DE102019133751A1 - Clutch unit, in particular for a hybrid module, for damped coupling of an internal combustion engine to a drive train of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Kupplungsaggregat (10), insbesondere für ein Hybridmodul (60), zum gedämpften Ankuppeln einer Brennkraftmaschine an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem Drehschwingungsdämpfer (12) zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, einem mit dem Drehschwingungsdämpfer (12) verbundenen Mitnehmerring (26) zum Ausleiten des gedämpften Drehmoments und einer an dem Mitnehmerring (26) drehmomentübertragend angekoppelte Trennkupplung (32) zur wahlweisen Übertragung des gedämpften Drehmoments an eine Welle (64), wobei der Mitnehmerring (26) als axial nachgiebige Übertragungsscheibe ausgestaltet ist. Durch den axial nachgiebigen Mitnehmerring (26) ist ein bauraumsparendes und leicht montierbares Kupplungsaggregat (10) mit guten Dämpfungseigenschaften ermöglicht.A clutch unit (10), in particular for a hybrid module (60), is provided for the damped coupling of an internal combustion engine to a drive train of a motor vehicle with a torsional vibration damper (12) for damping rotational irregularities, a driver ring (26) connected to the torsional vibration damper (12). for discharging the damped torque and a torque-transmitting coupling (32) coupled to the driver ring (26) for the optional transmission of the damped torque to a shaft (64), the driver ring (26) being designed as an axially flexible transmission disk. The axially flexible driver ring (26) enables a coupling unit (10) with good damping properties that saves space and is easy to assemble.
Description
Die Erfindung betrifft ein insbesondere für ein Hybridmodul vorgesehenes Kupplungsaggregat, mit dessen Hilfe eine Brennkraftmaschine gedämpft an einen Antriebsstrang insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs angekoppelt werden kann.The invention relates to a clutch unit provided in particular for a hybrid module, with the aid of which an internal combustion engine can be coupled to a drive train, in particular of a hybrid motor vehicle, in a damped manner.
Aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis für ein bauraumsparendes und leicht montierbares Kupplungsaggregat mit guten Dämpfungseigenschaften.There is a constant need for a space-saving and easy to assemble coupling unit with good damping properties.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die ein bauraumsparendes und leicht montierbares Kupplungsaggregat mit guten Dämpfungseigenschaften ermöglichen.It is the object of the invention to indicate measures that enable a space-saving and easy-to-assemble clutch unit with good damping properties.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kupplungsaggregat 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 clutch unit with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, each of which can represent an aspect of the invention individually or in combination.
Erfindungsgemäß ist ein Kupplungsaggregat, insbesondere für ein Hybridmodul, zum gedämpften Ankuppeln einer Brennkraftmaschine an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, einem mit dem Drehschwingungsdämpfer verbundenen Mitnehmerring zum Ausleiten des gedämpften Drehmoments und einer an dem Mitnehmerring drehmomentübertragend angekoppelte Trennkupplung zur wahlweisen Übertragung des gedämpften Drehmoments an eine Welle, wobei der Mitnehmerring als axial nachgiebige Übertragungsscheibe ausgestaltet ist.According to the invention, a clutch unit, in particular for a hybrid module, is provided for the damped coupling of an internal combustion engine to a drive train of a motor vehicle with a torsional vibration damper for damping rotational irregularities, a driving ring connected to the torsional vibration damper for diverting the damped torque and a separating clutch coupled to the driving ring for optional torque transmission Transmission of the damped torque to a shaft, the driver ring being designed as an axially flexible transmission disk.
Die mindestens eine Übertragungsscheibe des Mitnehmerrings ist in Umfangsrichtung hinreichend steif ausgeführt, um ein designiertes maximales Drehmoment ohne plastische Verformung übertragen zu können. Gleichzeitig ist die Übertragungsscheibe in axialer Richtung hinreichend elastisch verformbar, dass bei auftretenden Axialkräften ein radial äußerer Rand der Übertragungsscheibe relativ zu einem radial inneren Rand der Übertragungsscheibe einen Axialversatz ausführen kann. Die auch als „Flexplate“ bezeichnete Übertragungsscheibe ist im Vergleich zu den starren Bauteilen des Drehschwingungsdämpfers und der Trennkupplung in der Lage in axialer Richtung elastisch nachzugeben. Dadurch kann die mindestens eine Übertragungsscheibe des Mitnehmerrings Axialschwingungen ausgleichen, die beispielswiese über eine insbesondere als Kurbelwelle ausgestaltete Antriebswelle der Brennkraftmaschine in den Drehschwingungsdämpfer des Kupplungsaggregats eingeleitet werden können. Ein durch ansonsten auftretende Axialkräfte verursachter Versatz von relativ zueinander bewegbaren miteinander zusammenwirkenden Bauteilen kann dadurch vermieden werden. Eine Beschädigung von im Drehmomentfluss nachgelagerten Bauteilen, insbesondere eines Kraftfahrzeuggetriebes und/oder der Trennkupplung, durch Axialschwingungen kann verhindert werden. Da das Kupplungsaggregat nicht nur Drehschwingungen, sondern durch den axial nachgiebigen Mitnehmerring auch Axialschwingungen dämpfen kann, sind die Dämpfungseigenschaften des Kupplungsaggregats verbessert.The at least one transmission disk of the driver ring is designed to be sufficiently rigid in the circumferential direction in order to be able to transmit a designated maximum torque without plastic deformation. At the same time, the transmission disk is sufficiently elastically deformable in the axial direction that, when axial forces occur, a radially outer edge of the transmission disk can perform an axial offset relative to a radially inner edge of the transmission disk. The transmission disk, also known as a “flexplate”, is able to yield elastically in the axial direction compared to the rigid components of the torsional vibration damper and the separating clutch. As a result, the at least one transmission disk of the driver ring can compensate for axial vibrations that can be introduced into the torsional vibration damper of the clutch assembly, for example, via a drive shaft of the internal combustion engine designed in particular as a crankshaft. An offset of components that are movable relative to one another and interacting with one another, caused by otherwise occurring axial forces, can thereby be avoided. Damage to downstream components in the torque flow, in particular a motor vehicle transmission and / or the separating clutch, by axial vibrations can be prevented. Since the clutch unit can dampen not only torsional vibrations, but also axial vibrations due to the axially flexible driving ring, the damping properties of the clutch unit are improved.
Da der Mitnehmerring nicht starr, sondern axial nachgiebig ausgestaltet ist, indem sein Aufbau an die Ausgestaltung einer Flexplate angelehnt ist, kann die Dämpfung von Axialschwingungen im Wesentlichen bauraumneutral vorgesehen werden. Es ist sogar möglich, dass über eine Reduzierung der Materialdicke des Mitnehmerrings der axiale Bauraumbedarf reduziert ist. Zudem kann mit Hilfe des Mitnehmerrings leicht eine Trennstelle zwischen dem Drehschwingungsdämpfer einerseits und der Trennkupplung andererseits ausgebildet werden. Dadurch können der Drehschwingungsdämpfer und die Trennkupplung als separate Baueinheiten nacheinander in einem Hybridmodul und/oder in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbaut werden und über eine axiale Relativbewegung bei der Montage miteinander verbunden werden. Beispielsweise ist der Mitnehmerring über eine drehmomentübertragende aber axial relativ verschiebbare Koppeleinrichtung, insbesondere in der Art einer Steckverzahnung, mit dem Drehschwingungsdämpfer oder mit der Trennkupplung gekoppelt. Besonders bevorzugt ist der Mitnehmerring fest mit einer Ausgangsseite des Drehschwingungsdämpfers verbunden, insbesondere vernietet, so dass die Koppeleinrichtung mit der Trennkupplung auf einem größeren Radius ausgebildet werde kann als eine Befestigungsstelle des Mitnehmerrings mit dem Drehschwingungsdämpfer. Dadurch lassen sich in Umfangsrichtung besonders viele Kraftübertragungsstellen zwischen dem Mitnehmerring und der Trennkupplung vorsehen, wodurch ein entsprechen hohes Drehmoment übertragen werden kann. Der Mitnehmerring kann von der Befestigungsstelle mit dem Drehschwingungsdämpfer nach radial außen und gegebenenfalls auch in axialer Richtung von dem Drehschwingungsdämpfer weg, insbesondere abgekröpft, verlaufen, um leicht mit der Trennkupplung gekoppelt zu werden. Durch den axial nachgiebigen Mitnehmerring ist ein bauraumsparendes und leicht montierbares Kupplungsaggregat mit guten Dämpfungseigenschaften ermöglicht.Since the driver ring is not rigid, but is designed to be axially flexible, in that its structure is based on the design of a flexplate, the damping of axial vibrations can be provided in a manner that is essentially space-neutral. It is even possible that the axial space requirement is reduced by reducing the material thickness of the driver ring. In addition, a separation point between the torsional vibration damper on the one hand and the separating clutch on the other hand can easily be formed with the aid of the driver ring. As a result, the torsional vibration damper and the separating clutch can be installed one after the other as separate structural units in a hybrid module and / or in a drive train of the motor vehicle and connected to one another via an axial relative movement during assembly. For example, the driver ring is coupled to the torsional vibration damper or to the separating clutch via a torque-transmitting but axially relatively displaceable coupling device, in particular in the form of a plug-in toothing. Particularly preferably, the driver ring is firmly connected to an output side of the torsional vibration damper, in particular riveted, so that the coupling device with the separating clutch can be formed on a larger radius than a fastening point of the driver ring to the torsional vibration damper. As a result, a particularly large number of force transmission points can be provided in the circumferential direction between the driver ring and the separating clutch, as a result of which a correspondingly high torque can be transmitted. The driver ring can extend radially outward from the fastening point with the torsional vibration damper and optionally also in the axial direction away from the torsional vibration damper, in particular cranked, in order to be easily coupled to the separating clutch. Due to the axially flexible driving ring, there is a Space-saving and easy to assemble coupling unit with good damping properties.
Insbesondere weist der Mitnehmerring mindestens einen in axialer Richtung abstehenden Kragenabschnitt zur Befestigung mit der Trennkupplung auf, wobei in dem Kragenabschnitt mindestens eine Befestigungsöffnung zur Aufnahme eines radial ausgerichteten Befestigungsmittels vorgesehen ist. Der Kragenabschnitt kann beispielsweise als umgebogene ebene Lasche oder als umgebogener Ringabschnitt ausgebildet sein. Der Kragenabschnitt kann dadurch leicht durch spanloses Umformen erzeugt werden. Durch den in axialer Richtung abstehenden Kragenabschnitt kann die Koppelung des Mitnehmerrings mit der Trennkupplung durch radial ausgerichtete Befestigungsmittel erfolgen, so dass es bei der Montage leicht möglich ist in axialer Richtung seitlich an dem Drehschwingungsdämpfer vorbei mit einem Werkzeug, beispielsweise Schraubendreher, an dem Befestigungsmittel anzugreifen, um die Koppelung des Mitnehmerrings mit der Trennkupplung herbeizuführen oder aufzuheben. Die Montierbarkeit und Wartungsfreundlichkeit ist dadurch verbessert.In particular, the driver ring has at least one collar section protruding in the axial direction for attachment to the separating clutch, with at least one attachment opening for receiving a radially oriented attachment means being provided in the collar section. The collar section can be designed, for example, as a bent flat tab or as a bent ring section. As a result, the collar section can easily be produced by non-cutting deformation. Due to the collar section protruding in the axial direction, the coupling of the driver ring with the separating clutch can be carried out by radially aligned fastening means, so that it is easily possible during assembly to grip the fastening means laterally past the torsional vibration damper in the axial direction with a tool, for example a screwdriver, to bring about or cancel the coupling of the driver ring with the separating clutch. The assemblability and ease of maintenance are improved as a result.
Vorzugsweise ist die Befestigungsöffnung in axialer Richtung zur Trennkupplung hin geöffnet ausgestaltet. Dies ermöglicht es das Befestigungsmittel bereits in der Trennkupplung vorzumontieren und im vormontierten Zustand die Koppelung des Mitnehmerrings mit der Trennkupplung herbeizuführen. Beispielsweise ist das in radialer Richtung ausgerichtete Befestigungsmittel nur teilweise in die Trennkupplung eingeschraubt, so dass ein Schraubenschaft des Befestigungsmittels bei einer axialen Relativbewegung der Trennkupplung zum Drehschwingungsdämpfer in die Befestigungsöffnung eingefädelt werden kann. Nachfolgend kann das Befestigungsmittel angezogen werden, so dass sich eine bewegungsfeste Verbindung des Mitnehmerrings mit der Trennkupplung ergibt.The fastening opening is preferably designed to be open in the axial direction towards the separating clutch. This makes it possible to preassemble the fastening means in the separating clutch and, in the preassembled state, bring about the coupling of the driver ring to the separating clutch. For example, the fastening means oriented in the radial direction is only partially screwed into the separating coupling, so that a screw shaft of the fastening means can be threaded into the fastening opening when the separating coupling moves axially relative to the torsional vibration damper. The fastening means can then be tightened so that there is a motion-proof connection between the driver ring and the separating clutch.
Besonders bevorzugt weist die Befestigungsöffnung in axialer Richtung zur Trennkupplung hin mindestens eine Einführungsschräge zum Einfädeln des radial ausgerichteten Befestigungsmittels der Trennkupplung auf. Durch die Einführungsschräge ist das Einfädeln des Befestigungsmittels in die Befestigungsöffnung erleichtert, so dass prinzipiell auch eine blinde Montage des Kupplungsaggregat durch eine axiale Relativbewegung der Trennkupplung zum Drehschwingungsdämpfer ermöglicht ist.Particularly preferably, the fastening opening in the axial direction towards the separating clutch has at least one insertion bevel for threading in the radially oriented fastening means of the separating clutch. Threading the fastening means into the fastening opening is facilitated by the lead-in bevel, so that, in principle, blind assembly of the coupling unit is also made possible by an axial movement of the separating coupling relative to the torsional vibration damper.
Insbesondere weist die Trennkupplung eine axial feststehende Gegenplatte und eine relativ zu der Gegenplatte axial verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer mit einer Welle koppelbaren Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte auf, wobei mit der Gegenplatte das Befestigungsmittel zur Befestigung des Mitnehmerrings befestigt, insbesondere verschraubt, ist, wobei insbesondere die Gegenplatte einen in axialer Richtung abstehenden und die Kupplungsscheibe zumindest teilweise radial außerhalb umgreifenden Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Befestigungsmittels aufweist. Die Gegenplatte ist beispielsweise axial an der Welle abgestützt. Insbesondere ist die Gegenplatte über ein Lager an der Welle gelagert und in radialer Richtung sowie in axialer Richtung an der Welle abgestützt. An der Gegenplatte auftretende Kräfte können dadurch leicht an die Welle abgetragen werden. Durch den in axialer Richtung umgebogenen Befestigungsabschnitt kann hinreichend weit zum Drehschwingungsdämpfer axial beabstandet die Befestigung des Mitnehmerrings mit der Trennkupplung erfolgen, um eine gute Zugänglichkeit des Befestigungsmittels für ein Werkzeug zu schaffen. Vorzugsweise kann der Befestigungsabschnitt eine Axialführung für die Anpressplatte ausbilden, so dass die Anpressplatte ohne signifikantes Verkippen gut geführt ist und/oder auch von der Anpressplatte ein Drehmoment an die Kupplungsscheibe übertragen werden kann.In particular, the separating clutch has an axially fixed counter-plate and a pressure plate, which can be axially displaced relative to the counter-plate, for frictionally locking a clutch disc that can be coupled to a shaft between the counter-plate and the pressure plate, the fastening means for fastening the driver ring being fastened, in particular screwed, to the counter-plate wherein, in particular, the counter plate has a fastening section protruding in the axial direction and encompassing the clutch disc at least partially radially outside for fastening the fastening means. The counter plate is supported axially on the shaft, for example. In particular, the counter plate is mounted on the shaft via a bearing and is supported on the shaft in the radial direction and in the axial direction. Forces occurring on the counter plate can thus be easily transferred to the shaft. Due to the fastening section bent in the axial direction, the driving ring can be fastened with the separating clutch at a sufficient distance from the torsional vibration damper in order to create good accessibility of the fastening means for a tool. The fastening section can preferably form an axial guide for the pressure plate, so that the pressure plate is well guided without significant tilting and / or a torque can also be transmitted from the pressure plate to the clutch disc.
Vorzugsweise weist der Mitnehmerring eine versteifende Sicke und/oder eine schwächende Aussparung auf. Durch eine geeignete Formgestaltung der Übertragungsscheibe des Mitnehmerrings können insbesondere die Federeigenschaften der Übertragungsscheibe, insbesondere die Federkennlinie der Übertragungsscheibe, auf das gewünschte Anforderungsprofil für den Mitnehmerring angepasst werden.The driver ring preferably has a stiffening bead and / or a weakening recess. By suitably designing the transmission disk of the driver ring, in particular the spring properties of the transmission disk, in particular the spring characteristic of the transmission disk, can be adapted to the desired profile of requirements for the driver ring.
Besonders bevorzugt weist der Mitnehmerring mehrere in axialer Richtung unmittelbar hintereinander angeordnete, insbesondere identisch ausgestaltete, Übertragungsscheiben auf. Die jeweilige Übertragungsscheibe kann kostengünstig aus einem vergleichsweise dünnen Stahlblech, insbesondere durch Stanzen, hergestellt werden. Über die Anzahl der zu einem Paket aufeinander gelegten mehreren Übertragungsscheiben können die Eigenschaften bezüglich des zu übertragenen Drehmoments und/oder der axialen Nachgiebigkeit an unterschiedliche Antriebsstränge leicht angepasst werden. Dies ermöglicht eine kostengünstige baureihenübergreifende Herstellung der Übertragungsscheiben.Particularly preferably, the driver ring has a plurality of transmission disks which are arranged directly one behind the other in the axial direction and are in particular of identical design. The respective transmission disk can be manufactured inexpensively from a comparatively thin sheet steel, in particular by punching. Via the number of multiple transmission disks placed one on top of the other to form a package, the properties with regard to the torque to be transmitted and / or the axial flexibility can be easily adapted to different drive trains. This enables cost-effective production of the transmission disks across series.
Insbesondere weist der Drehschwingungsdämpfer ein Zweimassenschwungrad zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten und ein Fliehkraftpendel zur Erzeugung eines einer Drehungleichförmigkeit im zu übertragenen Drehmoment entgegen gerichteten Rückstellmoments auf, wobei das Zweimassenschwungrad eine mit einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbindbare Primärmasse und ein über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement begrenzt relativ verdrehbar an der Primärmasse angekoppelte Sekundärmasse aufweist, wobei das Fliehkraftpendel radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement an der, insbesondere als Ausgangsflansch ausgestalteten, Sekundärmasse ausgebildet ist. Das Zweimassenschwungrad und das Fliehkraftpendel können in unterschiedlichen Frequenzbereichen eine Drehschwingungsdämpfung bewirken, wodurch eine hohe Dämpfungswirkung erreicht werden kann. Wenn die Trennstelle zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und der Trennkupplung zwischen dem Mitnehmerring und der Trennkupplung ausgebildet ist, kann radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement genügend Bauraum für das Fliehkraftpendel vorgesehen sein. Vorzugsweise bildet die insbesondere als Ausgangsflansch ausgebildete Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads einen Trägerflansch für das Fliehkraftpendel aus, an dem Pendelmassen des Fliehkraftpendel pendelbar geführt sind.In particular, the torsional vibration damper has a dual-mass flywheel for damping rotational irregularities and a centrifugal pendulum for generating a restoring torque opposing rotational irregularity in the torque to be transmitted, the dual-mass flywheel limiting a primary mass that can be connected to a drive shaft of the internal combustion engine and an energy storage element designed in particular as an arc spring relatively rotatable coupled to the primary mass Having secondary mass, wherein the centrifugal pendulum is formed radially inside to the energy storage element on the, in particular designed as an output flange, secondary mass. The dual-mass flywheel and the centrifugal pendulum can cause torsional vibration damping in different frequency ranges, whereby a high damping effect can be achieved. If the separating point between the torsional vibration damper and the separating clutch is formed between the driver ring and the separating clutch, sufficient installation space for the centrifugal pendulum can be provided radially inside the energy storage element. The secondary mass of the dual-mass flywheel, which is in particular designed as an output flange, preferably forms a carrier flange for the centrifugal pendulum, on which the pendulum masses of the centrifugal pendulum are guided in a pendulum fashion.
In einem Zugbetrieb kann das von der Brennkraftmaschine kommende Drehmoment in die Primärmasse des Zweimassenschwungrads 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 der Brennkraftmaschine 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 können 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.In a pulling mode, the torque coming from the internal combustion engine can be introduced into the primary mass of the dual-mass flywheel, while in a pushing mode the torque coming from the drive train can be introduced into the secondary mass The torque coming from the internal combustion engine can be introduced into the secondary mass, while in overrun mode the torque coming from the drive train can be introduced into the primary mass. The primary mass and the secondary mass, which is coupled to the primary mass so that it can rotate to a limited extent via the energy storage element, in particular designed as an arc spring, can form a mass-spring system that can dampen rotational irregularities in the speed and torque of the drive power generated by a motor vehicle engine in a certain frequency range. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass and the spring characteristic of the energy storage element can be selected in such a way that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be dampened. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass can in particular be influenced by an attached additional mass. The primary mass can have a disk to which a cover can be connected, as a result of which a substantially annular receiving space for the energy storage element can be delimited. The primary mass can, for example, tangentially strike the energy storage element via impressions protruding into the receiving space. An output flange of the secondary mass, which can tangentially strike the opposite end of the energy storage element, can protrude into the receiving space.
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 die Primärmasse oder die Sekundärmasse, 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. Die Pendelmasse kann kostengünstig durch ein Paket aufeinander gestapelter und miteinander verbundener Pendelbleche hergestellt sein, wobei insbesondere die vorzugsweise identisch geformten Pendelbleche durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt sein können. 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.Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away as possible from the center of rotation. The “zero position” is therefore the position furthest radially from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. At a constant drive speed and constant drive torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects along its pendulum path due to its inertia. The pendulum mass can thereby be shifted in the direction of the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is divided into a component tangential and a further component normal to the pendulum path. The tangential force component provides the restoring force that wants to bring the pendulum mass back into its "zero position", while the normal force component acts on a force introduction element that initiates the speed fluctuations, in particular the primary mass or the secondary mass, and there generates a counter-torque that counteracts the speed fluctuation and the initiated speed fluctuations dampen. In the case of particularly strong fluctuations in speed, the pendulum mass can therefore have swung out to the maximum and assume the radially most inner position. The tracks provided in the carrier flange and / or in the pendulum mass have suitable curvatures for this purpose, in which a coupling element, in particular designed as a roller, can be guided. At least two rollers are preferably provided, each of which is guided on a track of the carrier flange and a pendulum track of the pendulum mass. In particular, more than one pendulum mass is provided. A plurality of pendulum masses are preferably guided on the carrier flange in a uniformly distributed manner in the circumferential direction. The inert mass of the pendulum mass and / or the relative movement of the pendulum mass to the carrier flange is designed in particular to dampen a certain frequency range of rotational irregularities, in particular an engine order of the motor vehicle engine. The pendulum mass can be produced inexpensively by a package of pendulum plates stacked on top of one another and connected to one another, wherein in particular the preferably identically shaped pendulum plates can be produced by punching from a metal sheet. In particular, more than one pendulum mass and / or more than one carrier flange is provided. For example, two pendulum masses connected to one another via bolts or rivets designed in particular as spacer bolts are provided, between which the carrier flange is positioned in the axial direction of the torsional vibration damper. Alternatively, two flange parts of the carrier flange, in particular connected to one another in a substantially Y-shape, can be used be provided, between which the pendulum mass is positioned.
Vorzugsweise ist mit der Primärmasse eine axial nachgiebige Primärübertragungsscheibe zur Befestigung der Primärmasse mit der Antriebswelle befestigt. Die Primärübertragungsscheibe kann ebenfalls analog zu einer Flexplate ausgestaltet sein. Das Dämpfungsvermögen zur Dämpfung von Axialschwingungen ist dadurch weiter verbessert. Zudem ist es möglich, dass durch die axial nachgiebige Primärübertragungsscheibe die Primärseite und durch den axial nachgiebigen Mitnehmerring die Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers bei einer Axialschwingung in axialer Richtung mitgehen kann. Ein axialer Versatz zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse bei einer Axialschwingung, der aufgrund der sich verändernden Kraftangriffspunkte insbesondere für das Energiespeicherelement problematisch sein könnte, ist dadurch vermieden. Stattdessen ist es möglich, dass durch die axiale Nachgiebigkeit der Primärübertragungsscheibe und des Mitnehmerrings das Zweimassenschwungrad ausgestaltet ist bei einer Axialschwingung als Ganzes im Block gedämpft mitzuschwingen.An axially flexible primary transmission disk for fastening the primary mass to the drive shaft is preferably fastened to the primary mass. The primary transmission disk can also be designed analogously to a flexplate. The damping capacity for damping axial vibrations is thereby further improved. In addition, it is possible for the primary side of the torsional vibration damper to follow an axial vibration in the axial direction due to the axially flexible primary transmission disk and the secondary side of the torsional vibration damper due to the axially flexible driver ring. An axial offset between the primary mass and the secondary mass in the event of an axial oscillation, which could be problematic in particular for the energy storage element due to the changing force application points, is thereby avoided. Instead, it is possible that, due to the axial flexibility of the primary transmission disk and the driver ring, the dual-mass flywheel is designed to vibrate as a whole in the block in a damped manner in the event of an axial vibration.
Die Erfindung betrifft ferner ein Hybridmodul zur Ankoppelung einer elektrischen Maschine an einen Hybrid-Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeugs mit einem Kupplungsaggregat, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum wahlweisen Einleiten eines schwingungsgedämpften Drehmoments einer Brennkraftmaschine, einer mit dem Kupplungsaggregat drehmomentübertragend gekoppelten Welle zur Übertragung des Drehmoments an eine Getriebeeingangswelle und/oder an eine Doppelkupplung zum Ankuppeln von zwei verschiedenen Getriebeeingangswelle und der elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine einen mit der Welle gekoppelten Rotor aufweist. Durch den axial nachgiebigen Mitnehmerring ist ein bauraumsparendes und leicht montierbares Hybridmodul mit guten Dämpfungseigenschaften ermöglicht.The invention also relates to a hybrid module for coupling an electric machine to a hybrid drive train of a hybrid motor vehicle with a clutch unit, which can be designed and developed as described above, for the optional introduction of a vibration-damped torque of an internal combustion engine, one coupled to the clutch unit in a torque-transmitting manner Shaft for transmitting the torque to a transmission input shaft and / or to a double clutch for coupling two different transmission input shafts and the electrical machine, the electrical machine having a rotor coupled to the shaft. The axially flexible driving ring enables a space-saving and easy-to-assemble hybrid module with good damping properties.
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 Kupplungsaggregats, -
2 : eine schematische perspektivische Ansicht eines Mitnehmerrings des Kupplungsaggregats aus1 und -
3 : eine schematische Schnittansicht eines Hybridmoduls mit dem Kupplungsaggregat aus1 .
-
1 : a schematic sectional view of a clutch unit, -
2 : a schematic perspective view of a driver ring of the clutch assembly from1 and -
3rd : a schematic sectional view of a hybrid module with the clutch unit from1 .
Das in
An der Sekundärmasse
Die Trennkupplung
Wie in
Wie bei dem in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- KupplungsaggregatClutch unit
- 1212th
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 1414th
- ZweimassenschwungradDual mass flywheel
- 1616
- PrimärmassePrimary mass
- 1818th
- EnergiespeicherelementEnergy storage element
- 2020th
- SekundärmasseSecondary mass
- 2222nd
- Deckelcover
- 2424
- AufnahmeraumRecording room
- 2626th
- MitnehmerringDrive ring
- 2828
- PrimärübertragungsscheibePrimary transmission pulley
- 3030th
- KupplungsscheibeClutch disc
- 3232
- TrennkupplungDisconnect clutch
- 3434
- FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
- 3636
- PendelmassePendulum mass
- 3838
- DichtmembranSealing membrane
- 4040
- GleitringSlip ring
- 4242
- ZentrierelementCentering element
- 4444
- GegenplatteCounter plate
- 4646
- AnpressplattePressure plate
- 4848
- BefestigungsabschnittFastening section
- 5050
- BefestigungsmittelFasteners
- 5252
- KragenabschnittCollar section
- 5454
- AussparungRecess
- 5656
- BefestigungsöffnungMounting hole
- 5858
- EinführungsschrägeLead-in slope
- 6060
- HybridmodulHybrid module
- 6262
- BetätigungssystemActuation system
- 6464
- Wellewave
- 6666
- Rotorrotor
- 6868
- elektrische Maschineelectric machine
- 7070
- DoppelkupplungDouble coupling
- 7272
- erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
- 7474
- zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102009059944 A1 [0002]DE 102009059944 A1 [0002]
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---|---|
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Citations (4)
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DE10217218A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-30 | Zf Sachs Ag | Drive system for electric vehicle has a torsion vibration damper, a friction clutch with a flywheel mass structure and an electric motor to drive a drive unit and recover electrical energy. |
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-
2019
- 2019-12-10 DE DE102019133751.8A patent/DE102019133751A1/en active Pending
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