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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine derartige Drehmomentübertragungsvorrichtung ist beispielsweise aus
DE 10 2010 054 545 A1 bekannt. Darin wird eine Drehmomentübertragungsvorrichtung beschrieben, die zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Fahrzeugkupplung oder einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes angeordnet ist und ein Zweimassenschwungrad und einen elektrischen Antrieb umfasst. Eine Trennkupplung ist zwischen dem Zweimassenschwungrad und dem elektrischen Antrieb angeordnet. Das Zweimassenschwungrad ist ausgangsseitig über einen Abtriebsflansch mit einer Steckverzahnung an eine Nabe drehmomentübertragend angeschlossen. Die Nabe ist über die Trennkupplung mit dem elektrischen Antrieb verbunden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung einfacher und kostengünstiger aufzubauen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung soll bauraumsparender aufgebaut werden. Weiterhin soll die Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung vereinfacht werden.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement, aufweisend einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse drehbaren Dämpfereingang und einem gegenüber diesem entgegen der Wirkung wenigstens eines Federelements begrenzt verdrehbaren Dämpferausgang, einen von einem Fluid versorgten Elektromotor mit einem Stator und einem gegenüber diesem um die Drehachse drehbaren Rotor gelöst, wobei der Drehschwingungsdämpfer dämpferausgangsseitig über eine drehmomentübertragende axiale Steckverzahnung formschlüssig mit einem mit dem Rotor drehfest verbundenen Anschlussbauteil verbunden ist. Dadurch kann der Bauraum der Drehmomentübertragungsvorrichtung verringert werden. Weiterhin kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung kostengünstiger und einfacher aufgebaut und zusammengebaut werden.
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Der Dämpferausgang kann über die Steckverzahnung, bis auf das innerhalb von der Steckverzahnung toleranzbedingt vorhandene Verdrehspiel, drehfest mit dem Anschlussbauteil verbunden sein. Die Steckverzahnung kann über wenigstens ein Vorspannelement umfangsseitig verspannt sein. Die Steckverzahnung kann über ein Sicherungselement, insbesondere ein federndes Sicherungselement, axial festgelegt sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet sein. Der Antriebsstrang kann ein Hybridantriebsstrang sein. Der Elektromotor kann ein weiteres Antriebselement sein und ein weiteres Antriebsdrehmoment bereitstellen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann in einem Hybridmodul angeordnet sein.
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Der Dämpfereingang kann mit einer Schwungscheibe verbunden, beispielsweise vernietet, sein. Die Schwungscheibe kann mit dem Antriebselement verbunden, insbesondere verschraubt, sein. Das Abtriebselement kann mit einem Abtriebsbauteil verbunden sein.
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Der Dämpfereingang kann ein Federhalteelement zumindest zur radialen und/oder axialen Sicherung des Federelements aufweisen. Das Federelement kann als Druckfeder oder Bogenfeder ausgeführt sein. Es können umfangsseitig mehrere Federelemente angeordnet sein.
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Der Dämpferausgang kann einen Dämpferflansch aufweisen, der unmittelbar mit dem Federelement in Eingriff steht. Der Dämpferausgang kann ein mit dem Dämpferflansch verbundenes Bauteil aufweisen. Die Steckverzahnung kann unmittelbar an dem Dämpferflansch oder einem damit drehfest verbunden Bauteil angeordnet sein.
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Der Elektromotor kann wirksam zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und dem Abtriebselement angeordnet sein. Der Rotor kann mit einem Rotorträger drehfest verbunden sein und über diesen gelagert sein. Das Anschlussbauteil kann einteilig mit dem Rotorträger ausgeführt sein. Der Rotorträger kann mit dem Anschlussbauteil fest verbunden, insbesondere vernietet, sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Anschlussbauteil einen axialen Abschnitt mit einer Außenverzahnung aufweist, die zur Ausbildung der Steckverzahnung formschlüssig in eine Innenverzahnung an einem axialen Abschnitt des Dämpferausgangs eingreift. Dadurch kann die Steckverzahnung auf geringem Bauraum angeordnet werden. Die an der Steckverzahnung beteiligten Bauteile können kostengünstiger ausgeführt werden. Auch kann die Steckverzahnung durch eine Innenverzahnung an einem axialen Abschnitt des Anschlussbauteils und einer Außenverzahnung an einem axialen Abschnitt des Dämpferausgangs gebildet sein.
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Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn dämpferausgangsseitig Fluidleitmittel angeordnet sind, die das den Elektromotor versorgende Fluid lenken. Dadurch kann der Elektromotor zuverlässig mit dem Fluid versorgt werden. Die Fluidleitmittel können zumindest abschnittsweise radial überlappend zu der Steckverzahnung angeordnet sein. Die Fluidleitmittel können axial neben der Steckverzahnung angeordnet sein.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fluidleitmittel wenigstens ein Fluidleitelement umfassen, das den Fluidstrom in Richtung zu dem Drehschwingungsdämpfer und/oder Elektromotor führt. Das Fluidleitelement kann eine Durchgangsbohrung, insbesondere eine Zentralbohrung, sein. Das Fluidleitelement kann eine axiale Anprägung sein. Das Fluidleitelement kann an dem Dämpferausgang, dem Anschlussbauteil oder dem Rotorträger ausgeführt sein. Das Fluid kann über das Abtriebsbauteil eingeleitet werden.
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Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Fluidleitelement einteilig mit dem Anschlussbauteil ausgeführt ist. Auch kann das Fluidleitelement getrennt von dem Anschlussbauteil ausgeführt sein. Das Fluidleitelement kann mit dem Anschlussbauteil fest verbunden, insbesondere vernietet, sein. Das Fluidleitelement kann an dem Rotorträger ausgeführt sein. Das Fluidleitelement kann auch an dem Abtriebsbauteil ausgeführt sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erster Strömungszweig, um das Fluid zu dem Federelement zu leiten und ein zweiter Strömungszweig, um das Fluid zu dem Rotor zu leiten, ausgebildet ist. Auch kann der erste und/oder zweite Strömungszweig das Fluid von dem jeweiligen Bauteil wegführen. Der erste Strömungszweig kann durch ein erstes Fluidleitelement und der zweite Strömungszweig durch ein zweites Fluidleitelement aufgebaut werden.
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Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn der erste Strömungszweig radial innerhalb von der Steckverzahnung und der zweite Strömungszweig radial außerhalb von der Steckverzahnung verläuft. Auch kann der erste Strömungszweig radial außerhalb von der Steckverzahnung und der zweite Strömungszweig radial innerhalb von der Steckverzahnung verlaufen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein dritter Strömungszweig ausgeführt ist, der das Fluid axial neben dem ersten und/oder zweiten Strömungszweig und getrennt von diesen führt. Der zweite und dritte Strömungszweig können das Fluid zu dem Elektromotor oder von diesem weg führen. Der zweite und dritte Strömungszweig können zueinander parallel verlaufen. Der zweite Strömungszweig kann auf einer axialen Seite des Rotorträgers und der dritte Strömungszweig auf der gegenüberliegenden axialen Seite des Rotorträgers verlaufen.
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Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Fluidleitelement ein erstes Fluidleitelement ist, um den ersten Strömungszweig zu bewirken, weiterhin ein zweites Fluidleitelement, um den zweiten Strömungszweig zu bewirken und ein drittes Fluidleitelement, um den dritten Strömungszweig zu bewirken, angeordnet sind. Wenigstens zwei aus dem ersten, zweiten und dritten Fluidleitelement können an einem Bauteil, beispielsweise an dem Anschlussbauteil, dem Rotorträger oder dem Abtriebsbauteil, angeordnet sein.
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Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Drehschwingungsdämpfer unmittelbar mit dem Antriebselement verbunden ist.
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Das Federelement kann radial innerhalb von dem Rotor und/oder axial überlappend zu diesem angeordnet sein. Die Steckverzahnung kann axial überlappend zu dem Rotor und radial innerhalb von dem Federelement angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann als erste vormontierte Baugruppe mit dem Antriebselement und der Rotor als zweite vormontierte Baugruppe mit dem Abtriebselement verbunden sein. Die Steckverzahnung kann die Schnittstelle zwischen der ersten und zweiten vormontierten Baugruppe bilden. Dadurch kann die Montage von Antriebselement und Abtriebselement einfach erfolgen. Die Anzahl der Montageschritte wird verringert.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Einen Halbschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung aus 1 in einem vormontierten Zustand.
- 3: Einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung aus 1.
- 4: Einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 5: Einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung aus 4.
- 6: Einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 7: Einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung aus 6.
- 8: Einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 9: Einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung aus 8.
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1 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs zur Drehmomentübertragung zwischen einem Antriebselement 12 und einem Abtriebselement 14 angeordnet. Das Antriebselement 12 kann als Verbrennungsmotor und das Abtriebselement 14 als Getriebe ausgeführt sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 weist einen Drehschwingungsdämpfer 16 zur Verringerung von Drehschwingungen des Antriebselements 12 auf. Der Drehschwingungsdämpfer 16 umfasst einen um eine Drehachse 18 drehbaren Dämpfereingang 20, der mit einer Schwungscheibe 22 verbunden, beispielsweise vernietet, ist. Die Schwungscheibe 22 ist mit dem Antriebselement 12, beispielsweise mit einer Kurbelwelle 24 des als Verbrennungsmotor ausgeführten Antriebselements 12, verschraubt.
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Der Drehschwingungsdämpfer 16 kann trocken laufend oder nass laufend ausgeführt sein. Der Elektromotor 38 und der Drehschwingungsdämpfer 16 können mit dem gleichen Fluid versorgt werden. Ist der Drehschwingungsdämpfer 16 trocken ausgeführt, kann das Federelement 26 wenigstens in einem Dämpferinnenraum, der mit einem von dem Fluid getrennten Schmiermittel, beispielsweise einem Schmierfett, befüllbar ist, angeordnet sein.
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Axial neben der Schwungscheibe 22 sind Federelemente 26, beispielsweise Bogenfedern oder Druckfedern angeordnet, über die eine Drehmomentübertragung zwischen dem Dämpfereingang 20 und einem Dämpferausgang 28 erfolgt. Der Dämpfereingang 20 umfasst ein Federhalteelement 30, das die Federelemente 26 radial und axial sichert. Das Federhalteelement 30 ist mit der Schwungscheibe 22 vernietet. Weiterhin umfasst der Dämpfereingang 20 ein Mitnehmerblech 32, das mit der Schwungscheibe 22 radial innerhalb von der Verbindung zwischen der Schwungscheibe 22 und dem Federhalteelement 30 mit der Schwungscheibe 22 vernietet ist.
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Der Dämpferausgang 28 umfasst einen Dämpferflansch 34, der mit den Federelementen 26 in Eingriff steht. Der Dämpferflansch 34 ist axial zwischen dem Federhalteelement 30 und dem Mitnehmerblech 32 angeordnet. Zwischen dem Dämpferflansch 34 und dem Mitnehmerblech 32 ist eine Tellerfeder 36 und zwischen dem Dämpferflansch 34 und dem Federhalteelement 30 eine weitere Tellerfeder 36 eingebracht. Dadurch kann der Dämpferflansch 34 axial zentriert werden.
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Radial außerhalb von den Federelementen 26 ist ein Elektromotor 38, aufweisend einen festgelegten Stator 40, der beispielsweise mit einem Getriebegehäuse fest verbunden ist, und einen gegenüber diesem um die Drehachse 18 drehbaren Rotor 42, der über einen Rotorträger 44 dämpferausgangsseitig angebunden ist. Der Rotorträger 44 erstreckt sich axial neben dem Drehschwingungsdämpfer 16 und ist radial innen mit einem Anschlussbauteil 46 drehfest verbunden, hier insbesondere vernietet. Weiterhin ist der Rotorträger 44 mit einem Abtriebsbauteil 48, beispielsweise einer Abtriebsnabe oder einer Abtriebswelle, verschweißt.
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Der Drehschwingungsdämpfer 16 ist dämpferausgangseitig mit dem Anschlussbauteil 46 über eine drehmomentübertragende axiale Steckverzahnung 50 verbunden. Dadurch kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 kostengünstiger und einfacher ausgeführt werden. Die Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 wird vereinfacht.
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Das Anschlussbauteil 46 weist einen axialen Abschnitt 52 auf, an dem eine Außenverzahnung zur Bildung der Steckverzahnung 50 angebracht ist. Der Dämpferflansch 34 weist eine Innenverzahnung an einem axialen Abschnitt 54 auf, der formschlüssig mit dem Anschlussbauteil 46 über die Steckverzahnung 50 verbunden ist. Die Steckverzahnung 50 ermöglicht eine axiale Verschiebung zwischen dem Drehschwingungsdämpfer 16 und dem Anschlussbauteil 46.
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2 zeigt einen Halbschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus 1 in einem vormontierten Zustand. Der Drehschwingungsdämpfer 16 ist mit der Schwungscheibe 22, die wiederum mit dem Antriebselement 12 verschraubt ist, als erste vormontierte Baugruppe 56 verbunden. Das Anschlussbauteil 46 ist mit dem Rotorträger 44, dem Elektromotor 38 und dem Abtriebsbauteil 48 als zweite vormontierte Baugruppe 58 verbunden.
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Die erste und zweite vormontierte Baugruppe 56, 58 werden bei der Verbindung zwischen dem Antriebselement 12 und dem Abtriebselement 14 axial aufeinander zubewegt und über die Steckverzahnung 50 formschlüssig miteinander verbunden. Dadurch kann ein Antriebsmoment des Antriebselements 12 über den Drehschwingungsdämpfer 16 und die Steckverzahnung 50 auf das Anschlussbauteil 46 übertragen werden.
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3 zeigt einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus 1. Das Anschlussbauteil 46 weist Fluidleitmittel 60 auf, die ein über eine Zentralbohrung 62 in dem Abtriebsbauteil 48 einströmendes Fluid 64 zur Versorgung des Drehschwingungsdämpfers 16 und des Elektromotors in einen ersten Strömungszweig 66, über den das Fluid 64 zu dem Drehschwingungsdämpfer 16 und einen zweiten Strömungszweig 68, über den das Fluid 64 zu dem Elektromotor geleitet wird, aufteilen.
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Die Fluidleitmittel 60 sind dabei einteilig mit dem Anschlussbauteil 46 ausgeführt. Die Fluidleitmittel 60 umfassen ein erstes Fluidleitelement 70, das als Zentralbohrung 62 in dem Anschlussbauteil 46 ausgeführt ist und den ersten Strömungszweig 66 bereitstellt. Weiterhin umfassen die Fluidleitmittel 60 ein zweites Fluidleitelement 72, das als axiale Anprägung an dem Anschlussbauteil 46 den zweiten Strömungszweig 68 bewirkt. Dadurch kann der nass laufende Drehschwingungsdämpfer 16 und der nass laufende Elektromotor 38 bauraumsparend und einfach mit dem Fluid 64 versorgt werden.
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4 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Rotorträger 44 ist dabei mit dem Abtriebsbauteil 48 und über die gleiche Verbindung auch mit dem Anschlussbauteil 46 vernietet. Die Steckverzahnung 50 ist radial innerhalb von der Verbindung zwischen dem Anschlussbauteil 46, dem Rotorträger 44 und dem Abtriebsbauteil 48 angeordnet. Das Anschlussbauteil 46 ist topfartig ausgeführt und ist in axialer Richtung zu dem Antriebselement 12 bis auf eine Zentralbohrung stirnseitig geschlossen.
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5 zeigt einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus 4. Die Fluidleitmittel 60 weisen eine Zentralbohrung 62 als erstes Fluidleitelement 70 und eine axiale Anprägung in dem Anschlussbauteil 46 als zweites Fluidleitelement 72 auf. Weiterhin ist ein drittes Fluidleitelement 74 als axiale Anprägung an dem Abtriebsbauteil 48 ausgeführt. Das dritte Fluidleitelement 74 bewirkt einen dritten Strömungszweig 76 zur Versorgung des Elektromotors mit dem über die Zentralbohrung 62 durch das Abtriebsbauteil 48 einströmenden Fluid 64. Der zweite und dritte Strömungszweig 68, 76 verlaufen parallel und beidseitig von dem Rotorträger 44 nach radial außen zu dem Elektromotor.
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6 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Anschlussbauteil 46 und der Rotorträger 44 sind hierbei einteilig ausgeführt und die Steckverzahnung 50 ist an einem axialen Abschnitt 52 des Rotorträgers 44 angeordnet. Der Rotorträger 44 ist mit dem Abtriebsbauteil 48 vernietet. Die Verbindung zwischen dem Rotorträger 44 und dem Abtriebsbauteil 48 ist zumindest abschnittsweise radial überlappend und axial neben der Verschraubung der Schwungscheibe 22 mit der Kurbelwelle 24 des Antriebselements 12 angeordnet.
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7 zeigt einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus 6. Das erste Fluidleitelement 70 ist als Zentralbohrung in dem Rotorträger 44 ausgeführt. Das zweite Fluidleitelement 72 ist eine Durchgangsbohrung in dem radial verlaufenden Abschnitt des Rotorträgers 44. Das dritte Fluidleitelement 74 ist eine axiale Anprägung an dem Abtriebsbauteil 48.
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8 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Drehschwingungsdämpfer 16 ist trocken laufend ausgeführt. Axial zwischen dem Drehschwingungsdämpfer 16 und dem Elektromotor 38 ist ein Dichtblech 78 angeordnet, das zusammen mit dem Stator 40 festgelegt ist und über eine Dichtung 80 gegenüber dem Rotorträger 44, der einteilig mit dem Anschlussbauteil 46 ausgeführt ist, abgedichtet ist. Der Elektromotor 38 ist nass laufend ausgeführt und in einem durch das Dichtblech 78 zumindest abschnittsweise begrenzten abtriebsseitigen Innenraum angeordnet.
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9 zeigt einen Ausschnitt der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus 8. Das über die Zentralbohrung 62 in dem Abtriebsbauteil 48 einfließende Fluid 64 wird über Fluidleitmittel 60 in dem Anschlussbauteil 46 und dem Abtriebsbauteil 48 zu dem Elektromotor geleitet. Dabei umfassen die Fluidleitmittel 60 ein erstes Fluidleitelement 70 als Durchgangsbohrung in dem radialen Abschnitt des Rotorträgers 44 zur Bewirkung des ersten Strömungszweigs 66. Der zweite Strömungszweig 68 wird durch axiale Anprägungen in dem Abtriebsbauteil 48 aufgebaut.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehmomentübertragungsvorrichtung
- 12
- Antriebselement
- 14
- Abtriebselement
- 16
- Drehschwingungsdämpfer
- 18
- Drehachse
- 20
- Dämpfereingang
- 22
- Schwungscheibe
- 24
- Kurbelwelle
- 26
- Federelement
- 28
- Däm pferausgang
- 30
- Federhalteelement
- 32
- Mitnehmerblech
- 34
- Dämpferflansch
- 36
- Tellerfeder
- 38
- Elektromotor
- 40
- Stator
- 42
- Rotor
- 44
- Rotorträger
- 46
- Anschlussbauteil
- 48
- Abtriebsbauteil
- 50
- Steckverzahnung
- 52
- axialer Abschnitt
- 54
- axialer Abschnitt
- 56
- erste vormontierte Baugruppe
- 58
- zweite vormontierte Baugruppe
- 60
- Fluidleitmittel
- 62
- Zentralbohrung
- 64
- Fluid
- 66
- erster Strömungszweig
- 68
- zweiter Strömungszweig
- 70
- erstes Fluidleitelement
- 72
- zweites Fluidleitelement
- 74
- drittes Fluidleitelement
- 76
- dritter Strömungszweig
- 78
- Dichtblech
- 80
- Dichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010054545 A1 [0002]
