfung insbesondere bei niedrigen Drehzahlen unter 1500 Umdrehungen pro Minute ein Fliehkraftpendel integriert ist, insbesondere auf der bereits teilweise schwingungsgedämpften Sekundärseite des Zweimassenschwungrads. In dieser Anordnung ist das Fliehkraftpendel besonders wirksam, und das Erfordernis an axialem Bauraum ist gering, jedoch weisen diese Einrichtungen hohe Massenträgheitsmomente auf. Auch sind Einrichtungen bekannt, welche durch ein Zweimassenschwungrad mit Innendämpfer und einem separaten Fliehkraftpendel aufgebaut sind.
  • Die Druckschrift DE 10 2012 206 292 A1 zeigt eine Drehmomentübertragungs-Vorrichtung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang einen elektromechanischen Energiewandler mit einer Rotoreinrichtung aufweist und die Drehmomentübertragungs-Vorrichtung in einer Rotorausnehmung der Rotoreinrichtung angeordnet ist. Die Drehmomentübertragungs-Vorrichtung ist in axialer Richtung im Wesentlichen in die Rotorausnehmung integriert. Die Drehmomentübertragungs-Vorrichtung weist eine Drehmomentdämpfer-Einrichtung auf, welche mittels Reibung Torsionsschwingungen dämpfen kann, und welche als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein kann. Hierdurch ist nur ein geringer axialer Bauraum erforderlich, und die Drehmomentübertragung kann mit hoher Betriebssicherheit erfolgen.
  • Die Druckschrift WO 2010/028620 A1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung für Hybridanwendungen mit Verbrennungsmotor und Elektromaschine, mit einem Zweimassenschwungrad und mit einer weiteren Schwungmasse, die über eine Trennkupplung miteinander kuppelbar sind, wobei die eine der Schwungmassen des Zweimassenschwungrads drehfest mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist und die weitere Schwungmasse mit einem Getriebe verbindbar ist und mit einem Rotor der Elektromaschine sowie einer Fliehkraftpendeleinrichtung gekoppelt sein kann, und die Fliehkraftpendeleinrichtung kann axial zwischen dem Rotor und einer Anfahrkupplung angeordnet sein oder einer Zwischenwelle oder der Anfahrkupplung zugeordnet sein. Das Zweimassenschwungrad ist antriebsseitig von dem Rotor angeordnet. Die Trennkupplung kann dabei in dem Zweimassenschwungrad angeordnet sein und ein Zusammenwirken der weiteren Schwungmasse mit dem Zweimassenschwungrad herbeiführen. Mittels der Trennkupplung in Verbindung mit der Fliehkraftpendeleinrichtung können insbesondere bei geschlossener Trennkupplung Drehschwingungen auf flexible Weise gedämpft werden, indem die drei Schwungmassen miteinander gekoppelt werden und auch die Schwingungsdämpfung durch die wie ein Tilger wirkende Fliehkraftpendeleinrichtung genutzt wird.
  • Die Druckschrift DE 10 2011 087 334 A1 zeigt ein Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei das Hybridmodul zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnet ist und einen elektrischen Antrieb, eine Trennkupplung und einen Freilauf aufweist, und wobei das Hybridmodul dazu ausgebildet ist, die üblicherweise von der Trennkupplung allein übernommene Funktion einer Drehmomentübertragung auf die Trennkupplung und den Freilauf aufzuteilen, so dass das Fahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor und/oder den elektrischen Antrieb antreibbar ist. Der Freilauf kann dabei die Drehmomentübertragung von dem Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe sicherstellen und in entgegengesetzter Richtung verhindern. Hierdurch kann die Trennkupplung schlanker ausgelegt werden, und es kann bei moderatem Bauraumbedarf ein hohes Drehmoment übertragen werden. Zwischen dem Verbrennungsmotor und dem elektrischen Antrieb kann ein Zweimassenschwungrad angeordnet sein, in welchem wahlweise auch ein Fliehkraftpendel zwecks Schwingungsdämpfung angeordnet sein kann. Die Druckschrift DE 10 2012 206 680 A1 zeigt ein artverwandtes Hybridmodul, bei welchem unterschiedliche räumliche Anordnungen einzelner Bauteile, insbesondere der Lager oder des Zweimassenschwungrads (Drehmomentdämpfers), gezeigt sind. Das Zweimassenschwungrad ist wahlweise in einem Rotor des elektrischen Antriebs antriebsseitig der Trennkupplung angeordnet.
  • Die Druckschrift WO 2011/072653 A1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Fahrzeugkupplung oder Getriebeeingangswelle eines Getriebes, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung einen elektrischen Antrieb, ein Zweimassenschwungrad sowie eine Trennkupplung mit zwei Kupplungsscheiben aufweist, und die beiden Kupplungsscheiben der Trennkupplung sind radial in einem Rotor des elektrischen Antriebs angeordnet. Hierdurch kann bei geringem Bauraumbedarf ein hohes Drehmoment übertragen werden. Schwingungen können mittels des Zweimassenschwungrads und zusätzlichen Reibelementen gedämpft werden. Das Zweimassenschwungrad ist dabei zwischen dem Verbrennungsmotor und dem elektrischen Antrieb angeordnet und weist eine integrierte Sekundärmasse auf, und die Reibelemente sind mit dem Zweimassenschwungrad gekuppelt bzw. darin integriert.
  • Die Druckschrift DE 10 2009 032 336 A1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Trennkupplung und ein Zweimassenschwungrad aufweist, die zueinander in Serie zwischen der Kurbelwelle und der Getriebeeingangswelle angeordnet sind. Das Zweimassenschwungrad ist zwischen dem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Antrieb angeordnet, und die Trennkupplung ist im Rotor des elektrischen Antriebs angeordnet. Hierdurch kann eine Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt werden, die nur einen geringen axialen Bauraum erfordert. Die Druckschrift DE 10 2009 032 331 A1 zeigt eine artverwandte Drehmomentübertragungseinrichtung.
  • Die Druckschrift DE 100 36 504 B4 zeigt einen Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge, der eine Elektromaschine aufweist, die koaxial um eine Antriebswellenachse des Antriebsstrangs angeordnet ist und mit einem Nebenaggregat kuppelbar ist, wobei in der Elektromaschine eine Schwungmasseneinheit angeordnet ist, welche als Rotorträger für den Rotor der Elektromaschine ausgebildet ist, so dass das Nebenaggregat wahlweise mittels der Elektromaschine und/oder der Schwungmasseneinheit antreibbar ist. Dabei kann zusätzlich an einer oder mehreren Kupplungsscheiben, die mit der Schwungmasseneinheit gekoppelt sein können, eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen vorgesehen sein. Hierdurch kann eine energiesparende Betriebsweise bei geringen Anforderungen an den axialen Bauraum realisiert werden.
  • Bei den vorbekannten Einrichtungen ist meist ein recht großer axialer Bauraum erforderlich, und das Schwingungsverhalten im Antriebsstrang kann in vielen Fällen nur mit dem Nachteil hoher Massenträgheitsmomente verbessert werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher für Hybridanwendungen bei geringen Anforderungen an den radialen und/oder axialen Bauraum ein gutes Schwingungsverhalten in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs erzielbar ist.
  • Die Erfindung geht aus von einer Drehmomentübertragungsvorrichtung für mittels eines Verbrennungsmotors und eines elektrischen Antriebs antreibbare Hybridfahrzeuge, die geeignet ist zur Anordnung in einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe des Hybridfahrzeugs, mit
    • – dem elektrischen Antrieb, der einen insbesondere um eine Mittenlängsachse der Drehmomentübertragungsvorrichtung rotierenden Rotor aufweist;
    • – einer Trennkupplung zum Entkuppeln des Verbrennungsmotors vom Getriebe;
    • – einem Fliehkraftpendel zum Dämpfen von Schwingungen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fliehkraftpendel axial innerhalb des Rotors angeordnet ist. Hierdurch kann eine Massenträgheit auf der Primärseite, also antriebsseitig, vermindert werden. Es können kurze (Wieder-)Startzeiten des Verbrennungsmotors ermöglicht werden, da das Fliehkraftpendel selbst beim Starten des Verbrennungsmotors nicht beschleunigt werden muss. Das Starten erfordert dabei auch weniger Energie, was in Verbindung mit Start-Stopp-Automatiken oder dem Stadtbetrieb, welcher einen häufigen (ausschließlichen) Einsatz des elektrischen Antriebs bedingt, Vorteile liefert. Der Verbrennungsmotor kann direkt mittels des elektrischen Antriebs gestartet werden. Auch kann bei einer besonders kompakten Bauform eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit guten schwingungsdämpfenden Eigenschaften bereitgestellt werden.
  • Als eine Anordnung axial innerhalb des Rotors ist dabei bevorzugt eine Anordnung zu verstehen, bei welcher das Fliehkraftpendel in Bezug auf die Richtung der Mittenlängsachse nicht aus dem Rotor hervorsteht, sondern zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb des Rotors angeordnet ist. Der Rotor überlappt das Fliehkraftpendel in axialer Richtung. In einer Blickrichtung in radialer Richtung senkrecht zur Mittenlängsachse ist das Fliehkraftpendel damit vollständig von dem Rotor abgedeckt.
  • Als Mittenlängsachse ist dabei bevorzugt eine Achse der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu verstehen, entlang welcher die einzelnen Komponenten in Reihe angeordnet sind, und die sich im Wesentlichen parallel zu einer Antriebswelle bzw. Abtriebswelle erstrecken kann. Um die Mittenlängsachse können z.B. der Rotor und das Fliehkraftpendel rotieren.
  • Als Fliehkraftpendel ist dabei bevorzugt jede Art von Tilger zu verstehen, welcher dazu geeignet ist, in Drehmomentübertragungsvorrichtungen für Hybridantriebe verwendet zu werden und Schwingungen zu dämpfen, ohne selbst im Drehmoment- bzw. Kraftfluss zu liegen. Das Fliehkraftpendel ist zum Dämpfen von Schwingungen der Drehmomentübertragungsvorrichtungen selbst und/oder von Schwingungen in dem Antriebsstrang ausgebildet. Als ein Beispiel für ein Fliehkraftpendel kann ein bifilares Pendel (Pendel mit zwei Aufhängungspunkten) genannt werden, bei welchem Tilgermassen über Bolzen pendeln, die sich auf nierenförmigen Laufbahnen innerhalb der Pendelmassen bewegen können, wobei alle Punkte des Pendels die gleiche Bahnkurve beschreiben können.
  • Die Anordnung des Fliehkraftpendels ist dabei unabhängig von einem Schwungrad, insbesondere einem Zweimassenschwungrad. Ein Zweimassenschwungrad kann dabei z.B. primärseitig, d.h. antriebsseitig zwischen dem Verbrennungsmotor und der Drehmomentübertragungsvorrichtungen angeordnet sein. Bevorzugt wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung in Verbindung mit einem Dämpfer bzw. Bogenfederdämpfer oder auch Geradfederdämpfer eingesetzt, welcher kein integriertes Fliehkraftpendel aufweist, insbesondere um primärseitig geringere Massenträgheitsmomente zu ermöglichen. Das Fliehkraftpendel im Rotor kann auch als Zusatztilger zu einem Dämpfer bzw. Bogenfederdämpfer oder auch Geradfederdämpfer, welcher auch ein integriertes Fliehkraftpendel aufweisen kann, eingesetzt werden. Das Fliehkraftpendel der Drehmomentübertragungsvorrichtung ist von dem Dämpfer bzw. Bogenfederdämpfer oder auch Geradfederdämpfer zumindest weitgehend entkoppelt axial in dem Rotor angeordnet. Hierdurch kann eine besonders schlanke Bauform der Drehmomentübertragungsvorrichtungen erzielt werden.
  • Bei der Anordnung des Fliehkraftpendel im Rotor des elektrischen Antriebs kann der Bauraum unter dem Rotor genutzt werden, um das Fliehkraftpendel innerhalb des Rotors derart anzuordnen, dass es in axialer Richtung vollständig in den Rotor integriert ist. Die Trennkupplung kann dabei als Einscheibenkupplung ausgeführt sein, insbesondere um in axialer Richtung besonders viel Bauraum für das Fliehkraftpendel bereitzustellen.
  • Um den erforderlichen axialen Bauraum klein zu halten, kann ein wahlweise zusätzlich vorgesehener Dämpfer bzw. Bogenfederdämpfer oder auch ein Geradfederdämpfer entsprechend kleiner ausgeführt werden, wobei möglicherweise auftretende Isolationsschwierigkeiten unabhängig von der Getriebeart mittels des innerhalb des Rotors angeordneten Fliehkraftpendels kompensiert werden können.
  • Als Drehmomentübertragungsvorrichtung ist dabei bevorzugt eine Vorrichtung zu verstehen, welche zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe sowohl eine schwingungsdämpfende Funktion und eine Drehmomentübertragung übernimmt als auch eine Schaltfunktion zum Schalten zwischen unterschiedlichen Antriebsarten.
  • Als Hybridfahrzeug ist dabei bevorzugt ein Fahrzeug zu verstehen, welches zumindest zwei weitgehend unabhängig voneinander betreibbare Antriebe aufweist, insbesondere einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Antrieb. Wahlweise können weitere Antriebe vorgesehen sein.
  • Als Trennkupplung ist dabei bevorzugt eine Einrichtung zu verstehen, welche bei einem Hybridfahrzeug in einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs einen ersten Antrieb von einem zweiten Antrieb entkoppeln kann und die Antriebe wahlweise einzeln oder in Kombination miteinander betreiben kann. Mittels einer Trennkupplung kann ein Hybridfahrzeug auf unterschiedliche Weise angetrieben werden, indem der Drehmomentfluss vom Verbrennungsmotor und vom elektrischen Antrieb gesteuert und wahlweise kombiniert wird.
  • Als Rotor eines elektrischen Antriebs ist dabei bevorzugt der in einem Stator des elektrischen Antriebs rotierende Teil zu verstehen.
  • Die Art des Getriebes des Hybridfahrzeugs ist dabei frei wählbar. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann z.B. mit einem Doppelkupplungsgetriebe oder allgemein mit einem Automatikgetriebe gekuppelt werden.
  • Wahlweise kann auch ein Zweimassenschwungrad in dem Rotor angeordnet werden, insbesondere primärseitig vom Fliehkraftpendel. Ein Trägerflansch zur Lagerung des Rotors ist hierbei bevorzugt primär- oder sekundärseitig neben dem Fliehkraftpendel angeordnet und sekundärseitig über die Abtriebswelle (Getriebeeingangswelle) gelagert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Fliehkraftpendel mit dem Rotor verbunden. Hierdurch kann ein einfacher konstruktiver Aufbau bereitgestellt werden, bei welchem radial innerhalb des Fliehkraftpendels der axiale Bauraum für andere Komponenten genutzt werden kann.
  • Bevorzugt ist das Fliehkraftpendel in einem Rotorträger des Rotors befestigt, insbesondere in radialer Richtung. Weiter bevorzugt weist das Fliehkraftpendel einen Flanschträger auf, welcher mittels Befestigungsmittel mit dem Rotor drehfest verbunden ist. Die Befestigungsmittel sind insbesondere radial angeordnet und in radialer Richtung mit dem Rotor oder Rotorträger sowie dem Flanschträger kuppelbar. Der Flanschträger kann eine Außenmantelfläche aufweisen, welche eine Schnittstelle zu dem Rotorträger definiert. Über die Außenmantelfläche kann eine Zentrierung des Fliehkraftpendels in dem Rotorträger sichergestellt sein. Der Rotorträger kann eine korrespondierende Zentrierfläche (insbesondere Innenmantelfläche) aufweisen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Trennkupplung mindestens eine Kupplungsscheibe auf, wobei die Kupplungsscheibe axial innerhalb des Rotors angeordnet ist. Hierdurch kann ein kompakter, in sich geschlossener Aufbau bereitgestellt werden, bei welchem die Kupplungsscheibe mit einem Trägerflansch der Drehmomentübertragungsvorrichtung zusammenwirken kann.
  • Bevorzugt ist nicht nur die Kupplungsscheibe in dem Rotor des elektrischen Antriebs angeordnet, sondern auch weitere Komponenten der Trennkupplung oder die gesamte Trennkupplung. Hierdurch kann eine in axialer Richtung besonders kompakte Anordnung bereitgestellt werden. Kräfte können direkt in den Rotorträger oder einen mit dem Rotorträger verbundenen Flansch geleitet werden.
  • Gemäß einer Variante ist die Trennkupplung als Mehrscheibenkupplung mit mindestens zwei Kupplungsscheiben ausgeführt. Die zwei Kupplungsscheiben können zur Übertragung eines höheren Drehmomentes vorgesehen sein. Bevorzugt sind beide Kupplungsscheibe im Rotor angeordnet, insbesondere antriebsseitig von einem Zwischenflansch und abtriebsseitig von einem Trägerflansch. Wahlweise können auch drei oder mehr Kupplungsscheiben zum Einsatz kommen, jedoch ist eine möglichst geringe Anzahl von Kupplungsscheiben sinnvoll, um Schleppmomente gering zu halten. Bevorzugt ist die Trennkupplung primärseitig von einem Zwischenflansch angeordnet und das Fliehkraftpendel sekundärseitig vom Zwischenflansch näher zum Getriebe hin angeordnet. Mit anderen Worten ist die Trennkupplung primärseitig von dem Fliehkraftpendel angeordnet. Durch die Anordnung des Fliehkraftpendels getriebeseitig (sekundärseitig, also abtriebsseitig) von der Trennkupplung können kurze (Wieder-)Startzeiten des Verbrennungsmotors ermöglicht werden, da das Fliehkraftpendel selbst beim Starten des Verbrennungsmotors nicht beschleunigt werden muss.
  • Bevorzugt ist das Fliehkraftpendel zusammen mit der Trennkupplung, insbesondere allen Komponenten, insbesondere Kupplungsscheiben der Trennkupplung, axial in dem Rotor angeordnet. Die Anordnung der Trennkupplung axial in dem Rotor liefert den Vorteil, dass ein Hybridfahrzeug auf unterschiedliche Weise angetrieben werden kann, indem der Drehmomentfluss vom Verbrennungsmotor und vom elektrischen Antrieb gesteuert und wahlweise kombiniert wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Trennkupplung als Freilauftrennkupplung ausgebildet. Hierdurch kann die Funktion eines Freilaufs mit der Funktion der Trennkupplung gekoppelt werden, wobei eine Drehmomentaufteilung erfolgen kann. Der Freilauf kann die Trennkupplung entlasten.
  • Als eine Freilauftrennkupplung ist dabei eine Trennkupplung in Kombination mit einem Freilauf zu verstehen, wobei die Trennkupplung mit dem Freilauf zusammen angeordnet sein kann oder örtlich von dem Freilauf getrennt angeordnet sein kann. Der Freilauf kann z.B. durch eine Art Sperrlager (z.B. einem Innen- und Außenring und darin angeordneten Kugeln oder Rollen als Lager) gebildet sein oder mit einem Zentrallager zu einer axialen oder radialen Baueinheit zusammengefasst sein. Bevorzugt ist auch der Freilauf axial in dem Rotor angeordnet und von der Trennkupplung örtlich getrennt angeordnet. Der Freilauf ist dann vorteilhafterweise sekundärseitig von der Trennkupplung angeordnet. Weiter bevorzugt ist der Freilauf primärseitig vom Fliehkraftpendel angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Freilauf an einem Zwischenflansch zwischen dem Rotorträger und einer Zwischenwelle bzw. Abtriebswelle angeordnet.
  • Als Freilauf ist dabei bevorzugt eine Einrichtung zu verstehen, welche eine selektive bzw. richtungsabhängige Drehmomentübertragung sicherstellen kann. Der Freilauf stellt eine Drehmomentübertragung vom Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe sicher und verhindert sie in entgegengesetzter Richtung. Hierdurch kann der Raumbedarf für die Trennkupplung minimiert werden, und ein im Verhältnis zum axialen Bauraumbedarf hohes Drehmoment kann übertragen werden. Ferner kann der Freilauf so mit der Trennkupplung betrieben werden, dass der Freilauf einen Teil des Drehmoments der Trennkupplung mit überträgt. Hierdurch kann die Trennkupplung in einem breiteren Spektrum von zu übertragenden Drehmomenten als Einscheibenkupplung mit geringen Anforderungen an den axialen Bauraum ausgeführt sein.
  • Bevorzugt ist der Freilauf in den Zwischenflansch integriert oder mit diesem verbunden, weiter bevorzugt ist der Freilauf primärseitig des Fliehkraftpendels angeordnet. Gemäß einer Variante ist der Freilauf primärseitig vom Zwischenflansch angeordnet. Wahlweise kann der Freilauf dabei in Verbindung mit einem Zweimassenschwungrad auf einer Antriebswelle gelagert sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Druckplatte mit Nocken sowie eine mit den Nocken gekuppelte Hebelfeder auf. Dabei kann das Fliehkraftpendel getriebeseitig (sekundärseitig) von der Hebelfeder angeordnet sein. Hierdurch kann ein Kraftfluss zwischen der Hebelfeder und einem Trägerflansch der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf stabile Weise und mit guter struktureller Stabilität der Drehmomentübertragungsvorrichtung übertragen werden.
  • Bevorzugt ist das Fliehkraftpendel in Reihe neben der Hebelfeder angeordnet (insbesondere sekundärseitig) und weist einen Flanschträger auf, welcher eine stirnseitige Anlagefläche bereitstelle, an welcher ein Ringelement zur Lagerung der Hebelfeder zur Anlage kommen kann. Hierdurch kann die Hebelfeder auf einfache Weise und bei geringen Anforderungen an axialen Bauraum zwischen einem Zwischenflansch und dem Fliehkraftpendel gelagert sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Hebelfeder innerhalb des Rotors an dem Rotor gelagert. Hierdurch kann die Hebelfeder bei geringem axialem Bauraumbedarf auf einfache Weise mit einem (Ausrück-)Lager gekoppelt werden. Die Nocken der Druckplatte können in radialer Richtung gesehen mittig auf die Hebelfeder einwirken. Dies liefert in Verbindung mit einer Lagerung der Hebelfeder radial außen in dem Rotor eine gute Hebelwirkung. Das (Ausrück-)Lager kann in radialer Richtung innen von dem Fliehkraftpendel angeordnet werden, insbesondere in derselben axialen Position ebenfalls innerhalb des Rotors.
  • Die Hebelfeder kann mit einem freien Ende bzw. Randbereich zwischen dem Zwischenflansch und dem Ringelement gelagert sein und dabei dadurch betätigbar sein, dass die Nocken mittig an der Hebelfeder, also in einem mittleren Abschnitt der Hebelfeder zwischen einem inneren und äußeren Randbereich der Hebelfeder angreifen. Dabei können die Nocken durch eine Aussparung oder Aussparungen in dem Zwischenflansch geführt sein. Mit dem anderen freien Ende bzw. Randbereich kann die Hebelfeder an einem (Ausrück-)Lager zur Anlage kommen. Die Nocken bilden somit eine Art Hebelstütze, um welche ein Kräftegleichgewicht einstellbar ist. Bei dieser Anordnung kann der Bedarf an axialem Bauraum gering gehalten werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Dämpfungseinrichtung auf. Hierdurch können Schwingungen auf weiter verbesserte Weise gedämpft werden. Bevorzugt ist die Dämpfungseinrichtung sekundärseitig von der Trennkupplung angeordnet.
  • Als Dämpfungseinrichtung ist dabei bevorzugt eine zusätzlich zum Fliehkraftpendel vorgesehene Einrichtung zu verstehen, welche eine zusätzliche Schwungmasse und/oder ein zusätzliches flexibles Element bereitstellen. Als Dämpfungseinrichtung kann z.B. ein weiteres Fliehkraftpendel eingesetzt werden, oder auch ein Dämpfer mit starrem Schwungrad und torsionsgedämpfter Kupplungsscheibe eingesetzt werden, z.B. ein Gussschwungrad oder ein Schwungrad aus gezogenem Stahl. Wahlweise kann auch eine Bogenfeder eingesetzt werden, welche motorseitig (primärseitig) vor einer Trennkupplung angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist auch die Dämpfungseinrichtung im Rotor angeordnet. Die Dämpfungseinrichtung kann mit dem Fliehkraftpendel gekuppelt sein oder unabhängig von dem Fliehkraftpendel angeordnet sein. Sie kann z.B. über die Abtriebswelle gelagert sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Rotor über einen Zwischenflansch mit einer zum Getriebe gekoppelten Zwischenwelle verbunden. Hierdurch kann auf einem kleinen axialen Bauraum eine Abstützung und Lagerung des Rotors auf einfache und direkte Weise erfolgen. Der Zwischenflansch kann in Bezug auf die axiale Erstreckung des Rotors mittig vom Rotor angeordnet sein, so dass eine symmetrische Abstützung über die Abtriebswelle erfolgen kann.
  • Als Zwischenwelle ist dabei bevorzugt eine Welle zu verstehen, welche die Funktion eines Abtriebs von Drehmoment sekundärseitig aus der Drehmomentübertragungsvorrichtung heraus übernehmen kann und eine Schnittstelle zum Getriebe bilden kann.
  • Als Zwischenflansch ist dabei bevorzugt ein Maschinenelement zur Befestigung zu verstehen, welches zwischen weiteren Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet ist und mit dem Rotor verbunden ist und die Funktion einer Drehmomentübertragung übernehmen kann.
  • Bevorzugt ist die Trennkupplung zumindest teilweise antriebsseitig (primärseitig) des Zwischenflansches angeordnet. Weiter bevorzugt ist das Fliehkraftpendel getriebeseitig (abtriebsseitig) des Zwischenflansches angeordnet. Hierdurch kann jeweils eine dieser Massen auf einer der Seiten des Zwischenflansches angeordnet werden, so dass der Rotor eine für den Rundlauf des Rotors vorteilhafte Massenverteilung aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung einen mit dem Rotor verbundenen Trägerflansch auf, wobei die Trennkupplung und das Fliehkraftpendel getriebeseitig des Trägerflansches angeordnet sind. Hierdurch kann die Abstützung des Rotors an einem freien Ende des Rotors und damit mit einer großen Hebelwirkung und auf stabile Weise erfolgen.
  • Als Trägerflansch ist dabei bevorzugt ein Maschinenelement zur Befestigung zu verstehen, welche den Rotor lagern und an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung abstützen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Rotor einen Rotorträger aufweist, in welchem sowohl das Fliehkraftpendel als auch die Trennkupplung angeordnet sind. Hierdurch kann eine Integration beider Komponenten innerhalb des Rotors erfolgen, und Kräfte zum Schalten der Trennkupplung können in den Rotorträger eingeleitet werden.
  • Der Rotorträger kann dabei in den Rotor eingepresst werden, insbesondere nach einer Montage der in dem Rotorträger angeordneten Komponenten. Die zumindest kraftschlüssige Verbindung kann z.B. durch einen Querpressverband sichergestellt werden. Wahlweise kann auch Formschluss und/oder Stoffschluss vorgesehen sein, auch in Kombination.
  • Bevorzugt sind das Fliehkraftpendel und/oder der Trägerflansch und/oder der Zwischenflansch mit radial angeordneten bzw. ausgerichteten bzw. montierten Befestigungsmitteln mit dem Rotorträger verbunden. Hierdurch kann der Rotor auf einfache konstruktive Weise mit den innerhalb des Rotors angeordneten Komponenten verbunden werden. Die radial angeordneten Befestigungsmittel ermöglichen zum einen eine einfache Montage, zum anderen eine Lagerung ohne Schwerkräfte. Die Befestigungsmittel können z.B. als Stifte ausgebildet sein. Auch kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung hierdurch auf einfache Weise in Abhängigkeit der Art bzw. (insbesondere axialen) Abmessungen der Trennkupplung ausgelegt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in einer spielfreien Anbindung aller momentübertragbaren Teile/Komponenten. Wahlweise können die Komponenten auch verschweißt werden, insbesondere mit dem Rotorträger.
  • Als Rotorträger ist dabei bevorzugt ein Maschinenelement zu verstehen, welches zur Aufnahme und Fixierung und bevorzugt auch Zentrierung von Flanschen oder Schwingungsdämpfern oder Kupplungen oder anderen Maschinenelementen radial innen ausgebildet ist. Dabei ist der Rotorträger dazu ausgebildet, in radialer Richtung beidseitig eine Lagerfläche bereitzustellen und dabei selbst zwischen einem Rotor und den innenliegenden Maschinenelementen angeordnet zu werden.
  • Bevorzugt weist der Rotor einen Rotorträger auf, der mit dem Trägerflansch verbunden ist, insbesondere an einer zum Verbrennungsmotor weisenden Seite des Rotors. Hierzu kann der Rotorträger um einen für eine Befestigung des Trägerflansches zweckdienlichen Abschnitt aus dem mit dem Stator zusammenwirkenden Teil des Rotors axial hervorstehen. Durch den hervorstehenden Teil können in radialer Richtung Befestigungsmittel in den Rotorträger und den Trägerflansch eingebracht werden.
  • Bevorzugt ist der Rotorträger über den Trägerflansch auf der Antriebswelle und über den Zwischenflansch auf der Abtriebswelle gelagert. In den Zwischenflansch kann dabei eine Vorrichtung mit radialausgleichender und momentübertragender Funktion integriert sein, die bevorzugt zwischen dem Rotorträger und der Abtriebswelle angeordnet ist. Mittels der Vorrichtung kann ein radialer Versatz zwischen der Abtriebswelle und einer Drehmomentübertragungsvorrichtung bzw. Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung kompensiert werden.
  • In den nachfolgenden Figuren wird die Erfindung noch näher an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen
  • 1 in einer Schnittansicht einen Teil einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Einscheiben-Trennkupplung;
  • 2a in einer perspektivischen Schnittansicht einen Teil der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß der 1;
  • 2b in einer perspektivischen Schnittansicht einen Teil eines Rotorträgers der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß der 1 sowie innerhalb des Rotorträgers angeordneter Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung;
  • 3a in einer schematischen Schnittansicht einen Teil einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem im Rotor angeordneten Zweimassenschwungrad;
  • 3b in einer schematischen Schnittansicht eine Variante des in der 3a gezeigten Ausführungsbeispiels;
  • 4 in einer schematischen Schnittansicht einen Teil einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem im Rotor angeordneten Freilauf;
  • 5a in einer schematischen Schnittansicht einen Teil einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem im Rotor angeordneten Freilauf und einem im Rotor angeordneten Zweimassenschwungrad;
  • 5b in einer schematischen Schnittansicht eine Variante des in der 5a gezeigten Ausführungsbeispiels;
  • 6a in einer schematischen Schnittansicht einen Teil einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem im Rotor angeordneten Radialausgleich; und
  • 6b in einer Schnittansicht eine Variante der in 6a gezeigten Drehmomentübertragungsvorrichtung.
  • In der folgenden Figurenbeschreibung werden gleiche Bezugszeichen für funktionsgleiche Komponenten verwendet. Sofern in einer der Figuren nicht explizit auf eine der Komponenten eingegangen wird, sei auf die Beschreibung im Zusammenhang mit zumindest einer der anderen Figuren verwiesen.
  • In der 1 ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 mit einem Gehäuse 4, einem Trägerflansch 5, einer Trennkupplung 6, einem Zwischenflansch 7, einem Fliehkraftpendel 13 und einem Elektromotor 10 gezeigt. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 erstreckt sich in axialer Richtung (x-Richtung) entlang einer Mittenlängsachse M. Der Elektromotor 10 weist einen Stator 11 und einen Rotor 12 auf. Der Rotor 12 weist einen Rotorträger 12a auf, welcher mit dem Trägerflansch 5 und dem Zwischenflansch 7 verbunden ist. Hierzu sind Befestigungsmittel 14.2, 14.3 vorgesehen. Das Fliehkraftpendel 13 ist ebenfalls mit dem Rotorträger 12a über Befestigungsmittel 14.1 verbunden. Die Befestigungsmittel 14.1, 1.2, 14.3 sind in radialer Richtung angeordnet bzw. montiert, insbesondere von außen radial nach innen in den Rotorträger 12a eingesetzt. Die Befestigungsmittel 14.1, 1.2, 14.3 sind bevorzugt als Stifte oder Bolzen ausgebildet. Sie können alle dieselbe Bauart aufweisen oder unterschiedlich ausgebildet sein, je nach zu übertragenden Lasten. Wahlweise können die Befestigungsmittel auch ein Gewinde, insbesondere Außengewinde aufweisen. Ein Verstiften ist jedoch in Bezug auf eine einfache Montage vorteilhafter. Die Flansche 5, 7 und das Fliehkraftpendel 13 sind in Bezug auf die axiale Richtung innerhalb des Rotorträgers 12a angeordnet.
  • Die Trennkupplung 6 weist eine Kupplungsscheibe 6a auf, welche sekundärseitig (abtriebsseitig bzw. in x-Richtung gesehen weiter in Richtung eines Getriebes) vom Trägerflansch 5 angeordnet ist. Zwischen der Kupplungsscheibe 6a und dem Zwischenflansch 7 ist eine Druckplatte 6b mit Nocken angeordnet, welche an einer Hebelfeder 8 angreift. Hierzu sind die Nocken durch Aussparungen 7a in dem Zwischenflansch 7 geführt. Die Hebelfeder 8 ist radial außen im Bereich einer Umfangsfläche mit ihrem freien äußeren Randbereich an dem Rotorträger 12a gelagert. Sie ist zwischen dem Zwischenflansch 7 und einem an dem Rotorträger 12a gelagerten Ringelement 17 angeordnet bzw. in Bezug auf den Rotorträger 12a verschwenkbar eingespannt. Das Ringelement 17 selbst liegt an einer stirnseitigen Anlagefläche 13a.1 eines Flanschträgers 13a des Fliehkraftpendels 13 an. An einem inneren Randbereich kommt die Hebelfeder 8 an einem (Ausrück-)Lager 15 zur Anlage, welches mittels der Hebelfeder 8 betätigbar ist und mit einem Kolben 9 zusammenwirkt.
  • Das Fliehkraftpendel 13 liegt mit seinem Flanschträger 13a an einer Zentrierfläche 12a.1 des Rotorträgers 12a an, und die Befestigungsmittel 14.1 sind durch eine Umfangsfläche (Außenmantelfläche) des Flanschträgers 13a hindurchgeführt. Das Fliehkraftpendel 13 weist Laufrollen 13.1 auf, welche mit Pendelmassen 13.2, 13.3 verbunden sind.
  • Der Rotorträger 12a weist weitere (zweite, dritte, vierte und fünfte) Zentrierflächen 12a.2, 12a.3, 12a.4, 12a.5 auf, an welchen Komponenten innerhalb des Rotorträgers 12a gelagert und zentriert werden können. Die Zentrierflächen 12a.1, 12a.2, 12a.3, 12a.4, 12a.5 sind jeweils durch einen Absatz voneinander getrennt, und insbesondere auch in einem anderen radialen Abstand relativ zueinander angeordnet. Hierdurch kann die Montage erleichtert werden, da jede Komponente einer spezifischen Zentrierfläche zuordenbar ist. Die axiale Position jeder Komponente kann dabei durch die Absätze definiert sein. Die zweite Zentrierfläche 12a.2 ist zur Lagerung des Trägerflansches 5 vorgesehen. Die dritte Zentrierfläche 12a.3 ist zur Lagerung des Zwischenflansches 7 vorgesehen. Die vierte Zentrierfläche 12a.4 ist zur Lagerung des Ringelements 17 vorgesehen. Die wahlweise vorsehbare fünfte Zentrierfläche 12a.5 ist z.B. zur Lagerung eines Rotorpositionsgebers oder Drehzahlsensors (nicht dargestellt) vorgesehen.
  • Die für das Fliehkraftpendel 13 vorgesehene (erste) Zentrierfläche 12a.1 ist dabei die in radialer Richtung am weitesten innenliegende Zentrierfläche, so dass das Fliehkraftpendel 13 wahlweise von der einen oder der anderen Seite des Rotorträgers 12a axial in den Rotorträger 12a eingesetzt werden kann.
  • Über eine Antriebswelle 2, welche eine Schnittstelle zu einem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) bildet, kann ein Drehmoment aufgenommen und auf eine Abtriebswelle 3, welche eine Schnittstelle zu einem Getriebe (nicht dargestellt) bildet, übertragen werden. Der Trägerflansch 5 ist in einer Lagerung 16 an der Antriebswelle 2 gelagert. Die Trennkupplung 6 ist über eine Verzahnung 6a.1 mit der Antriebswelle 2 gekuppelt.
  • Durch die Anordnung des Fliehkraftpendels 13 sekundärseitig von dem Zwischenflansch 7 und axial innerhalb des Rotors 12 kann eine kompakte Bauform bereitgestellt werden, mittels welcher sich gute Schwingungseigenschaften einstellen lassen. Der Rotorträger 12a umfasst bzw. umgrenzt dabei alle wesentlichen Komponenten der Anordnung. Die Bauform ist konstruktiv einfach gehalten, insbesondere weil eine einfache Montage durch die Befestigungsmittel 14.1, 14.2, 14.3 in Verbindung mit den Zentrierflächen 12a.1–12a.4 sichergestellt sein kann.
  • Nicht dargestellt ist ein Zweimassenschwungrad, welches primärseitig mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 gekoppelt sein kann. Dabei bildet bevorzugt die Antriebswelle 2 die Schnittstelle zu dem Zweimassenschwungrad.
  • Die Trennkupplung 6 kann mit einem (nicht dargestellten) Freilauf gekoppelt werden. Der Freilauf ist dann bevorzugt an dem Zwischenflansch 7 in einem Bereich zwischen der Zwischenwelle 3 und dem Zwischenflansch 7 angeordnet. Auf diese Weise kann auch der noch verfügbare radiale und axiale Bauraum zwischen dem (Ausrück-)Lager 15 und dem Zwischenflansch 7 genutzt werden, insbesondere auch um die Trennkupplung 6 möglichst schlank (z.B. mit nur einer Kupplungsscheibe) auslegen zu können.
  • In der 2a ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 mit dem Gehäuse 4, dem Rotor 12, dem Rotorträger 12a, dem Fliehkraftpendel 13 sowie dem auf der Antriebswelle 2 gelagerten Trägerflansch 5 und der Kupplungsscheibe 6a sowie dem auf der Abtriebswelle 3 gelagerten Zwischenflansch 7 gezeigt. Das Fliehkraftpendel 13 ist die am weitesten in x-Richtung (sekundärseitig) angeordnete Komponente der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 und örtlich entkoppelt von weiteren Schwungmassen oder Dämpfern angeordnet.
  • In der 2b ist der Rotorträger 12a gezeigt, in welchem der Trägerflansch 5 mittels der Befestigungsmittel 14.3 befestigt ist, und in welchem der Zwischenflansch 7 mittels der Befestigungsmittel 14.2 befestigt ist. Der Flanschträger 13a ist mittels der Befestigungsmittel 14.1 befestigt. Die Befestigungsmittel können in Umfangsrichtung über den Rotorträger 12a verteilt angeordnet sein, insbesondere in gleichbleibendem Abstand. Die Befestigungsmittel 14.1, 14.2, 14.3 sind als Stifte ausgebildet, die von radial außen in den Rotorträger 12a und die Flansche 5, 7, 13a gesteckt sind. Die Flansche 5, 7, 13a weisen mit den Stiften korrespondierende Lagerungen bzw. Sacklochbohrungen auf, und der Rotorträger 12a weist mit den Stiften korrespondierende Durchgangsbohrungen auf. Eine Zentrierung in Umfangsrichtung kann über diese Bohrungen und die Stifte erfolgen. Die Stifte können wahlweise auch ein Innengewinde aufweisen, insbesondere um sie wieder demontieren zu können. Die Hebelfeder 8 ragt in radialer Richtung weiter nach innen als das Fliehkraftpendel 13. Das Fliehkraftpendel 13 weist eine Vielzahl von den Laufrollen 13.1 auf, welche die Pendelmasse 13.2 lagern und sich selbst auf nierenförmigen Laufbahnen innerhalb der Pendelmassen bzw. dem Flanschträger 13a bewegen können.
  • In der 3a ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 gezeigt, welche einen elektrischen Antrieb mit einem Stator 11 und einem in einen Rotorträger 12a gelagerten Rotor 12 aufweist, wobei in dem Rotorträger 12a ein Fliehkraftpendel 13 angeordnet ist. Der Rotorträger 12a ist über einen Trägerflansch 5 gelagert, welcher primärseitig direkt neben dem Fliehkraftpendel 13 vorgesehen ist. Ferner ist der Rotorträger 12a mit einem Zwischenflansch 7 verbunden, welcher mit einer Abtriebswelle 3 verbunden ist. Eine Antriebswelle 2 (angedeutet durch Pfeil) und die Abtriebswelle 3 erstrecken sich zumindest annähernd entlang einer Mittenlängsachse M. Auf der Abtriebswelle 3 ist ein Zweimassenschwungrad 18 gelagert, welches ebenfalls axial innerhalb des Rotorträgers 12a angeordnet ist. Eine Anordnung des Trägerflansches 5 sekundärseitig des Zwischenflansches 7 liefert in axialer Richtung Bauraum auf der Primärseite, so dass Platz für das Zweimassenschwungrad 18 geschaffen werden kann.
  • In der 3b ist gezeigt, auf welche alternative Weise der Trägerflansch 5 angeordnet werden kann: eine Abstützung des Rotorträgers 12a kann auch über einen Trägerflansch 5 erfolgen, welcher sekundärseitig vom Fliehkraftpendel 13 angeordnet ist.
  • In der 4 ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 gezeigt, bei welcher ein Rotorträger 12a über einen Trägerflansch 5 gelagert ist, welcher primärseitig von einem Zwischenflansch 7 vorgesehen ist. Der Zwischenflansch 7 ist über einen Freilauf 19 mit einer Abtriebswelle 3 verbunden. Eine Antriebswelle 2 (angedeutet durch Pfeil) und die Abtriebswelle 3 erstrecken sich zumindest annähernd entlang einer Mittenlängsachse M. Der Freilauf 19 ist mit der Abtriebswelle 3 verbunden und auf der Antriebswelle 2 gelagert. Ein Zweimassenschwungrad 18 ist mit der Antriebswelle 2 verbunden und primärseitig von den weiteren Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 angeordnet.
  • In der 5a ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 gezeigt, welche ein auf einer Abtriebswelle 3 gelagertes Zweimassenschwungrad 18 aufweist, welches axial innerhalb eines Rotorträgers 12a angeordnet ist. Ferner ist ein Freilauf 19 vorgesehen, welcher primärseitig von einem Zwischenflansch 7 angeordnet ist und mit dem Zwischenflansch 7 gekuppelt ist und in Verbindung mit dem Zweimassenschwungrad 18 auf der Abtriebswelle 3 gelagert ist. Die weiteren Komponenten sind im Wesentlichen wie im Zusammenhang mit 3a beschrieben angeordnet.
  • In der 5b ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 mit einem Freilauf 19 gezeigt, welcher wie in 5a gezeigt angeordnet ist. In 5b ist gezeigt, auf welche alternative Weise der Trägerflansch 5 angeordnet werden kann. Der Trägerflansch 5 sowie die weiteren Komponenten sind im Wesentlichen wie im Zusammenhang mit 3b beschrieben angeordnet.
  • In der 6a ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 gezeigt, welche einen elektrischen Antrieb mit einem Stator 11 und einen in einem Rotorträger 12a gelagerten Rotor 12 aufweist, wobei in dem Rotorträger 12a ein Fliehkraftpendel 13 angeordnet ist. Der Rotorträger 12a ist über einen Trägerflansch 5 auf einer Antriebswelle 2 (angedeutet durch Pfeil) gelagert. Ferner ist der Rotorträger 12a mit einem Zwischenflansch 7 verbunden, welcher mit einer Abtriebswelle 3 verbunden ist. Die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 erstrecken sich zumindest annähernd entlang einer Mittenlängsachse M. Auf der Abtriebswelle 3 ist ein Zweimassenschwungrad 18 gelagert, welches primärseitig von den weiteren Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 angeordnet ist. In den Zwischenflansch 7 ist ein Radialausgleich 20 integriert, mittels welchem ein insbesondere axialer Versatz der Antriebswelle 2 zu der Abtriebswelle 3 ausgeglichen werden kann. Der Radialausgleich 29 ist in einem sich radial erstreckenden Abschnitt des Zwischenflansches 7 angeordnet und weist ein Federelement auf, welches komprimiert oder expandiert werden kann, wenn die Abtriebswelle 3 und der Rotorträger 12a sich in radialer Richtung zueinander verlagern (müssen) und/oder eine verbesserte Dämpfung bereitgestellt werden soll.
  • In der 6b ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 mit einer Anordnung von Komponenten wie bei der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 der 6a gezeigt, wobei ein Zweimassenschwungrad nicht vorgesehen ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Drehmomentübertragungsvorrichtung
    2
    Schnittstelle zum Verbrennungsmotor (Antriebswelle, insbesondere verbunden mit einer Kurbelwelle)
    3
    Schnittstelle zum Getriebe (Zwischenwelle bzw. Abtriebswelle)
    4
    Gehäuse
    5
    Trägerflansch/-scheibe bzw. Gegenplatte
    6
    Trennkupplung
    6a
    Kupplungsscheibe der Trennkupplung
    6a.1
    Verzahnung der Kupplungsscheibe
    6b
    Druckplatte mit Nocken
    7
    Zwischenflansch (Abtriebsflansch)
    7a
    Aussparung im Zwischenflansch
    8
    Hebelfeder
    9
    Kolben
    10
    elektrischer Antrieb
    11
    Stator des elektrischen Antriebs
    12
    Rotor des elektrischen Antriebs
    12a
    Rotorträger
    12a.1
    (erste) Zentrierfläche
    12a.2
    weitere (zweite) Zentrierfläche
    12a.3
    weitere (dritte) Zentrierfläche
    12a.4
    weitere (vierte) Zentrierfläche
    12a.5
    weitere (fünfte) Zentrierfläche
    13
    Fliehkraftpendel/Tilger
    13a
    Flanschträger
    13a.1
    stirnseitige Anlagefläche
    13.1
    Laufrolle
    13.2
    Pendelmasse
    13.3
    Pendelmasse
    14.1
    Befestigungsmittel
    14.2
    Befestigungsmittel
    14.3
    Befestigungsmittel
    15
    (Ausrück-)Lager
    16
    Lagerung an Antriebswelle
    17
    Ringelement
    18
    Zweimassenschwungrad
    19
    Freilauf
    20
    Radialausgleich
    M
    Mittenlängsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012206292 A1 [0004]
    • WO 2010/028620 A1 [0005]
    • DE 102011087334 A1 [0006]
    • DE 102012206680 A1 [0006]
    • WO 2011/072653 A1 [0007]
    • DE 102009032336 A1 [0008]
    • DE 102009032331 A1 [0008]
    • DE 10036504 B4 [0009]

Claims (10)

  1. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) für mittels eines Verbrennungsmotors und eines elektrischen Antriebs (10) antreibbare Hybridfahrzeuge, die geeignet ist zur Anordnung in einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe des Hybridfahrzeugs, mit – dem elektrischen Antrieb (10), der einen insbesondere um eine Mittenlängsachse (M) der Drehmomentübertragungsvorrichtung rotierenden Rotor (12) aufweist; – einer Trennkupplung (6) zum Entkuppeln des Verbrennungsmotors vom Getriebe; – einem Fliehkraftpendel (13) zum Dämpfen von Schwingungen; dadurch gekennzeichnet, dass das Fliehkraftpendel axial innerhalb des Rotors angeordnet ist.
  2. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fliehkraftpendel (13) mit dem Rotor (12) verbunden ist.
  3. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (6) mindestens eine Kupplungsscheibe (6a) aufweist, wobei die Kupplungsscheibe axial innerhalb des Rotors (12) angeordnet ist.
  4. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung als Freilauftrennkupplung ausgebildet ist.
  5. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Druckplatte (6b) mit Nocken sowie eine mit den Nocken gekuppelte Hebelfeder (8) aufweist und das Fliehkraftpendel (13) getriebeseitig von der Hebelfeder angeordnet ist.
  6. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelfeder (8) innerhalb des Rotors an dem Rotor gelagert ist.
  7. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Dämpfungseinrichtung aufweist.
  8. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor über einen Zwischenflansch (7) mit einer zum Getriebe gekoppelten Zwischenwelle (3) verbunden ist.
  9. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung einen mit dem Rotor verbundenen Trägerflansch (5) aufweist, wobei die Trennkupplung (6) und das Fliehkraftpendel (13) getriebeseitig des Trägerflansches angeordnet sind.
  10. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor einen Rotorträger (12a) aufweist, in welchem das Fliehkraftpendel (13) und die Trennkupplung (6) angeordnet sind.
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