DE102017121585A1 - coupling system - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Kupplungssystem (10) zum Kuppeln einer Antriebswelle (12) eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle (14) eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem mit einer Antriebswelle (12) des Kraftfahrzeugmotors koppelbaren, insbesondere als Zweimassenschwungrad ausgestalteten, Drehschwingungsdämpfer (18) zur Dämpfung von Drehschwingungen in der Drehzahl der Antriebswelle (12), einer mit dem Drehschwingungsdämpfer (18) gekoppelten Zwischenwelle (16) zur Übertragung eines schwingungsgedämpften Drehmoments, einem mit einem Rotor (40) einer elektrischen Maschine (42) koppelbaren Drehmomentausleitungselement (26) zum Ausleiten eines Drehmoments an die Getriebeeingangswelle (14) und einer Reibungskupplung (32) zur Übertragung eines Drehmoments zwischen der Zwischenwelle (16) und dem Drehmomentausleitungselement (26), wobei der Drehschwingungsdämpfer (18) mit der Zwischenwelle (16) in axialer Richtung fixiert drehfest befestigt ist. Durch die bewegungsfeste Vormontage des Drehschwingungsdämpfers (18) an der Zwischenwelle (16) kann ein Zentrier- und Montageschritt bei der Endmontage des Kupplungssystems (10) in dem Antriebsstrang eingespart werden, so dass eine einfache Montage eines Antriebsstrangs ermöglicht ist.It is a coupling system (10) for coupling a drive shaft (12) of a motor vehicle engine with at least one transmission input shaft (14) of a motor vehicle transmission provided with a with a drive shaft (12) of the motor vehicle engine coupled, in particular designed as a dual mass flywheel, torsional vibration damper (18) for damping Torsional vibrations in the rotational speed of the drive shaft (12), an intermediate shaft (16) coupled to the torsional vibration damper (18) for transmitting a vibration damped torque, a Drehmomentausleitungselement (26) with a rotor (40) of an electric machine (42) for deriving a torque to the transmission input shaft (14) and a friction clutch (32) for transmitting a torque between the intermediate shaft (16) and the Drehmomentausleitungselement (26), wherein the torsional vibration damper (18) with the intermediate shaft (16) fixed in the axial direction fixed against rotation. Due to the immovable pre-assembly of the torsional vibration damper (18) on the intermediate shaft (16), a centering and assembly step can be saved in the final assembly of the clutch system (10) in the drive train, so that a simple assembly of a drive train is made possible.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, mit dessen Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, insbesondere bei einem Hybrid-Kraftfahrzeug, gekuppelt werden kann.The invention relates to a coupling system, with the aid of which a drive shaft of an automotive engine with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission, in particular in a hybrid motor vehicle, can be coupled.
Aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Montage eines Antriebstrangs zu vereinfachen.There is a constant need to simplify the assembly of a drive train.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine einfache Montage eines Antriebsstrangs ermöglichen.It is the object of the invention to show measures that allow easy installation of a drive train.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Kupplungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by a coupling system having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which individually or in combination may constitute an aspect of the invention.
Erfindungsgemäß ist ein Kupplungssystem zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors koppelbaren, insbesondere als Zweimassenschwungrad ausgestalteten, Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehschwingungen in der Drehzahl der Antriebswelle, einer mit dem Drehschwingungsdämpfer gekoppelten Zwischenwelle zur Übertragung eines schwingungsgedämpften Drehmoments, einem mit einem Rotor einer tausleitungselement, wobei der Drehschwingungsdämpfer mit der Zwischenwelle in axialer Richtung fixiert drehfest befestigt ist.According to the invention a coupling system for coupling a drive shaft of an automotive engine with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission is provided with a coupled to a drive shaft of the motor vehicle engine, in particular designed as a dual mass flywheel torsional vibration damper for damping torsional vibrations in the speed of the drive shaft, coupled to the torsional vibration damper intermediate shaft for transmission a vibration damped torque, one with a rotor of a tausleitungselement, wherein the torsional vibration damper with the intermediate shaft fixed in the axial direction fixed in rotation.
Der Drehschwingungsdämpfer kann mit der Zwischenwelle fest vormontiert werden und mit dem übrigen Kupplungssystem eine gemeinsame Baueinheit ausbilden. Bei der Montage des Antriebstrangs eines Hybrid-Kraftfahrzeugs ist es dadurch ausreichend das Drehmomentausleitungselement an der Getriebeeingangswelle zu zentrieren und zu befestigen sowie den Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Eingangselement des Drehschwingungsdämpfers, an der Antriebswelle zu zentrieren und zu befestigen. Eine separate zentrierte Montage des Drehschwingungsdämpfers an der Antriebswelle und eine nachfolgende zentrierte Montage des übrigen bereits mit der Getriebeeingangswelle befestigten Kupplungssystems ist nicht erforderlich, sondern kann eingespart werden. Eine unnötige axiale Relativbewegung sowie eine Relativdrehung in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers relativ zur Zwischenwelle kann durch eine geeignete Befestigungstechnik vermieden werden, so dass eine Zentrierung des Drehschwingungsdämpfers an der Antriebswelle gleichzeitig auch eine Zentrierung des übrigen Kupplungssystems an der Antriebswelle darstellt. Zudem ist es leichter den Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Ausgangselement des Drehschwingungsdämpfers, zunächst an der Zwischenwelle zu zentrieren und zu befestigen, da dies zu einem Zeitpunkt erfolgen kann, bei dem keine störenden Einbauten des Kraftfahrzeugmotors und/oder des Kraftfahrzeuggetriebes das Zentrieren und Montieren behindern. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, das ein für ein Hybrid-Kraftfahrzeug vorgesehenes auch als „Hybridmodul“ bezeichnetes Kupplungssystem in der Regel eine zu der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors und zur Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes separate Zwischenwelle aufweist, die den für die elektrische Maschine des Hybrid-Kraftfahrzeugs und die zugehörige Betätigungsaktorik erforderlichen axialen Bauraum überbrückt. Durch die bewegungsfeste Vormontage des Drehschwingungsdämpfers an der Zwischenwelle kann ein Zentrier- und Montageschritt bei der Endmontage des Kupplungssystems in dem Antriebsstrang eingespart werden, so dass eine einfache Montage eines Antriebsstrangs ermöglicht ist.The torsional vibration damper can be firmly pre-assembled with the intermediate shaft and form a common unit with the rest of the coupling system. In assembling the powertrain of a hybrid motor vehicle, it is thereby sufficient to center and fasten the torque diversion element to the transmission input shaft and to center and fasten the torsional vibration damper, in particular an input element of the torsional vibration damper, to the drive shaft. A separate centered mounting of the torsional vibration damper on the drive shaft and a subsequent centered mounting of the rest already attached to the transmission input shaft coupling system is not required, but can be saved. An unnecessary axial relative movement and a relative rotation in the circumferential direction of the torsional vibration damper relative to the intermediate shaft can be avoided by a suitable fastening technique, so that a centering of the torsional vibration damper on the drive shaft at the same time also represents a centering of the remaining coupling system on the drive shaft. In addition, it is easier to first center and fasten the torsional vibration damper, in particular an output element of the torsional vibration damper, to the intermediate shaft, since this can be done at a time when no interfering installations of the motor vehicle engine and / or the motor vehicle transmission impede centering and mounting. In this case, the knowledge is exploited that a provided for a hybrid motor vehicle, also referred to as a "hybrid module" clutch system usually has a separate to the drive shaft of the motor vehicle engine and the transmission input shaft of the motor vehicle transmission intermediate shaft, the for the electric machine of the hybrid motor vehicle and the associated Betätigungsaktorik bridged required axial space. Due to the immovable pre-assembly of the torsional vibration damper on the intermediate shaft, a centering and assembly step can be saved in the final assembly of the clutch system in the drive train, so that a simple assembly of a drive train is made possible.
Der Drehschwingungsdämpfer kann insbesondere in der Art eines Zweimassenschwungrads ausgestaltet sein, bei dem das Eingangselement eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors koppelbare Primärmasse ausbildet, mit der das mit der Zwischenwelle bewegungsfest verbundene und als Sekundärmasse ausgestaltete Ausgangselement über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement begrenzt verdrehbar gekoppelt ist. Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein FederMasse-System ausbilden, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei kann das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Primärmasse kann eine Schwungscheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. In den Aufnahmeraum kann ein Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem Energiespeicherelement tangential anschlagen kann.The torsional vibration damper can be configured in particular in the manner of a dual mass flywheel, wherein the input element forms a primary mass coupled to the drive shaft of the motor vehicle engine, with which the output element immovably connected to the intermediate shaft and configured as a secondary mass can be rotated in a limited manner via an energy storage element configured as a bow spring is coupled. The primary mass and the secondary mass arranged rotatably on the primary mass limited by the energy storage element designed in particular as a bow spring can form a spring mass system which can dampen rotational irregularities in the rotational speed and in the torque of the drive power generated by a motor vehicle engine in a specific frequency range. This can be the Mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass and the spring characteristic of the energy storage element be selected such that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be damped. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass can be influenced in particular by an attached additional mass. The primary mass may have a flywheel, with which a cover may be connected, whereby a substantially annular receiving space for the energy storage element may be limited. In the receiving space can protrude an output flange of the secondary mass, which can strike tangentially to the energy storage element.
Das Drehmomentausleitungselement kann ein mit der Getriebeeingangswelle über eine Steckverzahnung koppelbarer Flansch sein, der mittelbar mit einer in axialer Richtung bewegungsfesten Gegenplatte der Reibungskupplung gekoppelt sein kann oder die Gegenplatte einstückig ausbildet. Die Reibungskupplung kann eine in axialer Richtung relativ zu der Gegenplatte axial verlagerbare Anpressplatte aufweisen, die zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte eine Kupplungsscheibe reinschlüssig verpressen kann. Die Kupplungsscheibe kann drehfest aber axial verlagerbar mit der Zwischenwelle gekoppelt sein. Das Drehmomentausleitungselement und/oder insbesondere die Gegenplatte kann mit einem Rotor der elektrischen Maschine gekoppelt sein. Vorzugsweise ist der Rotor der elektrischen Maschine über eine Kupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung, abkoppelbar. Besonders bevorzugt ist das Drehmomentausleitungselement und/oder die Gegenplatte der Reibungskupplung mit einem Innenlamellenträger der als Lamellenkupplung ausgestalteten Kupplung drehfest verbunden, um mit der im Motorbetrieb oder im Generatorbetrieb betriebenen elektrischen Maschine ein Drehmoment austauschen zu können.The Drehmomentausleitungselement may be coupled to the transmission input shaft via a spline flange, which may be coupled indirectly with a movable in the axial direction counter-plate of the friction clutch or the counter-plate integrally formed. The friction clutch can have an axially displaceable in the axial direction relative to the counter-plate pressure plate, which can press-fit a clutch disc between the counter-plate and the pressure plate. The clutch disc can be rotatably but axially displaceable coupled to the intermediate shaft. The Drehmomentausleitungselement and / or in particular the counter-plate may be coupled to a rotor of the electric machine. Preferably, the rotor of the electric machine via a clutch, in particular a multi-plate clutch, decoupled. Particularly preferably, the Drehmomentausleitungselement and / or the counter-plate of the friction clutch is rotatably connected to an inner disk carrier designed as a multi-plate clutch clutch to exchange torque with the operated in engine operation or generator mode electric machine can.
Insbesondere ist der Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Ausgangselement des Drehschwingungsdämpfers, zwischen einem von der Zwischenwelle ausgebildeten Axialanschlag und einem Deckblech axial verpresst, wobei das Deckblech von einem mit der Zwischenwelle verbundenen, insbesondere als Schraube ausgestalteten, Befestigungsmittel auf den Axialanschlag zu gepresst ist, wobei insbesondere das Deckblech als Tellerfeder ausgestaltet ist. Der Axialanschlag kann insbesondere durch eine in axialer Richtung gestuften Verlauf der Zwischenwelle ausgebildet werden. Wenn das insbesondere in axialer Richtung der Zwischenwelle verlaufende Befestigungsmittel angezogen wird, kann ein Kopf des Befestigungsmittels auf den Axialanschlag zu bewegt werden, wodurch die Deckscheibe ein axiales Spiel des Drehschwingungsdämpfer an der Befestigungsstelle mit der Zwischenwelle einfach eliminieren kann. Insbesondere kann ein verbliebenes, insbesondere dynamisches, Axialspiel durch den Federweg der als Tellerfeder ausgebildeten Deckscheibe ausgeglichen werden.In particular, the torsional vibration damper, in particular an output element of the torsional vibration damper, axially compressed between an axial stop formed by the intermediate shaft and a cover plate, wherein the cover plate is pressed onto the axial stop by a fastening means connected to the intermediate shaft, in particular designed as a screw, wherein in particular the Cover plate is designed as a plate spring. The axial stop can be formed in particular by a stepped course in the axial direction of the intermediate shaft. When the fastening means, in particular in the axial direction of the intermediate shaft, is tightened, a head of the fastening means can be moved toward the axial stop, whereby the cover disc can easily eliminate axial play of the torsional vibration damper at the fastening point with the intermediate shaft. In particular, a remaining, in particular dynamic, axial play can be compensated by the spring travel of the cover disk designed as a disk spring.
Vorzugsweise ist der Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Ausgangselement des Drehschwingungsdämpfers, zwischen einem von der Zwischenwelle ausgebildeten Axialanschlag und einem als Tellerfeder ausgestalteten Deckblech axial verpresst, wobei das Deckblech von einem mit der Zwischenwelle verbundenen Sicherungsring axial abgestützt ist. Der Sicherungsring kann in einer an der äußeren Mantelfläche der Zwischenwelle vorgesehenen Nut eingesetzt sein, wobei ein verbliebenes, insbesondere dynamisches, Axialspiel durch den Federweg der als Tellerfeder ausgebildeten Deckscheibe ausgeglichen werden kann. Eine mechanische Schwächung der Zwischenwelle durch eine Sacklochbohrung mit Innengewinde zur Aufnahme eines als Schraube ausgebildeten Befestigungsmittels ist dadurch vermieden. Zudem kann der Drehschwingungsdämpfer kostengünstiger mit der Zwischenwelle verbunden werden.Preferably, the torsional vibration damper, in particular an output element of the torsional vibration damper, axially compressed between an axial stop formed by the intermediate shaft and a cover plate designed as a plate spring, wherein the cover plate is axially supported by a locking ring connected to the intermediate shaft. The circlip may be inserted in a groove provided on the outer surface of the intermediate shaft groove, wherein a remaining, in particular dynamic, axial play can be compensated by the spring travel of the disc plate designed as a cover plate. A mechanical weakening of the intermediate shaft by a blind bore with internal thread for receiving a fastener designed as a screw is thereby avoided. In addition, the torsional vibration damper can be connected more cost-effectively with the intermediate shaft.
Besonders bevorzugt ist der Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Ausgangselement des Drehschwingungsdämpfers, über eine Steckverzahnung drehfest mit der Zwischenwelle verbunden. Dadurch ist eine formschlüssige Verbindung des Drehschwingungsdämpfers mit der Zwischenwelle zur Übertragung des Drehmoments geschaffen. Eine durch eine axiale Anpresskraft erzeugte rein reibschlüssige Verbindung zur Übertragung des Drehmoments ist vermieden, so dass größere Drehmomente übertragen werden können und/oder eine geringere axiale Anpresskraft vorgesehen werden kann.Particularly preferably, the torsional vibration damper, in particular an output element of the torsional vibration damper, rotatably connected via a spline to the intermediate shaft. As a result, a positive connection of the torsional vibration damper is provided with the intermediate shaft for transmitting the torque. A purely frictional connection for transmitting the torque generated by an axial contact force is avoided, so that larger torques can be transmitted and / or a smaller axial contact force can be provided.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Kupplungssystems, -
2 : eine schematische Detailansicht einer zweiten Ausführungsform eines Kupplungssystems und -
3 : eine schematische Detailansicht einer dritten Ausführungsform eines Kupplungssystems.
-
1 FIG. 2 is a schematic sectional view of a first embodiment of a coupling system, FIG. -
2 : A schematic detail view of a second embodiment of a coupling system and -
3 : A schematic detail view of a third embodiment of a coupling system.
Das in
In dem in
Bei der in
Bei der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kupplungssystemcoupling system
- 1212
- Antriebswelledrive shaft
- 1414
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 1616
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 1818
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 2020
- Eingangselementinput element
- 2222
- EnergiespeicherelementEnergy storage element
- 2424
- Ausgangselementoutput element
- 2626
- DrehmomentausleitungselementDrehmomentausleitungselement
- 2828
- Blattfederleaf spring
- 3030
- Gegenplattecounterplate
- 3232
- Reibungskupplungfriction clutch
- 3434
- BetätigungsaktorikBetätigungsaktorik
- 3636
- AnpresspressplatteAnpresspressplatte
- 3838
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 4040
- Rotorrotor
- 4242
- elektrische Maschineelectric machine
- 4444
- Axialanschlagaxial stop
- 4646
- Deckblechcover sheet
- 4848
- Befestigungsmittelfastener
- 5050
- Steckverzahnungsplines
- 5252
- Sicherungsringcirclip
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2015/110108 A1 [0002]WO 2015/110108 A1 [0002]
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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DE102017121585A1 true DE102017121585A1 (en) | 2019-03-21 |
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Citations (1)
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2017
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Patent Citations (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |