DE102017115218A1 - Schaltzugmitteleinheit with a rotation axis for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltzugmitteleinheit (1) mit einer Rotationsachse (2) für eine Verbrennungskraftmaschine (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:- eine Zugmittelscheibe (4) zum Übertragen eines Drehmoments auf oder von einem Zugmittel (5);- einen Wellenanschluss (6) zum rotationsfesten Befestigen an einer Abtriebswelle (7);- einen Schwingungsentkoppler (8) zum Entkoppeln von Schwingungen des Wellenanschlusses (6) von der Zugmittelscheibe (4);- einen schaltbaren Freilauf (9) zum aktiven Schalten einer Drehmomentübertragung zwischen dem Wellenanschluss (6) und der Zugmittelscheibe (4). Die Schaltzugmitteleinheit (1) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenanschluss (6) über den schaltbaren Freilauf (9) mit dem Schwingungsentkoppler (8) schaltbar drehmomentübertragend verbunden ist.Mittels der hier vorgeschlagenen Schaltzugmitteleinheit wird die mit einer Abtriebswelle stets mitrotierende Masse erheblich reduziert. Unter Umständen kann auf einen Torsionsschwingungsdämpfer verzichtet werden.The invention relates to a shift cable central unit (1) having an axis of rotation (2) for an internal combustion engine (3), comprising at least the following components: a traction pulley (4) for transmitting torque to or from a traction mechanism (5); 6) for rotationally fixed fastening to an output shaft (7), - a vibration decoupler (8) for decoupling vibrations of the shaft connection (6) from the pulley (4), - a switchable freewheel (9) for actively switching a torque transmission between the shaft connection ( 6) and the pulley (4). The Schaltzugmitteleinheit (1) is mainly characterized in that the shaft connection (6) via the switchable freewheel (9) with the vibration decoupler (8) switchable torque transmitting connected.Mittels the Schaltzugmitteleinheit proposed here, the always co-rotating with an output shaft mass is significantly reduced , Under certain circumstances can be dispensed with a torsional vibration damper.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltzugmitteleinheit mit einer Rotationsachse für eine Verbrennungskraftmaschine, einen Antriebsstrang mit einem Hybridantrieb, sowie ein Kraftfahrzeug, welches mittels eines solchen Antriebsstrangs antreibbar ist.The invention relates to a Schaltzugmitteleinheit with a rotation axis for an internal combustion engine, a drive train with a hybrid drive, and a motor vehicle, which is drivable by means of such a drive train.

Aus dem Stand der Technik sind Zugmitteleinheiten, zum Beispiel als Riemenantriebe, zum drehmomentübertragenden Verbinden eines (antreibenden) Hauptaggregats, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem oder mehreren (angetriebenen) Nebenaggregaten bekannt. Ein zentrales Element ist hierbei die Zugmittelscheibe, zum Beispiel eine Riemenscheibe, welche von der Abtriebswelle des Hauptaggregats angetrieben ist und über ein entsprechendes Zugmittel, zum Beispiel einen Keilriemen, das abgegebene Drehmoment als Zugkraft auf eine oder mehrere Wellen des einen Nebenaggregats oder der mehreren Nebenaggregate überträgt. Schon seit längerem ist es in diesem Zusammenhang üblich, die besagte Zugmittelscheibe zum Antrieb von Nebenaggregaten mit einem Freilauf zu versehen, um bei einer plötzlichen Drehzahlabnahme, zum Beispiel bei einem Gangwechsel in einem Kraftfahrzeug, den aufgrund der Trägheit der Nebenaggregate weiterlaufenden Zugmitteltrieb von der Abtriebswelle des Hauptaggregats zu trennen.Zugmitteleinheiten, for example, as a belt drives, for torque-transmitting connecting a (driving) main unit, for example an internal combustion engine, with one or more (driven) ancillaries known from the prior art. A central element here is the traction pulley, for example, a pulley, which is driven by the output shaft of the main assembly and via a corresponding traction means, for example a V-belt that transmits the output torque as a tensile force on one or more shafts of one accessory or more ancillaries , For some time, it is customary in this context, to provide the said pulley for driving auxiliary units with a freewheel to the case of a sudden decrease in speed, for example, in a gear change in a motor vehicle, the ongoing because of the inertia of the ancillaries traction drive from the output shaft of Main unit to separate.

Neuerdings wird, zum Beispiel im Bereich der Nutzfahrzeuge, eine Hybridisierung eines Antriebsstrangs angestrebt, wobei ein Startergenerator eingesetzt wird, welcher in einer Ausführungsform bei Kraftfahrzeugen die klassische Lichtmaschine ersetzt. Der Startergenerator ist über einen Zugmitteltrieb mit der Abtriebswelle des Hauptaggregats verbunden, wobei zum Beispiel die Funktionen Rekuperation, Anlassen und E-Boosten erfüllt werden sollen. Infolge der Hybridisierung kommt nun auch ein umgekehrter Drehmomentverlauf vor, bei welchem also die Nebenaggregate die Abtriebswelle antreiben sollen. Dies ist beispielsweise beim Zugmittelanlassen (das Zahnkranzanlassen ersetzend) oder E-Boosten der Fall, wobei im ersten Falle die Abtriebswelle mittels des Zugmittels aus dem Stand beschleunigt wird und im zweiten Falle die Drehmomentabgabe der Abtriebswelle des Hauptaggregats von einer Drehmomentzugabe von dem Startergenerator vergrößert wird. Der klassische Freilauf würde eine Übertragung auf den angeschlossenen Antriebsstrang verhindern. Es ist also notwendig, eine Drehmomentübertragung auch in der bisherigen Freilaufrichtung zu ermöglichen.Recently, for example, in the field of commercial vehicles, a hybridization of a drive train is desired, wherein a starter generator is used, which replaces the classic alternator in one embodiment in motor vehicles. The starter generator is connected via a traction drive with the output shaft of the main unit, for example, the functions recuperation, starting and e-boosting should be met. As a result of the hybridization is now also a reverse torque curve, in which therefore the ancillaries to drive the output shaft. This is for example when Zugmittelanlassen (the sprocket annealing replacing) or E-Boosten the case, in the first case, the output shaft is accelerated by means of the traction device from the state and in the second case, the torque output of the output shaft of the main assembly is increased by a torque addition of the starter generator. The classic freewheel would prevent transmission to the connected powertrain. It is therefore necessary to allow a torque transmission in the previous direction of freewheeling.

Weiterhin sollen solche Hybridantriebe zur Kraftstoffverbrauchseinsparung oder Abgasreduzierung mit einer Start-Stopp-Automatik betreibbar sein. Aufgrund des Start-Stopp-Betriebs ist das Hauptaggregat, welches die Nebenaggregate antreibt, häufig abgeschaltet. Beispielsweise wird dann also die Pumpe der Klimaanlage nicht mehr betrieben. Gerade im Stau würde sich die Fahrerkabine bei starkem Sonnenschein schnell aufheizen. Der Startergenerator kann dafür weiterhin betrieben werden, sodass die Pumpe im abgeschalteten Zustand des Hauptaggregats elektrisch angetrieben wird. Hierfür ist es jedoch notwendig, die Drehmomentübertragung von Zugmittelscheibe an der Abtriebswelle auf das Hauptaggregat trennen zu können. Hierfür und für das eingangs aufgezeigte Trennen zum Unterbinden von Trägheitseinflüssen auf die Abtriebswelle wird die herkömmliche Freilaufrichtung weiterhin benötigt.Furthermore, such hybrid drives should be operable to save fuel or reduce emissions with a start-stop system. Due to the start-stop operation, the main unit, which drives the ancillaries, is often turned off. For example, then the pump of the air conditioner is no longer operated. Especially in traffic jams, the cab would heat up quickly in strong sunshine. The starter generator can continue to be operated so that the pump is electrically driven in the off state of the main unit. For this purpose, however, it is necessary to be able to separate the torque transmission of traction pulley on the output shaft to the main unit. For this purpose and for the above-mentioned separation to prevent inertial influences on the output shaft, the conventional freewheeling direction is still required.

Vorbekannter Stand der Technik ist in der DE 10 2015 204 687 A1 hinsichtlich eines schaltbaren Freilaufs und in der DE 10 2013 209 640 A1 hinsichtlich eines alternativen schaltbaren Freilaufs, in der DE 10 2015 207 794 A1 hinsichtlich eines Aktors zum Schalten eines solchen Freilaufs, sowie in der DE 10 2013 207 846 A1 hinsichtlich einer Riemenscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer offenbart.Prior art is in the DE 10 2015 204 687 A1 in terms of a switchable freewheel and in the DE 10 2013 209 640 A1 with regard to an alternative switchable freewheel in which DE 10 2015 207 794 A1 with respect to an actuator for switching such a freewheel, as well as in the DE 10 2013 207 846 A1 in terms of a pulley with torsional vibration damper disclosed.

Aufgrund der Zunahme an Funktionen einer solchen Schaltzugmitteleinheit nimmt die Masse einer solchen Schaltzugmitteleinheit gegenüber einer klassischen Zugmitteleinheit mit festgelegtem Freilauf deutlich zu und damit das Massenträgheitsmoment. Eine hohe Masse und ein hohes Massenträgheitsmoment haben aber negative Effekte auf die Abtriebswelle des Hauptaggregats. Die hohe Masse hat zum Beispiel den Effekt, dass beim Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle ungünstige Frequenzbereiche durchwandert, deren Amplitude massebedingt verstärkt und/oder infolge einer Resonanzanregung der Schaltzugmitteleinheit eine weitere ungünstige Frequenz erzeugt, besonders im Zusammenhang mit einem Zweimassenschwungrad (ZMS) an dem gegenüberliegenden Ende der Abtriebswelle. Das Massenträgheitsmoment wirkt der Drehmomentabgabe der Abtriebswelle entgegen und verstärkt die Torsionsbelastung auf die Abtriebswelle.Due to the increase in functions of such Schaltzugmitteleinheit the mass of such Schaltzugmitteleinheit compared to a classic Zugmitteleinheit with fixed freewheel significantly increases and thus the moment of inertia. However, a high mass and a high mass moment of inertia have negative effects on the output shaft of the main unit. The high mass has, for example, the effect that when starting an internal combustion engine, the output shaft passes through unfavorable frequency ranges whose amplitude amplified by mass and / or generates a further unfavorable frequency due to resonance excitation of the Schaltzugmitteleinheit, especially in connection with a dual mass flywheel (DMF) on the opposite End of the output shaft. The moment of inertia counteracts the torque output of the output shaft and increases the torsional load on the output shaft.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.On this basis, the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages. The features of the invention will become apparent from the independent claims, to which advantageous embodiments are indicated in the dependent claims. The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, for which purpose the explanations of the following description as well as features of the figures may be consulted which comprise additional embodiments of the invention.

Die Erfindung betrifft eine Schaltzugmitteleinheit mit einer Rotationsachse für eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

  • - eine Zugmittelscheibe zum Übertragen eines Drehmoments auf oder von einem Zugmittel;
  • - einen Wellenanschluss zum rotationsfesten Befestigen an einer Abtriebswelle;
  • - einen Schwingungsentkoppler zum Entkoppeln von Schwingungen des Wellenanschlusses von der Zugmittelscheibe;
  • - einen schaltbaren Freilauf zum aktiven Schalten einer Drehmomentübertragung zwischen dem Wellenanschluss und der Zugmittelscheibe. Die Schaltzugmitteleinheit ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenanschluss über den schaltbaren Freilauf mit dem Schwingungsentkoppler schaltbar drehmomentübertragend verbunden ist.
The invention relates to a Schaltzugmitteleinheit with a rotation axis for a Internal combustion engine, comprising at least the following components:
  • - A Zugmittelscheibe for transmitting a torque to or from a traction means;
  • a shaft connection for rotationally fixed fastening to an output shaft;
  • - A vibration decoupler for decoupling vibrations of the shaft connection of the pulley;
  • - A switchable freewheel for actively switching a torque transmission between the shaft connection and the pulley. The Schaltzugmitteleinheit is mainly characterized in that the shaft connection is connected via the switchable freewheel with the vibration isolator switchable torque transmitting.

Hier wird nun eine Schaltzugmitteleinheit vorgeschlagen, beispielsweise ein schaltbarer Riemenscheibenentkoppler (RSES), bei welcher das auf die Abtriebswelle einwirkende Massenträgheitsmoment sehr gering ist. Im getrennten Schaltzustand des Freilaufs, also mit in Drehmomentrichtung geschalteter Freilaufrichtung oder vollständiger Trennung (Freilauf ist in beiden Richtungen ausgeklinkt), ist der Schwingungsentkoppler vollständig von der Abtriebswelle getrennt. Bei geschlossenem Freilauf, also mit in Drehmomentrichtung geschalteter Drehmomentübertragungsrichtung oder Drehmomentübertragung in beiden Richtungen (Freilauf ist in beiden Richtungen eingeklinkt), ist der größere Massenanteil und/oder der Massenanteil mit dem größeren radialen Abstand zur Rotationsachse (größerer Hebel) mittels des elastischen Energiespeichers des Schwingungsentkopplers entkoppelt.Here, a Schaltzugmitteleinheit is proposed, for example, a switchable pulley decoupler (RSES), in which the force acting on the output shaft mass moment of inertia is very low. In the separate switching state of the freewheel, so switched in the direction of rotation freewheel direction or complete separation (freewheel is unlatched in both directions), the vibration isolator is completely separated from the output shaft. When the freewheel is closed, ie with torque transmission direction or torque transmission in both directions (freewheel is latched in both directions), the greater mass fraction and / or mass fraction is at the greater radial distance from the rotation axis (larger lever) by means of the elastic energy accumulator of the vibration isolator decoupled.

Die Schaltzugmitteleinheit ist ein rotierendes beziehungsweise rotierbares Bauteil, dessen Rotationsachse mit der Rotationsachse der Abtriebswelle gefluchtet ist. Wird in dieser Beschreibung von axial, radial oder einer Umlaufrichtung gesprochen, so wird auf diese gemeinsame Rotationsachse Bezug genommen. Je nach technischem Zusammenhang kann mit einer axialen Richtung auch eine Parallele zur Rotationsachse bezeichnet sein.The Schaltzugmitteleinheit is a rotating or rotatable component whose axis of rotation is aligned with the axis of rotation of the output shaft. Is spoken in this description of axial, radial or a direction of rotation, so reference is made to this common axis of rotation. Depending on the technical context, an axial direction may also be a parallel to the axis of rotation.

Die Zugmittelscheibe, beispielsweise ausgeführt als Riemenscheibe, ist für ein Zusammenwirken mit einem Zugmittel eingerichtet, zum Beispiel einem Riemen, bevorzugt einem Keilriemen. Über die Zugmittelscheibe wird also reibungsbehaftet (im Falle eines Keilriemens als Zugmittel) und/oder formschlüssig (im Falle eines Zahnriemens oder einer Kette als Zugmittel) ein Drehmoment über den Radius der Zugmittelscheibe (Hebel) als Zugkraft auf ein Zugmittel übertragen. Diese Zugkraft wird bei einem Nebenaggregat in gleicher Weise wieder auf eine Welle des Nebenaggregats in ein Drehmoment umgewandelt.The pulley, for example, designed as a pulley, is adapted for cooperation with a traction means, for example a belt, preferably a V-belt. About the Zugmittelscheibe is thus frictionally (in the case of a V-belt as traction means) and / or form-fitting (in the case of a toothed belt or a chain as traction means) transmit a torque over the radius of the pulley (lever) as a pulling force on a traction device. This tensile force is converted in an accessory in the same way back to a shaft of the accessory in a torque.

Die Schaltzugmitteleinheit weist einen Wellenanschluss auf, sodass die Schaltzugmitteleinheit als separates Bauteil mit einer Abtriebswelle verbindbar ist. Der Wellenanschluss ist dabei derart eingerichtet, dass er sich einfach verbinden lässt und sich eine korrekte Fluchtung einstellen lässt. Eine übliche Verbindung ist beispielsweise eine zentrale Verschraubung oder eine mehrfache, vorteilhafterweise rotationssymmetrisch angebrachte, Verschraubung. Für einige Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, die drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Wellenanschluss und Abtriebswelle als Steckverzahnung auszuführen.The Schaltzugmitteleinheit has a shaft connection, so that the Schaltzugmitteleinheit is connectable as a separate component with an output shaft. The shaft connection is set up in such a way that it can be easily connected and a correct alignment can be set. A common connection is, for example, a central screw connection or a multiple, advantageously rotationally symmetrical, screwed connection. For some applications, it is advantageous to carry out the torque-transmitting connection between the shaft connection and the output shaft as a spline.

Die Schaltzugmitteleinheit umfasst weiterhin einen Schwingungsentkoppler, welcher zwischen der Zugmittelscheibe und dem Wellenanschluss derart angeordnet ist, dass eine Schwingungsübertragung von der Abtriebswelle auf die Zugmittelscheibe und umgekehrt ausgeschlossen oder stark vermindert ist. Hierzu weist ein solcher Schwingungsentkoppler für viele Anwendungsfälle einen oder mehrere elastische Energiespeicher auf. Ein solcher elastischer Energiespeicher ist beispielsweise eine Bogenfeder, welche aufgrund der Massenträgheit der Zugmittelscheibe und dem davon angetriebenen System bei einem abtriebswellenseitigen Beschleunigen elastisch einfedert und diese elastisch eingespeicherte Energie infolge einer Entspannung an die Zugmittelscheibe zeitlich verzögert weitergibt. Somit ist die Zugmittelscheibe mittels des Schwingungsentkopplers von den überlagernden Drehmomentschwingungen entkoppelt, ohne dass übermäßig viel Energie als Wärmeenergie dissipiert.The Schaltzugmitteleinheit further comprises a vibration decoupler, which is arranged between the Zugmittelscheibe and the shaft connection such that a vibration transmission from the output shaft to the pulley and vice versa is excluded or greatly reduced. For this purpose, such a vibration isolator for many applications, one or more elastic energy storage. Such an elastic energy store is, for example, a bow spring, which elastically springs in due to the inertia of the pulley and the system driven by it at an output shaft side acceleration and retransmitted this elastically stored energy due to a relaxation of the pulley delayed. Thus, the pulley is decoupled by the Schwingungsentkopplers of the superimposed torque vibrations without dissipating excess energy as heat energy.

Weiterhin umfasst die Schaltzugmitteleinheit einen schaltbaren Freilauf, mittels welchem aktiv, also infolge eines entsprechenden von außen eingegebenen Schaltsignals, mehrere, bevorzugt zwei, Schaltzustände einstellbar sind. In einem ersten Schaltzustand ist ein Drehmoment in beiden Richtungen übertragbar, das heißt bei einem Klinkenfreilauf sind die Klinken für beide Richtungen eingeklinkt und die jeweilige Freilauffunktion wirkungslos. Dieser erste Schaltzustand wird auch als geschlossen bezeichnet. In einem zweiten Schaltzustand ist kein Drehmoment übertragbar, also die Klinken eines Klinkenfreilaufs allesamt ausgeklinkt. Dieser zweite Schaltzustand wird auch als getrennt bezeichnet. Weiterhin sind zwei weitere Schaltzustände einstellbar, welche einen Freilauf in jeweils einer Richtung ermöglichen. Diese Schaltzustände sind vor allem für einen Zugmittelabwurf unter Drehzahl notwendig. Dabei ist ein Drehmoment in einer Drehrichtung mit entgegengesetzter Freilaufrichtung (dritter Schaltzustand) oder in der Gegendrehrichtung mit umgekehrter Freilaufrichtung (vierter Schaltzustand) schaltbar übertragbar. Das heißt im vierten Schaltzustand ist die Drehmomentübertragungsrichtung und die Freilaufrichtung gegenüber dem dritten Schaltzustand getauscht. Der Freilauf wirkt in diesen Schaltzuständen in Freilaufrichtung trennend. Welche Schaltzustände einstellbar sind, ist abhängig von der Auslegung des Schaltelements, zum Beispiel einem axial verschiebbaren Schaltkäfig, und dem Schaltaktor, welche beide nach gewünschten Betriebszuständen auslegbar sind. Häufig sind der (vollständig) geschlossene und der (vollständig) getrennte Schaltzustand ausreichend.Furthermore, the Schaltzugmitteleinheit comprises a switchable freewheel, by means of which active, that is, as a result of a corresponding externally input switching signal, several, preferably two, switching states are adjustable. In a first switching state, a torque is transferable in both directions, that is, in a pawl freewheel, the pawls are latched for both directions and the respective freewheeling function ineffective. This first switching state is also referred to as closed. In a second switching state no torque is transferable, so the pawls of a pawl freewheel all unlatched. This second switching state is also referred to as separate. Furthermore, two other switching states are adjustable, which allow freewheel in one direction. These switching states are necessary above all for a traction sheave below rotational speed. In this case, a torque in a direction of rotation with opposite freewheeling direction (third switching state) or in the reverse direction of rotation with reverse freewheeling direction (fourth switching state) can be switched transferable. That is, in the fourth switching state, the torque transmission direction and the freewheeling direction are changed from the third switching state. The freewheel acts in these switching states in the freewheeling direction separating. Which switching states are adjustable depends on the design of the switching element, for example, an axially displaceable switching cage, and the switching actuator, both of which are interpretable according to desired operating conditions. Often, the (fully) closed and the (completely) separate switching state are sufficient.

Bei der hier vorgeschlagenen Schaltzugmitteleinheit ist nun der Schwingungsentkoppler nicht fest auf der Seite des Wellenanschlusses also mit der Abtriebswelle verbunden, sondern im Gegenteil ausgehend vom Wellenanschluss hin zum Zugmittel schaltbar dem schaltbaren Freilauf nachgeschaltet. Das heißt zum einen, dass bei getrenntem (zweiten) Schaltzustand oder einer nicht übertragenden Drehrichtung (dritter oder vierter Schaltzustand), also der geschalteten Freilaufrichtung, der gesamte Schwingungsentkoppler, welcher also zugmittelscheibenseitig angeordnet ist, nicht mit der Abtriebswelle mitrotiert wird. Aber auch bei einem geschlossenen (ersten) Schaltzustand ist die mitrotierende Masse erheblich reduziert. Bei Drehmomentabgabe von der Abtriebswelle auf die Zugmittelscheibe wird nämlich in diesem Schaltzustand lediglich die entsprechende Eingangsseite mitrotiert. Nur die Eingangsseite bildet somit wirksame träge Masse. Die entsprechende Ausgangsseite ist mittels des elastischen Energiespeichers entkoppelt und verursacht damit kein für eine überlagernde Schwingung relevantes Massenträgheitsmoment.In the Schaltzugmittelinheit proposed here, the vibration isolator is not fixed on the side of the shaft connection so connected to the output shaft, but on the contrary, starting from the shaft connection towards the traction means switchable downstream of the switchable freewheel. This means, on the one hand, that in the case of a separate (second) switching state or a non-transmitting direction of rotation (third or fourth switching state), ie the switched freewheeling direction, the entire vibration decoupler, which is thus arranged on the center of the driven pulley, is not co-rotated with the output shaft. But even with a closed (first) switching state, the co-rotating mass is considerably reduced. When torque is output from the output shaft to the pulley namely only the corresponding input side is rotated in this switching state. Only the input side thus forms effective inertial mass. The corresponding output side is decoupled by means of the elastic energy store and thus does not cause any mass moment of inertia relevant to a superimposed oscillation.

Daraus folgen die oben genannten Vorteile eines geringen Massenträgheitsmoments der mit der Abtriebswelle fest, also nicht entkoppelten, mitrotierenden Komponenten der Schaltzugmitteleinheit.This results in the above-mentioned advantages of a low moment of inertia of the output shaft fixed, ie not decoupled, co-rotating components of Schaltzugmitteleinheit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit umfasst der Schwingungsentkoppler einen Flansch und einen Deckel, wobei der Flansch und der Deckel mittels eines elastischen Energiespeichers drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, und
wobei der Flansch mit dem schaltbaren Freilauf schaltbar drehmomentübertragend verbunden ist, und der Deckel mit der Zugmittelscheibe fest drehmomentübertragend verbunden ist.
According to an advantageous embodiment of the Schaltzugmitteleinheit the vibration isolator comprises a flange and a lid, wherein the flange and the cover are connected to each other by means of an elastic energy storage torque transmitting, and
wherein the flange is switchably connected with the switchable freewheel to transmit torque, and the lid is connected to the pulley fixed torque transmitting.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist der Schwingungsentkoppler mit einem Flansch und einem Deckel versehen, wobei der Flansch sich von zentral innen nach radial außen erstreckt. Der Flansch wirkt somit bei einem klassischen Betrieb mit einem von der Abtriebswelle abgegebenen Drehmoment drehmomenteingangsseitig gegen den elastischen Energiespeicher. Der Deckel ist radial außerhalb des elastischen Energiespeichers angeordnet und wirkt bei einem klassischen Betrieb mit einem von der Abtriebswelle abgegeben Drehmoment drehmomentausgangsseitig gegen den elastischen Energiespeicher.In this advantageous embodiment, the vibration isolator is provided with a flange and a lid, wherein the flange extends from central to radially outward. The flange thus acts in a classic operation with a torque output from the output shaft torque input side against the elastic energy storage. The cover is arranged radially outside the elastic energy storage and acts in a classic operation with a torque output from the output shaft torque output side against the elastic energy storage.

Der Deckel bildet bevorzugt zumindest einen Teil der Einhausung des elastischen Energiespeichers, welche üblicherweise mit einem Schmiermittel versehen ist. So schützt der Deckel den gebildeten Schmierraum vor einem Austreten beziehungsweise Verschmutzen des Schmiermittels.The cover preferably forms at least part of the housing of the elastic energy store, which is usually provided with a lubricant. Thus, the cover protects the lubricant space formed from leakage or contamination of the lubricant.

In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Deckel zugleich die Komponente zur Lagerung und/oder dynamischen Abdichtung gegenüber einem relativ dazu bewegbaren Bauteil. Der Flansch hingegen ist bevorzugt vollständig eingehaust in dem Schmierraum und zwischen dem elastischen Energiespeicher und dem Freilauf angeordnet.In a preferred embodiment, the cover at the same time forms the component for storage and / or dynamic sealing against a relative to movable component. The flange, however, is preferably completely housed in the lubricant space and arranged between the elastic energy storage and the freewheel.

Der Deckel ist bevorzugt einstückig oder mehrstückig fest verbunden mit der Zugmittelscheibe ausgebildet. Bei einer mehrstückigen Ausbildung des Deckels und der Zugmittelscheibe ist bevorzugt die Zugmittelscheibe gleichzeitig eine Komponente der Einhausung des elastischen Energiespeichers. Bei einer Anwendung mit einer Verbrennungskraftmaschine mit nachgeordnetem Getriebe ist der Deckel bevorzugt motorseitig angeordnet und die Einhausungskomponente der Zugmittelscheibe getriebeseitig angeordnet.The lid is preferably formed in one piece or several pieces firmly connected to the pulley. In a multi-part design of the lid and the pulley, the pulley is at the same time preferably a component of the housing of the elastic energy storage. In an application with an internal combustion engine with a downstream gear, the cover is preferably arranged on the motor side and the housing component of the pulley arranged on the transmission side.

Bei Drehmomentabgabe von der Abtriebswelle auf die Zugmittelscheibe bildet der zentrale Flansch die Eingangsseite. Der Deckel ist entkoppelt. Damit sind die Masse und der Hebel gegenüber umgekehrter Ausführung mit dem Deckel als Eingangsseite noch weiter reduziert.When torque is output from the output shaft to the pulley the central flange forms the input side. The lid is decoupled. Thus, the mass and the lever compared to the reverse version with the lid as input side are further reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit weist der schaltbare Freilauf eine Nabe und ein Flanschelement auf, wobei die Nabe und das Flanschelement mittels bewegbarer Freilaufelemente drehmomentübertragend miteinander verbindbar sind, und
wobei die Nabe mit dem Wellenanschluss einstückig ausgebildet ist, bevorzugt als umgeformtes Blechteil.
According to an advantageous embodiment of the Schaltzugmitteleinheit, the switchable freewheel on a hub and a flange, wherein the hub and the flange element by means of movable freewheeling elements are connected to each other to transmit torque, and
wherein the hub is integrally formed with the shaft connection, preferably as a formed sheet metal part.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist für jede Freilaufrichtung jeweils zumindest ein bewegbares Freilaufelement, bevorzugt jeweils eine Mehrzahl von Freilaufelementen, zwischen einer Nabe und einem Flanschelement angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Flanschelement einstückig mit dem Flansch des Schwingungsentkopplers gemäß der vorhergehenden Beschreibung gebildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Nabe dauerhaft mit den bewegbaren Freilaufelementen verbunden. Die bewegbaren Freilaufelemente greifen entgegen der jeweiligen Freilaufrichtung in eine entsprechende Anlage des Flanschelements ein, sodass ein Drehmoment von der Nabe auf das Freilaufelement in dieser Richtung übertragbar ist.In this advantageous embodiment, at least one movable freewheeling element, preferably in each case a plurality of freewheeling elements, is arranged between a hub and a flange element for each freewheeling direction. In a preferred embodiment, the flange member is formed integrally with the flange of the vibration isolator as described above. In a further preferred embodiment, the hub is permanently with the connected to movable freewheeling elements. The movable freewheeling elements engage counter to the respective freewheeling direction in a corresponding system of the flange, so that a torque from the hub to the freewheeling element in this direction is transferable.

Die Nabe ist radial innenseitig zum Flanschelement angeordnet. Eine Verbindung zwischen dem Flanschelement und der Nabe wird damit von den rotationsbedingten auf die Freilaufelemente einwirkenden Fliehkräfte unterstützt. Bei dieser Konfiguration sind die Freilaufelemente des Freilaufs also als normal eingreifend, bevorzugt für die Drehmomentübertragung von der Abtriebswelle auf die Zugmittelscheibe, ausgebildet.The hub is arranged radially inwardly of the flange element. A connection between the flange and the hub is thus supported by the centrifugal forces acting on the freewheel elements. In this configuration, the freewheeling elements of the freewheel are thus formed as normally engaging, preferably for the torque transmission from the output shaft to the traction pulley, is formed.

Auch das zumindest eine Freilaufelement für die zweite Drehmomentübertragungsrichtung für den vorhergehend beschriebenen zweiten Schaltzustand ist bevorzugt das entsprechende zumindest eine (zweite) Freilaufelement an der Nabe bewegbar dauerhaft eingehängt. Bevorzugt ist das zweite Freilaufelement entsprechend von der Fliehkraft unterstützt für die (entgegengesetzte) Drehmomentübertragungsrichtung als normal eingreifend eingerichtet, bevorzugt für die Drehmomentübertragung von der Zugmittelscheibe auf die Abtriebswelle.Also, the at least one freewheeling element for the second torque transmission direction for the second switching state described above is preferably the corresponding at least one (second) freewheeling element on the hub movable mounted permanently. Preferably, the second freewheel element is supported by the centrifugal force for the (opposite) torque transmission direction as normal engaging, preferably for the torque transmission from the traction pulley to the output shaft.

Die Freilaufelemente, oder zumindest eines der Freilaufelemente, sind bevorzugt als in radialer Richtung klappende Klinken ausgeführt, bevorzugt zum Übertragen eines Drehmoments nach radial außen klappend, wobei die nach radial außen weisende Klinkenrückseite keilartig von dem Flanschelement bei relativer Drehung in Freilaufrichtung aus der Eingriffslage herausdrückbar ist und in der Drehmomentübertragungsrichtung mit dem Flanschelement verkeilt.The freewheeling elements, or at least one of the freewheeling elements are preferably designed as folding in the radial direction pawls, preferably for transmitting a torque radially outwardly folding, wherein the radially outwardly facing pawl rear side can be wedge-like pressed out of the flange in relative rotation in the freewheeling direction from the engagement position and keyed in the torque transmission direction with the flange member.

Für eine besonders kosteneffiziente Ausführung ist die Nabe ein umgeformtes Blechteil. Beispielsweise ist die Nabe mittels Prägen, Pressen oder Tiefziehen aus einem flachen Blechmaterial gebildet.For a particularly cost-efficient design, the hub is a formed sheet metal part. For example, the hub is formed by embossing, pressing or deep drawing of a flat sheet material.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit umfasst die Schaltzugmitteleinheit weiterhin einen Torsionsschwingungsdämpfer und der Torsionsschwingungsdämpfer ist mit der Nabe drehmomentübertragend verbunden.According to an advantageous embodiment of the shift cable means unit, the shift cable means unit further comprises a torsional vibration damper and the torsional vibration damper is connected to the hub to transmit torque.

Für einige Anwendungen ist es aufgrund der gewählten Rotationsgüte der Abtriebswelle notwendig, einen Torsionsschwingungsdämpfer (TSD) zum Dämpfen von Schwingungen der Abtriebswelle vorzusehen. Besonders vorteilhaft ist ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer mit der Nabe drehmomentübertragend verbunden.For some applications, it is necessary to provide a torsional vibration damper (TSD) for damping vibrations of the output shaft due to the selected output shaft rotation quality. Such a torsional vibration damper is particularly advantageously connected with the hub to transmit torque.

Für eine besonders kosteneffiziente Ausführung ist die Nabe ein umgeformtes Blechteil und/oder die Verbindung zum Torsionsschwingungsdämpfer mittels einer Verzahnung oder einem mittels plastischer Verformung bei der Montage gebildeten Reibschluss, zum Beispiel einer Verstemmung, gebildet.For a particularly cost-efficient design, the hub is a formed sheet metal part and / or the connection to the torsional vibration damper by means of a toothing or by means of plastic deformation during assembly formed frictional engagement, for example, caulking formed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit ist die Schaltzugmitteleinheit dämpfungsfrei ausgeführt.According to an advantageous embodiment of the Schaltzugmitteleinheit the Schaltzugmitteleinheit is executed without attenuation.

Das Massenträgheitsmoment ist in einer bevorzugten Ausführungsform derart gering, dass ein im Stand der Technik üblicher Torsionsschwingungsdämpfer (TSD) entfallen kann, sofern die Abtriebswelle eine ausreichende Schwingungsgüte aufweist. Das heißt, die mit der Abtriebswelle fest gekoppelte Masse hat eine derart geringe Masse, dass allein die Güte der Abtriebswelle für die Notwendigkeit eines Torsionsschwingungsdämpfers maßgeblich ist. In dieser Ausführungsform ist die Schaltzugmitteleinheit dämpfungsfrei ausgeführt. Das heißt, dass kein Torsionsschwingungsdämpfer, weder vormontiert noch als separates Bauteil, zwischen der Abtriebswelle und der Zugmittelscheibe angeordnet ist.In a preferred embodiment, the moment of inertia is so small that a conventional torsional vibration damper (TSD) can be dispensed with, provided that the output shaft has sufficient vibration quality. That is, the mass fixedly coupled to the output shaft has such a low mass that only the quality of the output shaft is essential for the need for a torsional vibration damper. In this embodiment, the Schaltzugmitteleinheit is performed without damping. This means that no torsional vibration damper, neither preassembled nor as a separate component, is arranged between the output shaft and the pulley.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit ist der Schwingungsentkoppler, bevorzugt der Deckel nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, mittels eines Zentrallagers an dem Wellenanschluss, bevorzugt an der Nabe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, abgestützt.According to an advantageous embodiment of the Schaltzugmitteleinheit the vibration isolator, preferably the cover according to an embodiment as described above, supported by a central bearing on the shaft connection, preferably on the hub according to an embodiment as described above.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist eine direkte Lagerung des Deckels des Schwingungsentkopplers auf dem Wellenanschluss möglich. Für die meisten Anwendungsfälle wird die Schaltzugmitteleinheit als eine vormontierte Baueinheit erwünscht sein. In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, den Deckel direkt auf der Antriebswelle zu lagern. Der Innenring des Zentrallagers ist dabei bevorzugt als der stehende Lagerring ausgebildet und auf die Abtriebswelle oder den Wellenanschluss, oder bevorzugt die Nabe, aufgepresst.In this advantageous embodiment, a direct mounting of the lid of the vibration isolator on the shaft connection is possible. For most applications, the Schaltzugmitteleinheit will be desirable as a preassembled unit. In an alternative embodiment, it is possible to store the lid directly on the drive shaft. The inner ring of the central bearing is preferably formed as the stationary bearing ring and on the output shaft or the shaft connection, or preferably the hub, pressed.

Bei einer Ausführungsform, bei welcher die Nabe für den Torsionsschwingungsdämpfer und für den Freilauf separat ausgebildet sind, ist das Zentrallager bevorzugt entweder auf die Nabe des Torsionsschwingungsdämpfers oder auf die Nabe des Freilaufs aufgebracht.In an embodiment in which the hub for the torsional vibration damper and for the freewheel are formed separately, the central warehouse is preferably applied either to the hub of the torsional vibration damper or to the hub of the freewheel.

Besonders vorteilhaft ist der Deckel an der Nabe des Freilaufs gelagert, wobei die Nabe bevorzugt einstückig zur direkten Aufnahme des Torsionsschwingungsdämpfers ausgebildet ist. Hierbei ist bevorzugt das Zentrallager als Bestandteil der Schaltzugmitteleinheit vormontiert. Hierdurch wird ein geringer Bauraum, eine geringe Anzahl von Einzelteilen sowie unter Umständen eine geringe Masse erreicht. Letzteres ist vorteilhaft, weil die Nabe eine dauerhaft mitrotierende Komponente der Abtriebswelle darstellt.Particularly advantageously, the cover is mounted on the hub of the freewheel, wherein the hub is preferably formed integrally for direct reception of the torsional vibration damper. Here, the central warehouse is preferably pre-assembled as part of the Schaltzugmitteleinheit. As a result, a small space, a small number of Parts and possibly reaches a low mass. The latter is advantageous because the hub is a permanently co-rotating component of the output shaft.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit ist der schaltbare Freilauf mittels eines magnetischen Schaltelements betätigbar, wobei das Schaltelement mittels einer magnetischen Spule zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position axial hin und her bewegbar ist, und dadurch der schaltbare Freilauf betätigbar ist.According to an advantageous embodiment of the Schaltzugmitteleinheit the switchable freewheel is actuated by means of a magnetic switching element, wherein the switching element by means of a magnetic coil between a disengaged position and an engaged position is axially movable back and forth, and thereby the switchable freewheel is actuated.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist der Freilauf magnetisch schaltbar, also mittels einer magnetischen Spule mit elektrischem Signal. Die Spule ist derart eingerichtet, dass das Schaltelement, zum Beispiel als Schaltkäfig ausgeführt, abhängig von der Bestromung der Spule, Freilaufelemente des Freilaufs in den ersten Schaltzustand oder in den zweiten Schaltzustand gemäß der obigen Beschreibung überführt. Bevorzugt ist ein elastischer Antagonist vorgesehen, beispielsweise eine Druckfeder, welcher den Schaltkäfig in einer ersten Position hält. Bevorzugt korrespondiert die erste Position zu dem ersten Schaltzustand, sodass der Freilauf für die Drehmomentübertragung in beiden Richtungen, also von der Abtriebswelle auf die Zugmittelscheibe und umgekehrt, geschlossen ist. Beim Anlassen, beim E-Boosten oder bei der Rekuperation ist das Schaltelement bei dieser Ausführungsform entgegen den elastischen Antagonisten ausgelenkt, sodass dann gemäß dem zweiten Schaltzustand keine Drehmomentübertragung möglich ist.In this advantageous embodiment, the freewheel is magnetically switchable, that is, by means of a magnetic coil with an electrical signal. The coil is set up such that the switching element, for example designed as a switching cage, depending on the energization of the coil, freewheeling elements of the freewheel in the first switching state or in the second switching state according to the above description. Preferably, an elastic antagonist is provided, for example a compression spring, which holds the switch cage in a first position. Preferably, the first position corresponds to the first switching state, so that the freewheel for torque transmission in both directions, ie from the output shaft to the pulley and vice versa, is closed. During starting, during e-boosting or during recuperation, the switching element is deflected in this embodiment counter to the elastic antagonist, so that no torque transmission is then possible according to the second switching state.

Die magnetische Spule ist bevorzugt koaxial zur Abtriebswelle und außenseitig angeordnet, also von der Abtriebswelle aus gesehen hinter dem Schwingungsentkoppler oder axial überlappend mit dem Schwingungsentkoppler angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die magnetische Spule für Wartungszwecke leicht entnommen werden kann.The magnetic coil is preferably arranged coaxially with the output shaft and on the outside, that is, as seen from the output shaft, behind the vibration decoupler or axially overlapping with the vibration decoupler. This has the advantage that the magnetic coil can be easily removed for maintenance purposes.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Freilauf in einer Konfiguration gemäß des vorbekannten Stands der Technik eingesetzt, wobei dann das magnetische Schaltelement, die magnetische Spule und/oder der elastische Antagonist eine umgekehrte Betätigungsrichtung aufweisen. Beispielsweise ist die Spule zum drückenden Betätigen, anstatt wie bisher zum ziehenden Betätigen, eines Spulenankers eingerichtet.In a preferred embodiment, a freewheel is used in a configuration according to the known prior art, in which case the magnetic switching element, the magnetic coil and / or the elastic antagonist have a reverse actuation direction. For example, the coil for pressing oppressed, rather than previously set for pulling, a coil armature.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltzugmitteleinheit ist weiterhin eine Flanschzentrierung für den Flansch des Schwingungsentkopplers vorgesehen ist, wobei die Flanschzentrierung rotationsfest, bevorzugt unmittelbar, mit der Zugmittelscheibe verbunden ist, wobei besonders bevorzugt die Flanschzentrierung eine Reibeinrichtung zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Wechsels der Anschlagrichtung im Freilauf bei Drehmomentumkehr umfasst.According to an advantageous embodiment of the Schaltzugmitteleinheit a Flanschzentrierung is also provided for the flange of the Schwingungsentkopplers, wherein the Flanschzentrierung rotationally fixed, preferably directly connected to the Zugmittelscheibe, more preferably the Flanschzentrierung a friction device for reducing the speed of change of the stop direction in the freewheel at Torque reversal includes.

Für eine weitere Reduzierung der mit der Abtriebswelle stets mitrotierenden Masse ist es vorteilhaft, eine Flanschzentrierung vorzusehen, welche auf der entkoppelten Seite, bevorzugt am Deckel oder der Zugmittelscheibe angeordnet ist.For a further reduction of the mass always co-rotating with the output shaft, it is advantageous to provide a flange centering which is arranged on the decoupled side, preferably on the cover or the pulley.

Sofern aufgrund der im Einzelfall vorliegenden Schwingungen beziehungsweise Vibrationen ein Reduzieren der Geschwindigkeit des Wechsels der Anschlagrichtung der Freilaufelemente des Freilaufs notwendig ist, ist bevorzugt eine Reibeinrichtung abtriebswellenseitig vorgesehen, beispielsweise ein Gummipuffer oder Vordämpfer oder eine bedarfsgerecht schaltbare Reibeinrichtung, welche bevorzugt mit dem Schaltelement verbunden ist. Ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Freilaufelement und (spielbedingt) freiem Flansch des Schwingungsentkopplers hoch, beispielsweise bei stehender Riemenscheibe und mit hohem Drehmoment (einsetzend) rotierender Abtriebswelle, ist es für einige Anwendungsfälle zweckmäßig, mittels der Reibeinrichtung die Anpassung der Relativgeschwindigkeit über die Reibung zu reduzieren und damit ein Einschlagen der Freilaufelemente mit resultierendem Klappern zu unterbinden.If it is necessary to reduce the speed of change of the stop direction of the freewheeling elements of the freewheel due to the vibrations or vibrations present in the individual case, a friction device is preferably provided on the output shaft side, for example a rubber buffer or pre-damper or a demand-switchable friction device, which is preferably connected to the switching element. If the relative speed between the freewheeling element and the (free-play) free flange of the vibration isolator is high, for example when the pulley is stationary and the output shaft is rotating at high torque, it is expedient for some applications to reduce the adaptation of the relative velocity via friction by means of the friction device and thus to prevent a knocking of the freewheeling elements with resulting rattling.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einem Hybridantrieb, wobei der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Abtriebswelle und einen Startergenerator mit einer Starterwelle umfasst, und wobei die Abtriebswelle mittels der Schaltzugmitteleinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und einem zugehörigen Zugmittel mit der Starterwelle schaltbar verbindbar ist.According to a further aspect, the invention relates to a drive train with a hybrid drive, wherein the drive train comprises an internal combustion engine with an output shaft and a starter with a starter shaft, and wherein the output shaft by means of the Schaltzugmitteleinheit according to an embodiment as described above and an associated traction means with the starter shaft switchable is connectable.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang mit einem Hybridantrieb vorgeschlagen, welcher ein (Haupt-) Antriebsaggregat mit einer Abtriebswelle und einen Startergenerator, sowie eine Schaltzugmitteleinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung umfasst, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Schaltzugmitteleinheit mit umschaltbarer Freilaufrichtung mit einer Starterwelle des Startergenerators verbindbar ist.According to a further aspect of the invention, a powertrain is proposed with a hybrid drive, which comprises a (main) drive unit with an output shaft and a starter generator, and a Schaltzugmitteleinheit according to an embodiment as described above, wherein the output shaft for torque transmission by means of the Schaltzugmitteleinheit with switchable Freewheeling direction with a starter shaft of the starter generator is connectable.

Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von dem Antriebsaggregat, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs, eine Klimaanlage und der Startergenerator zum Bereitstellen von elektrischer Energie. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie beim Bremsen des Kraftfahrzeugs, also eine Rekuperation, umsetzbar.The drive train is configured to transmit a torque provided by the drive unit, for example an internal combustion engine, and output via its output shaft to at least one consumer. An exemplary consumer is at least a drive wheel of a motor vehicle, an air conditioner and the starter generator for providing electrical Energy. Conversely, a recording of an inertial energy introduced, for example, by a drive wheel during braking of the motor vehicle, that is to say recuperation, can also be implemented.

Die hier beschriebene Schaltzugmitteleinheit ist als zentrales Bauteil in einem Antriebsstrang mit einem Mild-Hybrid oder auch in einen Voll-Hybrid einsetzbar. Während bei einem Mikro-Hybrid der Startergenerator allein zur Rekuperation und zum Komfort-Anlassen eingerichtet ist, wird bei einem Mild-Hybrid zusätzlich ein E-Boosten, eine Anfahrhilfe und eine Lastpunktanhebung möglich sein. Bei einem Voll-Hybrid ist auch ein voll elektrisches Fahren möglich.The Schaltzugmitteleinheit described here can be used as a central component in a powertrain with a mild hybrid or in a full hybrid. While in a micro-hybrid the starter generator is set up solely for recuperation and for comfort starting, in a mild hybrid an additional e-boost, a traction aid and a load point boost will be possible. In a full hybrid is also a fully electric driving possible.

Die hier vorgeschlagene Schaltzugmitteleinheit weist eine geringe mit der Abtriebswelle des Antriebsaggregats stets mitrotierende Masse auf. Somit weist die Abtriebswelle beim Anlassen des Antriebsaggregats ein geringes Massenträgheitsmoment auf und unter Umständen kann auf einen bisher obligatorischen Torsionsschwingungsdämpfer verzichtet werden.The Schaltzugmitteleinheit proposed here has a small with the output shaft of the drive unit always co-rotating mass. Thus, the output shaft when starting the drive unit on a low moment of inertia and may be waived on a hitherto mandatory torsional vibration damper.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.According to a further aspect, the invention relates to a motor vehicle, comprising at least one drive wheel, which is drivable by means of a drive train according to an embodiment as described above.

Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt das Antriebsaggregat, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Antriebsmaschine, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, Komponenten kleiner Baugröße zu verwenden.Most motor vehicles today have a front-wheel drive and therefore preferably arrange the drive unit, for example an internal combustion engine or an electric drive machine, in front of the driver's cab and transversely to the main drive direction. The space is particularly small in such an arrangement and it is therefore particularly advantageous to use components of small size.

Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Funktionseinheiten in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Aber auch bei Nutzfahrzeugen ist aufgrund der Zunahme an erwünschten Komponenten und einer zunehmenden Größe des Akkumulators zum Bereithalten des gesteigerten elektrischen Energiebedarfs die Bauraumverhältnisse beengt. Der oben beschriebene Antriebsstrang weist eine Schaltzugmitteleinheit mit geringem Massenträgheitsmoment an der Abtriebswelle auf, wobei zugleich eine besonders geringe Baugröße erzielt wird.This problem is exacerbated in passenger cars of the small car class according to European classification. The functional units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller. But even in commercial vehicles due to the increase in desired components and an increasing size of the accumulator to keep the increased electrical energy demand space constraints. The drive train described above has a Schaltzugmitteleinheit with low moment of inertia on the output shaft, at the same time a particularly small size is achieved.

Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.Passenger cars are assigned to a vehicle class according to, for example, size, price, weight and power, and this definition is subject to constant change according to the needs of the market. In the US market, cars of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of Subcompact Car and in the British market they correspond to the class Supermini or the class City Car. Examples of the micro car class are a Volkswagen up! or a Renault Twingo. Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in

  • 1: eine konventionelle Schaltzugmitteleinheit im Schnitt;
  • 2: eine Schaltzugmitteleinheit mit Torsionsschwingungsdämpfer im Schnitt;
  • 3: eine Schaltzugmitteleinheit ohne Torsionsschwingungsdämpfer im Schnitt; und
  • 4: ein Antriebsstrang mit Hybridantrieb in einem Kraftfahrzeug.
The above-described invention will be explained in detail in the background of the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments. The invention is not limited by the purely schematic drawings in any way, it being noted that the drawings are not dimensionally accurate and are not suitable for the definition of size ratios. It is shown in
  • 1 a conventional Schaltzugmitteleinheit in section;
  • 2 : a Schaltzugmitteleinheit with torsional vibration damper in section;
  • 3 : a Schaltzugmitteleinheit without torsional vibration damper in section; and
  • 4 : A powertrain with hybrid drive in a motor vehicle.

1 zeigt eine konventionelle Schaltzugmitteleinheit 33 schematisch im Schnitt, wobei Komponenten, welche nicht für das Verständnis der Erfindung wesentlich sind, nicht gezeigt sind. Hier ist der Drehmomentverlauf beziehungsweise der Kraftübertragungsverlauf 41 von der Abtriebswelle 7 (hier ist lediglich die Zentralverschraubung dargestellt), zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine, über die Komponenten der konventionellen Schaltzugmitteleinheit 33 und über die Zugmittelscheibe 4 in das Zugmittel 5 eingezeichnet. 1 shows a conventional Schaltzugmitteleinheit 33 schematically in section, wherein components which are not essential for the understanding of the invention are not shown. Here is the torque curve or the force transmission curve 41 from the output shaft 7 (Here, only the central screw is shown), for example, an internal combustion engine, on the components of the conventional Schaltzugmitteleinheit 33 and over the pulley 4 in the traction means 5 located.

Die hier dargestellten Komponenten sind zur Rotationsachse 2 rotierbar angeordnet. Die konventionelle Schaltzugmitteleinheit 33 umfasst einen Schwingungsentkoppler 8, welcher mit umschaltbarer Drehmomentübertragungsrichtung und damit umschaltbarer Freilaufrichtung über den Freilauf 9 mit der Zugmittelscheibe 4 verbunden ist. Weiterhin ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 16 vorgesehen, welcher radial zwischen dem Schwingungsentkoppler 8 und dem Zugmittel 5 angeordnet ist. Der Schwingungsentkoppler 8 umfasst zentral einen elastischen Energiespeicher 12, hier als Bogenfeder angedeutet, welcher (bezogen auf den dargestellten Kraftübertragungsverlauf 41) eingangsseitig mit dem konventionellen Deckel 43 und ausgangsseitig mit dem konventionellen Flansch 42 zur elastischen, also schwingungsentkoppelnden, Übertragung zwischen dem konventionellen Deckel 43 und dem konventionellen Flansch 42 verbunden ist. Der konventionelle Deckel 43 ist mit einem Mitnehmerblech 37 des Torsionsschwingungsdämpfer 16 fest verbunden. Das Mitnehmerblech 37 ist über eine Gummispur 36 mit einer Torsionsschwingermasse 35 zum Dämpfen von Torsionsschwingungen ausgehend von der Abtriebswelle 7 eingerichtet.The components shown here are the axis of rotation 2 rotatably arranged. The conventional shift cable means unit 33 includes a vibration isolator 8th , Which with switchable torque transmission direction and thus switchable freewheeling direction over the freewheel 9 with the pulley 4 connected is. Furthermore, a torsional vibration damper 16 provided, which radially between the vibration isolator 8th and the traction means 5 is arranged. The vibration decoupler 8th centrally comprises an elastic energy storage 12 , indicated here as a bow spring, which (based on the illustrated force transmission curve 41 ) on the input side with the conventional lid 43 and on the output side with the conventional flange 42 for elastic, so vibration decoupling, transmission between the conventional cover 43 and the conventional flange 42 connected is. The conventional lid 43 is with a driver plate 37 of the torsional vibration damper 16 firmly connected. The driver plate 37 is over a rubber track 36 with a torsional vibration mass 35 for damping torsional vibrations from the output shaft 7 set up.

Der Schwingungsentkoppler 8 und der Torsionsschwingungsdämpfer 16 sind hierbei gemeinsam über einen Wellenanschluss 6 mit der Abtriebswelle 7 fest verbunden. Der konventionelle Flansch 42 des Schwingungsentkopplers 8 bildet zugleich einstückig das Flanschelement 14 des Freilaufs 9 und wirkt in einer Drehmomentrichtung, hier der Drehmomentabgabe von der Abtriebswelle 7, mit dem hier als Klinke ausgeführten mit dem Flanschelement 14 in Eingriff stehenden Freilaufelement 15 zur Übertragung des Drehmoments über die Nabe 13 auf die Zugmittelscheibe 4 zusammen. Das Freilaufelement 15 ist dabei bewegbar eingerichtet, beispielsweise schwenkbar um eine in der Darstellung horizontale Achse im Bereich der dargestellten Überschneidung zwischen der Nabe 13 und dem Freilaufelement 15. Zur Betätigung des Freilaufs 9 ist hier noch die magnetische Spule 20 gezeigt, wobei der zugehörige Schaltanker 38 nicht dargestellt ist (vergleiche 2).The vibration decoupler 8th and the torsional vibration damper 16 are here together via a shaft connection 6 with the output shaft 7 firmly connected. The conventional flange 42 of the vibration decoupler 8th at the same time integrally forms the flange element 14 of the freewheel 9 and acts in a torque direction, here the torque output from the output shaft 7 , with the here designed as a latch with the flange 14 engaged freewheeling element 15 for transmitting the torque via the hub 13 on the pulley 4 together. The freewheeling element 15 is movably arranged, for example, pivotable about a horizontal axis in the representation in the region of the illustrated overlap between the hub 13 and the freewheeling element 15 , To operate the freewheel 9 here is the magnetic coil 20 shown, with the associated switching armature 38 not shown (see 2 ).

Die Zugmittelscheibe 4 ist über ein Zentrallager 18 an dem konventionellen Deckel 43 abgestützt und das gesamte System bestehend aus einem Schwingungsentkoppler 8 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 16 sind mit der Abtriebswelle 7 stets mitrotierend ausgebildet. Dieses System bildet die mitrotierende Masse 34, welche in dieser Darstellung mit einem gestrichelten Kasten umrandet ist. Schon allein wegen dieser großen Masse ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 16 notwendig.The pulley 4 is about a central warehouse 18 on the conventional lid 43 supported and the entire system consisting of a vibration decoupler 8th and the torsional vibration damper 16 are with the output shaft 7 always co-rotating formed. This system forms the co-rotating mass 34 , which is outlined in this illustration with a dashed box. Just because of this large mass is a torsional vibration damper 16 necessary.

In 2 ist eine Schaltzugmitteleinheit 1 gezeigt, bei welcher der Schwingungsentkoppler 8 mittels des Freilaufs 9 von einer drehmomentübertragenden Verbindung zur Abtriebswelle 7 (auch hier ist lediglich die Zentralverschraubung dargestellt) in einer Drehrichtung trennbar ist, wobei die freie und die übertragende Drehrichtung umkehrbar sind. Zur besseren Verständlichkeit ist die Ausführung in 2 möglichst ähnlich zur 1 gestaltet, wobei gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und insofern hilfsweise auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Hierbei ist der Schwingungsentkoppler 8 mittels eines Flanschs 10 über einen Freilauf 9 mit einem Wellenanschluss 6 schaltbar verbunden, beispielsweise vollständig schließbar und vollständig trennbar. Hierbei sind der Wellenanschluss 6 und die Nabe 13 des Freilaufs 9 einstückig, bevorzugt als umgeformtes Blechteil, gebildet.In 2 is a shift cable means unit 1 shown in which the vibration isolator 8th by means of the freewheel 9 from a torque transmitting connection to the output shaft 7 (Here, too, only the central screw is shown) is separable in one direction of rotation, wherein the free and the transmitting direction of rotation are reversible. For better understanding, the execution is in 2 as similar as possible to 1 designed, wherein the same or similar components are provided with the same reference numerals and insofar as auxiliaries referred to the above description. Here is the vibration decoupler 8th by means of a flange 10 over a freewheel 9 with a shaft connection 6 switchable connected, for example, completely closable and completely separable. Here are the shaft connection 6 and the hub 13 of the freewheel 9 in one piece, preferably formed as a formed sheet metal part.

Über den elastischen Energiespeicher 12, welcher hier wieder als Bogenfeder angedeutet ist, wird das auf den Flansch 10 übertragene Drehmoment auf den Deckel 11 übertragen, welcher wiederum mit der Zugmittelscheibe 4 fest verbunden ist. Der Deckel 11 bildet zusammen mit der Zugmittelscheibe 4 eine Einhausung für den Schwingungsentkoppler 8. Der Deckel 11 bildet zudem das Auflager an dem Zentrallager 18, welches hier auf dem Wellenanschluss 6 beziehungsweise auf der Nabe 13 abgestützt ist.About the elastic energy storage 12 , which is again indicated here as a bow spring, that is on the flange 10 transmitted torque on the lid 11 transferred, which in turn with the pulley 4 is firmly connected. The lid 11 forms together with the pulley 4 an enclosure for the vibration isolator 8th , The lid 11 also forms the support on the central warehouse 18 which is here on the wave connection 6 or on the hub 13 is supported.

Zentral bei der Rotationsachse 2 ist eine magnetische Spule 20 vorgesehen, mittels welcher ein Schaltanker 38 das Schaltelement 19, beispielsweise einen Schaltkäfig, axial in den Bereich des Freilaufelements 15, hier ebenfalls als Klinke ausgeführt, einschiebbar ist (hier in der Darstellung nach rechts). Weiterhin ist hier eine Konfiguration gezeigt, bei welcher, beispielsweise mittels einer Verzahnung 17 ein Torsionsschwingungsdämpfer 16 vorgesehen ist, bei welchem ein Mitnehmerblech 37 mittels einer Gummispur 36 mit einer Torsionsschwingermasse 35 zur Dämpfung von der Abtriebswelle 7 ausgehender Torsionsschwingungen eingerichtet ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer 16 wirkt entlang des nebengeordneten Drehmomentverlaufs (gestrichelter Pfeil) in bekannter Weise dämpfend auf die Drehmomentübertragung.Central at the axis of rotation 2 is a magnetic coil 20 provided by means of which a switching armature 38 the switching element 19 , For example, a switching cage, axially in the region of the freewheeling element 15 , here also designed as a latch, can be inserted (here in the illustration to the right). Furthermore, a configuration is shown in which, for example by means of a toothing 17 a torsional vibration damper 16 is provided, in which a driver plate 37 by means of a rubber track 36 with a torsional vibration mass 35 for damping of the output shaft 7 outgoing torsional vibrations is established. The torsional vibration damper 16 acts along the adjacent torque curve (dashed arrow) in a known manner damping the torque transmission.

Hierbei ist zu erkennen, dass die mitrotierende Masse 34 deutlich reduziert ist, weil der vollständige Schwingungsentkoppler 8 bei getrenntem Freilauf von der Abtriebswelle 7 nicht mitgenommen werden muss. Bei geschlossenem Freilauf 9 für eine Drehmomentübertragung gemäß dem dargestellten Kraftübertragungsverlauf 41 von der Abtriebswelle 7 auf das Zugmittel 5 (erster Schaltzustand nach obigem Beispiel) ist die konventionelle Funktionalität dennoch vollständig erhalten und der größte Teil der Massenträgheit des Schwingungsentkopplers von der Abtriebswelle 7 entkoppelt. Im Unterschied zu der konventionellen Schaltzugmitteleinheit 33 gemäß der 1 ist das Zentrallager 18 zwischen der dem Wellenanschluss 6 und dem Schwingungsentkoppler 8 angeordnet.It can be seen that the co-rotating mass 34 is significantly reduced because of the complete vibration decoupler 8th with separate freewheel from the output shaft 7 does not have to be taken. With freewheel closed 9 for a torque transmission according to the illustrated transmission pattern 41 from the output shaft 7 on the traction means 5 (First switching state according to the above example), the conventional functionality is still fully preserved and the majority of the inertia of the vibration isolator from the output shaft 7 decoupled. In contrast to the conventional Schaltzugmitteleinheit 33 according to the 1 is the central warehouse 18 between the shaft connection 6 and the vibration isolator 8th arranged.

In 3 ist eine dämpfungsfreie Variante einer Schaltzugmitteleinheit 1 dargestellt, bei welcher aufgrund der geringen mit der Abtriebswelle 7 (auch hier ist lediglich die Zentralverschraubung dargestellt) stets mitrotierenden Masse 34 bei einer Abtriebswelle 7 mit hoher Rotationsgüte auf einen Torsionsschwingungsdämpfer 16 (vergleiche 2) verzichtet werden kann. Der übrige Aufbau ist mit der Darstellung in 2 identisch und insofern wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Hier ist zudem eine Flanschzentrierung 39, welche auch bei die Ausführungsform gemäß 2 notwendig ist, mit einer optionalen Reibeinrichtung 40 dargestellt. Diese Flanschzentrierung 39, welche aufgrund einer besseren Übersichtlichkeit in den Darstellungen in 1 und 2 nicht dargestellt worden ist und welche konventionell an einem Element des Wellenanschlusses 6 angeordnet ist, ist hier am Deckel 11 befestigt und rein schematisch dargestellt. Die Flanschzentrierung 39 zentriert den Flansch 10 gegenüber der Rotationsachse 2, erlaubt aber zwischen dem Flansch 10 und dem Deckel 11 eine Relativbewegung in Umlaufrichtung. Die Reibeinrichtung 40 reduziert die Geschwindigkeit einer Relativbewegung in Umlaufrichtung bei Richtungsumkehr der Drehmomentübertragung.In 3 is a damping-free variant of a Schaltzugmitteleinheit 1 shown, in which due to the low with the output shaft 7 (Here too, only the central screw connection is shown) always co-rotating mass 34 at an output shaft 7 with high rotational quality on a torsional vibration damper 16 (see 2 ) can be omitted. The rest of the construction is with the representation in 2 identical and insofar reference is made to the above description. Here is also a flange centering 39 which also in the embodiment according to 2 necessary, with an optional friction device 40 shown. This flange centering 39 , which due to a better clarity in the representations in 1 and 2 has not been shown and which conventionally on an element of the shaft connection 6 is arranged, here is the lid 11 attached and shown purely schematically. The flange centering 39 centers the flange 10 opposite the axis of rotation 2 but allowed between the flange 10 and the lid 11 a relative movement in the direction of rotation. The friction device 40 reduces the speed of a relative movement in the direction of rotation when reversing the direction of torque transmission.

In 4 ist ein Antriebsstrang 21 mit einem Hybridantrieb 22 in einem Kraftfahrzeug 25 beispielhaft dargestellt. Der Hybridantrieb 22 umfasst dabei ein Antriebsaggregat 26, hier beispielhaft als drei-zylindrige Verbrennungskraftmaschine 3 dargestellt, und einen Startergenerator 23. Die Starterwelle 24 des Startergenerators 23 ist mittels des Zugmittels 5, zum Beispiel mittels eines Keilriemens, mit der Abtriebswelle 7, auf welcher die Schaltzugmitteleinheit 1 angeordnet ist, des Antriebsaggregat 26 mit schaltbar umkehrbarer Drehmomentübertragungsrichtung und zugehöriger Freilaufrichtung verbunden. In einem Betriebszustand (zum Beispiel Fahrt mit Volllastbetrieb des Antriebsaggregats 26) sind ein linkes Antriebsrad 28 und ein rechtes Antriebsrad 29 des Kraftfahrzeugs 25 mittels des Antriebsaggregat 26 direkt antreibbar. Bei Bedarf wird zugleich ein weiterer Verbraucher 27, welcher ebenfalls mittels des Zugmittels 5 angetrieben wird, beispielsweise die Pumpe einer Klimaanlage, und/oder der Startergenerator im Generatorbetrieb, also zur Erzeugung elektrischer Energie, angetrieben. In einem anderen Betriebszustand (zum Beispiel Beschleunigung mit zusätzlichem vom Startergenerator 23 bereitgestelltem Drehmoment, also E-Boosten, des Antriebsaggregats 26) konsumiert der Startergenerator 23 elektrische Energie und gibt ein Drehmoment ab. Auch bei einem stehenden Antriebsaggregat, während die Antriebsräder 28 und 29 stehen oder frei Rollen (Leerlaufbetrieb beziehungsweise Segelbetrieb) ist der Verbraucher 27 mittels des Startergenerators 23 weiter antreibbar. Der Hybridantrieb ist mit seiner Motorachse 32, welche zur Rotationsachse 2 der Schaltzugmitteleinheit 1 koaxial ausgerichtet ist, quer zur Längsachse 31 vor der Fahrerkabine 30 angeordnet.In 4 is a powertrain 21 with a hybrid drive 22 in a motor vehicle 25 exemplified. The hybrid drive 22 includes a drive unit 26 , here exemplified as a three-cylinder internal combustion engine 3 shown, and a starter generator 23 , The starter shaft 24 of the starter generator 23 is by means of the traction device 5 , For example by means of a V-belt, with the output shaft 7 on which the Schaltzugmitteleinheit 1 is arranged, the drive unit 26 connected with switchable reversible torque transmission direction and associated freewheeling direction. In an operating state (for example, driving with full load operation of the drive unit 26 ) are a left drive wheel 28 and a right drive wheel 29 of the motor vehicle 25 by means of the drive unit 26 directly drivable. If necessary, at the same time becomes another consumer 27 , which also by means of the traction means 5 is driven, for example, the pump of an air conditioner, and / or the starter generator in the generator mode, ie for generating electrical energy driven. In another operating state (for example, acceleration with additional from the starter generator 23 provided torque, so e-boosting, the drive unit 26 ) consumes the starter generator 23 electrical energy and gives off a torque. Even with a stationary drive unit, while the drive wheels 28 and 29 standing or free rolling (idling mode or sailing operation) is the consumer 27 by means of the starter generator 23 further drivable. The hybrid drive is with its motor axis 32 , which to the axis of rotation 2 the Schaltzugmitteleinheit 1 Coaxially aligned, transverse to the longitudinal axis 31 in front of the driver's cab 30 arranged.

Mittels der hier vorgeschlagenen Schaltzugmitteleinheit wird die mit einer Abtriebswelle stets mitrotierende Masse erheblich reduziert. Unter Umständen kann auf einen Torsionsschwingungsdämpfer verzichtet werden.By means of the shift cable means proposed here, the mass which always co-rotates with an output shaft is considerably reduced. Under certain circumstances can be dispensed with a torsional vibration damper.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
SchaltzugmitteleinheitSchaltzugmitteleinheit
22
Rotationsachseaxis of rotation
33
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
44
Zugmittelscheibepulley
55
Zugmitteltraction means
66
Wellenanschlussshaft connection
77
Abtriebswelleoutput shaft
88th
Schwingungsentkopplervibration isolators
99
Freilauffreewheel
1010
Flanschflange
1111
Deckelcover
1212
Energiespeicherenergy storage
1313
Nabehub
1414
Flanschelementflange
1515
FreilaufelementFreewheeling element
1616
Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
1717
Verzahnunggearing
1818
Zentrallagercentral warehouse
1919
Schaltelementswitching element
2020
SpuleKitchen sink
2121
Antriebsstrangpowertrain
2222
Hybridantriebhybrid drive
2323
Startergeneratorstarter generator
2424
Starterwellestarter shaft
2525
Kraftfahrzeugmotor vehicle
2626
Antriebsaggregatpower unit
2727
Verbraucherconsumer
2828
linkes Antriebsradleft drive wheel
2929
rechtes Antriebsradright drive wheel
3030
Fahrerkabinecab
3131
Längsachselongitudinal axis
3232
Motorachsemotor axis
3333
konventionelle Schaltzugmitteleinheitconventional shifter means unit
3434
mitrotierende Masseco-rotating mass
3535
TorsionsschwingermasseTorsionsschwingermasse
3636
Gummispurrubber track
3737
Mitnehmerblechdrive plate
3838
Schaltankerswitching armature
3939
FlanschzentrierungCentering Flange
40 40
Reibeinrichtungfriction device
4141
KraftübertragungsverlaufPower train
4242
konventioneller Flanschconventional flange
4343
konventioneller Deckelconventional lid

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102013207846 A1 [0005]DE 102013207846 A1 [0005]

Claims (10)

Schaltzugmitteleinheit (1) mit einer Rotationsachse (2) für eine Verbrennungskraftmaschine (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Zugmittelscheibe (4) zum Übertragen eines Drehmoments auf oder von einem Zugmittel (5); - einen Wellenanschluss (6) zum rotationsfesten Befestigen an einer Abtriebswelle (7); - einen Schwingungsentkoppler (8) zum Entkoppeln von Schwingungen des Wellenanschlusses (6) von der Zugmittelscheibe (4); - einen schaltbaren Freilauf (9) zum aktiven Schalten einer Drehmomentübertragung zwischen dem Wellenanschluss (6) und der Zugmittelscheibe (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenanschluss (6) über den schaltbaren Freilauf (9) mit dem Schwingungsentkoppler (8) schaltbar drehmomentübertragend verbunden ist.Shift cable means unit (1) having an axis of rotation (2) for an internal combustion engine (3), comprising at least the following components: - a pulley (4) for transmitting a torque to or from a traction means (5); - A shaft connection (6) for rotationally fixed fastening to an output shaft (7); - A vibration decoupler (8) for decoupling vibrations of the shaft connection (6) of the pulley (4); - A switchable freewheel (9) for active switching a torque transmission between the shaft connection (6) and the pulley (4), characterized in that the shaft connection (6) via the switchable freewheel (9) with the vibration decoupler (8) switchable connected torque transmitting is. Schaltzugmitteleinheit (1) nach Anspruch 1, wobei der Schwingungsentkoppler (8) einen Flansch (10) und einen Deckel (11) umfasst, welche mittels eines elastischen Energiespeichers (12) drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, und wobei der Flansch (10) mit dem schaltbaren Freilauf (9) schaltbar drehmomentübertragend verbunden ist, und der Deckel (11) mit der Zugmittelscheibe (4) fest drehmomentübertragend verbunden ist.Schaltzugmitteleinheit (1) according to Claim 1 wherein the vibration decoupler (8) comprises a flange (10) and a cover (11), which are connected to each other transmitting torque by means of an elastic energy storage device (12), and wherein the flange (10) switchably connected to the switchable freewheel (9) to transmit torque is, and the cover (11) with the pulley (4) is firmly connected to transmit torque. Schaltzugmitteleinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der schaltbare Freilauf (9) eine Nabe (13) und ein Flanschelement (14) aufweist, welche mittels bewegbarer Freilaufelemente (15) drehmomentübertragend miteinander verbindbar sind, und wobei die Nabe (13) mit dem Wellenanschluss (6) einstückig ausgebildet ist, bevorzugt als umgeformtes Blechteil.Schaltzugmitteleinheit (1) according to Claim 1 or 2 wherein the switchable freewheel (9) has a hub (13) and a flange element (14) which can be connected to one another in a torque-transmitting manner by means of movable freewheeling elements (15), and wherein the hub (13) is formed in one piece with the shaft connection (6), preferably as a formed sheet metal part. Schaltzugmitteleinheit (1) nach Anspruch 3, wobei die Schaltzugmitteleinheit (1) weiterhin einen Torsionsschwingungsdämpfer (16) umfasst und der Torsionsschwingungsdämpfer (16) mit der Nabe (13) drehmomentübertragend verbunden ist.Schaltzugmitteleinheit (1) according to Claim 3 wherein the shift cable means unit (1) further comprises a torsional vibration damper (16) and the torsional vibration damper (16) is connected to transmit torque to the hub (13). Schaltzugmitteleinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schaltzugmitteleinheit (1) dämpfungsfrei ausgeführt ist.Schaltzugmitteleinheit (1) according to one of Claims 1 to 3 , wherein the Schaltzugmitteleinheit (1) is performed without attenuation. Schaltzugmitteleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schwingungsentkoppler (8), bevorzugt der Deckel (11) nach Anspruch 2, mittels eines Zentrallagers (18) an dem Wellenanschluss (6), bevorzugt an der Nabe (13) nach Anspruch 3 oder 4, abgestützt ist.Schaltzugmitteleinheit (1) according to any one of the preceding claims, wherein the vibration decoupler (8), preferably the lid (11) according to Claim 2 , by means of a central bearing (18) on the shaft connection (6), preferably on the hub (13) Claim 3 or 4 , is supported. Schaltzugmitteleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der schaltbare Freilauf (9) mittels eines magnetischen Schaltelements (19) betätigbar ist, wobei das Schaltelement (19) mittels einer magnetischen Spule (20) zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position axial hin und her bewegbar ist, und dadurch der schaltbare Freilauf (9) betätigbar ist.A shift cable means unit (1) according to any one of the preceding claims, wherein the shiftable one-way clutch (9) is operable by means of a magnetic shift member (19), the shift member (19) being axially displaced by a magnetic spool (20) between a disengaged position and an engaged position and is movable, and thereby the switchable freewheel (9) is actuated. Schaltzugmitteleinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei weiterhin eine Flanschzentrierung (39) für den Flansch (10) des Schwingungsentkopplers (8) vorgesehen ist, wobei die Flanschzentrierung (39) rotationsfest, bevorzugt unmittelbar, mit der Zugmittelscheibe (4) verbunden ist, wobei besonders bevorzugt die Flanschzentrierung (39) eine Reibeinrichtung (40) zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Wechsels der Anschlagrichtung im Freilauf (9) bei Drehmomentumkehr umfasst.Schaltzugmitteleinheit (1) according to one of Claims 2 to 7 , wherein furthermore a flange centering (39) for the flange (10) of the vibration decoupler (8) is provided, wherein the flange centering (39) is rotationally fixed, preferably directly, connected to the pulley (4), wherein particularly preferably the flange centering (39) a friction device (40) for reducing the speed of change of the stop direction in the freewheel (9) at torque reversal comprises. Antriebsstrang (21) mit einem Hybridantrieb (22), wobei der Antriebsstrang (21) eine Verbrennungskraftmaschine (3) mit einer Abtriebswelle (7) und einen Startergenerator (23) mit einer Starterwelle (24) umfasst, und wobei die Abtriebswelle (7) mittels der Schaltzugmitteleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem zugehörigen Zugmittel (5) mit der Starterwelle (24) schaltbar verbindbar ist.Drive train (21) with a hybrid drive (22), wherein the drive train (21) comprises an internal combustion engine (3) with an output shaft (7) and a starter generator (23) with a starter shaft (24), and wherein the output shaft (7) by means of the Schaltzugmitteleinheit (1) according to one of the preceding claims and an associated traction means (5) with the starter shaft (24) is switchably connectable. Kraftfahrzeug (25), aufweisend zumindest ein Antriebsrad (28,29), welches mittels eines Antriebsstrangs (21) nach Anspruch 9 antreibbar ist.Motor vehicle (25), comprising at least one drive wheel (28,29), which by means of a drive train (21) to Claim 9 is drivable.
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