DE102019110681A1 - Torque transfer device, hybrid drive train with this and electric machine for this - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung (1) insbesondere für einen hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und einen hybridischen Antriebsstrang mit dieser, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung (1) einen Drehschwingungsdämpfer (2) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Eingangsteil (4) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (9) um die Drehachse begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil (5) enthält, wobei das Ausgangsteil (5) eine Reibungskupplung (3) mit einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser von einem Betätigungselement (22) axial vorspannbaren Anpressplatte (23) und zwischen diesen einspannbare Reibbeläge (25) einer Kupplungsscheibe (26) sowie ein die Federeinrichtung (9) ausgangsseitig beaufschlagendes Flanschteil (15) enthält. Um Bauraum zu sparen, ist die Reibungskupplung (3) derart in den Drehschwingungsdämpfer (2) integriert, dass das Flanschteil (15) die Gegendruckplatte der Reibungskupplung (3) bildet und eine Lagerung des Ausgangsteils auf dem Eingangsteil bildet.The invention relates to a torque transmission device (1) in particular for a hybrid drive train of a motor vehicle and a hybrid drive train with this, the torque transmission device (1) having a torsional vibration damper (2) with an input part (4) arranged so as to be rotatable about an axis of rotation (d) and an input part (4) against it contains the action of a spring device (9) about the axis of rotation limited rotatable output part (5), the output part (5) having a friction clutch (3) with a counter-pressure plate and a pressure plate (23) which can be axially preloaded with respect to this by an actuating element (22) and between Contains friction linings (25) of a clutch disc (26) that can be clamped in and a flange part (15) which acts on the spring device (9) on the output side. In order to save installation space, the friction clutch (3) is integrated into the torsional vibration damper (2) in such a way that the flange part (15) forms the counter-pressure plate of the friction clutch (3) and supports the output part on the input part.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung insbesondere für einen hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und einen hybridischen Antriebsstrang mit dieser, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil enthält, wobei das Ausgangsteil eine Reibungskupplung mit einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser von einem Betätigungselement axial vorspannbaren Anpressplatte und zwischen diesen einspannbare Reibbeläge einer Kupplungsscheibe sowie ein die Federeinrichtung ausgangsseitig beaufschlagendes Flanschteil enthält.The invention relates to a torque transmission device, in particular for a hybrid drive train of a motor vehicle and a hybrid drive train with this, the torque transmission device containing a torsional vibration damper with an input part rotatable about an axis of rotation and an output part that can be rotated to a limited extent around the axis of rotation counter to the action of a spring device, the output part contains a friction clutch with a counter-pressure plate and a pressure plate that can be axially preloaded with respect to this by an actuating element and friction linings of a clutch disc that can be clamped between these and a flange part that acts on the spring device on the output side.
Gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungen dienen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeug der Übertragung von Drehmoment von einer Brennkraftmaschine auf ein nachgeschaltetes Getriebe. In hybridischen Antriebssträngen dienen diese Drehmomentübertragungseinrichtungen der Übertragung und Leistungsverteilung von Drehmoment der Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine auf das Getriebe. Weiterhin sind Ausführungsformen bekannt, bei denen die Elektromaschine direkt an die Brennkraftmaschine angeflanscht ist und die Drehmomentübertragungseinrichtung in die Elektromaschine integriert ist. Aus der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung, einer Elektromaschine mit dieser sowie eines hybridischen Antriebsstrangs.The object of the invention is to develop a generic torque transmission device, an electric machine with this, and a hybrid drive train.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 9, 10 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is achieved by the subjects of
Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung ist für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Übertragung von Drehmoment von einer Brennkraftmaschine auf ein nachgeschaltetes Getriebe und zur Drehschwingungsisolation des drehschwingungsbehafteten Drehmoments der Brennkraftmaschine vorgesehen. Insbesondere ist die gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung für einen hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Drehschwingungsisolation und Drehmomentübertragung von einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine auf ein nachgeschaltetes Getriebe vorgesehen, wobei eine Reibungskupplung der Drehmomentübertragungseinrichtung zur Trennung der Brennkraftmaschine von der Elektromaschine und dem übrigen Antriebsstrang vorgesehen ist. Eine zweite, beispielsweise radial innerhalb eines Rotors der Elektromaschine angeordnete Reibungskupplung kann zur Trennung der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine von dem übrigen Antriebsstrang vorgesehen sein. Ein derartiger hybridischer, üblicherweise als P2-Hybrid bezeichneter Antriebsstrang erlaubt abhängig von der Schaltung der Reibungskupplungen ein Fahren mit der Elektromaschine und/oder der Brennkraftmaschine, einen Start der Brennkraftmaschine mittels der Elektromaschine bei abgekoppeltem restlichem Antriebsstrang, ein Rekuperieren bei abgekoppelter Brennkraftmaschine, ein Laden eines Stromspeichers bei abgekoppelter Brennkraftmaschine mittels der Elektromaschine und dergleichen.The proposed torque transmission device is provided for a drive train of a motor vehicle for the transmission of torque from an internal combustion engine to a downstream transmission and for torsional vibration isolation of the torsional vibration-affected torque of the internal combustion engine. In particular, the generic torque transmission device is provided for a hybrid drive train of a motor vehicle for torsional vibration isolation and torque transmission from an internal combustion engine and an electric machine to a downstream transmission, a friction clutch of the torque transmission device being provided for separating the internal combustion engine from the electric machine and the rest of the drive train. A second friction clutch, for example arranged radially inside a rotor of the electric machine, can be provided to separate the internal combustion engine and the electric machine from the rest of the drive train. Such a hybrid drive train, usually referred to as a P2 hybrid, allows driving with the electric machine and / or the internal combustion engine, depending on the shifting of the friction clutches, starting the internal combustion engine by means of the electric machine with the remaining drive train disconnected, recuperation with the internal combustion engine disconnected, charging a Electricity storage device when the internal combustion engine is disconnected by means of the electric machine and the like.
Der in die Drehmomentübertragungseinrichtung integrierte Drehschwingungsdämpfer enthält ein um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Eingangsteil und ein entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse begrenzt verdrehbares Ausgangsteil. An dem Ausgangsteil ist eine zwangsweise öffnende oder zwangsweisende schließende Reibungskupplung mit einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser von einem Betätigungselement, beispielsweise einer Tellerfeder oder einer Hebelfeder, axial vorspannbaren Anpressplatte und zwischen diesen einspannbare Reibbeläge einer Kupplungsscheibe angeordnet.The torsional vibration damper integrated in the torque transmission device contains an input part which is arranged so as to be rotatable about an axis of rotation and an output part which can be rotated to a limited extent about the axis of rotation counter to the action of a spring device. A forcibly opening or forcibly closing friction clutch with a counter pressure plate and a pressure plate that can be axially preloaded by an actuating element, for example a plate spring or a lever spring, and friction linings of a clutch disc that can be clamped between these, is arranged on the output part.
Die Federeinrichtung enthält in bevorzugter Weise über den Umfang verteilt angeordnete Bogenfedern. Mehrere Bogenfedern können ineinander geschachtelt ausgebildet sein. Die Beaufschlagung der Bogenfedern in Umfangsrichtung erfolgt jeweils mittels eingangsseitig und ausgangsseitig angeordneter Beaufschlagungsmittel, welche jeweils zwischen die in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Stirnseiten der Bogenfedern eingreifen. Die eingangsseitig angeordneten Beaufschlagungsmittel können durch Anprägungen von eine Ringkammer für die Bogenfedern bildenden Scheibenteilen gebildet sein. Die ausgangsseitigen Beaufschlagungsmittel der Federeinrichtung sind an einem Flanschteil des Ausgangsteils vorgesehen. Hierzu weist das Flanschteil radial außen in radiale Richtung erweiterte Arme auf.The spring device preferably contains arc springs distributed over the circumference. Several bow springs can be nested within one another. The arc springs are acted upon in the circumferential direction by means of acting means arranged on the input side and the output side, which each engage between the end faces of the arc springs arranged adjacent in the circumferential direction. The loading means arranged on the input side can be formed by embossing of disc parts forming an annular chamber for the arc springs. The output-side loading means of the spring device are provided on a flange part of the output part. For this purpose, the flange part has arms that are enlarged in the radial direction on the outside.
Um Bauraum insbesondere in einem hybridischen Antriebsstrang einzusparen, ist die Reibungskupplung der Drehmomentübertragungseinrichtung in den Drehschwingungsdämpfer integriert. Hierbei bildet in besonders vorteilhafter Weise das Flanschteil die Gegendruckplatte mit einer Reibfläche der Reibungskupplung und eine Lagerung des Ausgangsteils auf dem Eingangsteil. Insbesondere ist die Reibungskupplung als trockene Reibungskupplung ausgebildet.In order to save installation space, particularly in a hybrid drive train, the friction clutch of the torque transmission device is integrated into the torsional vibration damper. Here, in a particularly advantageous manner, the flange part forms the counter-pressure plate with a friction surface of the friction clutch and a mounting of the output part on the input part. In particular, the friction clutch is designed as a dry friction clutch.
Insbesondere in einer Drehmomentübertragungseinrichtung für einen hybridischen Antriebsstrang bildet die Kupplungsscheibe der Reibungskupplung zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine eine Abtriebsnabe der Drehmomentübertragungseinrichtung.In particular in a torque transmission device for a hybrid drive train, the clutch disc of the friction clutch between the internal combustion engine and the electric machine forms an output hub of the torque transmission device.
Zur Ausbildung einer insbesondere radial kompakten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung können die Reibbeläge der Reibungskupplung radial innerhalb der Federeinrichtung angeordnet sein.To form a particularly radially compact embodiment of the torque transmission device, the friction linings of the friction clutch can be arranged radially inside the spring device.
Zur Vorspannung der Anpressplatte gegen die Gegendruckplatte unter Einspannung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kann radial außerhalb der Reibbeläge ein Kupplungsdeckel der Reibungskupplung mit dem Flanschteil verbunden, beispielsweise verschweißt oder vernietet sein, an dem sich das Betätigungsmittel abstützt und die Anpressplatte axial vorspannt, wobei das Betätigungsmittel je nach Ausbildung der Reibungskupplung als zwangsweise geschlossene oder zwangsweise geöffnete Reibungskupplung einen einarmigen oder zweiarmigen Hebel bildet, welcher radial innen axial von einem Kupplungsaktor beaufschlagt ist.To preload the pressure plate against the counter pressure plate with the friction linings of the clutch disc being clamped in place, a clutch cover of the friction clutch can be connected, for example welded or riveted, to the flange part radially outside the friction linings, on which the actuating means is supported and axially preloading the pressure plate, the actuating means depending on Design of the friction clutch as a forcibly closed or forcibly opened friction clutch forms a one-armed or two-armed lever, which is acted upon axially radially on the inside by a clutch actuator.
Die Lagerung des Ausgangsteils und des Eingangsteils aufeinander erfolgt mittels des Flanschteils und eines Scheibenteils oder eines diesem zugeordneten Bauteils des Eingangsteils beispielsweise mittels einer Wälzlagerung, beispielsweise ein Rillenkugellager, Schrägkugellager oder dergleichen oder mittels eines Gleitlagers. Hierzu enthält das Eingangsteil beispielsweise einteilig oder an einem mit diesem verbundenen Bauteil eine beispielsweise an einem Lagerdom angearbeitete, axial erweiterte Lagerfläche. Die Lagerfläche kann radial innerhalb oder radial außerhalb von an dem Eingangsteil vorgesehenen Befestigungsöffnungen zur Aufnahme der Drehmomentübertragungseinrichtung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder einer mit dieser drehschlüssig verbundenen Welle vorgesehen sein.The output part and the input part are mounted on one another by means of the flange part and a disk part or a component of the input part associated therewith, for example by means of a roller bearing, for example a deep groove ball bearing, angular contact ball bearing or the like or by means of a plain bearing. For this purpose, the input part contains, for example, in one piece or on a component connected to it, an axially expanded bearing surface that is machined onto a bearing dome, for example. The bearing surface can be provided radially inside or radially outside of fastening openings provided on the input part for receiving the torque transmission device on a crankshaft of an internal combustion engine or a shaft connected to it in a rotationally locked manner.
Zur Verbesserung der Drehschwingungsisolation der Drehmomentübertragungseinrichtung kann insbesondere dem Ausgangsteil zugeordnet ein Fliehkraftpendel als drehzahladaptiver Drehschwingungstilger vorgesehen sein. Das Fliehkraftpendel kann an dem Kupplungsdeckel der Reibungskupplung angeordnet sein. Hierbei kann mit dem Kupplungsdeckel ein Pendelmassenträger des Fliehkraftpendels verbunden, beispielsweise vernietet oder verschweißt sein, an dem beidseitig über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet sind. Axial gegenüberliegende Pendelmassen sind mittels Mittelteilen, welche Ausnehmungen des Pendelmassenträgers durchgreifen, miteinander zu Pendelmasseneinheiten verbunden. Die pendelfähige Aufnahme der Pendelmasseneinheiten an dem Pendelmassenträger erfolgt mittels Pendellagern. Die Pendellager können zwischen dem Pendelmassenträger und den Mittelteilen ausgebildet sein, wobei auf in einer Ebene liegenden Laufbahnen der Mittelteile und des Pendelmassenträgers jeweils eine von den Pendelmassen verliersicher gehaltene Pendelrolle abwälzt. In einer alternativen Ausführungsform sind in den Pendelmassen der axial gegenüberliegenden Pendelmassen und im Pendelmassenträger jeweils Ausnehmungen mit Laufbahnen angeordnet, auf welchen eine die Ausnehmungen axial durchgreifende Pendelrolle abwälzt. Alternativ kann der Pendelmassenträger zwei Seitenteile aufweisen, zwischen denen axial über den Umfang verteilte Pendelmassen aufgenommen sind, wobei die Pendellager jeweils aus in den Seitenteilen und in den Pendelmassen eingebrachten Ausnehmungen mit Laufbahnen gebildet sind, auf welchen eine axial die Ausnehmungen übergreifende Pendelrolle abwälzt. In order to improve the torsional vibration isolation of the torque transmission device, a centrifugal pendulum can be provided as a speed-adaptive torsional vibration damper, assigned to the output part. The centrifugal pendulum can be arranged on the clutch cover of the friction clutch. Here, a pendulum mass carrier of the centrifugal pendulum can be connected to the clutch cover, for example riveted or welded, on which pendulum masses are arranged distributed over the circumference on both sides. Axially opposite pendulum masses are connected to one another to form pendulum mass units by means of central parts which pass through recesses in the pendulum mass carrier. The pendulum support of the pendulum mass units on the pendulum mass carrier takes place by means of self-aligning bearings. The self-aligning bearings can be formed between the pendulum mass carrier and the central parts, with a pendulum roller held captively by the pendulum masses rolling on tracks of the central parts and the pendulum mass carrier lying in one plane. In an alternative embodiment, recesses with raceways are arranged in the pendulum masses of the axially opposite pendulum masses and in the pendulum mass carrier, on which a pendulum roller rolls axially through the recesses. Alternatively, the pendulum mass carrier can have two side parts, between which pendulum masses axially distributed over the circumference are accommodated, the self-aligning bearings each being formed from recesses made in the side parts and in the pendulum masses with raceways on which a pendulum roller axially overlaps the recesses rolls.
Die Pendelmassen beziehungsweise Pendelmasseneinheiten des Fliehkraftpendels können auf radialer Höhe der Federeinrichtung und axial benachbart zu dieser angeordnet sein. Radial außerhalb der Pendelmassen kann beispielsweise ein als Ringteil ausgebildeter, das Fliehkraftpendel axial überdeckender Berstschutz angeordnet sein, um beispielsweise bei einem Defekt des Fliehkraftpendels nach radial außen beschleunigte Bauteile des Fliehkraftpendels zurückzuhalten. Der Berstschutz kann mit einem die Ringkammer bildenden Scheibenteil verbunden beispielsweise verschweißt sein.The pendulum masses or pendulum mass units of the centrifugal pendulum can be arranged at the radial height of the spring device and axially adjacent to it. Radially outside the pendulum masses, for example, a burst protection designed as a ring part and axially overlapping the centrifugal pendulum can be arranged in order to hold back components of the centrifugal pendulum that are accelerated radially outward in the event of a defect in the centrifugal pendulum. The burst protection can, for example, be welded to a disk part forming the annular chamber.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Elektromaschine für einen hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gelöst. Die Elektromaschine enthält ein Gehäuse mit einem Stator und einen gegenüber dem Stator verdrehbaren Rotor, wobei in dem Gehäuse die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung untergebracht ist. Das Gehäuse bildet hierbei einen axialen Ansatz zur Aufnahme an einem Motorgehäuse, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung radial innerhalb des axialen Ansatzes untergebracht sein kann.The object is also achieved by an electric machine for a hybrid drive train of a motor vehicle. The electric machine contains a housing with a stator and a rotor that can rotate relative to the stator, the proposed torque transmission device being accommodated in the housing. The housing here forms an axial extension for receiving it on a motor housing, wherein the torque transmission device can be housed radially inside the axial extension.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen hybridischen Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine und einer mit dieser antriebsmäßig mittels einer Reibungskupplung verbindbaren Elektromaschine gelöst. Das Gehäuse der Elektromaschine ist mit einem Motorgehäuse der Brennkraftmaschine verbunden, wobei mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ein Drehschwingungsdämpfer verbunden ist und die Reibungskupplung radial innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Zur Einsparung von Bauraum ist die Reibungskupplung unter Bildung der vorgeschlagenen Drehmomentübertragungseinrichtung in den Drehschwingungsdämpfer integriert.The task is also provided by a hybrid drive train with an internal combustion engine and one that can be connected to this in terms of drive by means of a friction clutch Electric machine solved. The housing of the electric machine is connected to a motor housing of the internal combustion engine, a torsional vibration damper being connected to a crankshaft of the internal combustion engine and the friction clutch being arranged radially inside the housing. To save installation space, the friction clutch is integrated into the torsional vibration damper while forming the proposed torque transmission device.
Die Erfindung wird anhand der in den
-
1 den oberen Teil einer um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung im Schnitt und -
2 den oberen Teil einer gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung der1 abgeänderten Drehmomentübertragungseinrichtung im Schnitt.
-
1 the upper part of a torque transmission device arranged rotatably about an axis of rotation in section and -
2 the upper part of a opposite the torque transmission device of the1 modified torque transmission device in section.
Die
Das Eingangsteil
Die Federeinrichtung
Das Flanschteil
Die Kupplungsdruckplatte
Die Reibungskupplung
Das Betätigungselement
Zur Verbesserung der Drehschwingungsisolation ist an dem Ausgangsteil
Die Ringkammer
Die
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transmission device
- 1a1a
- DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transmission device
- 22
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 33
- ReibungskupplungFriction clutch
- 44th
- EingangsteilInput part
- 4a4a
- EingangsteilInput part
- 55
- AusgangsteilOutput part
- 5a5a
- AusgangsteilOutput part
- 66th
- ScheibenteilDisc part
- 6a6a
- ScheibenteilDisc part
- 77th
- ScheibenteilDisc part
- 88th
- RingkammerAnnular chamber
- 99
- FedereinrichtungSpring device
- 1010
- BefestigungsöffnungMounting hole
- 10a10a
- BefestigungsöffnungMounting hole
- 1111
- BefestigungsschraubeFastening screw
- 11a11a
- BefestigungsschraubeFastening screw
- 1212
- GebermarkierungEncoder marking
- 1313th
- Sensorsensor
- 1414th
- BogenfederBow feather
- 1515th
- FlanschteilFlange part
- 15a15a
- FlanschteilFlange part
- 1616
- Armpoor
- 1717th
- Ansatzapproach
- 17a17a
- Ansatzapproach
- 1818th
- LagerdomWarehouse dome
- 18a18a
- Ansatzapproach
- 1919th
- Wälzlagerroller bearing
- 19a19a
- Gleitlagerbearings
- 2020th
- KupplungsdruckplatteClutch pressure plate
- 2121st
- KupplungsdeckelClutch cover
- 2222nd
- BetätigungselementActuator
- 2323
- AnpressplattePressure plate
- 2424
- ReibflächeFriction surface
- 2525th
- ReibbelagFriction lining
- 2626th
- KupplungsscheibeClutch disc
- 2727
- AbtriebsnabeOutput hub
- 2828
- WellenzapfenShaft journal
- 2929
- FormbolzenForm stud
- 3030th
- VorspannfederPreload spring
- 3131
- DrahtringWire ring
- 3232
- AufnahmeelementReceiving element
- 3333
- FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
- 3434
- PendelmassenträgerPendulum mass carrier
- 3535
- PendelmassePendulum mass
- 3636
- BerstschutzBurst protection
- 3737
- TellerfedermembranDisc spring diaphragm
- 3838
- ReibringFriction ring
- 3939
- VerstärkungsringReinforcement ring
- 39a39a
- VerstärkungsringReinforcement ring
- 4040
- SpaltdichtungGap seal
- 41a41a
- GleitbuchseSliding bush
- 42a42a
- AnlaufringThrust ring
- dd
- DrehachseAxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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2019
- 2019-04-25 DE DE102019110681.8A patent/DE102019110681A1/en active Pending
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