EP3870872A1 - Antriebsmodul mit einer getriebeseitigen abstützlagereinrichtung - Google Patents

Antriebsmodul mit einer getriebeseitigen abstützlagereinrichtung

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Publication number
EP3870872A1
EP3870872A1 EP19797165.8A EP19797165A EP3870872A1 EP 3870872 A1 EP3870872 A1 EP 3870872A1 EP 19797165 A EP19797165 A EP 19797165A EP 3870872 A1 EP3870872 A1 EP 3870872A1
Authority
EP
European Patent Office
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component
support bearing
drive module
bearing device
clutch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19797165.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Reimnitz
Karl-Ludwig Kimmig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3870872A1 publication Critical patent/EP3870872A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/08Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
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    • F16D21/02Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0607Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate
    • F16D2021/0615Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate the central input plate is supported by bearings in-between the two clutches

Definitions

  • the invention relates to a drive module in a drive train of a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a drive module is known for example from DE 10 2016 207 104 A1.
  • This includes an electric motor with a rotor and a clutch device with a disconnect clutch and a double clutch.
  • the rotor is received on a rotor carrier which is mounted with the separating clutch and the double clutch on a common bearing point, which is carried out by two roller bearings which are supported on a common bearing carrier.
  • the storage is effected by a central bearing point, the bearing point and the components assigned to it must be made sufficiently rigid and solid. This leads to higher weight, a larger installation space and higher costs.
  • the object of the present invention is to improve a drive module.
  • a drive module with the features of claim 1. Accordingly, a drive module in a drive train of a vehicle is proposed, with a coupling device for the transmission of
  • Torque in a downstream transmission a module housing, an electric motor with a rotor, a rotatable first component and a second component, a first support bearing device which is arranged between the first component and the second component and which the first component radially and axially on the second Component supports and a second support bearing device which is arranged between a third component assigned to the clutch device and a fourth component assigned to the transmission and which supports the third component radially on the fourth component.
  • Slidability between the third and fourth component can be prevented, limited or reduced. Furthermore, tilting of the rotor or components connected to it can be prevented, limited or reduced. Furthermore, the components associated with the first support bearing device can be made smaller, lighter and more cost-effective. The installation space can be further reduced.
  • the radial support can have radial play. A clearance between 0.002 and 0.6 mm, preferably between 0.02 and 0.3 mm, can be present between the second support bearing device and the respective connection component.
  • the third component and the fourth component can be radially displaceable relative to one another. This can simplify the assembly of the drive module. The radial displaceability can take place up to a certain maximum radial displacement, any radial displacement beyond that being supported by the second support bearing device.
  • the first support bearing device can have a support bearing.
  • the first support bearing device can also have two or more support bearings.
  • Support bearing device can have a support bearing. Also the second one
  • Support bearing device have two or more support bearings.
  • the respective support bearing can be a deep groove ball bearing, a needle bearing, a cylindrical roller bearing or a comparable bearing.
  • the coupling device can be designed to run dry or wet.
  • the first component can be firmly connected to the third component, in particular releasably connected.
  • the third component or a component connected to it and the fourth component or a component connected to it are axially displaceable.
  • the third component can be a component directly assigned to the coupling device.
  • Support bearing device mainly, in particular exclusively, provided for supporting radial forces.
  • the second support bearing device can be fixed axially on the third and / or fourth component. There can be axial displacement between the third component and a further component connected to it. There can be axial displacement between the fourth component and another component connected to it.
  • the axial displaceability can compensate for axial tolerances, elastic deformations and / or thermal expansions. Furthermore, the aforementioned axial displaceability enables an assembly interface through which the transmission with the coupling device or the Coupling device can be connected to the further structural unit of the drive module, for example the electric motor.
  • the actuating forces occurring when the coupling device is actuated are determined by the first
  • Support bearing device supported and the second support bearing device is outside the immediate operating force support effect.
  • the first component is a rotor of the
  • the rotor can be supported directly via the first support bearing device.
  • the rotor can also be supported via a component connected to it via the first support bearing device.
  • the rotor can be statically completely radially and axially fixed via the first support bearing device.
  • the second support bearing device can bring about statically overdetermined support, which, however, can be practically implemented and is advantageous due to the elasticity of the components interacting with the first and second support bearing devices.
  • the second component is the module housing or a component firmly connected to it.
  • the third component is a
  • the third component can be firmly connected to a further component of the coupling device,
  • the fourth component is a transmission housing or a component connected to it or a transmission input shaft or a component of the actuating device.
  • the coupling device comprises a double clutch and / or a separating clutch.
  • the separating clutch can optionally transmit torque between one
  • the double clutch can optionally transmit torque between one
  • Drive element for example an internal combustion engine and / or the electric motor and the transmission effect.
  • the first component can be a component of the clutch or a component of the
  • Double clutch or a common component of the disconnect clutch and double clutch can be connected to a component of the rotor of the electric motor.
  • the third component can be a component of the clutch or a component of the
  • Double clutch or a common component of the disconnect clutch and double clutch can be firmly connected to the rotor of the electric motor via a component of the disconnect clutch or via a component of the double clutch or via a common component of the disconnect clutch and double clutch.
  • the second support bearing device is arranged axially between the first support bearing device and the transmission.
  • the first and second support bearing devices can be axially separated from one another by at least one radially extending component.
  • the component can be a plate carrier or a clutch disc.
  • the component can be positively connected to a shaft.
  • the second support bearing device can be arranged axially in a region between the rotor and the gear.
  • the second support bearing device can be arranged axially spaced from the rotor.
  • Figure 1 A half section through a drive module in a special
  • Figure 2 A half section through a drive module in another special
  • FIG. 3 A half section through a drive module in another special
  • Figure 4 A half section through a drive module in another special
  • Figure 5 A half section through a drive module in a further special embodiment of the invention.
  • Figure 6 A half section through a drive module in another special
  • Figure 1 shows a half section through a drive module 10 in a special
  • the drive module is arranged in a drive train of a vehicle between a drive element, for example an internal combustion engine and a transmission.
  • the drive element transmits a torque via a shaft, for example a crankshaft 12, to a dual-mass flywheel 14, which is positively connected to a drive shaft 16.
  • the drive shaft 16 transmits the torque to a clutch device 17, comprising a clutch 18, also known as a K0 clutch.
  • the separating clutch 18 can optionally transmit a torque between the drive shaft 16 and an electric motor 20.
  • the electric motor 20 comprises a stator 21 and a rotor 22, which has a rotor carrier 24.
  • a first support bearing device 26 is arranged between a first rotatable component 23, here the rotor carrier 24 and a second component 25, here a two-part module housing 27, which supports the first component 23 axially and radially on the second component 25.
  • the electric motor 20 is accommodated in the module housing 27.
  • the first support bearing device 26 comprises two support bearings 28, here angular contact ball bearings, which are arranged between the rotor 22 and the module housing 27.
  • the support bearings 28 are received on an axial section 30 of the module housing 27.
  • the rotor carrier 24 has a passage 32 for an actuating device 34
  • the separating clutch 18 comprises a counter pressure plate 36 which is screwed to the rotor 22 and a clutch cover 38.
  • the clutch cover 38 is screwed to a central plate 40 and a further clutch cover 42. Overall, the clutch cover 42, the central plate 40, the clutch cover 38 and the rotor 22 are over the first
  • Support bearing device 26 supported on the module housing 27.
  • the central plate 40 is assigned to a double clutch 46, which optionally transmits the torque coming from the electric motor 20 and / or the drive element to the transmission.
  • the double clutch 46 has a first partial clutch 48 and a second partial clutch 50.
  • the first partial clutch 48 is with a first transmission input shaft 52, here a solid shaft and the second partial clutch 50 is with a second Gearbox input shaft 54, here a hollow shaft, each positively connected.
  • the first transmission input shaft 52 is mounted on the drive shaft 16 via a pilot bearing 53.
  • the second transmission input shaft 54 is centered on the first transmission input shaft 52 via a needle bearing 55.
  • the double clutch 46 is activated by an actuating device 56
  • Actuating housing 57 actuated.
  • the actuating housing 57 can with a
  • the actuation device is in particular a CSC actuation (hydraulic actuation system with a concentric slave cylinder).
  • a second support bearing device 44 with a support bearing 45 is provided, which is arranged between a third component 58 directly assigned to the coupling device 17, here the central plate 40 and a fourth component 60 assigned to the transmission, here the second transmission input shaft 54, and which supports the third component 58 radially on the fourth component 60.
  • Slidability between the third component 58 and the fourth component 60 can be prevented, limited or reduced. Furthermore, tilting of the rotor 22 and components connected to it can be prevented, limited or reduced. Furthermore, the components associated with the first support bearing device 26 can be smaller, lighter and
  • the installation space occupied by the drive module 10 can be further reduced.
  • the third component 58 is firmly connected to the first component 23 via the clutch cover 38.
  • the second support bearing device 44 is used here in particular exclusively
  • Support bearing device 44 can have radial play.
  • the fourth component 60 is axially displaceable relative to the support bearing 45, a sliding seat being present. This makes it possible to mount the transmission with the coupling device 17 by pushing the second transmission input shaft 54 into the support bearing 45.
  • the fit clearance can be between 0.002 and 0.6 mm. Axial tolerances or axial deformations can also be compensated for via the sliding seat.
  • the support bearing 45 is fixedly connected to the third component 58 axially via a locking ring 62.
  • the actuating forces which occur when the coupling device 17, here the separating clutch 18 by the actuating device 34 and the double clutch 46 by the actuating device 56, are supported on the module housing 27 by the first support bearing device 26.
  • the second support bearing device 44 lies outside the immediate actuation force support effect.
  • the second support bearing device 44 is arranged axially between the first support bearing device 26 and the transmission.
  • the first support bearing device 26 and the second support bearing device 44 are axially separated from one another by at least one radially extending component, here a clutch disk 64 of the separating clutch 18 and a clutch disk 66 of the double clutch 46.
  • the second support bearing device 44 is arranged axially in a region between the rotor 22 and the transmission.
  • the second support bearing device 44 is axially spaced from the rotor 22.
  • Figure 2 is a half section through a drive module 10 in another special
  • a support sleeve 68 is fastened to the central plate 40, in particular by means of a rivet connection 70.
  • the support sleeve 68 has an axial section 72 radially inside the second transmission input shaft 54.
  • the second support bearing device 44 with the support bearing 45 is arranged between the support sleeve 68 designed as the third component 58 and the second transmission input shaft 54 designed as the fourth component 60.
  • the support bearing 45 is a needle bearing.
  • the support bearing 54 is located radially on the inside of the second shaft
  • Gearbox input shaft 54 pressed in. There is a sliding seat between the support bearing 54 and the support sleeve 68, which has a clearance of 0.005 to 0.4 mm.
  • Transmission input shaft 54 causes.
  • the mounting sleeve 74 centers the second transmission input shaft 54 with respect to the support sleeve 68 before the
  • Support sleeve 68 is inserted into the second transmission input shaft 54. This prevents damage to the support bearing 45. In operation, the actual
  • FIG. 3 shows a half section through a drive module 10 in a further special embodiment of the invention.
  • the coupling device 17 is over the second
  • Support bearing device 44 is supported on the second transmission input shaft 54.
  • the second support bearing device 44 which comprises the support bearing 45, is between a support sleeve 68 which is fixedly connected to the clutch cover 42 and the second
  • Gearbox input shaft 54 is arranged and supports the support sleeve 68, which is designed as a third component 58, on the second gearbox input shaft 54, which is designed as a fourth component 60.
  • the support sleeve 68 is arranged axially between the clutch disc 66 of the double clutch 46 and a lever spring 76 of the actuating device 56 and has an axial section 72, on the inside of which the support bearing 45 is pressed.
  • a mounting sleeve 74 is attached to the end of the axial section 72, through its conical
  • Forming the second transmission input shaft 54 can be inserted more easily into the coupling device 17. This makes the gearbox easier to use
  • Coupling device 17 are connected.
  • the second support bearing device 44 is arranged radially within an actuation bearing 78 of the actuation device 56.
  • the support bearing 45 can overlap axially with the actuation bearing 78. There may also be an axial offset between the support bearing 45 and the actuation bearing 78.
  • Figure 4 is a half section through a drive module 10 in another special
  • a support sleeve 68 is arranged, the axial section 72 of which is extended in the direction of the transmission and on which the second support bearing device 44 is arranged radially on the outside.
  • the third component 58 is formed by the support sleeve 68, which is connected to the clutch cover 42, and the fourth component 60 is formed by an associated one with the transmission
  • Gear housing 80 is formed.
  • the axial section 72 is carried out radially inside of the actuating device 56 and extends axially along the actuating device 56.
  • the fastening point of the support sleeve 68 with the clutch cover 42 lies on an axial side of the
  • Actuating device 56 and support bearing 45 lie axially on the opposite side of actuating device 56.
  • the larger distance between the first support bearing device 26 and the second support bearing device 44 results in a large lever arm that is optimal
  • FIG. 5 shows a half section through a drive module 10 in a further special embodiment of the invention.
  • the second support bearing device 44 is arranged radially outside of the actuating device 56.
  • the support bearing 45 is received radially on the inside on a support sleeve 82, which is fastened to the gear housing 80, and is received radially on the outside on a support sleeve 68, which is firmly connected to the clutch cover 42.
  • several circumferentially arranged and connected to the clutch cover 42 or formed from the clutch cover 42 can also be formed
  • the sliding seat with play is located between the support bearing 45 and the
  • Support bearing device 44 transmitted forces circulate with the clutch cover 42. If the forces circulate with the clutch, this option is also particularly suitable for a large fit clearance of, for example, 0.1 mm to 0.6 mm
  • the support bearing 45 can also be firmly connected to the clutch cover 42 or the support sleeve 68 and a sliding fit can be present between the support bearing 45 and the support sleeve 82 or the gear housing 80.
  • the counterpressure plate 36 of the separating clutch 18 forms the third component 58, which is supported radially via the second support bearing device 44 on the first transmission input shaft 52, here a solid shaft, which represents the fourth component 60.
  • the second support bearing device 44 is formed by a support bearing 45, which is designed as a needle bearing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul (10) in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einer Kupplungsvorrichtung (17) zur Übertragung von Drehmoment in ein nachgeordnetes Getriebe, einem Modulgehäuse (27), in dem ein Elektromotor (20) angeordnet ist, einem drehbaren ersten Bauteil (23) und einem zweiten Bauteil (25), einer ersten Abstützlagereinrichtung (26), welche zwischen dem ersten Bauteil (23) und dem zweiten Bauteil (25) angeordnet ist und die das erste Bauteil (23) radial und axial an dem zweiten Bauteil (25) abstützt, wobei eine zweite Abstützlagereinrichtung (44) vorgesehen ist, welche zwischen einem der Kupplungsvorrichtung (17) zugeordneten dritten Bauteil (58) und einem dem Getriebe zugeordneten vierten Bauteil (60) angeordnet ist und die das dritte Bauteil (58) an dem vierten Bauteil (60) radial abstützt.

Description

Antriebsmodul mit einer qetriebeseitiqen Abstützlaqereinrichtunq
Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Antriebsmodul ist beispielsweise aus DE 10 2016 207 104 A1 bekannt. Dieses umfasst einen Elektromotor mit einem Rotor und eine Kupplungsvorrichtung mit einer Trennkupplung und einer Doppelkupplung. Der Rotor ist an einem Rotorträger aufgenommen, der mit der Trennkupplung und der Doppelkupplung auf einer gemeinsamen Lagerstelle gelagert ist, die durch zwei Wälzlager ausgeführt ist, die sich auf einem gemeinsamen Lagerträger abstützen.
In der DE 10 2016 221 948 A1 wird der Rotor über eine zwischen einem Lagerträger und einer Zwischenwelle angeordnete zentrale Lagerstelle gelagert.
Wenn die Lagerung durch eine zentrale Lagerstelle bewirkt wird, müssen die Lagerstelle und die dieser zugeordneten Bauteile ausreichend steif und massiv ausgeführt werden. Dies führt zu höherem Gewicht, einem grösseren Bauraum und zu höheren Kosten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Antriebsmodul zu verbessern.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Antriebsmodul mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird ein Antriebsmodul in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorgeschlagen, mit einer Kupplungsvorrichtung zur Übertragung von
Drehmoment in ein nachgeordnetes Getriebe, einem Modulgehäuse, einem Elektromotor mit einem Rotor, einem drehbaren ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, einer ersten Abstützlagereinrichtung, welche zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil angeordnet ist und die das erste Bauteil radial und axial an dem zweiten Bauteil abstützt und einer zweiten Abstützlagereinrichtung, welche zwischen einem der Kupplungsvorrichtung zugeordneten dritten Bauteil und einem dem Getriebe zugeordneten vierten Bauteil angeordnet ist und die das dritte Bauteil an dem vierten Bauteil radial abstützt.
Dadurch kann eine zuverlässige Lagerung des Antriebsmoduls und eine radiale
Verschiebbarkeit zwischen dem dritten und vierten Bauteil verhindert, begrenzt oder verringert werden. Weiterhin kann ein Verkippen des Rotors oder damit verbundener Bauteile verhindert, begrenzt oder verringert werden. Weiterhin können die der ersten Abstützlagereinrichtung zugeordneten Bauteile kleiner, leichter und kostengünstiger ausgeführt werden. Der Bauraum kann weiterhin verringert werden. Die radiale Abstützung kann radial spielbehaftet sein. Zwischen der zweiten Abstützlagereinrichtung und dem jeweiligen Anschlussbauteil kann ein Passungsspiel zwischen 0,002 und 0,6 mm, bevorzugt zwischen 0,02 und 0,3 mm vorhanden sein. Das dritte Bauteil und das vierte Bauteil können gegeneinander radial verschiebbar sein. Dadurch kann die Montage des Antriebsmoduls vereinfacht werden. Die radiale Verschiebbarkeit kann bis zu einer bestimmten maximalen radialen Verschiebung erfolgen, wobei jede darüber hinausgehende radiale Verschiebung durch die zweite Abstützlagereinrichtung abgestützt wird.
Die erste Abstützlagereinrichtung kann ein Abstützlager aufweisen. Auch kann die erste Abstützlagereinrichtung zwei oder mehr Abstützlager aufweisen. Die zweite
Abstützlagereinrichtung kann ein Abstützlager aufweisen. Auch kann die zweite
Abstützlagereinrichtung zwei oder mehr Abstützlager aufweisen. Das jeweilige Abstützlager kann ein Rillenkugellager, ein Nadellager, ein Zylinderrollenlager oder ein vergleichbares Lager sein.
Die Kupplungsvorrichtung kann trocken oder nass laufend ausgebildet sein.
Das erste Bauteil kann mit dem dritten Bauteil fest verbunden, insbesondere lösbar verbunden, sein.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das dritte Bauteil oder ein, mit diesem, verbundenes Bauteil und das vierte Bauteil oder ein mit diesem verbundenes Bauteil gegeneinander axial verschiebbar. Das dritte Bauteil kann ein der Kupplungsvorrichtung unmittelbar zugeordnetes Bauteil sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die zweite
Abstützlagereinrichtung hauptsächlich, insbesondere ausschließlich, zur Abstützung von Radialkräften vorgesehen.
Die zweite Abstützlagereinrichtung kann an dem dritten und/oder vierten Bauteil axial festgelegt sein. Zwischen dem dritten Bauteil und einem weiteren damit verbundenen Bauteil kann eine axiale Verschiebbarkeit gegeben sein. Zwischen dem vierten Bauteil und einem weiteren damit verbundenen Bauteil kann eine axiale Verschiebbarkeit gegeben sein.
Zwischen der zweiten Abstützlagereinrichtung und dem dritten und/oder vierten Bauteil kann eine axiale Verschiebbarkeit vorliegen. Durch die axiale Verschiebbarkeit können axiale Toleranzen, elastische Verformungen und/oder Wärmedehnungen ausgeglichen werden. Weiterhin kann durch die zuvor genannte axiale Verschiebbarkeit eine Montageschnittstelle ermöglicht werden, durch die das Getriebe mit der Kupplungsvorrichtung oder die Kupplungsvorrichtung mit der weiteren Baueinheit des Antriebsmoduls, beispielsweise dem Elektromotor verbindbar ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die bei Betätigung der Kupplungsvorrichtung auftretenden Betätigungskräfte durch die erste
Abstützlagereinrichtung abgestützt und die zweite Abstützlagereinrichtung liegt außerhalb der unmittelbaren Betätigungskraftabstützungswirkung.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das erste Bauteil ein Rotor des
Elektromotors oder ein damit fest verbundenes Bauteil. Der Rotor kann unmittelbar über die erste Abstützlagereinrichtung abgestützt sein. Auch kann der Rotor über ein, mit diesem, verbundenes Bauteil über die erste Abstützlagereinrichtung abgestützt sein.
Der Rotor kann über die erste Abstützlagereinrichtung statisch vollständig radial und axial festgelegt sein. Die zweite Abstützlagereinrichtung kann eine statisch überbestimmte Abstützung bewirken, die jedoch durch die Elastizität der mit der ersten und zweiten Abstützlagereinrichtung zusammenwirkenden Bauteile praktisch umsetzbar und vorteilhaft ist.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das zweite Bauteil das Modulgehäuse oder ein damit fest verbundenes Bauteil.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist das dritte Bauteil ein
Kupplungsdeckel oder ein damit fest verbundenes Bauteil oder ein Lamellenträger oder ein damit fest verbundenes Bauteil oder eine Gegendruckplatte oder ein damit fest verbundenes Bauteil oder eine Zentralplatte oder ein damit fest verbundenes Bauteil. Das dritte Bauteil kann mit einem weiteren Bauteil der Kupplungsvorrichtung fest verbunden sein,
beispielsweise vernietet sein.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist das vierte Bauteil ein Getriebegehäuse oder ein damit verbundenes Bauteil oder eine Getriebeeingangswelle oder ein Bauteil der Betätigungsvorrichtung.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst die Kupplungsvorrichtung eine Doppelkupplung und/oder eine Trennkupplung.
Die Trennkupplung kann wahlweise eine Drehmomentübertragung zwischen einem
Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor und/oder einem Kupplungseingang der Doppelkupplung bewirken. Die Doppelkupplung kann wahlweise eine Drehmomentübertragung zwischen einem
Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und/oder dem Elektromotor und dem Getriebe bewirken.
Das erste Bauteil kann mit einem Bauteil der Trennkupplung oder einem Bauteil der
Doppelkupplung oder einem gemeinsamen Bauteil der Trennkupplung und Doppelkupplung fest verbunden sein. Das erste Bauteil kann mit einem Bauteil des Rotors des Elektromotors verbunden sein.
Das dritte Bauteil kann mit einem Bauteil der Trennkupplung oder einem Bauteil der
Doppelkupplung oder einem gemeinsamen Bauteil der Trennkupplung und Doppelkupplung fest verbunden sein. Das dritte Bauteil kann über ein Bauteil der Trennkupplung oder über ein Bauteil der Doppelkupplung oder über ein gemeinsames Bauteil der Trennkupplung und Doppelkupplung fest mit dem Rotor des Elektromotors verbunden sein.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist die zweite Abstützlagereinrichtung axial zwischen der ersten Abstützlagereinrichtung und dem Getriebe angeordnet. Die erste und zweite Abstützlagereinrichtung können durch wenigstens ein radial sich erstreckendes Bauteil voneinander axial getrennt sein. Das Bauteil kann ein Lamellenträger oder eine Kupplungsscheibe sein. Das Bauteil kann mit einer Welle formschlüssig verbunden sein.
Die zweite Abstützlagereinrichtung kann in einem Bereich axial zwischen dem Rotor und dem Getriebe angeordnet sein. Die zweite Abstützlagereinrichtung kann axial von dem Rotor beabstandet angeordnet sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : Einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer speziellen
Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2: Einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3: Einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung.
Figur 4: Einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung. Figur 5: Einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 6: Einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul 10 in einer speziellen
Ausführungsform der Erfindung. Das Antriebsmodul ist in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einem Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet. Das Antriebselement überträgt ein Drehmoment über eine Welle, beispielsweise eine Kurbelwelle 12 auf ein Zweimassenschwungrad 14, welches mit einer Antriebswelle 16 formschlüssig verbunden ist.
Die Antriebswelle 16 überträgt das Drehmoment zu einer Kupplungsvorrichtung 17, umfassend eine Trennkupplung 18, auch K0-Kupplung genannt. Die Trennkupplung 18 kann wahlweise ein Drehmoment zwischen der Antriebswelle 16 und einem Elektromotor 20 übertragen. Der Elektromotor 20 umfasst einen Stator 21 und einen Rotor 22, der einen Rotorträger 24 aufweist. Zwischen einem ersten drehbaren Bauteil 23, hier dem Rotorträger 24 und einem zweiten Bauteil 25, hier einem zweiteiligen Modulgehäuse 27 ist eine erste Abstützlagereinrichtung 26 angeordnet, die das erste Bauteil 23 an dem zweiten Bauteil 25 axial und radial abstützt. Der Elektromotor 20 ist in dem Modulgehäuse 27 aufgenommen.
Die erste Abstützlagereinrichtung 26 umfasst zwei Abstützlager 28, hier Schrägkugellager, die zwischen dem Rotor 22 und dem Modulgehäuse 27 angeordnet sind. Hierfür sind die Abstützlager 28 auf einem axialen Abschnitt 30 des Modulgehäuses 27 aufgenommen. Der Rotorträger 24 weist einen Durchgriff 32 für eine Betätigungsvorrichtung 34 der
Trennkupplung 18 auf.
Die Trennkupplung 18 umfasst eine Gegendruckplatte 36, die mit dem Rotor 22 und einem Kupplungsdeckel 38 verschraubt ist. Der Kupplungsdeckel 38 ist mit einer Zentralplatte 40 und einem weiteren Kupplungsdeckel 42 verschraubt. Insgesamt ist der Kupplungsdeckel 42, die Zentralplatte 40, der Kupplungsdeckel 38 und der Rotor 22 über die erste
Abstützlagereinrichtung 26 an dem Modulgehäuse 27 abgestützt.
Die Zentralplatte 40 ist einer Doppelkupplung 46 zugeordnet, die das von dem Elektromotor 20 und/oder dem Antriebselement kommende Drehmoment wahlweise an das Getriebe weiterleitet. Hierfür weist die Doppelkupplung 46 eine erste Teilkupplung 48 und eine zweite Teilkupplung 50 auf. Die erste Teilkupplung 48 ist mit einer ersten Getriebeeingangswelle 52, hier einer Vollwelle und die zweite Teilkupplung 50 ist mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 54, hier einer Hohlwelle, jeweils formschlüssig verbunden. Die erste Getriebeeingangswelle 52 ist über ein Pilotlager 53 an der Antriebswelle 16 gelagert. Die zweite Getriebeeingangswelle 54 ist an der ersten Getriebeeingangswelle 52 über ein Nadellager 55 zentriert.
Die Doppelkupplung 46 wird durch eine Betätigungsvorrichtung 56, aufweisend ein
Betätigungsgehäuse 57, betätigt. Das Betätigungsgehäuse 57 kann mit einem
Getriebegehäuse verbunden sein. Die Betätigungsvorrichtung ist insbesondere eine CSC- Betätigung (hydraulisches Betätigungssystem mit Concentric Slave Cylinder).
Weiterhin ist eine zweite Abstützlagereinrichtung 44 mit einem Abstützlager 45, hier einem Rillenkugellager, vorgesehen, die zwischen einem der Kupplungsvorrichtung 17 unmittelbar zugeordneten dritten Bauteil 58, hier der Zentralplatte 40 und einem dem Getriebe zugeordneten vierten Bauteil 60, hier der zweiten Getriebeeingangswelle 54 angeordnet ist und die das dritte Bauteil 58 auf dem vierten Bauteil 60 radial abstützt.
Dadurch kann eine zuverlässige Lagerung des Antriebsmoduls 10 und eine radiale
Verschiebbarkeit zwischen dem dritten Bauteil 58 und dem vierten Bauteil 60 verhindert, begrenzt oder verringert werden. Weiterhin kann ein Verkippen des Rotors 22 und damit verbundener Bauteile verhindert, begrenzt oder verringert werden. Weiterhin können die der ersten Abstützlagereinrichtung 26 zugeordneten Bauteile kleiner, leichter und
kostengünstiger ausgeführt werden. Der durch das Antriebsmodul 10 eingenommene Bauraum kann weiterhin verringert werden.
Das dritte Bauteil 58 ist mit dem ersten Bauteil 23 über den Kupplungsdeckel 38 fest verbunden. Es kann eine lösbare Verbindung, wie hier eine Verschraubung vorliegen.
Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 dient hierbei insbesondere ausschließlich der
Abstützung von Radialkräften. Die radiale Abstützung über die zweite
Abstützlagereinrichtung 44 kann radial spielbehaftet sein. Das vierte Bauteil 60 ist gegenüber dem Abstützlager 45 axial verschiebbar, wobei ein Schiebesitz vorhanden ist. Dadurch kann die Montage des Getriebes mit der Kupplungsvorrichtung 17 ermöglicht werden, indem die zweite Getriebeeingangswelle 54 in das Abstützlager 45 geschoben werden kann. Zwischen dem Abstützlager 45 und der zweiten Getriebeeingangswelle 54 kann ein Passungsspiel vorhanden sein um die Montage zu vereinfachen. Das Passungsspiel kann zwischen 0,002 und 0,6 mm betragen. Über den Schiebesitz können weiterhin axiale Toleranzen oder axiale Verformungen ausgeglichen werden. Das Abstützlager 45 ist mit dem dritten Bauteil 58 axial über einen Sicherungsring 62 fest verbunden. Die bei Betätigung der Kupplungsvorrichtung 17, hier der Trennkupplung 18 durch die Betätigungsvorrichtung 34 und der Doppelkupplung 46 durch die Betätigungsvorrichtung 56 auftretenden Betätigungskräfte werden durch die erste Abstützlagereinrichtung 26 an dem Modulgehäuse 27 abgestützt. Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 liegt dabei außerhalb der unmittelbaren Betätigungskraftabstützungswirkung.
Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 ist axial zwischen der ersten Abstützlagereinrichtung 26 und dem Getriebe angeordnet. Die erste Abstützlagereinrichtung 26 und die zweite Abstützlagereinrichtung 44 sind durch wenigstens ein radial sich erstreckendes Bauteil, hier eine Kupplungsscheibe 64 der Trennkupplung 18 und eine Kupplungsscheibe 66 der Doppelkupplung 46 voneinander axial getrennt. Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 ist in einem Bereich axial zwischen dem Rotor 22 und dem Getriebe angeordnet. Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 ist axial von dem Rotor 22 beabstandet.
In Figur 2 ist ein Halbschnitt durch ein Antriebsmodul 10 in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung dargestellt. An der Zentralplatte 40 ist eine Abstützhülse 68 befestigt, insbesondere durch eine Nietverbindung 70. Die Abstützhülse 68 weist radial innerhalb der zweiten Getriebeeingangswelle 54 einen axialen Abschnitt 72 auf. Zwischen der als drittes Bauteil 58 ausgebildeten Abstützhülse 68 und der als viertes Bauteil 60 ausgeführten zweiten Getriebeeingangswelle 54 ist die zweite Abstützlagereinrichtung 44 mit dem Abstützlager 45 angeordnet. Das Abstützlager 45 ist ein Nadellager.
Das Abstützlager 54 ist radial innen auf der als Hohlwelle ausgeführten zweiten
Getriebeeingangswelle 54 eingepresst. Zwischen dem Abstützlager 54 und der Abstützhülse 68 ist ein Schiebesitz vorhanden, der ein Passungsspiel von 0,005 bis 0,4 mm aufweist.
Um die Montage der dem Getriebe zugeordneten zweiten Getriebeeingangswelle 54 mit der Kupplungsvorrichtung 17 zu vereinfachen, ist axial neben dem Abstützlager 45 eine
Montagehülse 74 an der zweiten Getriebeeingangswelle 54 befestigt, die durch die konische Ausführung ein vereinfachtes Einschieben des dritten Bauteils 58 in die zweite
Getriebeeingangswelle 54 bewirkt. Außerdem bewirkt die Montagehülse 74 eine Zentrierung der zweiten Getriebeeingangswelle 54 gegenüber der Abstützhülse 68, bevor die
Abstützhülse 68 in die zweite Getriebeeingangswelle 54 eingeschoben wird. Dadurch wird eine Beschädigung des Abstützlagers 45 verhindert. Im Betrieb wird die eigentliche
Zentrierung durch das Abstützlager 45 bewirkt, wodurch eine durch den Kontakt zwischen Montagehülse 74 und Abstützhülse 68 mögliche entstehende zusätzliche Reibung verhindert wird. Figur 3 zeigt einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Kupplungsvorrichtung 17 ist über die zweite
Abstützlagereinrichtung 44 auf der zweiten Getriebeeingangswelle 54 abgestützt. Dabei ist die zweite Abstützlagereinrichtung 44, die das Abstützlager 45 umfasst, zwischen einer mit dem Kupplungsdeckel 42 fest verbundenen Abstützhülse 68 und der zweiten
Getriebeeingangswelle 54 angeordnet und stützt die als drittes Bauteil 58 ausgeführte Abstützhülse 68 auf der als viertes Bauteil 60 ausgeführten zweiten Getriebeeingangswelle 54 ab.
Die Abstützhülse 68 ist axial zwischen der Kupplungsscheibe 66 der Doppelkupplung 46 und einer Hebelfeder 76 der Betätigungsvorrichtung 56 angeordnet und weist einen axialen Abschnitt 72 auf, an dessen Innenseite das Abstützlager 45 eingepresst ist. An dem axialen Abschnitt 72 ist stirnseitig eine Montagehülse 74 angebracht, durch deren konische
Ausformung die zweiten Getriebeeingangswelle 54 in die Kupplungsvorrichtung 17 leichter eingeschoben werden kann. Damit kann das Getriebe einfacher mit der
Kupplungsvorrichtung 17 verbunden werden.
Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 ist radial innerhalb von einem Betätigungslager 78 der Betätigungsvorrichtung 56 angeordnet. Dabei kann sich das Abstützlager 45 axial mit dem Betätigungslager 78 überlappen. Auch kann ein axialer Versatz zwischen dem Abstützlager 45 und dem Betätigungslager 78 vorhanden sein.
In Figur 4 ist ein Halbschnitt durch ein Antriebsmodul 10 in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 ist eine Abstützhülse 68 angeordnet, deren axialer Abschnitt 72 in Richtung Getriebe verlängert ist und an dem radial außen die zweite Abstützlagereinrichtung 44 angeordnet ist. Das dritte Bauteil 58 wird durch die Abstützhülse 68, die mit dem Kupplungsdeckel 42 verbunden ist gebildet und das vierte Bauteil 60 wird durch ein dem Getriebe zugeordnetes
Getriebegehäuse 80 gebildet.
Der axiale Abschnitt 72 ist radial innerhalb von der Betätigungsvorrichtung 56 durchgeführt und erstreckt sich dabei axial entlang Betätigungsvorrichtung 56. Die Befestigungsstelle der Abstützhülse 68 mit dem Kupplungsdeckel 42 liegt auf einer axialen Seite der
Betätigungsvorrichtung 56 und das Abstützlager 45 liegt axial auf der gegenüberliegenden Seite der Betätigungsvorrichtung 56.
Durch den grösseren Abstand zwischen der ersten Abstützlagereinrichtung 26 und der zweiten Abstützlagereinrichtung 44 entsteht ein grosser Hebelarm, der eine optimale
Abstützung gegen ein Verkippen und gegen Radialkräfte ermöglicht. Figur 5 zeigt einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 ist radial außerhalb von der Betätigungsvorrichtung 56 angeordnet. Das Abstützlager 45 ist radial innen an einer Abstützhülse 82 aufgenommen, die mit dem Getriebegehäuse 80 befestigt ist und radial aussen an einer Abstützhülse 68 aufgenommen, die mit dem Kupplungsdeckel 42 fest verbunden ist. Alternativ können sich auch mehrere umfangsseitig angeordnete und mit dem Kupplungsdeckel 42 verbundene oder aus dem Kupplungsdeckel 42 ausgeformte
Abstützelemente auf der zweiten Abstützlagereinrichtung 44 abstützen.
Der spielbehaftete Schiebesitz befindet sich zwischen dem Abstützlager 45 und dem
Abstützelement 68. Dies ist von Vorteil, wenn die radial in der zweiten
Abstützlagereinrichtung 44 übertragenen Kräfte mit dem Kupplungsdeckel 42 umlaufen. Wenn die Kräfte mit der Kupplung umlaufen, ist diese Möglichkeit auch besonders gut geeignet, um ein grosses Passungsspiel von beispielsweise 0,1 mm bis 0,6 mm
umzusetzen. Alternativ kann das Abstützlager 45 auch fest mit dem Kupplungsdeckel 42 oder der Abstützhülse 68 verbunden werden und ein Schiebesitz kann zwischen dem Abstützlager 45 und der Abstützhülse 82 oder dem Getriebegehäuse 80 vorhanden sein.
Auch ist es möglich, die zweite Abstützlagereinrichtung 44 an dem mit dem Getriebegehäuse 80 verbundenen Betätigungsgehäuse 57 der Betätigungsvorrichtung 56 anzuordnen, wobei das Betätigungsgehäuse 57, hier das CSC-Gehäuse, das vierte Bauteil darstellen würde. In Figur 6 ist ein Halbschnitt durch ein Antriebsmodul 10 in einer weiteren speziellen
Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Gegendruckplatte 36 der Trennkupplung 18 bildet das dritte Bauteil 58, das über die zweite Abstützlagereinrichtung 44 an der das vierte Bauteil 60 darstellenden ersten Getriebeeingangswelle 52, hier einer Vollwelle, radial abgestützt ist. Die zweite Abstützlagereinrichtung 44 ist durch ein Abstützlager 45 gebildet, welches als Nadellager ausgeführt ist.
Bezuaszeichenliste
10 Antriebsmodul
12 Kurbelwelle
14 Zweimassenschwungrad
16 Antriebswelle
17 Kupplungsvorrichtung
18 Trennkupplung
20 Elektromotor
21 Stator
22 Rotor
23 erstes Bauteil
24 Rotorträger
25 zweites Bauteil
26 Abstützlagereinrichtung
27 Modulgehäuse
28 Abstützlager
30 axialer Abschnitt
32 Durchgriff
34 Betätigungsvorrichtung
36 Gegendruckplatte
38 Kupplungsdeckel
40 Zentralplatte
42 Kupplungsdeckel
44 Abstützlagereinrichtung
45 Abstützlager 46 Doppelkupplung
48 Teilkupplung
50 Teilkupplung
52 Getriebeeingangswelle 53 Pilotlager
54 Getriebeeingangswelle
55 Nadellager
56 Betätigungsvorrichtung
57 Betätigungsgehäuse 58 drittes Bauteil
60 viertes Bauteil
62 Sicherungsring
64 Kupplungsscheibe
66 Kupplungsscheibe 68 Abstützhülse
70 Nietverbindung
72 axialer Abschnitt
74 Montagehülse
76 Hebelfeder
78 Betätigungslager
80 Getriebegehäuse
82 Abstützhülse

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsmodul (10) in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit
einer Kupplungsvorrichtung (17) zur Übertragung von Drehmoment in ein
nachgeordnetes Getriebe,
einem Modulgehäuse (27),
einem Elektromotor (20) mit einem Rotor (22),
einem drehbaren ersten Bauteil (23) und einem zweiten Bauteil (25),
einer ersten Abstützlagereinrichtung (26), welche zwischen dem ersten Bauteil (23) und dem zweiten Bauteil (25) angeordnet ist und die das erste Bauteil (23) radial und axial an dem zweiten Bauteil (25) abstützt,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine zweite Abstützlagereinrichtung (44) vorgesehen ist, welche zwischen einem der Kupplungsvorrichtung (17) zugeordneten dritten Bauteil (58) und einem dem Getriebe zugeordneten vierten Bauteil (60) angeordnet ist und die das dritte Bauteil (58) an dem vierten Bauteil (60) radial abstützt.
2. Antriebsmodul (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dritte
Bauteil (58) oder ein, mit diesem, verbundenes Bauteil und das vierte Bauteil (60) oder ein, mit diesem, verbundenes Bauteil gegeneinander axial verschiebbar sind.
3. Antriebsmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
zweite Abstützlagereinrichtung (44) hauptsächlich, insbesondere ausschließlich, Radialkräfte abstützt.
4. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die bei Betätigung der Kupplungsvorrichtung (17) auftretenden Betätigungskräfte durch die erste Abstützlagereinrichtung (26) abgestützt werden und die zweite Abstützlagereinrichtung (44) außerhalb der unmittelbaren
Betätigungskraftabstützungswirkung liegt.
5. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (23) ein Rotor (22) des Elektromotors (20) oder ein damit fest verbundenes Bauteil ist.
6. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (25) das Modulgehäuse (27) oder ein damit fest verbundenes Bauteil ist.
7. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das dritte Bauteil (58) ein Kupplungsdeckel (42) oder ein damit fest verbundenes Bauteil oder ein Lamellenträger oder ein damit fest verbundenes Bauteil oder eine Gegendruckplatte (36) oder ein damit fest verbundenes Bauteil oder eine Zentralplatte (40) oder ein damit fest verbundenes Bauteil ist.
8. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das vierte Bauteil (60) ein Getriebegehäuse (80) oder ein damit verbundenes Bauteil oder eine Getriebeeingangswelle (52, 54) oder ein Bauteil der Betätigungsvorrichtung (34, 56) ist.
9. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (17) eine Doppelkupplung (46) und/oder eine Trennkupplung (18) umfasst.
10. Antriebsmodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Abstützlagereinrichtung (44) axial zwischen der ersten Abstützlagereinrichtung (26) und dem Getriebe angeordnet ist.
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