WO2020187467A1 - Hybridantriebsystem - Google Patents

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WO2020187467A1
WO2020187467A1 PCT/EP2020/051724 EP2020051724W WO2020187467A1 WO 2020187467 A1 WO2020187467 A1 WO 2020187467A1 EP 2020051724 W EP2020051724 W EP 2020051724W WO 2020187467 A1 WO2020187467 A1 WO 2020187467A1
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WO
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hub
actuating
drive system
hybrid drive
seal
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PCT/EP2020/051724
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Thomas Lechthaler
Jan Velthaus
Lukas Rube
Bernhard Ziegler
Bernd Koppitz
Kai Heukelbach
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Daimler AG
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive system according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a hybrid drive system is already known from the general prior art, for example from DE 10 2015 007 138 A1.
  • DE 10 2016 014 725 A1 discloses a hybrid drive system with a one-part hub which takes on a large number of functions and can nevertheless be adjusted cost-effectively.
  • US 2006/0144665 A1 of the generic type discloses a hybrid drive system in which, in addition to a wet clutch, a separating clutch is also provided, with an associated hub forming a running surface for an actuating piston of the separating clutch.
  • the object of the present invention is to present a hybrid drive system with an extended functionality and yet as compact, inexpensive and easy to assemble as possible.
  • the starting point is a hybrid drive system for a motor vehicle which has an input shaft which is provided to connect the hybrid drive system to a crankshaft of an internal combustion engine in a rotationally fixed manner.
  • the hybrid drive system furthermore has an output shaft which is arranged coaxially to the input shaft and which is suitable for being connected to a drive shaft of a transmission or which, alternatively, itself forms a drive shaft of a transmission.
  • the hybrid drive system also has an electrical machine that has a stator and a rotor, a hub that is connected to the rotor in a rotationally fixed manner, and a wet clutch that has a first actuating piston,
  • the hub is designed as a one-piece forged part, which has a first running surface for the first actuating piston.
  • wet clutch is intended to rotate with the hub
  • the hybrid drive system has a separating clutch, which in turn has a second actuating piston and an associated second actuating chamber and which is provided to connect the hub to the input shaft in a rotationally fixed manner, the hub forming a second running surface for the second actuating piston .
  • the running surfaces for the actuating pistons mean surfaces on which the actuating pistons are mounted radially and along which the actuating pistons can be axially displaced.
  • radial and axial relate to an axis of rotation of the input shaft or to an axis of rotation of the output shaft. Even when a radial direction and an axial direction are mentioned, reference is made to the axis of rotation of the input shaft.
  • a rotationally fixed connection between two rotatably mounted elements is to be understood as meaning that the two elements are arranged coaxially to one another and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular speed.
  • the actuating piston should be understood to mean an actuating piston of a hydraulic actuating system, which is known per se.
  • Actuating piston and a further component, in particular the hub, are understood, wherein a hydraulic fluid can be introduced into the actuating space for actuating the associated clutch. It is further assumed that the hub forms a second delimitation for the second actuation space, the second delimitation having a radially inner second cylinder outer surface in relation to the axis of rotation.
  • the second delimitation has a second wall arranged perpendicular to the axis of rotation.
  • the invention provides a very compact hybrid drive system, since the hub can be manufactured as the one-piece forged part in a first manufacturing step and then can be machined and provided with bores in a simple manner in further steps.
  • the hub has a first actuating oil channel for actuating the wet clutch and a second actuating oil channel for actuating the separating clutch.
  • the two actuating oil channels are advantageously introduced into the hub through bores.
  • the two actuating oil ducts are attached close to one another when viewed in the axial direction and the two associated actuating spaces are also axially close to one another and, so to speak, "back to back” so that a first actuating direction of the first actuating piston is opposite to one second actuation direction of the second actuating piston is directed. Both directions of actuation are aligned in the axial direction and oriented in opposite directions.
  • the hub advantageously forms a first seal receptacle, which is provided for receiving a first seal for sealing the first actuation chamber.
  • the hub also advantageously forms a second seal seat and also a third seal seat, which are provided to accommodate a second seal and a third seal for sealing the second actuating space.
  • the hub advantageously forms a first delimitation for the first actuation space, the first delimitation having a radially inner first cylinder outer surface in relation to the axis of rotation and a first wall arranged perpendicular to the axis of rotation.
  • the first wall and the second wall are advantageously arranged radially at least partially overlap pend, which results in a very compact hybrid drive system.
  • Both the wet clutch and the separating clutch are advantageously designed as multi-disc clutches.
  • the separating clutch is particularly advantageously designed as a dry multi-disc clutch.
  • the hub is advantageously non-rotatably connected to a second outer disk carrier of the separating clutch and to a first inner disk carrier of the wet clutch.
  • the first inner disks of the first inner disk carrier of the wet clutch are particularly advantageously screwed to the hub, the hub having a threaded bore for this purpose, which is arranged in the axial direction.
  • the hub advantageously has a cooling oil duct which is designed to supply cooling oil to a first disk pack of the wet clutch.
  • the first inner disks are part of the first disk pack.
  • a further development of the invention provides a bearing by means of which the hub is mounted radially with respect to the output shaft, the bearing being arranged between the first actuating oil channel and the cooling oil channel as seen in the axial direction.
  • the bearing also functions as a seal for sealing a cooling and lubricating oil area to which the cooling oil channel belongs, compared to an operating oil area to which the first operating oil channel belongs.
  • Figure 1 shows an axial sectional view of a hybrid drive system according to the invention
  • FIG. 2 shows a somewhat enlarged section of the axial illustration from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows the hybrid drive system 10 with, as central components, an electrical machine 13 which has a stator 14 and a rotor 16 connected to a hub 17 for rotating test.
  • FIG. 2 shows a section of FIG. 1, the hub 17 being shown hatched in FIG. 1 and not shown hatched in FIG.
  • the hybrid drive system 10 also has an input shaft 11 to which an internal combustion engine (not shown) can advantageously be connected, and an output shaft 12 to which a downstream transmission can advantageously be connected.
  • the input shaft 11 and the output shaft 12 are arranged coaxially to each other and are rotatably mounted about a common axis of rotation 38.
  • a wet clutch 18 which has a first inner disk carrier 26 which is connected to the hub 17 in a rotationally fixed manner.
  • First inner lamellae which are not designated in any more detail in the drawing, are connected to hub 17 in a rotationally fixed manner by means of a screw. In the drawing, not more closely designated first outer disks are rotatably connected to the output shaft 12.
  • the wet clutch has a first actuating piston 19, which is mounted axially displaceably on a first running surface 20.
  • the first running surface 20 has an essentially cylindrical shape.
  • the first running surface 20 is formed by the hub 17, advantageously as a cylindrical outer surface of the hub.
  • the hub 17 is designed as a forged part which is manufactured in a first manufacturing step by a forging process and which can be modified in further manufacturing steps by drilling and surface processing.
  • the hub 17 has a first actuation oil duct 44.
  • the first actuating oil duct 44 opens into a first actuating chamber 32 which is partially delimited by a first delimitation 58 and another part by the first actuating piston 19.
  • the first delimitation 58 is designed as a part of the hub 17 and has a first cylinder outer surface 62 lying radially on the inside.
  • the first cylinder outer surface 62 is arranged coaxially to the axis of rotation 38.
  • the first outer cylinder surface 62 is at least partially equivalent to the first th running surface 20.
  • the first delimitation 58 has a first wall 64 arranged perpendicular to the axis of rotation 38.
  • the first wall is in the form of a ring section which extends in a radial direction 34.
  • the hub has a first seal receptacle 52 in which a first seal is arranged.
  • the first seal receptacle 52 is arranged in a region of the first running surface 20.
  • the hub has a cooling oil channel 72 which opens into a region of a disk set 74 of the wet clutch 18 and via which a cooling oil can be supplied to the disk set 74.
  • Both the cooling oil duct 72 and the first actuating oil duct 44 open in a radially inner region of the hub 17 into a bore 76 of the hub 17.
  • the output shaft 12 is arranged, which in turn has a first actuating oil bore, not shown.
  • the first actuating oil hole is verbun with the first actuating oil passage 44 in a known manner.
  • a bearing 78 is arranged in an axial direction 36 between a bore-side mouth area of the first actuating oil duct 44 and a bore-side mouth area of the cooling oil duct 72, via which the hub 17 is supported radially with respect to the output shaft 12 and which together with the output shaft 12 ensures a seal of the cooling oil channel 72 with respect to the first actuating oil channel 44.
  • the axial direction 36 is arranged parallel to the axis of rotation 38.
  • a first outer disk carrier 25 of the wet clutch 18 is advantageously non-rotatably connected to the output shaft 12 via a torsion damper 80 which is arranged axially between the wet clutch 18 and the torque converter 30.
  • the hub 17 is non-rotatably connected to a clutch cover 42 which closes off an oil space around the wet clutch 18 and which in turn is non-rotatably connected to an impeller 40 of a torque converter 30. Via the coupling cover 42, torques can be passed on from the hub 17 to the pump wheel 40 of the torque converter 30.
  • the wet clutch 18 is designed as a converter lock-up clutch.
  • a separating clutch 21 is also provided, which has a second actuating piston 22 and an associated second actuating chamber 23.
  • the hub forms a second delimitation 60 for the second actuation chamber 23, which in turn has a radially inner second cylinder outer surface 66 and a second wall 68 arranged perpendicular to the axis of rotation.
  • a second device receptacle 54 is arranged, which is formed by the hub 17 and is seen to take on a second seal for sealing the second actuation chamber 23 in front.
  • the second outer cylinder surface 66 is at least partially synonymous with a second running surface 24 for the second actuating piston 22.
  • the hub forms a third outer cylinder surface 70, with a third seal receptacle 56 being arranged in an area of the third outer cylinder surface 70, which is formed by the hub 17 and which is provided to accommodate a third device for sealing the second actuation chamber 23.
  • the hub 17 has a second actuating oil duct 46, which opens into the second actuating chamber 23 at its radially outer end and opens into the bore 76 of the hub 17 at its radially inner end.
  • the separating clutch 21 has a second outer disk carrier 27 connected non-rotatably to the rotor 16 and a second inner disk carrier 28 connected non-rotatably to the input shaft 11.
  • a first actuation direction 48 of the first actuation piston 19 and a second actuation direction 50 of the second actuation piston 22 are aligned in the axial direction 36, but are oriented opposite one another.
  • the first actuating piston 19 is arranged between the second outer disk carrier 27 and the first outer disk carrier 25.
  • the second actuating piston 22 is also seen in the axial direction 36 between the second outer disk carrier 27 and the first outer disk carrier 25 angeord net.
  • the separating clutch is advantageously designed as a dry multi-disc clutch. In an overall system of the hybrid drive train configured in this way, the highly integrated hub 17 with the oil channels located close to one another, namely the first actuating oil channel 44, the second actuating oil channel 46 and the cooling oil channel 72, offer great advantages.

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Abstract

Es wird ein Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches aufweist: - eine Eingangswelle (11), die dazu vorgesehen ist, Drehmomente, die von einem Verbrennungsmotor bereitgestellt werden, in das Hybridantriebsystem (10) einzuleiten, und welche um eine Drehachse (38) drehbar gelagert ist, - eine koaxial zu der Eingangswelle (11) angeordneten Abtriebswelle (12), - eine elektrischen Maschine (13), die einen Stator (14) und einen Rotor (16) aufweist, - eine Nabe (17), die drehfest mit dem Rotor (16) verbunden ist, - eine Nasskupplung (18), die einen ersten Betätigungskolben (19) aufweist, wobei die Nabe als ein einteiliges Schmiedeteil ausgebildet ist und eine erste Lauffläche (20) für den ersten Betätigungskolben (19) aufweist, wobei die Nasskupplung (18) dazu vorgesehen ist, die Nabe (17) drehfest mit der Abtriebswelle (12) zu verbinden.

Description

Hybridantriebsystem
Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebsystem gemäß dem Oberbegriff von Patentan spruch 1.
Ein solches Hybridantriebsystem ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits be kannt, beispielsweise aus der DE 10 2015 007 138 A1.
Ferner offenbart die DE 10 2016 014 725 A1 ein Hybridantriebsystem mit einer einteili gen Nabe, die eine Vielzahl von Funktionen übernimmt und dennoch kostengünstig her stellbar ist.
Die gattungsgemäße US 2006/0144665 A1 offenbart ein Hybridantriebsystem, bei wel chem darüber hinaus neben einer Nasskupplung auch eine Trennkupplung vorgesehen ist, wobei eine zugehörige Nabe eine Lauffläche für einen Betätigungskolben der Trenn kupplung ausbildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridantriebsystem mit einer erweiterten Funktionalität und dennoch möglichst kompakt, kostengünstig und einfach montierbar darzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hybridantriebsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Er findung, sind den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es wird ausgegangen von einem Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug, welches eine Eingangswelle aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Hybridantriebsystem mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors drehfest zu verbinden. Das Hybridantriebsystem weist ferner eine koaxial zu der Eingangswelle angeordneten Abtriebswelle auf, welche dazu geeignet ist, mit einer Antriebswelle eines Getriebes verbunden zu werden oder welche, alternativ, selbst eine Antriebswelle eines Getriebes bildet.
Das Hybridantriebssystem weist ferner eine elektrische Maschine auf, die einen Stator und einen Rotor aufweist, eine Nabe, die drehfest mit dem Rotor verbunden ist, und eine Nasskupplung, die einen ersten Betätigungskolben aufweist,
Dabei ist die Nabe als ein einteiliges Schmiedeteil ausgebildet, welches eine erste Lauffläche für den ersten Betätigungskolben aufweist.
Und dabei ist die Nasskupplung dazu vorgesehen ist, die Nabe drehfest mit der
Abtriebswelle zu verbinden,
Es wird weiter davon ausgegangen, dass das Hybridantriebsystem eine Trennkupplung aufweist, die ihrerseits einen zweiten Betätigungskolben und einen zugehörigen zweiten Betätigungsraum aufweist und die dazu vorgesehen ist, die Nabe drehfest mit der Eingangswelle zu verbinden, wobei die Nabe eine zweite Lauffläche für den zweiten Betätigungskolben ausbildet.
Mit den Laufflächen für die Betätigungskolben sind jeweils Flächen gemeint, an denen die Betätigungskolben radial gelagert sind und an denen entlang die Betätigungskolben axial verschoben werden können.
Die Begriffe radial und axial beziehen sich dabei auf eine Drehachse der Eingangswelle beziehungsweise auf eine Drehachse der Abtriebswelle. Auch wenn von einer radialen Richtung und von einer axialen Richtung die Rede ist, wird auf die Drehachse der Eingangswelle Bezug genommen.
Unter einer drehfesten Verbindung zwischen zwei drehbar gelagerten Elementen ist zu verstehen, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen.
Unter dem Betätigungskolben soll ein an sich bekannter Betätigungskolben eines hydraulischen Betätigungssystems verstanden werden.
Unter einem Betätigungsraum soll ein Raum zwischen dem zugehörigen
Betätigungskolben und einem weiteren Bauteil, insbesondere der Nabe, verstanden werden, wobei in den Betätigungsraum ein Hydraulikfluid zu einer Betätigung der zugehörigen Kupplung eingeleitet werden kann. Es wird ferner davon ausgegangen, dass die Nabe eine zweite Begrenzung für den zweiten Betätigungsraum ausbildet, wobei die zweite Begrenzung im Bezug zu der Drehachse eine radial innen liegende zweite Zylinderaußenfläche aufweist.
Erfindungsgemäß weist die zweite Begrenzung eine senkrecht zu der Drehachse angeordnete zweite Wand auf.
Durch die Erfindung wird ein sehr kompaktes Hybridantriebsystem dargestellt, da die Nabe in einem ersten Herstellungsschritt als das einteilige Schmiedeteil hergestellt werden kann und danach auf einfache Weise in weiteren Schritten spanabhebend bearbeitet und mit Bohrungen versehen werden kann.
In einer ersten Weiterbildung weist die Nabe einen ersten Betätigungsölkanal für eine Betätigung der Nasskupplung und einen zweiten Betätigungsölkanal für eine Betätigung der Trennkupplung auf. Die beiden Betätigungsölkanäle werden vorteilhaft durch Boh rungen in die Nabe eingebracht.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die beiden Betätigungsölkanäle in der axialen Richtung gesehen nahe beieinander angebracht sind und die beiden zugehörigen Betätigungs räume ebenfalls axial nahe beieinander und sozusagen„Rücken an Rücken“ angeordnet sind, so dass eine erste Betätigungsrichtung des ersten Betätigungskolbens entgegen gesetzt zu einer zweiten Betätigungsrichtung des zweiten Betätigungskolbens gerichtet ist. Beide Betätigungsrichtungen sind dabei in der axialen Richtung ausgerichtet und entgegengesetzt orientiert.
Vorteilhaft bildet die Nabe eine erste Dichtungsaufnahme aus, welche zur Aufnahme ei ner ersten Dichtung zu einer Abdichtung des ersten Betätigungsraumes vorgesehen ist.
Weiter vorteilhaft bildet die Nabe eine zweite Dichtungsaufnahme und auch eine dritte Dichtungsaufnahme aus, welche zur Aufnahme einer zweiten Dichtung und einer dritten Dichtung zu einer Abdichtung des zweiten Betätigungsraumes vorgesehen sind.
Vorteilhaft bildet die Nabe eine erste Begrenzung für den ersten Betätigungsraum aus, wobei die erste Begrenzung im Bezug zu der Drehachse eine radial innenliegende erste Zylinderaußenfläche und eine senkrecht zu der Drehachse angeordnete erste Wand aufweist. Vorteilhaft sind die erste Wand und die zweite Wand radial zumindest teilweise überlap pend angeordnet, woraus sich ein sehr kompaktes Hybridantriebsystem ergibt.
Vorteilhaft sind sowohl die Nasskupplung als auch die Trennkupplung als Lamellenkupp lungen ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist dabei die Trennkupplung als eine trockene Lamellenkupplung ausgebildet.
Vorteilhaft ist die Nabe drehfest mit einem zweiten Außenlamellenträger der Trennkupp lung und mit einem ersten Innenlamellenträger der Nasskupplung verbunden. Besonders vorteilhaft sind erste Innenlamellen des ersten Innenlamellenträgers der Nasskupplung mit der Nabe verschraubt, wobei die Nabe hierfür eine Gewindebohrung aufweist, die in der axialen Richtung angeordnet ist.
Vorteilhaft weist die Nabe einen Kühlölkanal auf, der dazu ausgebildet ist, Kühlöl zu ei nem ersten Lamellenpaket der Nasskupplung zuzuführen. Die ersten Innenlamellen sind dabei ein Teil des ersten Lamellenpaketes.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht ein Lager vor, mittels welchem die Nabe gegenüber der Abtriebswelle radial gelagert ist, wobei das Lager in der axialen Richtung gesehen zwischen dem ersten Betätigungsölkanal und dem Kühlölkanal angeordnet ist. Neben einer abstützenden Funktion fungiert das Lager auch als eine Dichtung zu einer Abdichtung eines Kühl- und Schmierölbereiches, zu welchem der Kühölkanal gehört, ge genüber einem Betätigungsölbereich, zu welchem der erste Betätigungsölkanal gehört.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt bzw. ergeben sich aus der Zeichnung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft be schrieben.
Figur 1 zeigt dabei eine Axialschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Hybridan triebsystems und
Figur 2 zeigt einen etwas vergrößerten Ausschnitt der Axialdarstellung aus Figur 1. Figur 1 zeiget das Hybridantriebsystem 10 mit, als zentralen Bauteilen, einer elektrischen Maschine 13, die einen Stator 14 und einen drehtest mit einer Nabe 17 verbundenen Ro tor 16 aufweist.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt der Figur 1 , wobei die Nabe 17 in Figur 1 schraffiert und in Figur 2 nicht schraffiert dargestellt ist.
Das Hybridantriebsystem 10 weist ferner eine Eingangswelle 11 , an welche vorteilhaft ein nicht dargestellter Verbrennungsmotor angebunden werden kann, und eine Ab triebswelle 12 auf, an welche vorteilhaft ein nachgelagertes Getriebe angebunden wer den kann. Die Eingangswelle 11 und die Abtriebswelle 12 sind koaxial zueinander ange ordnet und um eine gemeinsame Drehachse 38 drehbar gelagert.
Zu einer Kopplung der Nabe 17 mit der Abtriebswelle 12 ist eine Nasskupplung 18 vor gesehen, welche einen ersten Innenlamellenträger 26 aufweist, der drehfest mit der Na be 17 verbunden ist. In der Zeichnung nicht näher bezeichnete erste Innenlamellen sind mittels einer Schraube drehfest mit der Nabe 17 verbunden. In der Zeichnung nicht nä her bezeichnete erste Außenlamellen sind drehfest mit der Abtriebswelle 12 verbunden.
Die Nasskupplung weist einen ersten Betätigungskolben 19 auf, der an einer ersten Lauffläche 20 axial verschiebbar gelagert ist. Die erste Lauffläche 20 weist dabei eine im Wesentlichen zylindrische Form auf.
Die erste Lauffläche 20 wird dabei durch die Nabe 17 ausgebildet, vorteilhaft als eine zy lindrische Außenfläche der Nabe.
Die Nabe 17 ist dabei als ein Schmiedeteil ausgebildet, das in einem ersten Herstel lungsschritt durch einen Schmiedeprozess hergestellt wird und das in weiteren Herstel lungsschritten durch Bohrungen und Oberflächenbearbeitung modifiziert werden kann.
Zur Betätigung der Nasskupplung 18 weist die Nabe 17 einen ersten Betätigungsölkanal 44 auf. Der erste Betätigungsölkanal 44 mündet in einen ersten Betätigungsraum 32 welcher teilweise von einer ersten Begrenzung 58 und zu einem anderen Teil von dem ersten Betätigungskolben 19 begrenzt wird. Die erste Begrenzung 58 als ein Teil der Nabe 17 ausgebildet und weist eine radial innen liegende erste Zylinderaußenfläche 62 auf. Die erste Zylinderaußenfläche 62 ist koaxial zu der Drehachse 38 angeordnet. Die erste Zylinderaußenfläche 62 ist zumindest abschnittsweise gleichbedeutend mit der ers- ten Lauffläche 20. Ferner weist die erste Begrenzung 58 eine senkrecht zu der Drehach se 38 angeordnete erste Wand 64 auf. Die erste Wand weist die Form eines Ringab schnitts auf, der sich in einer radialen Richtung 34 erstreckt.
Zu einer Abdichtung des ersten Betätigungsraumes 32 gegen einen Verlust von Betäti gungsöl weist die Nabe eine erste Dichtungsaufnahme 52 auf, in welcher eine erste Dichtung angeordnet ist. Die erste Dichtungsaufnahme 52 ist in einem Bereich der ers ten Lauffläche 20 angeordnet.
Ferner weist die Nabe einen Kühlölkanal 72 auf, welcher einen Bereich eines Lamellen paketes 74 der Nasskupplung 18 mündet und über welchen dem Lamellenpaket 74 ein Kühlöl zugeführt werden kann. Sowohl der Kühlölkanal 72 als auch der erste Betäti gungsölkanal 44 münden in einem radial inneren Bereich der Nabe 17 in eine Bohrung 76 der Nabe 17. In der Bohrung 76 ist die Abtriebswelle 12 angeordnet, welche ihrerseits eine nicht näher dargestellte erste Betätigungsölbohrung aufweist. Die erste Betäti gungsölbohrung ist auf bekannte Weise mit dem ersten Betätigungsölkanal 44 verbun den. In der Bohrung 76 ist in einer axialen Richtung 36 zwischen einem bohrungsseitigen Mündungsbereich der ersten Betätigungsölkanals 44 und einem bohrungsseitigen Mün dungsbereich des Kühlölkanals 72 ein Lager 78 angeordnet, über welches die Nabe 17 gegenüber der Abtriebswelle 12 radial gelagert ist und welches zusammen mit der Ab triebswelle 12 für eine Abdichtung des Kühlölkanals 72 gegenüber dem ersten Betäti gungsölkanal 44 sorgt.
Die axiale Richtung 36 ist dabei parallel zu der Drehachse 38 angeordnet.
Ein erster Außenlamellenträger 25 der Nasskupplung 18 ist über einen Torsionsdämpfer 80, welcher axial zwischen der Nasskupplung 18 und dem Drehmomentwandler 30 an geordnet ist, vorteilhaft drehfest mit der Abtriebswelle 12 verbunden.
Die Nabe 17 ist drehfest mit einem Kupplungsdeckel 42 verbunden, welcher einen Öl raum um die Nasskupplung 18 abschließt und welcher seinerseits drehfest mit einem Pumpenrad 40 eines Drehmomentwandlers 30 verbunden ist. Über den Kupplungsde ckel 42 können Drehmomente ausgehend von der Nabe 17 an das Pumpenrad 40 des Drehmomentwandlers 30 weitergeleitet werden. Die Nasskupplung 18 ist im Ausfüh rungsbeispiel als eine Wandlerüberbrückungskupplung ausgebildet. Zu einer Kopplung der Eingangswelle 11 mit der Nabe 17 ist ferner eine Trennkupplung 21 vorgesehen, die einen zweiten Betätigungskolben 22 und einen zugehörigen zweiten Betätigungsraum 23 aufweist. Die Nabe bildet dabei eine zweite Begrenzung 60 für den zweiten Betätigungsraum 23 aus, welche ihrerseits eine radial innenliegende zweite Zy linderaußenfläche 66 und eine senkrecht zu der Drehachse angeordnete zweite Wand 68 aufweist. In einem Bereich der zweiten Zylinderaußenfläche 66 ist eine zweite Dich tungsaufnahme 54 angeordnet, welche von der Nabe 17 ausgebildet ist und zur Auf nahme einer zweiten Dichtung zur Abdichtung des zweiten Betätigungsraumes 23 vor gesehen ist.
Die zweite Zylinderaußenfläche 66 ist dabei zumindest abschnittsweise gleichbedeutend mit einer zweiten Lauffläche 24 für den zweiten Betätigungskolben 22.
Ferner bildet die Nabe eine dritte Zylinderaußenfläche 70 aus, wobei in einem Bereich der dritten Zylinderaußenfläche 70 eine dritte Dichtungsaufnahme 56 angeordnet ist, welche von der Nabe 17 ausgebildet wird und welche zur Aufnahme einer dritten Dich tung zur Abdichtung des zweiten Betätigungsraumes 23 vorgesehen ist.
Zur Versorgung des zweiten Betätigungsraumes 23 mit einem zweiten Betätigungsöl weist die Nabe 17 einen zweiten Betätigungsölkanal 46 auf, welcher an seinem radial außen liegenden Ende in den zweiten Betätigungsraum 23 mündet und an seinem radial innen liegenden Ende in die Bohrung 76 der Nabe 17 mündet.
Die Trennkupplung 21 weist einen drehfest mit dem Rotor 16 verbundenen zweiten Au ßenlamellenträger 27 sowie einen drehfest mit der Eingangswelle 11 verbundenen zwei ten Innenlamellenträger 28 auf.
Eine erste Betätigungsrichtung 48 des ersten Betätigungskolbens 19 und eine zweite Betätigungsrichtung 50 des zweiten Betätigungskolbens 22 sind dabei in der axialen Richtung 36 ausgerichtet jedoch entgegengesetzt zu einander orientiert.
In der axialen Richtung 36 gesehen ist der erste Betätigungskolben 19 zwischen dem zweiten Außenlamellenträger 27 und dem ersten Außenlamellenträger 25 angeordnet. Auch der zweite Betätigungskolben 22 ist in der axialen Richtung 36 gesehen zwischen dem zweiten Außenlamellenträger 27 und dem ersten Außenlamellenträger 25 angeord net. Vorteilhaft ist die Trennkupplung als eine trockene Lamellenkupplung ausgeführt. In ei nem derart ausgestalteten Gesamtsystem des Hybridantriebstrangs biete die hochinte grierte Nabe 17 mit den nahe beieinander liegenden Ölkanälen, nämlich dem ersten Be tätigungsölkanal 44, dem zweiten Betätigungsölkanal 46 und den Kühlölkanal 72 große Vorteile.
Daimler AG
Bezugszeichenliste
10 Hybridantriebstrang
11 Eingangswelle
12 Abtriebswelle
13 Elektrische Maschine
14 Stator
16 Rotor
17 Nabe
18 Nasskupplung
19 Erster Betätigungskolben
20 Erste Lauffläche
21 Trennkupplung
22 Zweiter Betätigungskolben
23 Zweiter Betätigungsraum
24 Zweite Lauffläche
25 Erster Außenlamellenträger
26 Erster Innenlamellenträger
27 Zweiter Außenlamellenträger
28 Zweiter Innenlamellenträger
30 Drehmomentwandler
32 Erster Betätigungsraum
34 radiale Richtung
36 axiale Richtung
38 Drehachse
40 Pumpenrad
42 Kupplungsdeckel
44 Erster Betätigungsölkanal
46 Zweiter Betätigungsölkanal
48 Erste Betätigungsrichtung Zweite Betätigungsrichtung Erste Dichtungsaufnahme Zweite Dichtungsaufnahme Dritte Dichtungsaufnahme Erste Begrenzung
Zweite Begrenzung Erste Zylinderaußenfläche Erste Wand
Zweite Zylinderaußenfläche Zweite Wand
Dritte Zylinderaußenfläche Kühlölkanal
Lamellenpaket
Bohrung
Lager
Torsionsdämpfer

Claims

Patentansprüche
1. Hybridantriebsystem (10) für ein Kraftfahrzeug
- mit einer Eingangswelle (11), die dazu vorgesehen ist, Drehmomente, die von einem Verbrennungsmotor bereitgestellt werden können, in das Hybridantriebsystem (10) einzuleiten, und welche um eine Drehachse (38) drehbar gelagert ist, wobei eine axiale Richtung (36) parallel zu der Drehachse (38) angeordnet ist,
- mit einer koaxial zu der Eingangswelle (11) angeordneten Abtriebswelle (12),
- mit einer elektrischen Maschine (13), die einen Stator (14) und einen Rotor (16) aufweist,
- mit einer Nabe (17), die drehfest mit dem Rotor (16) verbunden ist,
- mit einer Nasskupplung (18), die einen ersten Außenlamellenträger (25) einen ersten Betätigungskolben (19) und einen zugehörigen ersten Betätigungsraum (32) aufweist,
wobei die Nabe (17) als ein einteiliges Schmiedeteil ausgebildet ist und eine erste Lauffläche (20) für den ersten Betätigungskolben (19) aufweist, wobei die Nasskupplung (18) dazu vorgesehen ist, die Nabe (17) drehfest mit der Abtriebswelle (12) zu verbinden,
wobei eine Trennkupplung (21) vorgesehen ist, die einen zweiten
Außenlamellenträger (27), einen zweiten Betätigungskolben (22) und einen zugehörigen zweiten Betätigungsraum (23) aufweist und die dazu vorgesehen ist, die Nabe (17) drehfest mit der Eingangswelle (11) zu verbinden, wobei die Nabe (17) eine zweite Lauffläche (24) für den zweiten Betätigungskolben (22) ausbildet,
wobei die Nabe (17) eine zweite Begrenzung (60) für den zweiten
Betätigungsraum (23) ausbildet, wobei die zweite Begrenzung (60) im Bezug zu der Drehachse (38) eine radial innen liegende zweite Zylinderaußenfläche (66) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Begrenzung (60) eine senkrecht zu der Drehachse (38) angeordnete zweite Wand (68) aufweist.
2. Hybridantriebsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) einen ersten Betätigungsölkanal (44) für eine Betätigung der Nasskupplung (18) und einen zweiten Betätigungsölkanal (46) für eine
Betätigung der Trennkupplung (21) aufweist.
3. Hybridantriebsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste Betätigungsrichtung (48) des ersten Betätigungskolbens (19) entgegengesetzt zu einer zweiten Betätigungsrichtung (50) des zweiten Betätigungskolbens (22) gerichtet ist.
4. Hybridantriebsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) eine zweite Dichtungsaufnahme (54) ausbildet, welche zur Aufnahme einer zweiten Dichtung zu einer Abdichtung des zweiten
Betätigungsraumes (23) vorgesehen ist.
5. Hybridantriebsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) eine dritte Dichtungsaufnahme (56) ausbildet, welche zur Aufnahme einer dritten Dichtung zu einer Abdichtung des zweiten
Betätigungsraumes (23) vorgesehen ist.
6. Hybridantriebsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) eine erste Dichtungsaufnahme (52) ausbildet, welche zur Aufnahme einer ersten Dichtung zu einer Abdichtung des ersten
Betätigungsraumes (32) vorgesehen ist.
7. Hybridantriebsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) eine erste Begrenzung (58) für den ersten Betätigungsraum (32) ausbildet, wobei die erste Begrenzung (58) im Bezug zu der Drehachse (38) eine radial innenliegende erste Zylinderaußenfläche (62) und eine senkrecht zu der Drehachse (38) angeordnete erste Wand (64) aufweist.
8. Hybridantriebsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) drehtest mit dem zweiten Außenlamellenträger (27) der
Trennkupplung (21) und mit einem ersten Innenlamellenträger (26) der
Nasskupplung (18) verbunden ist.
9. Hybridantriebsystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe (17) einen Kühlölkanal (72) aufweist, der dazu ausgebildet ist, Kühlöl zu einem ersten Lamellenpaket (74) der Nasskupplung (18) zuzuführen.
10. Hybridantriebsystem nach den Ansprüchen 2 und 9,
gekennzeichnet durch
ein Lager (78), mittels welchem die Nabe (17) gegenüber der Abtriebswelle (12) radial gelagert ist, wobei das Lager (78) in der axialen Richtung (36) gesehen zwischen dem ersten Betätigungsölkanal (44) und dem Kühlölkanal (72) angeordnet ist.
11. Hybridantriebsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Betätigungskolben (19) und der zweite Betätigungskolben (22) in der axialen Richtung (36) gesehen zwischen dem zweiten Außenlamellenträger (27) und dem ersten Außenlamellenträger (25) angeordnet sind.
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