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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Herstellung einer drehmomentübertragenden Verbindung zwischen einer Doppelkupplung und einem Zweimassenschwungrad, umfassend einen ersten Ring mit einer ersten Steckverzahnung und einen zweiten Ring mit einer zweiten Steckverzahnung, wobei der zweite Ring koaxial zum ersten Ring angeordnet ist, so dass die erste Steckverzahnung drehomentübertragend in die zweite Steckverzahnung eingreift und die zweite Steckverzahnung monolithisch mit dem zweiten Ring ausgeformt ist.
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Ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges umfasst eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglicht - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben.
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Wie aus der
EP0773127A1 ,
DE10018926A1 und
US2007/0175726A1 bekannt ist, kann zwischen Brennkraftmaschine und Elektromotor eine erste Kupplungsanordnung angeordnet sein, um die Brennkraftmaschine von dem Elektromotor und dem restlichen Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges abzutrennen. Bei rein elektrischer Fahrt wird dann die erste Kupplungsanordnung geöffnet und die Brennkraftmaschine abgeschaltet, so dass das Abtriebsmoment des Hybridfahrzeuges allein von dem Elektromotor aufgebracht wird.
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Um die Laufruhe in hybriden Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zu optimieren, werden in den Antriebsstrang häufig Drehschwingungsdämpfer eingesetzt. Drehschwingungsdämpfer sind zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors grundsätzlich bekannt. Beispielsweise ist aus der
DE 10 2008 004 70 A1 ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem zur Drehschwingungsdämpfung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ein Primärschwungrad über eine Bogenfeder mit einem relativ zum Primärschwungrad verdrehbaren Sekundärschwungrad gekoppelt ist. Die Bogenfeder ist in einem Bogenfederkanal angeordnet, wobei eine Kanalwand des Bogenfederkanals durch das Primärschwungrad ausgebildet ist. In den Bogenfederkanal ragt ein Flansch der des Sekundärschwungrads hinein, der über einen Reibring an der Kanalwand abgestützt ist.
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Ein weiterer Drehschwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der Druckschrift
WO14094761A1 bekannt. Der dort offenbarte Drehschwingungsdämpfer weist ein Eingangsteil und ein entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung aus über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern begrenzt verdrehbares Ausgangsteil auf, welches eine Rückhalteschale für die Bogenfedern unter Fliehkrafteinwirkung aufweist. Die ausgangsseitigen Beaufschlagungsmittel des Ausgangsteils sind aus Mitnahmeelementen gebildet, die aus dem Ausgangsteil ausgestellt sind.
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Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, Drehmomentübertragungseinrichtungen für Kraftfahrzeugen möglichst kompakt bauend, langlebig und montagefreundlich auszuführen. Somit ist es die Aufgabe der Erfindung eine möglichst kompakt bauende, langlebige und montagefreundliche Drehmomentübertragungseinrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Herstellung einer drehmomentübertragenden Verbindung zwischen einer Doppelkupplung und einem Zweimassenschwungrad, umfassend einen ersten Ring mit einer ersten Steckverzahnung und einen zweiten Ring mit einer zweiten Steckverzahnung, wobei der zweite Ring koaxial zum ersten Ring angeordnet ist, so dass die erste Steckverzahnung drehomentübertragend in die zweite Steckverzahnung eingreift und die zweite Steckverzahnung monolithisch mit dem zweiten Ring ausgeformt ist, wobei der zweite Ring aus einem gesinterten Material gebildet ist.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Ein Drehschwingungsdämpfer in der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung kann insbesondere die Aufgabe haben, Schwingungen zwischen einem Motor, wie einer Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Maschine und beispielsweise einem Getriebe innerhalb eines Antriebsstrangs zu dämpfen. Insbesondere Verbrennungsmotoren geben kein konstantes Drehmoment ab. Die ständig wechselnden Winkelgeschwindigkeiten der Kurbelwelle erzeugen Schwingungen, die über das Kupplungssystem und die Getriebeeingangswelle zum Fahrzeuggetriebe übertragen werden können. Hier können diese Schwingungen unerwünschte Rasselgeräusche hervorrufen. Drehschwingungsdämpfer sollen diese Schwingungen zwischen Motor und Getriebe verringern.
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Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen. Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen. Ein Hybridelektrokraftfahrzeug, auch als Hybrid Electric Vehicle (HEV) bezeichnet, ist ein Elektrofahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor sowie einem weiteren Energiewandler angetrieben wird und Energie sowohl aus seinem elektrischen Speicher (Akku) als auch einem zusätzlich mitgeführten Kraftstoff bezieht.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann insbesondere als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Ein als Zweimassenschwungrad ausgebildeter Drehmomentübertragungseinrichtung kann insbesondere ein als Primärteil ausgebildetes Primärschwungrad, ein als Sekundärteil ausgebildetes Sekundärschwungrad, ein rotatives Gleitlager, eine oder mehrere Federeinrichtungen und ggf. eine oder mehrere Dämpfereinrichtung umfassen. Beim Zweimassenschwungrad (ZMS) ist die Schwungmasse aufgeteilt in die Primärschwungmasse (Primärschwungrad) und die Sekundärschwungmasse (Sekundärschwungrad). Im Momentenfluss zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad ist eine Federeinrichtung angeordnet, die das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad torsionsweich miteinander verbinden.
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Bevorzugt kann zur Dämpfung der Torsion zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad eine Dämpfungseinrichtung, beispielsweise in Form einer Reibkupplung, im Momentenfluss zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad angeordnet sein.
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Das Primärschwungrad hat die Funktion die Antriebsseite des Zweimassenschwungrads mit der Federeinrichtung zu koppeln. Das Primärschwungrad kann insbesondere mehrteilig ausgeführt sein und eine Primärschwungscheibe umfassen, welche insbesondere über eine Primärverbindungsscheibe mit einer Primärradnabe verbunden sein kann. Die Primärschwungscheibe und die Primärverbindungsscheibe können bevorzugt über Nietverbindungen drehfest miteinander verbunden sein. Das Primärschwungrad ist bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.
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Das Sekundärschwungrad hat die Funktion die Abtriebsseite des Drehschwingungsdämpfers mit der Federeinrichtung zu koppeln. Das Sekundärschwungrad kann insbesondere mehrteilig ausgeführt sein und eine Sekundärschwungscheibe umfassen, welche insbesondere über eine Sekundärverbindungsscheibe mit einer Sekundärradnabe verbunden sein kann. Die Sekundärschwungscheibe und die Sekundärverbindungsscheibe können bevorzugt über Nietverbindungen drehfest miteinander verbunden sein. Das Sekundärschwungrad ist bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.
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Die Primärschwungscheibe kann insbesondere eine Aufnahme für die Federeinrichtung besitzen. Bevorzugt ist die Aufnahme, insbesondere für eine Bogenfeder, kanalförmig in der Primärschwungscheibe angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, dass die Aufnahme für die Federeinrichtung monolithisch mit der Primärschwungscheibe ausgeformt ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer ist insbesondere für eine Verwendung in einem vollelektrischen oder hybriden Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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Besonders bevorzugt ist es, den Drehschwingungsdämpfer in einem Hybridmodul zu verwenden. In einem Hybridmodul können Bau- und Funktionselemente eines hybridisierten Antriebsstrangs räumlich und/oder baulich zusammengefasst und vorkonfiguriert sein, so dass ein Hybridmodul in einer besonders einfachen Weise in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs integrierbar ist. Insbesondere können ein Elektromotor und ein Kupplungssystem, insbesondere mit einer Trennkupplung zum Einkuppeln des Elektromotors in und/oder Auskuppeln des Elektromotors aus dem Antriebsstrang, in einem Hybridmodul vorhanden sein.
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Ein Hybridmodul kann je nach Eingriffspunkt des Elektromotors in den Antriebsstrang in die folgenden Kategorien P0-P4 eingeteilt werden:
- P0: der Elektromotor ist vor der Brennkraftmaschine angeordnet und beispielsweise über einen Riemen mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Bei dieser Anordnung des Elektromotors wird dieser auch gelegentlich als Riemenstartergenerator (RSG) bezeichnet,
- P1: der Elektromotor ist direkt hinter der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Anordnung des Elektromotors kann beispielsweise kurbelwellenfest vor der Anfahrkupplung erfolgen,
- P2: der Elektromotor ist zwischen einer häufig als K0 bezeichneten Trennkupplung und der Anfahrkupplung aber vor dem Fahrzeuggetriebe im Antriebsstrang angeordnet,
- P3: der Elektromotor ist im Fahrzeuggetriebe und/oder der Getriebeausgangswelle angeordnet,
- P4: der Elektromotor ist an einer bestehenden oder separaten Fahrzeugachse angeordnet und
- P5: der Elektromotor ist am oder im Fahrzeugrad angeordnet, beispielsweise als Radnabenmotor.
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Es ist zu bevorzugen, den erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer in einem P2-Hybridmodul anzuordnen.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Federeinrichtung als Bogenfeder ausgeführt ist. Die Federeinrichtung kann insbesondere auch wenigstens eine Bogenfeder und/oder wenigstens eine Druckfeder umfassen. Die Federeinrichtung kann auch aus einer Mehrzahl von parallel- und/oder in Reihe wirkenden Federeinrichtungen gebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem ersten Ring radial nach innen aus dem ersten Ring herausragende Laschen ausgebildet sind, an welchen der zweite Ring axial anliegt.
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Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der erste Ring aus einem gestanzten Blech geformt ist.
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Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Steckverzahnung monolithisch mit dem ersten Ring ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass an dem ersten Ring das Zweimassenschwungrad angebunden ist.
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Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass an dem zweiten Ring die Doppelkupplung angebunden ist.
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In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Ring an dem ersten Ring mittels eines Sicherungsrings axial gesichert ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer ersten perspektivischen Explosionsansicht,
- 2 eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
- 3 eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer Frontalansicht.
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Die 1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zur Herstellung einer drehmomentübertragenden Verbindung zwischen einer nicht gezeigten Doppelkupplung und einem ebenfalls nicht dargestellten Zweimassenschwungrad. Dabei wird an dem ersten Ring 2 das Zweimassenschwungrad und an dem zweiten Ring 4 die Doppelkupplung angebunden.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst einen ersten Ring 2 mit einer ersten Steckverzahnung 3 und einen zweiten Ring 4 mit einer zweiten Steckverzahnung 5, wobei der zweite Ring 4 koaxial zum ersten Ring 2 angeordnet ist, so dass die erste Steckverzahnung 3 drehomentübertragend in die zweite Steckverzahnung 5 eingreift. Der erste Ring 2 ist aus einem gestanzten Blech geformt, wobei die erste Steckverzahnung 3 monolithisch mit dem ersten Ring 2 ausgebildet ist.
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Die zweite Steckverzahnung 5 ist monolithisch mit dem zweiten Ring 4 aus einem gesinterten Material ausgeformt. Aus der 2 ist ferner ersichtlich, dass an dem ersten Ring 2 radial nach innen aus dem ersten Ring 2 herausragende Laschen 6 ausgebildet sind, an welchen der zweite Ring 4 axial anliegt und so in einer axialen Richtung gesichert ist. Der zweite Ring 4 wird an dem ersten Ring 2 mittels eines Sicherungsrings 7 dann noch in der anderen axialen Richtung axial gesichert. Dies lässt sich besonders gut aus der Zusammenschau von 1 mit 2 erkennen.
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3 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 im zusammengebauten Zustand. Man erkennt gut, dass der erste Ring 2 einen größeren Innendurchmesser aufweist, als der Außendurchmesser des zweiten Rings 4, damit der zweite Ring 4 in den ersten Ring 2 einsetzbar ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Ring
- 3
- Steckverzahnung
- 4
- Ring
- 5
- Steckverzahnung
- 6
- Laschen
- 7
- Sicherungsring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0773127 A1 [0003]
- DE 10018926 A1 [0003]
- US 2007/0175726 A1 [0003]
- DE 10200800470 A1 [0004]
- WO 14094761 A1 [0005]
