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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungseinheit mit zwei
Kupplungen und einer elektrischen Maschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
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Sie
betrifft insbesondere eine Übertragunseinheit,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, mit zwei Kupplungen und einer elektrischen Maschine,
die zwischen dem Brennkraftmotor des Fahrzeuges und seinem Getriebe
angeordnet sind, wobei jede der Kupplungen einen Einrückmechanismus
umfasst, der mit einer Reibscheibe verbunden ist, und wobei die
elektrische Maschine aus einem Rotor und einem Stator besteht, wobei
die Einrückmechanismen
drehfest mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbunden sind
und die mit dem ersten Einrückmechanismus
verbundene Reibscheibe drehfest mit der Kurbelwelle des Brennkraftmotors
verbunden ist, während
die mit dem zweiten Einrückmechanismus
verbundene Reibscheibe drehfest mit der Eintrittswelle des Getriebes
verbunden ist.
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Eine
derartige Einheit gestattet es zum Beispiel nach dem Ausrücken der
zwei Kupplungen den Brennkraftmotor anzuhalten und ihn durch Trägheit wiederzustarten
und/oder die elektrische Maschine als Motor funktionieren zu lassen,
die, wenn sie durch den Motor angetrieben wird, als Generator funktionieren
kann.
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Eine
derartige Einheit ist zum Beispiel von der Art, die in dem Dokument
FR-2 797 230 beschrieben
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Übertragungseinheit der oben
genannten Art vorzuschlagen, die einfach herzustellen ist, wenig axialen
Raumbedarf hat, die wenige Teile umfasst und die das Problem der
relativen Ausrichtung der Enden der Kurbelwelle und der Eingangswelle
des Getriebes löst,
ein Problem, das um so bedeutender ist, je größer der axiale Abstand Motor-Getriebe
ist.
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Erfindungsgemäß ist eine Übertragungseinheit
der obigen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle entlang
eines Fortsatzes verlängert
ist, wobei dessen Ende und dasjenige der Eintrittswelle des Getriebes
in einer Beziehung des Tragens und Zentrierens relativ zueinander
stehen.
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Vorteilhafterweise
tragen der Fortsatz der Kurbelwelle oder die Eintrittswelle des
Getriebes am Ende eine Nase, die unter Einsetzung eines Wälzlagers
mit einer Aufnahme am Ende der Eintrittswelle des Getriebes oder
des Fortsatzes der Kurbelwelle zusammenwirkt.
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Die
mit dem ersten Einrückmechanismus verbundene
Reibscheibe ist vorzugsweise drehfest mittels des Fortsatzes der
Kurbelwelle mit dieser verbunden.
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Der
Fortsatz der Kurbelwelle trägt
vorteilhafterweise äußere Rillen,
die mit inneren Rillen einer Nabe zusammenwirken, die mit einem
Flansch versehen ist, den die Reibscheibe umfasst.
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Der
Rotor der elektrischen Maschine ist vorteilhafterweise mittels einer
Trommel drehfest mit dem ersten Einrückmechanismus verbunden.
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Die
Trommel ist vorzugsweise drehfest mit dem Deckel des ersten Mechanismus
verbunden; der Deckel ist über
seine innere Peripherie frontal am Ende der Trommel befestigt; die
Trommel und der Deckel bestehen aus einem einzigen Stück; die Trommel
weist einen ringförmigen
Körper
mit U-förmigem
Querschnitt auf, dessen Boden sich im Großen und Ganzen radial und dessen
Arme sich axial erstrecken, wobei der äußere Arm axial und radial verlängert ist,
so dass der Deckel des Mechanismus gebildet wird, an dem peripher
die Gegendruckplatte angebaut ist; die Bolzen sind in dem Boden
der Trommel gefasst; der Trommelträger umfasst zumindest eine Öffnung für den Durchtritt
eines Werkzeugs zum Fassen.
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Der
Boden der Trommel weist vorteilhafterweise einen Vorsprung auf,
der eine ringförmige
Nut definiert, wobei der Vorsprung zumindest eine Öffnung für den Durchtritt
eines Drückwerkzeugs
aufweist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist die Trommel mit der Gegendruckplatte der ersten Kupplung fest
verbunden; die Trommel hat einen C-förmigen Querschnitt und weist
einen zylindrischen äußeren Arm
auf, der sich axial erstreckt und in dem eine Randleiste der Gegendruckplatte
in Umfangsrichtung zentriert ist; die Randleiste ist entlang axialer
Ansätze
verlängert,
an denen der befestigt ist.
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Die
Gegendruckplatte ist vorzugsweise den zwei Kupplungen gemeinsam.
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Die
Trommel wird vorzugsweise von einem Trommelträger mittels Wälzlagern
getragen.
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Da
eine Ausrückvorrichtung
vorgesehen ist, um jede der zwei Kupplungen zu betätigen, ist
vorzugsweise zumindest eine der Ausrückvorrichtungen von konzentrischer
Art.
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Die
zur Betätigung
der ersten Kupplung vorgesehene Ausrückvorrichtung ist vorteilhafterweise von
konzentrischer Art und umfasst zwei, in der Beziehung Zylinder-Kolben
stehende Teile, die eine Kammer variablen Volumens definieren, die
durch einen hohlen Kanal in dem Trommelträger mit Hydraulikfluid gespeist
wird; der ortsfeste Teil der Kammer variablen Volumens wird vorzugsweise
von dem Trommelträger
getragen, wobei die Ausrückvorrichtung
sich axial von dem Trommelträger
nach rechts erstreckt; die Ausrückvorrichtung
und der Trommelträger
umgeben vorteilhafterweise den Fortsatz der Kurbelwelle.
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Die
zur Betätigung
der zweiten Kupplung vorgesehene Ausrückvorrichtung ist vorzugsweise von
konzentrischer Art und umfasst zwei, in der Beziehung Zylinder-Kolben
stehende Teile, die eine Kammer variablen Volumens definieren, die
mit Hydraulikfluid gespeist wird; die Ausrückvorrichtung erstreckt sich
vorteilhafterweise axial zwischen der mit der zweiten Kupplung verbundenen
Reibscheibe und dem Getriebe; die Ausrückvorrichtung und der Trommelträger umgeben
vorzugsweise die Eingangswelle des Getriebes.
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Vorteilhafterweise
ist eine der Reibscheiben von der starren Art.
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Vorzugsweise
ist zumindest eine der Reibscheiben von der Art eines Torsionsdämpfers.
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Vorteilhafterweise
umfasst zumindest einer der Einrückmechanismen
eine Abnutzungsausgleichvorrichtung.
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Um
den Gegenstand der Erfindung besser zu verstehen, werden nun im
Sinne von rein veranschaulichenden und keine Einschränkung darstellenden
Beispielen in den beigefügten
Zeichnungen dargestellte Ausführungsformen
beschrieben.
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In
diesen Zeichnungen ist:
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1 eine teilweise axiale
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Einheit;
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2 eine zu 1 analoge Ansicht, die eine Variante
zeigt;
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3 eine teilweise axiale
Schnittansicht, die eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Einheit
zeigt;
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4 eine zu 3 analoge Ansicht, die eine Variante
zeigt.
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Bezug
auf 1 nehmend ist zu
sehen, dass eine Getriebeeinheit, die zwischen einem Brennkraftmotor,
von dem bei 10 das Ende der Kurbelwelle zu sehen ist, und
einem Getriebe, von dem bei 11 die Eingangswelle zu sehen
ist, angeordnet ist, eine erste Kupplung 20, eine zweite
Kupplung 60 und eine elektrische Maschine 80 umfasst.
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Die
erste Kupplung 20 umfasst einen Einrückmechanismus 21,
den sogenannten ersten Mechanismus, der mit einer Reibscheibe 22 und
einer Gegendruckplatte 23 verbunden ist.
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Der
erste Einrückmechanismus 21 umfasst einen
Deckel 24, eine Druckplatte 25 und eine Membran 26.
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Der
Deckel 24 ist aus Metall, hier aus tiefgezogenem Blech;
er weist senkrecht zu der Achse der Einheit einen in der Mitte ein
Loch aufweisenden Boden von im Großen und Ganzen transversaler
Orientierung auf, der an seiner äußeren Peripherie
mit einer ringförmigen
Befestigungsrandleiste 27 versehen ist; der Deckel 24 besitzt
so im Großen
und Ganzen die Form eines flachen Tellers.
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Eine
Kupplung umfasst Einrückmittel,
die mit Ausrückmitteln
verbunden sind; diese können
Ausrückhebel
sein, die auf axial wirkende Schraubenfedern einwirken können, die
die Einrückmittel
bilden; gemäß einer
Variante bestehen die Ausrückhebel aus
Fingern, die zu dem mittleren Abschnitt eines Teils gehören, dessen äußere Peripherie
axial elastisch ist oder dem axiale Elastizität fehlt, und die auf eine Bellevillescheibe
einwirken, die die Einrückmittel bildet.
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Hier
gehören
die Einrück-
und Ausrückmittel zu
ein und dem selben Teil, der Membran 26, die einen peripheren
Abschnitt in Form einer Bellevillescheibe umfasst, der sich innen
in einen mittleren Abschnitt fortsetzt, der durch einseitige Schlitze
in radiale Finger unterteilt ist; die Schlitze münden nach innen in eine mittige Öffnung,
welche von der Membran 26 aufgewiesen wird, deren Form
im freien Zustand kegelstumpfförmig
ist. Die Schlitze münden
an ihrer äußeren Peripherie
in vergrößerte Öffnungen,
die den Boden der Schlitze bilden.
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Die
Finger der Membran 26 bilden Ausrückhebel und damit die Ausrückmittel,
während
der periphere Abschnitt der Membran 26 in Form der Bellevillescheibe
die Einrückmittel
der Kupplung bildet, wobei die Öffnungen
in der inneren Peripherie der Bellevillescheibe der Membran 26 eingefügt sind.
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Die
Ausrückmittel
sind dafür
vorgesehen, um nach Belieben der Wirkung der Einrückmittel
unter der Wirkung eines Ausrücklagers 28 entgegenzuwirken,
das zu einer Ausrückvorrichtung 29 der
konzentrischen Art gehört,
um den axialen Raumbedarf zu reduzieren.
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Wie
in dem Dokument
US-A-5
141 091 beschrieben, kann das Ausrücklager
28 zu einer
durch ein Kabel betätigbaren,
konzentrischen Ausrückvorrichtung
gehören,
wobei dieses Lager dann auf einem translationsbeweglich und drehfest
geführten Teil
angebracht ist, wobei das Teil in einem Schrauben-Mutter-Verhältnis zu
einem translationsfest und drehbeweglich geführten Teil steht. Das geführte Teil trägt eine Rolle,
auf der sich das Steuerkabel aufwickelt. Für weitere Einzelheiten beziehe
man sich auf das Dokument
US-A-5
141 091 .
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Als
Variante kann das geführte
Teil zum Beispiel durch einen transversalen Elektromotor betätigt werden.
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Die
konzentrische Ausrückvorrichtung 29 ist hier
von hydraulischer Art und umfasst zwei in einer Zylinder-Kolben-Beziehung
stehende Teile, das heißt einen
ortsfesten Teil 30, der einen ringförmigen, einseitig offenen Hohlraum 31 von
axialer Orientierung begrenzt, und einem Kolben 32, der
relativ zu dem ortsfesten Teil axial beweglich ist.
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Dieser
Kolben 32 trägt
das Ausrücklager 28 und
dringt in den Hohlraum 31 ein, um mit diesem eine Arbeitskammer
variablen Volumens zu bilden, wobei der Hohlraum 31 über einen
in einem Trommelträger 40 ausgehöhlten Kanal 33,
dessen Rolle nachstehend klar wird, mit einer Leitung in Verbindung
steht, die mit einem Hauptzylinder verbunden ist, der durch ein
Auskupplungspedal oder einen Aktor mit Elektromotor betätigt wird,
der entsprechend durch einen Rechner vorgegebenen Programmen gesteuert
wird. Die Arbeitskammer kann daher unter Druck gesetzt oder abgelassen
werden, wobei das die Kammer füllende
Steuerfluid üblicherweise Öl ist. Der
ortsfeste Teil 30 könnte
aus einem einzige Teil aus einem formbaren Material bestehen.
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Der
ortsfeste Teil 30 umfasst hier zur Reduzierung des radialen
Raumbedarfs zwei koaxiale Teile, das heißt einen äußeren Körper, der ein metallisches
Führungsrohr
umgibt, das axial länger
ist als der äußere Körper. Der
Boden des Hohlraums 31 wird durch eine transversale Randleiste
begrenzt, die zu dem Führungsrohr
gehört,
das mittels eines Montagezwischenstücks an den äußeren Körper angefügt ist. Eine statische Dichtung
ist zwischen dem äußeren Körper und
dem Führungsrohr
vorgesehen, das an seinem freien Ende einen Anschlag trägt, um die
Bewegung des Kolbens 32 zu begrenzen, wenn die Ausrückvorrichtung 29 nicht
auf dem Trommelträger 40 montiert
ist.
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Eine
Vorspannfeder 34 wirkt zwischen dem äußeren Körper aus formbarem Material
und dem Ausrücklager 28,
um dieses konstant an den Ausrückmitteln 26 anliegen
zu lassen.
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Das
Ausrücklager 28 umfasst
ein Kugellager mit einem drehenden Ring, der ein Profil für einen punktweisen
Kontakt mit den inneren Enden der Finger der Membran 26 aufweist,
und einem nicht drehenden Ring, der axial an dem Kolben 32 angefügt ist,
der so das Lager 28 trägt.
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Hier
ist der Außenring
des Wälzlagers
drehend, während
der Innenring des Wälzlagers
drehfest ist und an seiner inneren Peripherie eine radiale, an einer
vorderen Schulter des Kolbens 32 anliegende Randleiste
aufweist, wobei die Randleiste durch eine Federscheibe mit axialer
Wirkung, hier eine Bellevillescheibe, die an dem Kolben anliegt,
an die Schulter gepresst wird. Das Lager 28 hat Fahnenform,
so dass der Innenring des Kugellagers dazu bestimmt ist, das vordere,
durchmesserreduzierte Ende des äußeren Körpers zu
umgeben, um den axialen Raumbedarf zu reduzieren, da der äußere Körper dazu
bestimmt ist, an einer inneren Randleiste des Trommelträgers 40 direkt
mittels Ohren oder indirekt mittels einer Anpassplatte und einer
Bajonettemontage befestigt zu werden.
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Der äußere Körper weist
hier Befestigungsohren auf und das Lager 28 ist von selbstzentrierender
Art, denn es kann sich radial im Kontakt mit der Schulter des Kolbens
unter der Kontrolle der Federscheibe mit axialer Wirkung bewegen.
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Ein
nicht bezeichneter Schutzbalg ist für ein gutes Gleiten des Kolbens 32 vorgesehen.
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Die
Ausrückvorrichtung 29 ist
wie dem auch sei immer von konzentrischer Art, denn sie ist dazu bestimmt,
von einem Fortsatz 35 der Kurbelwelle 10 durchquert
zu werden. Die Vorrichtung 29 umgibt daher den Fortsatz 35.
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Der
Einrückmechanismus 21 ist
mit der Reibscheibe 22 verbunden.
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Die
Reibscheibe 22 trägt
an ihrer äußeren Peripherie
zumindest einen Reibbelag, der dazu bestimmt ist, unter Wirkung
der Einrückmittel 26 zwischen
zwei Platten eingeklemmt zu werden.
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Der
Reibbelag ist fest mit einem Träger
verbunden, der hier auf drehfeste Weise an dem Fortsatz 35 angekoppelt
ist.
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Dieser
Fortsatz 35 durchquert die Ausrückvorrichtung 29 und
trägt die
Reibscheibe 22 mittels äußerer Rillen,
die sie aufweist und die mit inneren Rillen einer Nabe zusammenwirken,
die mit einem Flansch 36 versehen ist, dessen äußere Peripherie hier
durch Nieten 37 an der inneren Peripherie der Reibscheibe 22 befestigt
ist. Das Ende 48 des Fortsatzes 35 ist erfindungsgemäß als Nase
ausgebildet, die unter Einsetzung eines Wälzlagers in einer Sacklochbohrung 38 aufgenommen
wird, die in dem Ende der Eingangswelle 11 des Getriebes
ausgebildet ist.
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Natürlich ist
das Umgekehrte möglich,
das heißt
dass die Nase von der Welle 11 getragen werden kann und
die Führungssacklochbohrung
kann am Ende des Fortsatzes 35 ausgebildet sein.
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Der
Träger
der Reibscheibe
22 kann in dem Belag versenkt sein. Hier
sind zwei identische Beläge axial
auf beiden Seiten des axial elastischen Trägers angeordnet, indem sie
an diesem durch Kleben befestigt werden; dies gestattet es den axialen
Raumbedarf zu reduzieren, in dem die tote Dicke der Beläge, die
für den
Vernietungsvorgang bestimmt ist, wegfällt, wenn als Alternative die
Beläge
an dem Träger
durch Vernietung befestigt werden, wobei der Träger an seiner äußeren Peripherie
so ausgebildet ist, dass er axial elastisch und zunehmend platter
ist. Hier können
die Reibbeläge
zum Beispiel direkt in die mittleren Auflageflächenbereiche der dreigliedrigen Blätter geklebt
werden, die in dem Dokument
FR-A-2 693
778 beschrieben sind, auf das man sich für Einzelheiten
beziehen möge.
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Der
Belag der Reibscheibe 22 ist dafür ausgelegt, zwischen der Druckplatte 25 des
ersten Einrückmechanismus 21 und
der Gegendruckplatte 23 eingespannt zu werden.
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Die
Gegendruckplatte 23 wird in Umfangsrichtung von dem Deckel 24 getragen,
an dem sie mittels Schrauben 41 befestigt ist.
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Natürlich kann
ein Trägheitsschwungrad
hinzugefügt
werden, das wie in den 3 und 4 zu sehen von der Kurbelwelle
getragen wird.
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Wenn
die erste Kupplung 20 eingerückt ist, bildet die mit der
Kurbelwelle verbundene Einheit, insbesondere die Gegendruckplatte
dieser Kupplung ein Schwungrad.
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Gemäss einer
nicht dargestellten Variante trägt
die Reibscheibe 22 radial jenseits der Beläge einen
Trägheitsring,
der somit immer drehfest mit der Kurbelwelle 10 verbunden
ist.
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Der
Deckel 24 ist an seiner inneren Peripherie am Ende der
Trommel 39, hier frontal durch Schrauben 42, befestigt.
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Die
Druckplatte 25 weist für
den Kontakt mit der äusseren
Peripherie der Bellevillescheibe der Membran 26 einen ringförmigen Wulst
von axialer Orientierung auf, der zu dem Boden des Deckels 24 zeigt;
dieser Wulst ist unterteilt und wurde mit der Druckplatte 25 geformt.
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Die
innere Peripherie der Bellevillescheibe der Membran 26 ist
schwenkbar oder kippbar zwischen einer primären Auflage, die hier durch
Tiefziehen aus dem Boden des Deckels 24 hervorgeht, und einer
sekundären
Auflage angebracht, die von den Köpfen von Bolzen gebildet wird,
die an dem Deckel 24 befestigt sind. Die Bolzen durchqueren
in axialer Richtung die vergrößerten Öffnungen
der Membran 26.
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Die
Druckplatte 25 ist drehbar mit dem Deckel 24 durch
axial elastische, tangentiale Zungen 43 verbunden, die
eine axiale Bewegung der Druckplatte 25 relativ zu dem
Deckel 24 gestatten, der selber mit der Gegendruckplatte 23 verbunden
ist; die Zungen 43 sind mit dem Deckel 24 durch
Nieten 44 verbunden und mit radial abstehenden Füßen der Druckplatte 25 ebenso
durch Nieten 45.
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Wie
sich versteht, üben
die Zungen 43 somit eine elastische Rückstellwirkung der Druckplatte 25 in
Richtung des Bodens des Deckels 24 aus und die Druckplatte 25 weist
frontal eine Reibfläche
für den Kontakt
mit dem betreffenden Belag der Reibscheibe 22 auf, während die
Gegendruckplatte 23 frontal eine Reibfläche für den Kontakt mit den Reibbelägen der Scheibe 22 aufweist.
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Die
Kupplung ist daher normalerweise eingerückt und das Motormoment wird
von der Abtriebswelle oder Kurbelwelle 10 auf die Reibscheibe 22 der ersten
Kupplung 20 übertragen.
In dieser Position hat die Bellevillescheibe der Membran 26,
die die Einrückmittel
der Kupplung bilden, Kontakt einerseits an ihrer inneren Peripherie
mit der primären
Auflage und andererseits an ihrer äußeren Peripherie mit dem Wulst
der Druckplatte 25. Die Membran 26 drängt somit
die Druckplatte 25 in Richtung der Platte 23,
so dass die Reibbeläge
der Reibscheibe 22 zwischen der Druckplatte 25 und
der Gegendruckplatte 23 eingespannt sind.
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Die
Gegendruckplatte 23 wird somit ebenso wie der Deckel 21 und
die Trommel 39 in Drehung versetzt.
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In
dieser Position ist der Kolben 32 der Ausrückvorrichtung 29 in
der eingefahrenen Stellung, oberer Teil der 1, und der Hohlraum 31 ist druckfrei.
Wenn der Hohlraum 31 unter Druck gesetzt wird, verschiebt
sich der Kolben 32 nach rechts, unterer Teil der 1, und nimmt somit das Ausrücklager 28 mit,
das dann auf die Finger der Membran 26 drückt, um
diese zu schwenken. Die Membran 26 verlässt somit ihre primäre Auflage,
um an der sekundären Auflage
zur Anlage zu kommen. In diesem Fall vermindert sich die von der
Membran 26 auf die Druckplatte 25 ausgeübte Belastung
und verschwindet dann, wobei die Druckplatte 25 dann unter
der Rückstellwirkung
der Zungen 43 der Bewegung der Membran 26 folgt.
Die Reibbeläge
kommen dann frei und die Kupplung ist ausgerückt. Das Motormoment wird dann
nicht übertragen.
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Wenn
der Hohlraum 31 vom Druck befreit wird, führt die
Membran 26 den Kolben 32 zurück nach hinten und die Reibbeläge werden
eingespannt.
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Der
Trommelträger 40 weist
einen Zylindermantel 55 auf, der die Trommel 39 mittels
Wälzlagern 47 trägt.
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Der
Rotor 81 umfasst ein Blechpaket aus Weicheisen, das durch
Frettage an der äußeren Peripherie
der Trommel 39 angebracht ist, die an ihrem Ende einen
Bund 56 aufweist, der einen Anschlag für den Rotor 81 bildet.
Das Blechpaket wird somit warm durch Aufpassen auf die äußere Peripherie
der Trommel 39 bis zum Kontakt mit dem Bund 56 angebracht.
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Es
zeigt sich, dass bei dieser Anordnung die elektrische Maschine sich
auf einem großen
Radius befindet, was aus Sicht seines Wirkkungsgrads günstig ist.
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Die
ringförmigen
Bleche bilden somit einen Kranz von axialer Orientierung, der durch
Frettage an der Trommel 39 angebracht ist.
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Die
Bleche können
durch Oxidieren isoliert werden oder mit Isolierungen versehen werden.
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Der
Stator 82 wird auf ähnliche
Weise wie der Rotor 81 aus einem Paket ringförmiger Bleche aus
Weicheisen hergestellt, die einen Kranz von axialer Orientierung
bilden. In den Blechen sind Einschnitte für den Durchtritt von Elektrodrahtwicklungen 83, 84 hergestellt,
wobei der Rotor 81 und der Stator 82 schematisch
dargestellt sind.
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Indem
in die Statorwicklungen ein geregelter elektrischer Strom injiziert
wird, wird die elektrische Maschine 80 in einen Anlasser
für den
Brennkraftmotor des Fahrzeugs verwandelt, wenn die Kupplung 20 eingerückt ist.
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Hierzu
muss eine Steuervorrichtung elektronischer Art vorgesehen werden.
Der Motor ist hier von der Art eines asynchronen Elektromotors.
Die elektrische Maschine kann natürlich von der Art eines synchronen
Elektromotors oder dergleichen sein.
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Wenn
der Motor sich dreht, spielt die elektrische Maschine die Rolle
eines Wechselstromgenerators. Man kann den Brennkraftmotor jederzeit
abtrennen und mittels der Maschine wieder anlassen. Die Maschine
kann eine elektrische Bremse bilden und dem Brennkraftmotor einen
Energieüberschuss
zuführen
um ihn zu unterstützen
oder zu verhindern, dass dieser abstirbt; man kann sogar Schwingungen herausfiltern.
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Für weitere
Einzelheiten beziehe man sich auf das Dokument WO 98/105882.
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Als
Alternative wird der Rotor
81 an der äusseren Peripherie der Trommel
39 mittels
Rillen oder mittels Einpassen von Kegeln befestigt. Der Rotor
81 ist
auf alle Fälle
sowohl drehfest als auch axial fest mit der Trommel
39,
dem Deckel
21 und der Gegendruckplatte
23 verbunden.
Natürlich
kann der Rotor
81 an der Trommel
39 mittels Schrauben
befestigt werden, die an der Befestigungsscheibe zur Anlage kommen,
wobei sie das Blechpaket auf ähnliche
Weise durchqueren, wie es in dem Dokument
DE-C-3 227 810 beschrieben
ist. Man kann auch Federelemente einsetzten.
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Der
Stator 82 ist hier durch Frettage an seiner äusseren
Peripherie an einem nicht dargestellten Gehäuse wie beispielsweise der
Glocke der zweiten Kupplung befestigt. Jede andere Art von Befestigung wie
zum Beispiel Verschrauben ist vorstellbar.
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Es
versteht sich, dass die Befestigung durch Frettage die Reduzierung
des radialen Raumbedarfs begünstigt.
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Der
Trommelträger 40 bildet
die Nabe des Rotors 81; er umgibt die Kurbelwelle 10 und
trägt die Dichtung.
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Die
Kupplung 20 kann natürlich
mit einer Abnutzungsnachstellvorrichtung versehen sein, um die Abnutzung
der Beläge
zu kompensieren und die Membran in einer konstanten Position zu
halten, wenn die Kupplung eingerückt
ist.
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In 1 ist die Kupplung 20 von
der gedrückten
Art, den das Lager 28 wird wirksam, indem es auf die Membran 26 zentral
drückt.
Als Alternative ist die Kupplung von der gezogenen Art. In diesem Fall
ist das Lager an ein Anlageteil angehängt, das hinter der Membran
wirkt und die mittige Öffnung
der Membran durchquert.
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Der
Ausrückvorgang
wird durch Ziehen über ein
Anlageteil an den Fingern der Membran bewirkt.
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In
diesem Fall hat der periphere Abschnitt der Bellevillescheibe der
Membran an ihrer äußeren Peripherie
Kontakt mit einem von dem Deckel getragenen Auflager und an ihrer
inneren Peripherie mit dem Wulst der Druckplatte. Für weitere
Einzelheiten beziehe man sich zum Beispiel auf das Dokument
FR-A-2 606 477 ,
das ebenso eine Abnutzungsnachstellvorrichtung zeigt; daraus ergibt
sich, dass der Wulst der Druckplatte
25 relativ zu der
Druckplatte
25 beweglich sein kann, um die Abnutzung der
Reibbeläge
zu kompensieren, wobei in Umfangsrichtung wirkende Federn zwischen
der Druckplatte
25 und dem Wulst wirken und Rampenmittel
den axialen Abstand zwischen dem Wulst und der Druckplatte
25 variieren
lassen.
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Die
Gegendruckplatte 23 ist dazu bestimmt, ebenso mit einer
Reibscheibe zusammenzuwirken, die mit dem Einrückmechanismus 61 der
zweiten Kupplung 60 verbunden ist.
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Der
Mechanismus 61 umfasst einen Deckel 62, der an
seiner äußeren Peripherie
fest mit der Gegendruckplatte 23 verbunden ist.
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Eine
Druckplatte 63 ist an dem Deckel 62 über tangentiale
Zungen 64 angebunden.
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Die
Gegendruckplatte 23 und die Druckplatte 63 sind
dazu bestimmt zwischen sich die Beläge einer Reibscheibe 65 einzuklemmen,
deren Nabe 66 mittels länglicher
Rillen fest mit der Eingangswelle 11 des Getriebes verbunden
ist.
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Die
Gegendruckplatte 23 ist somit dazu bestimmt, auf ausrückbare Weise
mit der Eingangswelle 11 des Getriebes verbunden zu sein.
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Die
in Umfangsrichtung wirksamen Torsionsdämpfermittel sind hier kinematisch
zwischen den Belägen
der Reibscheibe 65 und ihrer Nabe 66 angeordnet;
diese Torsionsdämpfermittel
umfassen in Umfangsrichtung wirksame elastische Mittel und axial
wirksame Reibmittel.
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Die
Torsionsdämpfermittel
umfassen hier einen Hauptdämpfer
und einen Nebendämpfer.
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Eine
derartige Anordnung ist an sich bekannt und wird hier nicht ausführlicher
beschrieben werden.
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Wie
in der Figur zu sehen ist, sind die elastischen Mittel Schraubenfedern 67, 68,
die sich in Umfangsrichtung erstrecken, und die Reibmittel umfassen
Reibscheiben.
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Für Genaueres
betreffs der Reibscheibe
65 beziehe man sich auf das Dokument
FR-A-2 792 698 .
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Wie
bei der ersten Kupplung 20, besitzt die zweite Kupplung 60 eine
Membran 69 und ist von der gedrückten Art; für die Betätigung dieser
Kupplung ist eine Ausrückvorrichtung 71 vorgesehen,
die analog zu der mit der ersten Kupplung 20 verbundenen
Ausrückvorrichtung 29 ist;
die Kupplung ist in der oberen rechten Hälfte der Figur eingerückt und
in der unteren rechten Hälfte
der Figur ausgerückt
dargestellt.
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Die
zweite Kupplung
60 umfasst hier eine Abnutzungsausgleichvorrichtung
75 der
in dem Dokument
FR-A-2
739 158 beschriebenen Art; mittels dieser Vorrichtung wird
ebenso der Hub des Lagers der Ausrückvorrichtung
71 reduziert.
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Der
Motor 80 kann dazu dienen, die Geschwindigkeit der Wellen 10 und 11 zu
synchronisieren, um das Schalten der Gänge zu erleichtern. In diesem
Fall ist es interessant, das das mit der Ausrückvorrichtung 71 verbundene
Lager durch einen Empfänger
betätigt
wird, dessen Sender durch einen Aktor betätigt, der von einem Rechner
gesteuert wird, der Informationen empfängt, die von Aufnehmern kommen,
die die Geschwindigkeit der Wellen 10 und 11 aufnehmen.
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Natürlich kann
jede Art von Elektromotor, mit axialem oder radialem Magnetfluss
in Frage kommen. Die Maschine 80 kann von auf die vorgenannte Art
asynchroner Art, von synchroner Art mit Magnet im Luftspalt oder
versenktem Magnet, mit Flussumschaltung mit Einzel- oder Hybridmagneten
mit Erregung durch Spulen am Stator, mit schleiffreiem Abgriff,
mit variabler Reluktanz, mit einfacher oder doppelter Erregung,
mit Transversalfluss mit Vernier-Effekt sein.
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Der
elektrische Maschine kann von synchroner Art mit einem Schleifringsystem
sein.
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2 zeigt eine zu 1 analoge Einheit mit dem
Unterschied, dass hier die Gegendruckplatte 123 direkt
an der Trommel 139 befestigt ist.
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Genauer
gesagt hat die Trommel 139 einen C-förmigen Querschnitt, dessen
konkave Seite zu der Gegendruckplatte 123 zeigt; sie weist
einen sich axial erstreckenden, äußeren, zylindrischen
Arm 140 auf, in dem eine Randleiste in Umfangsrichtung 57 der
Gegendruckplatte 123 zentriert ist. Die Randleiste 57 ist
lokal entlang der Ansätze 58 verlängert, an denen
der Deckel 24 des Mechanismus 21 durch Schrauben
befestigt ist.
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Axiale
Schrauben 59 befestigen die Gegendruckplatte 123 an
der Trommel 139: sie durchqueren axial die Randleiste 57 und
sind in den Boden der Trommel 139 mit C-förmigem Querschnitt
geschraubt.
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Der
Rotor 81 der elektrischen Maschine 80 ist an der
zylindrischen Außenfläche des
Arms 140 der Trommel 139 angebracht.
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Die
mit dem ersten Einrückmechanismus 21 verbundene
Reibscheibe ist hier von kleinem Durchmesser und umfasst zwei Scheiben 22,
die auf beiden Seiten einer Zwischenplatte 73 platziert
sind, die mit der Gegendruckplatte 123 drehfest ist, während sie
sich relativ zu ihr axial mittels Rillen verschieben kann, die an
ihrer äußeren Peripherie
vorgesehen sind und die mit Rillen zusammenwirken, die auf der inneren
Peripherie der Randleiste 57 ausgebildet sind.
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Wie
zu sehen ist liegt die Gesamtheit aus dem Mechanismus 21 und
den zugehörigen
Scheiben 22 axial unter dem Arm 140 der Trommel 139, das
heißt
unter der elektrischen Maschine 80.
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Alternativ
ist nur eine Reibscheibe 22 vorhanden.
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Man
beachte, dass die Kupplung 20 sich wenig abnutzt, denn
wird sie nur dazu verwendet, die Maschine an das Getriebe anzukoppeln,
wobei für das
Anfahren des Fahrzeugs mittels der zweiten Kupplung 60 gesorgt
wird.
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In
Bezug auf 3 ist eine
erfindungsgemäße Einheit
zu sehen, bei der der Deckel des ersten Einrückmechanismus 21 mit
der Trommel 239 ein einziges Stück bildet.
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Genauer
gesagt, weist die Trommel 239 einen ringförmigen Körper mit
U-förmigem
Querschnitt auf, dessen Boden 240 sich im Großen und
Ganzen radial und dessen Arme sich axial erstrecken, wobei sie zu
dem Motor zeigen; der äußere Arm
des U's ist axial
und radial zum Getriebe verlängert,
so dass der Deckel des Mechanismus gebildet wird, an dem peripher
die Gegendruckplatte 23 durch Schrauben 141 befestigt
ist.
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Die
Bolzen 77 zur gelenkigen Lagerung der Membran 26 der
ersten Kupplung 20 sind in dem Boden 240 der Trommel 239 gefasst;
dieser Vorgang des Fassens kann nach der Montage von Wälzlagern 47 und
ihren Simmeringen 78, 79 zur axialen Halterung
mittels einer axialen Öffnung 87 durchgeführt werden,
die an dem Trommelträger 40 für den Durchtritt
eines Werkzeugs zum Fassen ausgebildet ist und die auf einem Radius
liegt, der demjenigen der Bolzen 77 entspricht; diese werden
hier zur Befestigung der tangentialen Zungen 43 verwendet,
die die Druckplatte 25 drehbar mit relativer axialer Bewegungsfreiheit
an dem Deckel des ersten Mechanismus, also an der Trommel 239 befestigen.
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Der
Fortsatz 135 der Kurbelwelle 10 bildet hier nicht
ein einziges Stück
mit dieser, sondern ist durch Schrauben 86 angebracht;
der Flansch, den er für
seine Befestigung aufweist, ist radial verlängert, um das Trägheitsschwungrad 100 zu
bilden.
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4 zeigt eine Variante der
Einheit gemäß 3, bei der es nach der axialen
Montage der aus der Trommel 239, dem Rotor 81 und
dem Mechanismus 21 der ersten Kupplung 20 bestehenden
Einheit gegen den Simmering 78 möglich ist, den zweiten Simmering 79 zu
platzieren; hierzu weist der Boden 240 der Trommel 239 mittig
im Inneren einen Vorsprung 74 auf, der eine ringförmige Nut 76 bildet,
die zu den Wälzlagern 47 zeigt;
die transversale Elastizität
des Simmerings 79 von der geschlitzten Art, wird dazu genutzt,
um ihn radial in der Nut 76 festzuklemmen, wie in der unteren
linken Hälfte
der Figur zu sehen ist; Öffnungen,
hier radiale Schlitze 85, zum Beispiel drei Schlitze in
120°, die
in dem Vorsprung 74 ausgebildet sind, gestatten den Durchtritt
eines axialen Schiebwerkzeugs, dessen Einsatz den Simmering 79 in
seine Platzierungsnut fallen lässt,
wie in der oberen linken Hälfte
der Figur zu sehen ist.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft eine Übertragungseinheit,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, mit zwei Kupplungen (20, 60)
und einer elektrischen Maschine (80), die zwischen dem
Brennkraftmotor des Fahrzeuges und seinem Getriebe angeordnet sind,
wobei jede der Kupplungen (20, 60) einen Einrückmechanismus
(21, 61) umfasst, der mit einer Reibscheibe (22–122, 65–165)
verbunden ist, und wobei die elektrische Maschine (80)
aus einem Rotor (81) und einem Stator (82) besteht,
wobei die Einrückmechanismen
(21, 61) drehfest mit dem Rotor (81)
der elektrischen Maschine (80) verbunden sind und die mit
dem ersten Einrückmechanismus
(21) verbundene Reibscheibe (22–122) drehfest mit der
Kurbelwelle (10) des Brennkraftmotors verbunden ist, während die
mit dem zweiten Einrückmechanismus
(61) verbundene Reibscheibe (65–165) drehfest mit der
Eintrittswelle (11) des Getriebes verbunden ist, wobei
die Kurbelwelle (10) entlang eines Fortsatzes (35–135)
verlängert
ist, und wobei dessen Ende und dasjenige der Eintrittswelle (11)
des Getriebes in einer Beziehung des Tragens und Zentrierens (38–48)
relativ zueinander stehen.
(1)