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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, mit dessen Hilfe, insbesondere innerhalb eines zum Ankuppeln einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine an ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehenes Hybridmoduls, auftretende Drehschwingungen gedämpft werden können.
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Aus
DE 10 2009 059 944 A1 ist ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs bekannt, wobei eine nasse Lamellenkupplung des Hybridmoduls im Momentenfluss zwischen einem Verbrennungsmotor und einem koaxial zum Hybridmodul angeordneten Elektromotor und eine weitere nasse Lamellenkupplung des Hybridmoduls im Momentenfluss zwischen dem Elektromotor und einem Kraftfahrzeuggetriebe im Antriebsstrang angeordnet sind. In Kraftflussrichtung zwischen der Lamellenkupplungen ist ein Fliehkraftpendel zur Drehschwingungsdämpfung angekoppelt.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten für ein Hybridmodul zu senken.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die ein kostengünstiges Hybridmodul ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fliehkraftpendel 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.
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Erfindungsgemäß ist ein Fliehkraftpendel, insbesondere zur Drehschwingungsdämpfung innerhalb eines zum Ankuppeln einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine an ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehenen Hybridmoduls, vorgesehen mit einem um eine Drehachse drehbaren Trägerflansch, mindestens einer an dem Trägerflansch pendelbar geführten Pendelmasse zur Erzeugung eines einer Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments und einem mit dem Trägerflansch, insbesondere einstückig, befestigten und in axialer Richtung von dem Trägerflansch abstehenden Lamellenträger zur drehfesten Befestigung eines Reibpartners einer Reibungskupplung, insbesondere Lamellenkupplung.
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Bei einem Hybridmodul, bei dem eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine an ein Kraftfahrzeuggetriebe eines Hybrid-Kraftfahrzeugs angekoppelt werden soll, findet vorzugsweise eine Drehschwingungsdämpfung statt, um Drehzahlschwankungen in dem von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoment zu dämpfen. Diese Drehschwingungsdämpfung kann durch das Fliehkraftpendel realisiert werden. Da der Trägerflansch des Fliehkraftpendels gleichzeitig den Lamellenträger einer insbesondere als Lamellenkupplung ausgestalteten Reibungskupplung ausbildet, können das Fliehkraftpendel und die Reibungskupplung in eine integrierte Baueinheit zusammengefasst werden. Im Vergleich zu einem Hybridmodul, bei dem das Fliehkraftpendel und die Reibungskupplung als separate Baueinheiten vorgesehen sind, ist eine Reduktion der Bauteileanzahl und des Bauraums ermöglicht. Der Montageaufwand und der Herstellungsaufwand kann dadurch reduziert sein. Durch den von dem Trägerflansch ausgebildeten Lamellenträger kann der Integrationsgrad erhöht und die Bauteleanzahl gesenkt werden, so dass ein kostengünstiges Hybridmodul ermöglicht ist.
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Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen ein insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.
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Der Lamellenträger ist insbesondere einstückig mit dem Trägerflansch ausgestaltet, so dass das selbe Bauteil sowohl den Lamellenträger als auch eine Laufbahn zur pendelbaren Führung der Pendelmasse aufweist. Der Lamellenträger kann insbesondere als ein Trägerkorb ausgestaltet sein. Der Trägerflansch kann beispielsweise eine aus einem Blech ausgestanzte Scheibe aufweisen, in der Laufbahnen eingebracht sind, um die Pendelmasse pendelbar zu führen. Aus der Radialebene der Scheibe können in axialer Richtung verlaufende Eingriffsfinger herausgebogen sein, um den Lamellenflansch auszubilden. Der mindestens eine Reibpartner der Reibungskupplung, bei dem es sich insbesondere um eine axial verlagerbare Anpressplatte, eine axial feststehende Gegenplatte, eine Kupplungsscheibe, mindestens eine Reiblamelle und/oder mindestens eine Stahllamelle handeln kann, kann auf die Eingriffsfinger aufgefädelt werden. Hierzu kann der Reibpartner in Umfangsrichtung zwischen den Eingriffsfingern vorhandenes Material aufweisen, das an den Eingriffsfingern tangential anliegen und/oder anschlagen kann, um eine drehfeste Verbindung herzustellen, die gegebenenfalls eine axiale Relativbewegung des Reibpartners an dem aus den Eingriffsfingern zusammengesetzten Lamellenträger zulässt. Gegebenenfalls kann der Reibpartner eine umlaufend geschossene Öffnung aufweisen, in die der jeweilige zugeordnete Eingriffsfinger eingesteckt werden kann. Das Fliehkraftpendel kann in Richtung des von der Brennkraftmaschine kommenden Drehmomentflusses vor der Reibungskupplung vorgesehen sein, die mit Hilfe des von dem Trägerflansch ausgebildeten Lamellenträger ausgebildet ist. Bei dieser Reibungskupplung kann es insbesondere um eine auch als KO-Kupplung bezeichnete Kupplung handeln, die eine Motorwelle der Brennkraftmaschine mit einem Rotor der elektrischen Maschine koppelt, wobei im Drehmomentfluss eine weitere Kupplung vorgesehen sein kann, um eine Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes anzukuppeln. Dadurch kann eine Drehschwingungsdämpfung bereits erfolgen, bevor das Drehmoment in die Reibungskupplung eingeleitet wird, so dass durch Drehschwingungen verursachte Verschleißeffekte in der mindestens einen Reibungskupplung reduziert werden können.
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Insbesondere sind der Lamellenträger und die Pendelmasse zueinander axial versetzt angeordnet. Dies ermöglicht es sowohl das Fliehkraftpendel als auch die nachfolgende Reibungskupplung in einem zumindest teilweise gleichen Radiusbereich anzuordnen. Das Fliehkraftpendel und die Reibungskupplung können dadurch beide möglichst weit radial außen positioniert werden, wo der Dämpfungseffekt des Fliehkraftpendels verbessert ist und die Reibungskupplung ein definiertes Drehmoment bei einer geringeren radialen Erstreckung übertragen kann. Bei einem geringen Bauraumbedarf kann eine gute Drehschwingungsdämpfung erreicht werden. Zudem kann radial innerhalb des Fliehkraftpendels und der nachfolgenden Reibungskupplung freier Bauraum geschaffen werden, in den andere Bauteile und Baugruppen hineingeschachtelt werden können, beispielsweise eine Betätigungsaktorik zum Betätigen der mindestens einen Reibungskupplung.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Lamellenträger und die Pendelmasse zumindest teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich angeordnet sind, wobei insbesondere der Lamellenträger radial innerhalb zu der Pendelmasse verläuft. In radialer Richtung betrachtet können sich der Lamellenträger und die Pendelmasse zumindest teilweise überdecken. Das Fliehkraftpendel und die Reibungskupplung, die mit Hilfe des von dem Trägerflansch ausgebildeten Lamellenträgers ausgebildet ist, können in radialer Richtung geschachtelt angeordnet sein, wodurch der axiale Bauraumbedarf reduziert werden kann. Wenn der Lamellenträger radial außerhalb der Pendelmasse vorgesehen ist, kann die Reibungskupplung als Berstschutz für das Fliehkraftpendel wirken.
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Vorzugsweise ist der Lamellenträger als Innenlamellenträger oder Außenlamellenträger ausgestaltet. Die Lamellen einer Lamellenkupplung können zumindest zu einem Großteil radial außerhalb oder radial innerhalb zum Lamellenträger verlaufen. Der Lamellenträger kann insbesondere eine geeignet ausgeformte Geometrie aufweisen, die es ermöglicht die Lamellen in axialer Richtung aufzufädeln und eine drehfeste Koppelung herzustellen. Ein freies Ende des Lamellenträgers kann in radialer Richtung umgebogen sein, um einen axialen Endanschlag für die aufgefädelten Lamellen auszubilden. Zusätzlich oder alternativ kann ein mit dem Lamellenträger verbundenes Sicherungselement, beispielsweise ein in einer Sicherungsnut eingesetzter Sicherungsring, den Endanschlag für die Lamellen ausbilden.
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Besonders bevorzugt ist mit dem Lamellenträger mindestens ein Reibpartner zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments drehfest verbunden, wobei der Reibpartner und die Pendelmasse zumindest teilweise in einem gemeinsamen Radiusbereich oder zueinander in radialer Richtung versetzt angeordnet sind. Der mindestens eine Reibpartner der Reibungskupplung, bei dem es sich insbesondere um eine axial verlagerbare Anpressplatte, eine axial feststehende Gegenplatte, eine Kupplungsscheibe, mindestens eine Reiblamelle und/oder mindestens eine Stahllamelle handeln kann, kann derart auf dem Lamellenträger aufgefädelt sein, dass in axialer Richtung oder in radialer Richtung betrachtet ein Überlappen mit der Pendelmasse stattfindet. Dadurch kann der Bauraum in radialer oder axialer Richtung gering gehalten werden und/oder Platz für andere Bauteile und/oder Baugruppen geschaffen werden.
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Insbesondere weist der Lamellenträger mehrere in Umfangsrichtung zueinander versetzte Eingriffsfinger zur drehfesten Aufnahme des mindestens einen Reibpartners auf, wobei insbesondere zwischen zwei in Umfangsrichtung nachfolgenden Eingriffsfingern eine Laufbahn zum pendelbaren Führen der Pendelmasse vorgesehen ist. Die Eingriffsfinger des Lamellenträgers können dadurch leicht in axialer Richtung aus einer in Wesentlichen in einer Radialebene verlaufenden Scheibe des Trägerflanschs herausgebogen werden. Die Laufbahnen des Trägerflanschs und die Eingriffsfinger können hierbei so gestaltet und positioniert sein, dass sie sich nicht gegenseitig stören. Es ist sogar möglich die Laufbahnen und die Eingriffsfinger in einem gemeinsamen Radiusbereich vorzusehen, indem die Eingriffsfinger in Umfangsrichtung zueinander so weit beabstandet vorgesehen ist, dass die jeweilige Laufbahnen in Umfangsrichtung zwischen zwei in Umfangsrichtung nachfolgenden Eingriffsfingern vorgesehen werden kann.
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Vorzugsweise weist der Trägerflansch ein erstes Flanschteil und ein mit dem ersten Flanschteil befestigtes separates zweites Flanschteil auf, wobei die Pendelmasse in axialer Richtung zwischen dem ersten Flanschteil und dem zweiten Flanschteil pendelbar geführt angeordnet ist, wobei das erste Flanschteil einen Befestigungsbereich zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung mit einer Motorwelle einer Brennkraftmaschine aufweist. Der Trägerflansch ist dadurch nicht einstückig, sondern zumindest zweiteilig ausgestaltet. Dies ermöglicht es verschiedene Funktionen des Trägerflansch auf das erste Flanschteil und das zweite Flanschteil aufzuteilen. Dies kann die geometrische Ausgestaltung des ersten Flanschteils und des zweiten Flanschteils vereinfachen und die Herstellungskosten senken.
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Besonders bevorzugt ist der Lamellenträger, insbesondere einstückig, von dem ersten Flanschteil ausgebildet, wobei der Lamellenträger in Kraftflussrichtung zwischen dem Befestigungsbereich und einer in dem ersten Flanschteil ausgebildeten Laufbahn zur pendelbaren Führung der Pendelmasse ausgebildet ist, wobei insbesondere das zweite Flanschteil direkt mit dem Lamellenträger befestigt, insbesondere verschweißt, ist. Das erste Flanschteil kann beispielsweise von dem Befestigungsbereich aus in axialer Richtung abgekröpft verlaufen und zu dem Befestigungsbereich axial beabstandet wieder in radialer Richtung verlaufen, um dort die Pendelmasse zu führen. In dem abgekröpfte und im Wesentlichen axial verlaufenden Teilbereich des ersten Flanschteils kann der Lamellenträger ausgeformt sein, ohne dass hierzu ein separates Bauteil erforderlich wäre. Wenn das zweite Flanschteil in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Lamellenträger positioniert ist, kann das zweite Flanschteil gegebenenfalls an dem Lamellenträger abgestützt und/oder befestigt werden, wodurch die Steifigkeit und die Festigkeit erhöht wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Lamellenträger von dem zweiten Flanschteil ausgebildet. Die Funktion eine Befestigung des Fliehkraftpendels mit der Motorwelle der Brennkraftmaschine herzustellen und die Funktion den Lamellenträger auszubilden kann dadurch auf das erste Flanschteil und das zweite Flanschteil aufgeteilt werden. Die Geometrie der Flanschteile kann dadurch vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten sinken können.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Zweimassenschwungrad zum Dämpfen von Drehschwingungen, wobei das Zweimassenschwungrad eine mit einer Motorwelle einer Brennkraftmaschine direkt oder indirekt verbindbare Primärmasse und eine über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement begrenzt verdrehbare Sekundärmasse aufweist, und einem Fliehkraftpendel, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei der Trägerflansch mit der Sekundärmasse verbunden ist, wobei insbesondere der Trägerflansch radial innen direkt oder indirekt an der Motorwelle oder an einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes abgestützt, insbesondere gelagert ist. Durch den von dem Trägerflansch ausgebildeten Lamellenträger kann der Integrationsgrad erhöht und die Bauteleanzahl gesenkt werden, so dass ein kostengünstiges Hybridmodul ermöglicht ist. Zusätzlich ist es möglich, dass der Trägerflansch die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads abstützen oder lagern kann, ohne dass dies von der an dem Energiespeicherelement anschlagbaren Sekundärmasse selber geleistet werden muss. Es ist auch möglich an dem Trägerflansch eine Reibeinrichtung zur bewussten Aufbringung eines reibungsbehafteten Dämpfungsmoment angreifen zu lassen, um ein resonanzbedingtes Aufschaukeln von Drehschwingungen in dem Zweimassenschwungrad zu dämpfen.
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In einem Zugbetrieb kann das von einem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, wobei auch der umgekehrte Einbau möglich ist, bei dem in einem Zugbetrieb das von dem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden kann. Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Masse-Feder-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 Scheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Primärmasse kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann ein Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Hybridmodul zum Ankuppeln einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine an ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer ersten Reibungskupplung zum Kuppeln einer Brennkraftmaschine mit einem Rotor einer elektrischen Maschine, einer zweiten Reibungskupplung zum Kuppeln des Rotors der elektrischen Maschine mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer dritten Reibungskupplung zum Kuppeln des Rotors der elektrischen Maschine mit einer zweiten Getriebeeingangswelle und einem in Kraftflussrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und den Reibungskupplungen vorgesehenen Drehschwingungsdämpfer, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Durch den von dem Trägerflansch ausgebildeten Lamellenträger kann der Integrationsgrad erhöht und die Bauteleanzahl gesenkt werden, so dass ein kostengünstiges Hybridmodul ermöglicht ist.
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Die erste Reibungskupplung und/oder die zweite Reibungskupplung und/oder die dritte Reibungskupplung ist insbesondere als Lamellenkupplung, vorzugsweise als nasse Lamellenkupplung, ausgestaltet. Bei der nassen Lamellenkupplung können die Reibpaarungen in der Lamellenkupplung zur Abfuhr von Reibungswärme mit einem Fluid, insbesondere Öl, geschmiert sein. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine achsparallel zu der Getriebeeingangswelle angeordnet. Der Rotor der elektrische Maschine kann mit einem drehbaren und insbesondere koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordneten Zwischenelement gekoppelt sein. Das Zwischenelement kann insbesondere ein Zahnrad aufweisen, so dass die Koppelung des Rotor der elektrische Maschine mit dem Zwischenelement vorzugsweise durch eine Stirnradverzahnung hergestellt ist.
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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 eines Hybridmoduls für ein Hybrid-Kraftfahrzeug,
- 2: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers für das Hybridmodul aus 1,
- 3: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers für das Hybridmodul aus 1,
- 4: eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers für das Hybridmodul aus 1,
- 5: eine schematische Schnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers für das Hybridmodul aus 1,
- 6: eine schematische Schnittansicht einer fünften Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers für das Hybridmodul aus 1,
- 7: eine schematische Schnittansicht einer sechten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers für das Hybridmodul aus 1,
- 8: eine schematische Draufsicht eines Details einer ersten Ausführungsform einer aufgefädelten Lamelle,
- 9 eine schematische Draufsicht eines Details einer zweiten Ausführungsform einer aufgefädelten Lamelle und
- 10: eine schematische Draufsicht eines Details einer dritten Ausführungsform einer aufgefädelten Lamelle.
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Das in 1 dargestellte Hybridmodul 10 kann in einem Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeugs verwendet werden, um eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine mit einem, insbesondere als Doppelkupplungsgetriebe ausgestalteten, Kraftfahrzeuggetriebe zu koppeln. Hierzu kann ein in der Brennkraftmaschine erzeigtes Drehmoment über eine insbesondere als Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ausgestaltete Motorwelle 12 in das Hybridmodul 10 eingeleitet werden. Mit der Motorwelle 12 ist ein Drehschwingungsdämpfer 14 befestigt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zweimassenschwungrad 16 und ein im Drehmomentfluss sekundärseitig nachgeschaltetes Fliehkraftpendel 18 aufweist. Von dem Fliehkraftpendel 18 des Drehschwingungsdämpfers 14 aus kann das von der Brennkraftmaschine kommende Drehmoment in eine auch als „K0-Kupplung“ bezeichnete erste Reibungskupplung 20 eingeleitet werden. Die erste Reibungskupplung ist als eine mit Öl geschmierte und gekühlte nasse Lamellenkupplung ausgestaltet, die über einen mit dem Fliehkraftpendel 18 verbundenen ersten Außenlamellenträger 22 einen mit einem Gehäuse 24 verbundenen ersten Innenlamellenträger 26 zur Drehmomentübertragung reibschlüssig ankuppeln kann. Das drehbare Gehäuse 24 ist mit einem Zahnrad 28 befestigt, über das ein Rotor der achsparallel angeordneten elektrischen Maschine, insbesondere über eine Stirnradverzahnung, angekoppelt werden kann. Das Zahnrad 28 kann an einem feststehenden Getriebegehäuse 30 des Kraftfahrzeuggetriebes gelagert sein.
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In dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der erste Innenlamellenträger 26 der ersten Reibungskupplung 20 gleichzeitig einen zweiten Außenlamellenträger 32 einer ebenfalls als nasse Lamellenkupplung ausgestalteten zweiten Reibungskupplung 34 aus, die auch als „K1-Kupplung“ bezeichnet wird. Ein zweiter Innenlamellenträger 36 kann über eine Steckverzahnung drehfest mit einer ersten Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann zusätzlich mit dem erste Innenlamellenträger 26 und dadurch zumindest mittelbar auch mit dem Gehäuse 24 und dem Zahnrad 28 ein dritter Außenlamellenträger 38 einer ebenfalls als nasse Lamellenkupplung ausgestalteten dritten Reibungskupplung 40 befestigt sein, die auch als „K2-Kupplung“ bezeichnet wird. Ein dritter Innenlamellenträger 42 kann über eine Steckverzahnung drehfest mit einer zweiten Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein.
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Um die erste Reibungskupplung 20 zu betätigen, ist ein erster Betätigungsaktor 44 vorgesehen, der einen gegen eine Federkraft eines ersten Federelements 46 hydraulisch axial verlagerbaren ersten Drucktopf 48 aufweist. Die zweite Reibungskupplung 34 kann von einem zweiten Betätigungsaktor 50 betätigt werden, der einen gegen eine Federkraft eines zweiten Federelements 52 hydraulisch axial verlagerbaren zweiten Drucktopf 54 aufweist. Entsprechend kann die dritte Reibungskupplung 40 von einem dritten Betätigungsaktor 56 betätigt werden, der einen gegen eine Federkraft eines dritten Federelements 58 hydraulisch axial verlagerbaren dritten Drucktopf 60 aufweist.
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Wie in 2 dargestellt, weist das Zweimassenschwungrad 16 eine mit der Motorwelle 12 befestigte Primärmasse 62 auf, die in tangentialer Richtung an einem ersten Ende eines als Bogenfeder ausgestaltetem Energiespeicherelement 64 anschlagen kann. Das andere Ende des Energiespeicherelements 64 kann an einer begrenzt relativ zu der Primärmasse 62 verdrehbare Sekundärmasse 66 tangential anschlagen. An der Sekundärmasse 66 ist das Fliehkraftpendel 18 angebunden. Das Fliehkraftpendel 18 weist einen Trägerflansch 68 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel zweistückig aus einem ersten Flanschteil 70 und einem mit dem ersten Flanschteil 70, beispielsweise über Abstandsbolzen und/oder Nietverbindungen, fest befestigten zweiten Flanschteil 72 zusammengesetzt ist. Zwischen dem ersten Flanschteil 70 und dem zweiten Flanschteil 72 sind Pendelmassen 74 vorgesehen, die pendelbar am dem Trägerflansch 68 geführt sind, indem beispielsweise in gebogenen Laufbahnen des ersten Flanschteils 70 und des zweiten Flanschteils 72 sowie in gebogenen Pendelbahnen der Pendelmassen 74 eingesetzte Laufrollen vorgesehen sind. Das erste Flanschteil 70 weist einen Befestigungsbereich 76 auf, in dem der Trägerflansch 68 über den Befestigungsbereich 76 des ersten Flanschteils 72 mit der Sekundärmasse 66 befestigt, insbesondere vernietet, ist. Zudem kann sich das erste Flanschteil 72 radial innen abstützen und das Zweimassenschwungrad 16 stabilisieren.
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In der in 2 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 bildet das zweite Flanschteil 72 einstückig einen als Außenlamellenträger einer Lamellenkupplung ausgestalteten Lammellenträger 78 aus, indem mehrere Eingriffsfinger 80 aus der Radialebene des zweiten Flanschteils 72 in axialer Richtung herausgebogen sind. An dem Lammellenträger können Reibpartner 82 drehfest aber axial verlagerbar angebracht sein, die mit alternierend vorgesehenen Reibpartnern eines anderen Lamellenträgers der ersten Reibungskupplung 20 reibschlüssig verpresst werden können. Die Reibpartner 82 sind in axialer Richtung zu den Pendelmassen 74 versetzt und teilweise in einem gemeinsamen Radiusbereich mit den Pendelmassen 74 vorgesehen. Das freie Ende des Lamellenträgers 78 ist zur Ausbildung eines Endanschlags nach radial innen umgebogen, so dass die Reibpartner 82 verliersicher zischen dem Endanschlag und den Pendelmassen 74 aufgenommen sind.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 der Lamellenträger 78 nicht von dem zweiten Flanschteil 72, sondern von dem ersten Flanschteil 70 ausgebildet. Der Lamellenträger 78 ist in einem in axialer Richtung abgekröpften Teil des ersten Flanschteils 70 zwischen dem Befestigungsbereich 76 und einem nach radial außen abstehenden Bereich des ersten Flanschteils 70, in dem die Laufbahn zu Führung der Pendelmassen 74 vorgesehen ist, ausgebildet. Der Lamellenträger 78 ist radial innerhalb der Pendelmassen 74 in einem gemeinsamen Axialbereich mit den Pendelmassen 74 vorgesehen und als Außenlamellenträger ausgestaltet. Das in axialer Richtung zwischen dem Zweimassenschwungrad 16 und den Pendelmassen 74 radial außerhalb zu dem Lamellenträger 78 vorgesehene zweite Flanschteil 72 kann an der nach radial außen weisenden Außenfläche des Lamellenträgers 78 abgestützt und/oder befestigt sein.
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Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 ist im Vergleich zu der in 3 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 das erste Flanschteil 70 nicht einstückig, sondern zweistückig ausgestaltet. Der zur Ausbildung der Laufbahn nach radial außen abstehende Teil des ersten Flanschteils 70 ist als separates Bauteil mit dem Lamellenträger 78 befestigt, beispielsweise verschweißt, so dass die Reibpartner 82 leicht zwischen dem Befestigungsbereich 76 und dem nach radial außen abstehende Teil des ersten Flanschteils 70 verliersicher aufgenommen sein können.
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Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 ist im Vergleich zu der in 3 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 der Trägerflansch 68 nicht durch das erste Flanschteil 70 und das zweite Flanschteil 72 zusammengesetzt, sondern einteilig ausgestaltet. Die Pendelmassen 74 sind hierbei an beiden Axialseiten des in axialer Richtung mittig zu den Pendelmassen 74 verlaufenden Trägerflanschs 68 vorgesehen.
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Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 ist im Vergleich zu der in 5 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 der Trägerflansch 68 vergleichbar zu dem ersten Flanschteil 70 in der in 4 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 zweiteilig ausgestaltet, wobei weiterhin die Pendelmassen 74 an beiden Axialseiten des in axialer Richtung mittig zu den Pendelmassen 74 verlaufenden Trägerflanschs 68 vorgesehen sind. Das Auffädeln der Reibpartner 82 auf den Lammellenträger 78 kann dadurch vereinfacht sein. Der nach radial außen abstehende Teil des Trägerflanschs 68 kann an dem freien Ende des Lammellenträgers 78 befestigt sein, um die Reibpartner 82 zwischen dem Befestigungsbereich 76 und dem nach radial außen abstehende Teil des Trägerflanschs 68 verliersicher aufzunehmen. In der in 6 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 ist der nach radial außen abstehende Teil des Trägerflanschs 68 an der nach radial außen weisenden Außenfläche des Trägerflanschs 68 befestigt, um axialen Bauraum einzusparen. Die verliersicher Sicherung der Reibpartner 82 kann mit Hilfe eines mit dem Trägerflanschs 68 fest befestigten Sicherungselement 84 erfolgen.
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Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 ist im Vergleich zu der in 4 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 18 nicht der nach radial außen abstehende Teil des ersten Flanschteils 70 sondern nur das zweite Flanschteil 72 an der Außenfläche des Lammellenträgers 78 befestigt. Der nach radial außen abstehende Teil des ersten Flanschteils 70 kann sogar über einen Spalt zum Lammellenträger 78 beabstandet sein und dennoch eine verliersichere Sicherung für die auf den Lammellenträger 78 aufgefädelten Reibpartner 82 ausbilden.
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Je nach Ausgestaltung des Lammellenträgers 78 sind verschiedene Arten möglich die insbesondere als Lamellen ausgestalteten Reibpartner 82 auf den Lammellenträger 78 aufzufädeln. Wie in 8 dargestellt, können die Reibpartner 82 beispielsweise umlaufend geschlossene Öffnungen 86 aufweisen, in die jeweils ein zugeordneter Eingriffsfinger 80 des Lammellenträgers 78 eingesteckt werden kann. Gegebenenfalls kann in die Öffnung 86 ein Nase 88 hineinragen, die beispielsweise zu Zentrierungszwecken an dem Eingriffsfinger 80 vorzugsweise punktförmig anliegen kann. Wie in 9 dargestellt können die Öffnungen auch in radialer Richtung geöffnet ausgeführt sein, so dass sich die Reibpartner 82 und radial zu den Eingriffsfingern 80 des Lammellenträgers 78 versetzte Bauteile des Fliehkraftpendels 18 nicht gegenseitig stören können. Wie in 10 dargestellt können die Öffnungen 86 und die Eingriffsfinger 80 eine von einer Rechteckform verschiedene Querschnittsfläche aufweisen, beispielsweise trapezförmig, wodurch ebenfalls ein Zentriereffekt erreicht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hybridmodul
- 12
- Motorwelle
- 14
- Drehschwingungsdämpfer
- 16
- Zweimassenschwungrad
- 18
- Fliehkraftpendel
- 20
- erste Reibungskupplung
- 22
- erster Außenlamellenträger
- 24
- Gehäuse
- 26
- erster Innenlamellenträger
- 28
- Zahnrad
- 30
- Getriebegehäuse
- 32
- zweiter Außenlamellenträger
- 34
- zweite Reibungskupplung
- 36
- zweiter Innenlamellenträger
- 38
- dritter Außenlamellenträger
- 40
- dritte Reibungskupplung
- 42
- dritter Innenlamellenträger
- 44
- erster Betätigungsaktor
- 46
- erstes Federelement
- 48
- erster Drucktopf
- 50
- zweiter Betätigungsaktor
- 52
- zweites Federelement
- 54
- zweiter Drucktopf
- 56
- dritter Betätigungsaktor
- 58
- drittes Federelement
- 60
- dritter Drucktopf
- 62
- Primärmasse
- 64
- Energiespeicherelement
- 66
- Sekundärmasse
- 68
- Trägerflansch
- 70
- erstes Flanschteil
- 72
- zweites Flanschteil
- 74
- Pendelmasse
- 76
- Befestigungsbereich
- 78
- Lammellenträger
- 80
- Eingriffsfinger
- 82
- Reibpartner
- 84
- Sicherungselement
- 86
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009059944 A1 [0002]
