DE102020105982A1

DE102020105982A1 - Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102020105982A1
Application number: DE102020105982.5A
Authority: DE
Inventors: Christian DINGER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2021-05-27
Also published as: CN112824124A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (100) insbesondere für einen hybridischen Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine (101) mit einem ersten Gehäuse (111) und einer Kurbelwelle (107) und einer Elektromaschine (104) mit einem zweiten Gehäuse (110) und einem Rotor (117), wobei die beiden Gehäuse (110, 111) miteinander fest sowie Kurbelwelle (107) und Rotor (117) miteinander drehschlüssig verbunden sind. Um eine geeignete, Drehschwingungen der Brennkraftmaschine isolierende Schnittstelle der Antriebseinheit (100) zu von dieser angetriebenen Komponenten auszubilden, ist auf der Kurbelwelle (107) zentriert eine Schwungmasse (102) befestigt und ein Eingangsteil (112) einer aus der Elektromaschine (104) und einem Drehschwingungsdämpfer (105) gebildeten Baueinheit (103) drehfest aufgenommen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit insbesondere für einen hybridischen Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine mit einem ersten Gehäuse und einer Kurbelwelle und einer Elektromaschine mit einem zweiten Gehäuse und einem Rotor, wobei die beiden Gehäuse miteinander fest sowie Kurbelwelle und Rotor miteinander drehschlüssig verbunden sind.
Eine Antriebseinheit bestehend aus einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine, deren Kurbelwelle und Rotor miteinander gekoppelt sind, ist beispielsweise aus der Druckschrift DE100 25 853 A1 für einen Hybridantriebsstrang bekannt. Hierbei können Brennkraftmaschine und Elektromaschine jeweils separat oder gemeinsam ein Antriebsmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereitstellen, die Elektromaschine kann die Brennkraftmaschine starten und die Elektromaschine kann im Schubbetrieb rekuperieren.
Aufgabe der Erfindung ist, eine gattungsgemäße Antriebseinheit mit einer drehschwingungsisolierten Schnittstelle zu nachfolgenden, anzutreibenden Komponenten beispielsweise eines Hybridantriebsstrangs vorzuschlagen. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine weiterzubilden.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
Die vorgeschlagene Antriebseinheit ist insbesondere für einen hybridischen Antriebsstrang zur Bereitstellung eines Antriebsmoments vorgesehen. Hierbei können die Brennkraftmaschine und/oder die Elektromaschine ein entsprechendes Antriebsmoment bereitstellen, die Brennkraftmaschine kann von der Elektromaschine gestartet werden und die Elektromaschine kann im Schubmodus eines Kraftfahrzeugs mit dem Hybridantriebsstrang kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie, die in einem Akkumulator oder einer Batterie gespeichert wird, rekuperieren. Hierzu kann die Brennkraftmaschine beispielsweise stillgesetzt und gegebenenfalls durch automatisierte Ventile oder dergleichen schubmomentfrei oder -vermindert werden. Zur Abkopplung der Antriebseinheit von dem übrigen Hybridantriebsstrang kann der Antriebseinheit eine Kupplung, beispielsweise eine als Reibungskupplung ausgebildete Trenn- und/oder Anfahrkupplung nachgeschaltet sein.
Die Brennkraftmaschine enthält ein erstes Gehäuse und eine Kurbelwelle, die Elektromaschine enthält ein zweites, einen Stator fest aufnehmendes Gehäuse und einen Rotor. Die beiden Gehäuse sind fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschraubt und in bevorzugter Weise aufeinander zentriert, so dass die Kurbelwelle, der Stator und unter Einhaltung eines vorgegebenen Luftspalts der Rotor zumindest innerhalb einer vorgegebenen Toleranz koaxial zueinander angeordnet sind. Die Kurbelwelle und der Rotor sind miteinander mittelbar oder unmittelbar drehschlüssig verbunden.
Zur Ausbildung der drehschlüssigen Verbindung zwischen der Kurbelwelle und dem Rotor, einer drehschwingungsisolierten Schnittstelle der Antriebseinheit zu nachfolgenden Komponenten, beispielsweise Antriebsstrangeinrichtungen eines Hybridantriebsstrangs und zur Bereitstellung eines einfachen Fügevorgangs der Brennkraftmaschine und der Antriebseinheit aufeinander ist auf der Kurbelwelle zentriert eine Schwungmasse befestigt und ein Eingangsteil einer aus der Elektromaschine und einem Drehschwingungsdämpfer gebildeten Baueinheit drehfest aufgenommen. Die Schwungmasse dient mittels ihres Massenträgheitsmoments beruhigend auf die drehschwingungsbehaftete Kurbelwelle, während der Drehschwingungsdämpfer eine drehschwingungsdämpfende Wirkung aufweist. Das Massenträgheitsmoment des Rotors sowie gegebenenfalls eine aktive Steuerung der Elektromaschine dienen weiterhin der Drehschwingungsisolation. Der Drehschwingungsdämpfer kann radial innerhalb des Rotors angeordnet sein. Zudem kann der Antriebseinheit ein drehzahladaptiver Drehschwingungstilger, beispielsweise ein Fliehkraftpendel dem Drehschwingungsdämpfer vor- oder nachgeschaltet und/oder dem Rotor vor- oder nachgeschaltet zugeordnet sein und gegebenenfalls radial innerhalb des Rotors oder axial benachbart zu diesem vorgesehen sein. Weiterhin kann eine nass oder trocken betriebene Reibungskupplung der Antriebseinheit nachgeschaltet und gegebenenfalls radial innerhalb des Rotors in dessen axialem Bauraum oder axial beabstandet zu diesem angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer weist zwischen seinem Dämpfereingangsteil und seinem Dämpferausgangsteil eine in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung auf, welche zumindest eine Dämpferstufe mit über den Umfang verteilt angeordneten langen, als Bogenfedern ausgebildeten und/oder kurzen, über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern enthält. Alternativ können Federpakete mit mehreren ineinander geschachtelten Schraubendruckfedern vorgesehen sein.
Die Schwungmasse kann als Schwungscheibe aus einem Ringteil, einem Ringscheibenteil oder aus über den Umfang verteilt angeordneten Ringsegmenten, die ein- oder beidseitig an einem dünnen Scheiben- oder Ringscheibenteil angeordnet sind, gebildet sein.
Die Schwungmasse kann mittels über den Umfang verteilt beispielsweise auf einem vorgegebenen Teilkreis angeordneter Befestigungsschrauben an der Kurbelwelle befestigt sein, wobei das Eingangsteil der Baueinheit mittels einer Zentralschraube an der Schwungmasse befestigt ist. Beispielsweise kann die Schwungmasse hierzu einen axial erweiterten an einer zentralen Ausnehmung zentrierten Ansatz mit einem Innengewinde aufweisen, wobei das Eingangsteil auf der Zentralschraube zentriert und axial zwischen Schwungmasse und Zentralschraube verspannt ist. Eine Übertragung des anliegenden Drehmoments kann mittels eines Formschlusses oder mittels der Klemmwirkung zwischen der Schwungmasse und dem Eingangsteil vorgesehen sein. Alternativ können die Schwungmasse und das Eingangsteil mittels der Zentralschraube an der Kurbelwelle befestigt sein. Hierbei kann der Innenumfang des Rotors an der Schwungmasse zentriert sein.
Alternativ kann die Schwungmasse mittels der Zentralschraube an der Kurbelwelle und das Eingangsteil beispielsweise mittels auf einem Teilkreis angeordneter Befestigungsschrauben an der Schwungmasse befestigt und gegenüber der Schwungmasse zentriert sein.
Das Eingangsteil der Baueinheit, insbesondere ein an der Kurbelwelle oder an der Schwungmasse befestigtes und mit dem Rotor angeordnetes Verbindungsteil kann axial elastisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann an der Kurbelwelle mittels der Zentralschraube oder mittels auf einem Teilkreis angeordneter Befestigungsschrauben eine Mitnehmerscheibe befestigt sein, mit dem eine aus einem axial elastischen Blechteil, mehreren aneinander gelegten Federscheiben oder über den Umfang verteilten Blattfedern oder Blattfederpaketen gebildete sogenannte Flexplate verbunden oder an diesem angelegt ist und radial außen an dem Rotor der Elektromaschine befestigt ist. Beispielsweise kann die Mitnehmerscheibe Teil der separat ausgebildeten Schwungmasse sein. Alternativ kann das axial elastische Eingangsteil mit der Kurbelwelle direkt oder mittels der Mitnehmerscheibe verbunden sein, wobei die Schwungmasse radial außerhalb eines axial elastischen Bereichs des Eingangsteils, beispielsweise radial außen an einer Flexplate beispielsweise ringförmig befestigt ist. Diese Schwungmasse kann beispielsweise axial zu dem Rotor beispielsweise radial Rotor und/oder Stator der Elektromaschine überschneidend angeordnet sein.
In einer ersten Gruppe von Ausführungsformen der vorgeschlagenen Antriebseinheit kann der Rotor beziehungsweise ein mit diesem verbundenes, axial festes oder axial elastisches Scheibenteil das Eingangsteil der Baueinheit bilden und der Drehschwingungsdämpfer dem Rotor nachgeschaltet sein. Hierbei können das Eingangsteil wie beispielsweise ein mit der Kurbelwelle oder der Schwungmasse drehwirksam verbundenes Scheibenteil und ein Dämpfereingangsteil des Drehschwingungsdämpfers einteilig oder getrenntteilig und miteinander verbunden ausgebildet sein. Das Dämpferausgangsteil bildet zugleich das Ausgangsteil der Baueinheit und ist beispielsweise mittels einer Ausgangsnabe mit einer Welle oder einem Wellstumpf einer nachfolgenden Einrichtung des Hybridantriebsstrangs, beispielsweise einer Trennkupplung, einem Getriebe oder dergleichen drehschlüssig verbunden.
In einer zweiten Gruppe von Ausführungsformen der vorgeschlagenen Antriebseinheit ist der Drehschwingungsdämpfer dem Rotor der Elektromaschine vorgeschaltet und das Dämpfereingangsteil bildet zugleich einteilig oder getrenntteilig in Verbindung mit einem mit dem Rotor verbundenen Scheibenteil das Eingangsteil der Baueinheit. Das Dämpferausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers ist hierbei drehschlüssig mit dem Rotor verbunden. Beispielsweise kann das Dämpferausgangsteil oder ein mit dem Rotor und dem Dämpferausgangsteil verbundenes Scheibenteil eine Ausgangsnabe zur drehschlüssigen Verbindung der Baueinheit mit dem nachfolgenden Teil des Hybridantriebsstrangs aufweisen.
Je nach Dicht- und Kühlungskonzept der Brennkraftmaschine und der Baueinheit mit der Elektromaschine und dem Drehschwingungsdämpfer können unterschiedliche Dichtungen zwischen den Gehäusen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine, der Kurbelwelle und dem ersten Gehäuse und/oder dem zweiten Gehäuse und dem nachfolgenden Hybridantriebsstrang sowie dem ersten Gehäuse vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Dichtkonzept der Brennkraftmaschine unabhängig von der Baueinheit ausgebildet sein und eine Abdichtung zwischen der Kurbelwelle und dem ersten Gehäuse vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Baueinheit nach außen abgedichtet sein und separat gekühlt und geschmiert werden oder trocken betrieben werden. Hierzu kann eine separate Abdichtung nach außen weggelassen sein. Alternativ kann die Baueinheit zusammen mit einem nachfolgenden Getriebe gegebenenfalls mit einer zwischengeschalteten Trennkupplung gekühlt und geschmiert werden, so dass eine Abdichtung des zweiten Gehäuses nach außen und eine Verbindung zu einem Getriebegehäuse ausgebildet ist. Das zweite Gehäuse und das Getriebegehäuse können dabei gemeinsam ausgebildet sein.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 13 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese zeigen:

1 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, schematisch im Schnitt dargestellten Antriebseinheit,
2 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber der Antriebseinheit der 1 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung,
3 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 und 2 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit axial elastischem Eingangsteil,
4 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 3 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit axial elastischem Eingangsteil,
5 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 4 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit axial elastischem Eingangsteil,
6 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 5 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung,
7 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 6 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung,
8 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 7 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit dem Rotor vorgeschaltetem Drehschwingungsdämpfer,
9 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 8 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit dem Rotor vorgeschaltetem Drehschwingungsdämpfer,
10 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 9 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit dem Rotor vorgeschaltetem Drehschwingungsdämpfer,
11 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 10 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit dem Rotor vorgeschaltetem Drehschwingungsdämpfer,
12 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 11 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit dem Rotor vorgeschaltetem Drehschwingungsdämpfer und
13 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber den Antriebseinheiten der 1 bis 12 abgeänderten Antriebseinheit in schematischer Schnittdarstellung mit dem Rotor vorgeschaltetem Drehschwingungsdämpfer.

Die 1 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Antriebseinheit 100 mit der Brennkraftmaschine 101, der Schwungmasse 102 und der aus der Elektromaschine 104 und dem Drehschwingungsdämpfer 105 gebildeten Baueinheit 103.
Die Schwungmasse 102 ist als Schwungscheibe ausgebildet und mittels der auf einem vorgebebenen Teilkreis über den Umfang verteilt angeordneten Befestigungsschrauben 106 mit der Kurbelwelle 107 der Brennkraftmaschine 101 verschraubt. Die Schwungmasse 102 weist den axial erweiterten Ansatz 109 auf, der in die Zentralöffnung 108 der Kurbelwelle 107 eingreift und die Schwungmasse 102 gegenüber der Kurbelwelle 107 zentriert.
Das Gehäuse 110 der Baueinheit 103 ist radial außerhalb der Schwungmasse 102 mit dem Gehäuse 111 der Brennkraftmaschine mittels nicht dargestellter Schrauben verbunden und an diesem zentriert. Das Eingangsteil 112 der Baueinheit 103 enthält das starre, radial außen mit dem Rotor 117 der Elektromaschine 104 verbundene Scheibenteil 114. Das Scheibenteil 114 ist radial innen mittels der Zentralschraube 115 gegen die Schwungmasse 102 axial vorgespannt und weist gegebenenfalls einen Formschluss gegenüber dieser auf. Die Zentralschraube 115 ist mit dem Innengewinde 116 der Schwungmasse 102 verschraubt.
Zur Einhaltung eines vorgegebenen Luftspalts 113 zwischen dem Rotor 117 und dem mit dem Gehäuse 110 verbundenen Stator 118 ist das Scheibenteil 114 gegenüber der Schwungmasse 102 mittels der Zentralschraube 115 und damit über die Toleranzkette der Schwungmasse 102 über die Kurbelwelle 107 zum Gehäuse 111 gegenüber dem Stator 118 zentriert.
Das Eingangsteil 112 nimmt - wie hier gezeigt - an dem Scheibenteil 114 das Dämpfereingangsteil 119 des hier der Elektromaschine 104 nachgeschalteten Drehschwingungsdämpfers 105 drehfest auf. Das Dämpferausgangsteil 120 ist mit der Ausgangsnabe 121 verbunden. In Umfangsrichtung zwischen dem Dämpfereingangsteil 119 und dem Dämpferausgangsteil 120 und von diesen in Umfangsrichtung beaufschlagt ist die Federeinrichtung 122 angeordnet. Die Federeinrichtung 122 enthält die über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern 123, beispielsweise auf ihren Einsatzdurchmesser vorgebogene Bogenfedern.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Antriebseinheit 100 ist die Brennkraftmaschine 101 gegenüber der Kurbelwelle 107 nicht abgedichtet. Hingegen ist die Baueinheit 103 nach außen mittels der zwischen dem axial zwischen der Schwungmasse 102 und dem Scheibenteil 114 angeordneten Gehäuseabschnitt 125 an seinem Innenumfang und dem Absatz 126 des Scheibenteils 114 mittels der Dichtung 127 einerseits und mittels der zwischen dem Innenumfang des Flanschteils 128 und der Ausgangsnabe 121 angeordneten Dichtung 129 andererseits abgedichtet. Die Lagerung 130 der Ausgangsnabe 121 an dem Gehäuse 110 erfolgt verdrehbar mittels eines axialen Festlagers, beispielsweise eines Rillenkugellagers.
Die Montage der Baueinheit 103 an dem Gehäuse 111 erfolgt durch Verbindung der Gehäuse 110, 111 radial außerhalb der Schwungmasse 102 und durch Verschrauben der Zentralschraube 115 mit der an der Kurbelwelle 107 vormontierten Schwungmasse 102. Die Verbindung der Antriebseinheit 100 mit dem nachfolgenden Teil des Hybridantriebsstrangs erfolgt durch Fügen der Verzahnung zwischen der Ausgangsnabe 121 und einem komplementär verzahnten Teil einer Welle oder Wellenstumpfs. Die 2 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten, der Antriebseinheit 100 der 1 ähnliche Antriebseinheit 200 in schematischer Schnittdarstellung. Im Unterschied zur der Antriebseinheit 100 weist die Antriebseinheit 200 das axial flexibel ausgebildete Eingangsteil 212 der Baueinheit 203 beispielsweise zum Ausgleich von Axial-, Taumel- und/oder Schirmschwingungen der Kurbelwelle 207 der nicht im Detail dargestellten Brennkraftmaschine auf. Hierzu erfolgt die Anbindung des Rotors 217 der Elektromaschine 204 mittels der Mitnehmerscheibe 231, die an ihrem Innenumfang mittels des Zentrierbunds 232 an der Schwungmasse 202 zentriert aufgenommen und mittels der mit der Schwungmasse 202 verschraubten Zentralschraube 215 axial gegen die Schwungmasse 202 vorgespannt und gegebenenfalls mit dieser drehschlüssig verbunden ist. Die Schwungmasse 202 ist mit der Kurbelwelle 207 mittels der Befestigungsschrauben 206 verschraubt.
An der Mitnehmerscheibe 231 ist mittels der Befestigungsschrauben 234 das Scheibenteil 214 mit dem axial flexiblen Verbindungsteil 233 fest aufgenommen und radial außen mit dem Rotor 217 fest verbunden. Auf diese Weise ist der Rotor 217 axial elastisch und drehfest mit der Kurbelwelle 207 gekoppelt. Die Lagerung 230 des Rotors 217 gegenüber dem Gehäuse 210 der Elektromaschine 204 erfolgt mittels des radial nach innen erstreckten Flanschteils 236.
Das Dämpfereingangsteil 219 des Drehschwingungsdämpfers 205 ist mit dem axial festen Bereich des Scheibenteils 214 verbunden. Dabei werden in den Drehschwingungsdämpfer 205 eingetragene Axialschwingungen zwischen dem Dämpfereingangsteil 219, dem Dämpferausgangsteil 220 und der Federeinrichtung 222 ausgeglichen.
Die 3 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Antriebseinheit 300 in schematischer Schnittdarstellung. Im Unterschied zu der Antriebseinheit 200 der 2 ist die Schwungmasse 302 der Antriebseinheit 300 ringförmig ausgebildet und dem axial flexibel ausgebildeten Eingangsteil 312 der Baueinheit 303 nachgeschaltet sowie innerhalb des Gehäuses 310 der Elektromaschine 304 beziehungsweise der Baueinheit 303 angeordnet. Hierzu ist an der Kurbelwelle 307 der nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine die Mitnehmerscheibe 331 mittels der mit der Kurbelwelle 307 verschraubten Zentralschraube 315 gegebenenfalls formschlüssig axial vorgespannt befestigt. An der Mitnehmerscheibe 331 ist mittels der Befestigungsschrauben 334 das Scheibenteil 314 mit dem axial elastischen Verbindungsteil 333 verbunden. Radial außerhalb des Verbindungsteils 333 ist die ringförmige Schwungmasse 302 mit dem Rotor 317 der Elektromaschine 304 und dem Scheibenteil 314 verbunden beispielsweise mittels der Niete 335 vernietet.
Das Dämpfereingangsteil 319 des Drehschwingungsdämpfers 305 ist an der der Verbindung des Rotors 317 mit dem Scheibenteil 314 abgewandten Seite mit dem mit dem Rotor 317 verbundenen Flanschteil 336 verbunden. Das Flanschteil 336 und damit der Rotor 317 sind mittels der Lagerung 330, beispielsweise wie hier gezeigt mittels des axialen Festlagers an dem Gehäuse 310 verdrehbar gelagert, so dass eine Dämpfung der an der Kurbelwelle 307 gegebenenfalls anliegenden Axialschwingungen innerhalb des Verbindungsteils 333 erfolgt.
Die 4 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Antriebseinheit 400 in schematischer Schnittdarstellung. Im Unterschied zu der Antriebseinheit 300 der 3 ist die Schwungmasse 402 außerhalb des Gehäuses 410 angeordnet und direkt mit der mittels der Zentralschraube 415 an der Kurbelwelle 407 befestigten Mitnehmerscheibe 431 verbunden, beispielsweise wie hier gezeigt verschweißt. Die Anbindung des Rotors 417 an die Mitnehmerscheibe 431 erfolgt mittels des Eingangsteils 412, welches das starre Scheibenteil 414 mit dem axial elastischen Verbindungsteil 433 enthält. Das Dämpfereingangsteil 419 ist entsprechend dem Dämpfereingangsteil 219 der 2 mit dem starren Teil des Scheibenteils 414 verbunden.
Die 5 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Antriebseinheit 500 in schematischer Schnittdarstellung. Im Unterschied zu der Antriebseinheit 300 der 3 mit dem nach außen abgedichteten Gehäuse 310 der Baueinheit 303 ist die Brennkraftmaschine 501 zwischen der Kurbelwelle 507 und dem Gehäuse 511 mittels der Dichtung 524 abgedichtet, so dass eine Dichtung des Gehäuses 510 gegenüber der Mitnehmerscheibe 331 wie in 3 gezeigt entfallen kann und lediglich die Dichtung 529 zwischen dem Gehäuse 510 und der Welle 537 vorgesehen ist.
Die 6 zeigt die gegenüber der Antriebseinheit 100 der 1 leicht abgeänderte Antriebseinheit 600 mit entsprechend der Antriebseinheit 500 der 5 entsprechend geändertem Dichtkonzept mit der Dichtung 624 zwischen dem Gehäuse 611 der Brennkraftmaschine 601 und der Kurbelwelle 607 bei weggelassener Dichtung zwischen Gehäuse 610 und Rotor 617, so dass der Gehäuseabschnitt 125 der 1 entfallen kann.
Die 7 zeigt die gegenüber der Antriebseinheit 400 der 4 leicht abgeänderte Antriebseinheit 700 mit entsprechend der Antriebseinheit 500 der 5 geändertem Dichtkonzept mit der Dichtung 724 zwischen dem Gehäuse 711 der Brennkraftmaschine 701 und der Kurbelwelle 707 bei weggelassener Dichtung zwischen dem Gehäuse 710 und der Mitnehmerscheibe 731, so dass auch der Gehäuseabschnitt zur Abdichtung des Gehäuses 710 gegenüber der Mitnehmerscheibe 731 entfallen kann und die Schwungmasse 702 zumindest radial außen axial in Richtung Baueinheit 703 erweitert werden kann.
Die 8 bis 13 zeigen jeweils den oberen Teil von um die Drehachse d angeordneten Antriebseinheiten 800, 900,1000, 1100, 1200, 1300, bei denen im Gegensatz zu den Antriebseinheiten 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 der 1 bis 7 der Drehschwingungsdämpfer 805, 905, 1005, 1105, 1205, 1305 der Elektromaschine 804, 904, 1004, 1104, 1204, 1304 vorgeschaltet ist, in schematischer Schnittdarstellung. Dies bedeutet, dass das Dämpfereingangsteil 819, 919, 1019, 1119, 1219, 1319 das Eingangsteil 812, 912, 1012, 1112, 1212, 1312 der Baueinheit 803, 903, 1003, 1103, 1203, 1303 bildet.
Die Antriebseinheiten 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300 unterscheiden sich zumindest in den nachfolgend beschriebenen Merkmalen voneinander.
Die Antriebseinheit 800 der 8 weist die Schwungmasse 802 auf, die mittels der Zentralschraube 815 mit der Kurbelwelle 807 verbunden ist. Das Dämpfereingangsteil 819 ist mit der Schwungmasse 802 fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder vernietet.
Das Dämpferausgangsteil 820 ist mit dem Flanschteil 836 fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder vernietet. Das Flanschteil 836 ist radial außen mit dem Rotor 817 und radial innen mit der Ausgangsnabe 821 verbunden wie beispielsweise verschweißt.
Im Unterschied zu der Antriebseinheit 800 der 8 weist die Antriebseinheit 900 der 9 die Mitnehmerscheibe 931, die mittels der Zentralschraube 915 mit der Kurbelwelle verbunden ist, auf. Mit der Mitnehmerscheibe 931 ist die Schwungmasse 902 verschweißt und das Dämpfereingangsteil 919 ist mittels der Befestigungsschrauben 934 mit der Mitnehmerscheibe 931 verschraubt.
Der Rotor 917, das mit diesem verbundene Flanschteil 936 und die Ausgangsnabe 921 sind gegen das Dämpfereingangsteil 919 axial mittels des Federelements 938 vorgespannt, so dass die Dichtung 929 zwischen der Ausgangsnabe 921 und der Ringbord 939 der Welle 937 axial vorgespannt ist.
Angelehnt an die Antriebseinheit 100 der 1 weist die Antriebseinheit 1000 der 10 die direkt mittels der Befestigungsschrauben 1006 an der Kurbelwelle 1007 befestigte Schwungmasse 1002 auf, an der das aus dem Dämpfereingangsteil 1019 gebildete Eingangsteil 1012 mittels der Zentralschraube 1015 aufgenommen ist.
Die Antriebseinheit 1100 der 11 ist mit Unterschied des Dichtkonzepts der Antriebseinheit 900 der 9 ähnlich. Entsprechend der Unterschiede im Dichtkonzept zwischen den Antriebseinheiten 100, 600 der 1 und 6 weist die Antriebseinheit 900 keine Dichtung zwischen Kurbelwelle 907 und dem nicht dargestellten Gehäuse der Brennkraftmaschine auf, während die Antriebseinheit 1100 die Dichtung 1124 zwischen der Kurbelwelle 1107 und dem Gehäuse 1111 aufweist und eine Abdichtung zwischen der Mitnehmerscheibe 1131 und dem Gehäuse 1110 entfallen kann.
In derselben Weise weisen die Antriebseinheiten 1200, 1300 der 12 und 13 im Gegensatz zu den ansonsten ähnlichen Antriebseinheiten 1000, 800 der 10 und 8 jeweils zwischen der Kurbelwelle 1207, 1307 und dem Gehäuse 1211, 1311 die Dichtung 1224, 1324 auf, so dass die jeweilige Dichtung zwischen Gehäuse 1210, 1310 und dem Dämpfereingangsteil 1219 beziehungsweise der Kurbelwelle 1307 sowie der radial nach innen erweiterte Gehäuseabschnitt des Gehäuses 1210, 1310 entfallen kann.
Bezugszeichenliste

100: Antriebseinheit
101: Brennkraftmaschine
102: Schwungmasse
103: Baueinheit
104: Elektromaschine
105: Drehschwingungsdämpfer
106: Befestigungsschraube
107: Kurbelwelle
108: Zentralöffnung
109: Ansatz
110: Gehäuse
111: Gehäuse
112: Eingangsteil
113: Luftspalt
114: Scheibenteil
115: Zentralschraube
116: Innengewinde
117: Rotor
118: Stator
119: Dämpfereingangsteil
120: Dämpferausgangsteil
121: Ausgangsnabe
122: Federeinrichtung
123: Schraubendruckfeder
125: Gehäuseabschnitt
126: Absatz
127: Dichtung
128: Flanschteil
129: Dichtung
130: Lagerung
200: Antriebseinheit
202: Schwungmasse
203: Baueinheit
204: Elektromaschine
205: Drehschwingungsdämpfer
206: Befestigungsschraube
207: Kurbelwelle
210: Gehäuse
212: Eingangsteil
214: Scheibenteil
215: Zentralschraube
217: Rotor
219: Dämpfereingangsteil
220: Dämpferausgangsteil
222: Federeinrichtung
230: Lagerung
231: Mitnehmerscheibe
232: Zentrierbund
233: Verbindungsteil
234: Befestigungsschraube
236: Flanschteil
300: Antriebseinheit
302: Schwungmasse
303: Baueinheit
304: Elektromaschine
305: Drehschwingungsdämpfer
307: Kurbelwelle
310: Gehäuse
312: Eingangsteil
314: Scheibenteil
315: Zentralschraube
317: Rotor
319: Dämpfereingangsteil
330: Lagerung
331: Mitnehmerscheibe
333: Verbindungsteil
334: Befestigungsschraube
335: Niet
336: Flanschteil
400: Antriebseinheit
402: Schwungmasse
407: Kurbelwelle
410: Gehäuse
412: Eingangsteil
414: Scheibenteil
415: Zentralschraube
417: Rotor
419: Dämpfereingangsteil
431: Mitnehmerscheibe
433: Verbindungsteil
500: Antriebseinheit
501: Brennkraftmaschine
507: Kurbelwelle
510: Gehäuse
511: Gehäuse
524: Dichtung
529: Dichtung
537: Welle
600: Antriebseinheit
601: Brennkraftmaschine
607: Kurbelwelle
610: Gehäuse
611: Gehäuse
617: Rotor
624: Dichtung
700: Antriebseinheit
701: Brennkraftmaschine
702: Schwungmasse
703: Baueinheit
707: Kurbelwelle
710: Gehäuse
711: Gehäuse
724: Dichtung
731: Mitnehmerscheibe
800: Antriebseinheit
802: Schwungmasse
803: Baueinheit
804: Elektromaschine
805: Drehschwingungsdämpfer
807: Kurbelwelle
812: Eingangsteil
815: Zentralschraube
817: Rotor
819: Dämpfereingangsteil
820: Dämpferausgangsteil
821: Ausgangsnabe
836: Flanschteil
900: Antriebseinheit
902: Schwungmasse
903: Baueinheit
904: Elektromaschine
905: Drehschwingungsdämpfer
907: Kurbelwelle
912: Eingangsteil
915: Zentralschraube
917: Rotor
919: Dämpfereingangsteil
921: Ausgangsnabe
929: Dichtung
931: Mitnehmerscheibe
934: Befestigungsschraube
936: Flanschteil
937: Welle
938: Federelement
939: Ringbord
1000: Antriebseinheit
1002: Schwungmasse
1003: Baueinheit
1004: Elektromaschine
1005: Drehschwingungsdämpfer
1006: Befestigungsschraube
1007: Kurbelwelle
1012: Eingangsteil
1015: Zentralschraube
1019: Dämpfereingangsteil
1100: Antriebseinheit
1103: Baueinheit
1104: Elektromaschine
1105: Drehschwingungsdämpfer
1107: Kurbelwelle
1110: Gehäuse
1111: Gehäuse
1112: Eingangsteil
1119: Dämpfereingangsteil
1124: Dichtung
1131: Mitnehmerscheibe
1200: Antriebseinheit
1203: Baueinheit
1204: Elektromaschine
1205: Drehschwingungsdämpfer
1207: Kurbelwelle
1210: Gehäuse
1211: Gehäuse
1212: Eingangsteil
1219: Dämpfereingangsteil
1224: Dichtung
1300: Antriebseinheit
1303: Baueinheit
1304: Elektromaschine
1305: Drehschwingungsdämpfer
1307: Kurbelwelle
1310: Gehäuse
1311: Gehäuse
1312: Eingangsteil
1319: Dämpfereingangsteil
1324: Dichtung
d: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10025853 A1 [0002]

Claims

Antriebseinheit (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300) insbesondere für einen hybridischen Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine (101, 601, 701) mit einem ersten Gehäuse (111, 511, 611, 711, 1111, 1211, 1311) und einer Kurbelwelle (107, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807, 907, 1007, 1107, 1207, 1307) und einer Elektromaschine (104, 204, 304, 804, 904, 1004, 1104, 1204, 1304) mit einem zweiten Gehäuse (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 1110, 1210, 1310) und einem Rotor (117, 217, 317, 417, 617, 817, 917), wobei die beiden Gehäuse (110, 111, 210, 310, 410, 510, 511, 610, 611, 710, 711, 1110, 1111, 1210, 1211, 1310, 1311) miteinander fest sowie Kurbelwelle (107, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807, 907, 1007, 1107, 1207, 1307) und Rotor (117, 217, 317, 417, 617, 817, 917) miteinander drehschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Kurbelwelle (107, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807, 907, 1007, 1107, 1207, 1307) zentriert eine Schwungmasse (102, 202, 302, 402, 702, 802, 902, 1002) befestigt und ein Eingangsteil (112, 212, 312, 412, 812, 912, 1012, 1112, 1312) einer aus der Elektromaschine (104, 204, 304, 804, 904, 1004, 1104, 1204, 1304) und einem Drehschwingungsdämpfer (105, 205, 305, 805, 905, 1005, 1105, 1205, 1305) gebildeten Baueinheit (103, 203, 303, 703, 803, 903, 1003, 1103, 1203, 1303) drehfest aufgenommen ist.
Antriebseinheit (100, 200, 1000, 1200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (102, 202, 1002) mittels über den Umfang verteilt angeordneter Befestigungsschrauben (106, 206, 1006) und das Eingangsteil (112, 212, 1012, 1212) mittels einer Zentralschraube (115, 215, 1015) der Kurbelwelle (107, 207, 1007, 1207) drehschlüssig zugeordnet ist.
Antriebseinheit (300, 400, 500, 700, 800, 900, 1100, 1300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (302, 402, 702, 802, 902) und das Eingangsteil (312, 412, 812, 912, 1112, 1312) mittels einer Zentralschraube (315, 415, 815, 915) an der Kurbelwelle (307, 407, 507, 707, 807, 907, 1107, 1307) befestigt sind.
Antriebseinheit (400, 700, 800, 900, 1100, 1300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (402, 702, 802, 902) mittels einer Zentralschraube (415, 815, 915) an der Kurbelwelle (407, 707, 807, 907, 1107, 1307) und das Eingangsteil (412, 812, 912, 1112, 1312) an der Schwungmasse (402, 702, 802, 902) befestigt ist.
Antriebseinheit (200, 300, 400, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil (212, 312, 412) axial elastisch ausgebildet ist.
Antriebseinheit (300, 500) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das axial elastische Eingangsteil (312) mit der Kurbelwelle (307, 507) verbunden ist und die Schwungmasse (302) radial außerhalb eines axial elastischen Verbindungsteils (333) des Eingangsteils (312) angeordnet ist.
Antriebseinheit (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (117, 217, 317, 417, 617) mit dem Eingangsteil (112, 212, 312, 412) der Baueinheit (103, 203, 303, 703) verbunden ist und der Drehschwingungsdämpfer (105, 205, 305) dem Rotor (117, 217, 317, 617) nachgeschaltet ist.
Antriebseinheit (800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer (805, 905, 1005, 1105, 1205, 1305) das Eingangsteil (812, 912, 1012, 1112, 1212, 1312) bildet und dem Rotor (817, 917) vorgeschaltet ist.
Antriebseinheit (500, 600, 700, 1100, 1200, 1300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine zwischen Kurbelwelle (507, 607, 707, 1107, 1207, 1307) und erstem Gehäuse (511, 611, 711, 1111, 1211, 1311) abgedichtet ist.
Antriebseinheit (100, 200, 300, 400, 800, 900, 1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (103, 203, 303, 803, 903, 1003) nach außen abgedichtet ist.