WO2020259744A1 - Antriebsmodul mit kippschwingungsdämpfung - Google Patents

Antriebsmodul mit kippschwingungsdämpfung Download PDF

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WO2020259744A1
WO2020259744A1 PCT/DE2020/100444 DE2020100444W WO2020259744A1 WO 2020259744 A1 WO2020259744 A1 WO 2020259744A1 DE 2020100444 W DE2020100444 W DE 2020100444W WO 2020259744 A1 WO2020259744 A1 WO 2020259744A1
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friction means
drive module
friction
support
clutch
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PCT/DE2020/100444
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Inventor
Dirk Reimnitz
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/385—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs double clutches, i.e. comprising two friction disc mounted on one driven shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems 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
    • F16D2021/0607—Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate
    • F16D2021/0615—Double 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 for a drive train of a vehicle according to claim 1.
  • a drive module is known from DE 10 2016 207 104 A1, for example. This comprises an electric motor with a rotor and a coupling device with a separating 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, which is implemented by two roller bearings that are supported on a common bearing carrier.
  • the rotor is mounted via a central bearing point arranged between a bearing bracket and an intermediate shaft.
  • the bearing is carried out by a central bearing point, the bearing point and the components assigned to it must be designed to be sufficiently rigid and solid. This leads to a higher weight, a larger installation space and higher costs. So that several components, for example, together with a rotor one
  • Electric motor can be supported on a common bearing base, also called support bearing device, the bearing base and the components connected to the bearing base must be dimensioned to be very stable and stiff.
  • the task of the bearing base is to support all mass and inertial forces as well as the external forces acting on the components, for example the actuation forces of the clutch assembly, while keeping the rotor of the electric motor in position as precisely and with low vibration as is usual and necessary for electric motors is. This is technically possible, but requires large bearings and large, thick-walled components adjoining the bearing. However, these large and heavy components do not meet the increasingly important requirements for small ones in vehicle construction
  • the object of the present invention is to improve a drive module.
  • the invention thus relates to a drive module for a drive train
  • a coupling device with an axis of rotation for transmitting torque to a downstream support module, preferably a gearbox,
  • Clutch arrangement which has at least one actuation bearing for load transmission to a respective clutch actuation means
  • Coupling device is arranged radially movable component.
  • the coupling device can be designed to run dry or wet.
  • the coupling device can be a single coupling or a multiple coupling.
  • the design of a double clutch or one is also possible
  • the at least one clutch actuation means can in particular be a lever spring, a plate spring, a pressure pot and / or a pressure piece.
  • clutch actuation means that realize a leverage effect
  • clutch actuation means without a leverage effect The friction means arrangement has at least two interacting friction surfaces. In particular, this can take place via two friction surfaces on the actual components or via a separate friction body which is arranged between the components with a friction effect. In particular, these two friction surfaces cannot be moved axially with respect to one another along the axis of rotation.
  • the friction surfaces can be optimized by coating the component surface or by using special materials, such as friction linings, for example, in order to achieve the desired friction properties.
  • the formulation along the axis of rotation also includes axes parallel to that of the axis of rotation.
  • the invention is to provide a friction means assembly through which
  • Radial vibrations of the rotatable components of the drive module can be dampened.
  • the friction means arrangement is ideally formed by two contact surfaces which are orthogonal to the axis of rotation of the drive module and which are pressed against one another by a normal force acting in the axial direction.
  • the friction arrangement tends to shift the two contact surfaces of the
  • Friction means arrangement relative to one another. The friction between the two contact surfaces removes energy from the shifting unit. As a result, the vibration amplitudes of the structural unit are lower and
  • the friction means arrangement can be arranged on the clutch actuation system, since this is usually the component furthest away from the center of rotation of the tilting vibrations.
  • the system is damping
  • Friction means arrangement for example, on a gear housing, a Clutch housing, a clutch actuation system or a
  • Arranged transmission input shaft which is located in the vicinity of the support module, in particular a transmission, on the output side of the drive module.
  • Center of rotation or instantaneous pole which is arranged with a rotation vector aligned orthogonally to the axis of rotation.
  • the center of rotation of the tilting vibrations is in the area of the common
  • Friction means arrangements on an axially spaced from these components
  • the center of rotation of the tilting vibrations can possibly also move to a different location
  • friction means arrangement so that the friction means arrangement continues to be spaced from the center of rotation of the tilting vibrations. It is not relevant on which side of the center of rotation of the tilting vibrations the friction means arrangement is arranged. The greater the distance between the center of rotation of the tilting vibrations and the friction arrangement, the greater the damping effect of the
  • the transmission represents an element which does not belong to the rotating and vibration-prone structural unit of the drive module and on which the drive unit can be supported.
  • the invention can also be used for
  • Drive modules are used to which, instead of a gearbox, another output element is connected, on which the drive module can be supported.
  • the clutch actuation system is an element coupled to the rotating and vibration-prone structural unit of the drive module.
  • Friction means arrangement consists in the fact that the tilting vibrations or the
  • Tilt amplitudes of the drive module can be reduced in a manner comparable to that with an additional rigid support, but due to the radial displaceability in the friction means arrangement, no undesired radial tension between the
  • common bearing base also called support bearing device, and the
  • the common bearing base is attached to a housing component, for example the hybrid module housing, and the additional support is attached to another housing component, for example the
  • Electric motor is attached and the additional support point on one
  • a possible concentricity error or coaxiality error of components of the drive module can be compensated for by the radially displaceable friction means arrangement.
  • the common support bearing device also called the bearing base, determines the axis of rotation of the rotatable structural unit of the drive module. Due to the displaceability of the friction arrangement, geometric
  • the friction means arrangement is each provided with an additional one
  • Transmission-side support point connected. These support points are each equipped with a bearing that can transmit radial forces. In addition, there is a point in the bearing or near the bearing where components can move against each other in the axial direction. In principle, everyone comes as a camp Consider bearing designs that can transmit radial forces. These can be needle bearings, needle sleeves, deep groove ball bearings, cylindrical roller bearings, for example. However, other storage types can also be used at these points.
  • An axially displaceable positioning system can compensate for axial tolerances, as well as elastic deformations or thermal expansions that occur when the hybrid module is in operation.
  • the axially displaceable positioning system can also be used as an assembly interface between the hybrid module and the transmission. This makes it possible to mount the separating clutch and the double clutch on the rotor of the electric motor so that the clutches are part of the hybrid module. If the hybrid module is connected to a support module, in particular a transmission, the part of the support point that is located on the clutch becomes the part of the support point on the axially displaceable positioning system
  • the axial displaceability and the assembly interface can be realized, for example, by a clearance or transition fit between the inner or outer ring of a bearing and the component forming the bearing seat for this bearing ring, in the case of the bearing connected to the friction arrangement.
  • the axial displaceability and the assembly interface can also be implemented in the bearing connected to the friction means arrangement, for example, through an axial displaceability of the rolling elements relative to the component forming the raceway for these rolling elements.
  • a needle bearing or a needle sleeve can be axially relative to a protruding through the bearing and the
  • the drive module can also be supported on a differently designed output element or output module. So are
  • gear housing always encloses part of the drive module in the exemplary embodiments. This allows the parts designated as gear housings in the execution components are also always designated as module housings.
  • the drive module has a dual mass flywheel.
  • Energy storage element to the primary mass coupled to a limited extent rotatable secondary mass can form a mass-spring system that in a
  • certain frequency range can dampen rotational irregularities in the speed and in the torque of the drive power generated by a motor vehicle engine.
  • the mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass and the spring characteristic of the energy storage element can be selected in such a way that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be dampened.
  • the moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass can in particular be influenced by an attached additional mass.
  • Primary mass can have a disk to which a cover can be connected, creating a substantially annular receiving space for the
  • Energy storage element can be limited.
  • the primary mass can, for example, tangentially strike the energy storage element via impressions protruding into the receiving space.
  • Exit flange of the secondary mass protrude, which can strike tangentially at the opposite end of the energy storage element. If the
  • Torsional vibration damper is part of a dual-mass flywheel
  • Pulley decoupler is part of a pulley arrangement for driving auxiliary units of a motor vehicle with the help of a traction device
  • the primary mass can form a pulley on whose radially outer surface the traction device, in particular a V-belt, can engage for torque transmission.
  • the torsional vibration damper is used as a disc damper, in particular a clutch disc of a friction clutch
  • the primary mass can be coupled to a disc area bearing friction linings, while the secondary mass can be coupled to a transmission input shaft of a motor vehicle transmission.
  • the drive module also has
  • a first support bearing device which is arranged between the first component and the second component and which supports the first component radially and axially on the second component.
  • the first component and / or the second component can support different further components or also counter-bearings, so that these can also be designed in a space-optimized manner.
  • a support bearing device designed in this way enables a construction with small dimensions, low weight and low cost. This in conjunction with the friction means arrangement allows an improved drive module.
  • formed support module is arranged at least one friction center bearing. This applies in particular to the power flow connection and enables reliable damping of tilting vibrations.
  • the coupling device has a radially inwardly extending central plate and that the drive module has a support ring movable relative to the central plate, the at least one friction means arrangement, in particular along the
  • Support ring is supported. This enables a reliable arrangement of the friction means arrangement so that any tilting vibrations can be reliably damped.
  • the coupling device has a radially inwardly extending central plate and that the drive module has a support ring movable relative to the central plate, wherein the radially inner end of the central plate has at least one friction means arrangement along the axis of rotation.
  • the central plate thus has a total of at least two friction means arrangements, the two of which
  • Friction means arrangements in particular along the axis of rotation, are supported between a radially inner end of the central plate and the support ring.
  • the drive module has a plate spring, the at least one
  • Friction means arrangement preferably two friction means arrangements, is or are counterbalanced with preload via the plate spring between the support ring and the radially inner end of the central plate.
  • a tension by means of the preload enables advantageous oscillation damping in such a way that any play can be compensated for by the flexibly formed tension.
  • the preload of the disc spring also defines the normal force with which the friction points of the friction device
  • the at least one friction element arrangement is arranged between the coupling device and the support module which is at least partially radially movable relative to the coupling device, a friction element bearing preferably being arranged between the at least one friction element arrangement and the coupling device, the preferred friction element bearing being particularly preferred over leaf springs with the
  • Coupling device is connected.
  • a tension by means of the leaf springs enables advantageous damping of tilting vibrations in such a way that any play can be compensated for by the flexibly formed tension.
  • Leaf springs lead to an axial force that acts on the friction points and these
  • the friction means arrangement is arranged between a clutch cover of the clutch device and a support module, the clutch cover over two opposite friction means arrangements is connected to a transmission input shaft, wherein the two opposite friction means arrangements are arranged clamped along the axis of rotation between two ring bodies resting on the friction means arrangements, in particular at least one of the ring bodies is connected to a support element via several circumferentially distributed connecting elements, the connecting elements through the
  • Clutch actuating means reach through and are also designed as guide pins for helical compression springs, the two preferably being one another
  • opposite friction means arrangements are connected to one another via leaf springs.
  • a tension by means of the leaf springs enables an advantageous one
  • opposing friction means arrangements are arranged clamped along the axis of rotation between two ring bodies resting against the friction means arrangements, takes place in a symmetrical and thus component-saving manner
  • the friction means arrangement is arranged between a clutch cover of the clutch device and a support module, the clutch cover being connected to a transmission input shaft via a friction means arrangement, an annular body adjacent to the friction means arrangement via at least one
  • Connecting element preferably several distributed over the circumference
  • Connecting elements is connected to a support element
  • the drive module has at least two friction means arrangements, at least one friction means arrangement being arranged between a rotatable structural unit of the drive module and the friction means bearing and the at least other Friction means arrangement is arranged between the friction means bearing and the support module.
  • Friction arrangement so that any tilting vibrations can be reliably damped. This arrangement is advantageous in order to compensate for spatial and circumferential misalignments.
  • Fig. 1 a half section through a drive module in a first
  • Fig. 2 a half section through a drive module in a second
  • Fig. 5 a half section through a drive module in a fifth
  • FIGS. 1 to 6 show different embodiments of a drive module
  • the support module 14 is in particular a transmission.
  • the drive module also includes 10
  • a clutch actuation system 16 which has two actuation bearings 18a, 18b for
  • At least one friction means arrangement 26 for radial support
  • Coupling device 12 is arranged radially movable component.
  • the clutch actuation means 20a, 20b are in particular lever springs.
  • the drive module 10 shown as an example comprises in particular a module housing 28, in particular an electric motor 30 with a rotor 32, a rotatable first component 34 and a second component 36, a first
  • Support bearing device 38 as a bearing base which is arranged between the first component 34 and the second component 36 and which supports the first component 34 radially and axially on the second component 36.
  • the friction means arrangement 26 damping the drive module 10 is arranged axially in the direction of the support module 14, at a distance from the common support bearing device 38.
  • Support module 14 is in particular a gear.
  • the support module 14 is preferably arranged on the output side of the drive module 10.
  • the friction means arrangement 26 can alternatively or additionally axially in the direction of a drive motor, that is to say on the
  • the friction means arrangement 26 acts when it is arranged outside the center of rotation or the instantaneous pole, which is formed with a rotation vector oriented orthogonally to the axis of rotation. In the embodiments of Figures 1 to 6, it is assumed that the center of rotation of the tilting vibrations in the area of the common
  • Support bearing device 38 supporting first component 34 or second component 36 lies, the first component 34 being designed in particular as a supporting wall means.
  • a region of the second component 36, together with a region of the module housing 28 connected to this region, is also preferably designed as a supporting wall. Therefore, the friction means assembly 26 are axially spaced therefrom
  • Adjust friction means assembly 26 so that the friction means assembly 26 is still spaced from the center of rotation of the tilting vibrations. It is not relevant on which side of the center of rotation of the tilting vibrations the friction means arrangement 26 is arranged. The greater the distance between the center of rotation of the
  • the friction means arrangement 26 damping the drive module 10 is shown between a clutch component or a component connected to the clutch device 12 and a transmission component or a component connected to the transmission.
  • the transmission simply does not have to be rotating and
  • Vibration-prone structural unit of the drive module 10 belonging element as a support module 14 on which the drive module 10 can be supported.
  • the invention can also be used for drive modules 10 to which, instead of a transmission, another output element is connected as a support module 14, on or on which the drive module 10 can be supported.
  • the coupling device 12 represents an element belonging to the rotating and vibration-prone structural unit of the drive module 10.
  • At least one friction bearing 52 should preferably be arranged between these components.
  • Friction means arrangement 26 is that the tilting vibrations respectively the tilt amplitudes of the drive module 10 can be reduced with the same effect with an additional rigid support, but the radial displaceability in the friction means arrangement 26 means that no undesired radial tension occurs between the common support bearing device 38 and the additional support point. If the common support bearing device 38 were arranged on a housing component, for example a module housing 28, and the additional support were arranged on another housing component, for example the gear housing as a support module 14, an offset between the two centers of rotation due to the long tolerance chain could not be ruled out. The same applies to the tolerance chain through the components belonging to the rotatable structural unit of the drive module 10 when the common support bearing device 38
  • the common support bearing device 38 then defines the axis of rotation D of the rotatable structural unit of the drive module 10. Because the
  • Vibration amplitudes This enables good and precise storage.
  • FIG 1 shows a first embodiment of a drive module 10, for example as a hybrid module, in particular mounted between an internal combustion engine, indicated by the crankshaft stub, on which a dual-mass flywheel 40 is attached, and the support module 14 designed as a transmission, indicated by the crankshaft stub, on which a dual-mass flywheel 40 is attached, and the support module 14 designed as a transmission, indicated by the crankshaft stub, on which a dual-mass flywheel 40 is attached, and the support module 14 designed as a transmission, indicated by
  • Transmission input shafts 42 The transmission input shafts 42 can be designed as hollow and solid shafts.
  • the illustrated drive module 10 includes the Electric motor 30, a separating clutch 44 and a double clutch 46.
  • Separating clutch 44 and the double clutch 46 are mounted on the rotor 32 of the electric motor 30 and are supported together with it by the bearing base consisting of two angular contact ball bearings 48a, 48b as a bearing support device 38 on the axis 50 belonging to the module housing 28.
  • the entire rotating mass, consisting of the rotor 32 of the electric motor 30 and the coupling device 12, is thus arranged axially next to the support wall of the module housing 28 and supported on the axis protruding from the support wall.
  • the axle and supporting wall should be designed to be very rigid in order to prevent the rotating mass from wobbling or oscillating radially.
  • a friction means arrangement 26 is provided for vibration damping, via which the double clutch 46 is supported on a further friction means bearing 52 connected to one of the transmission input shafts.
  • the first exemplary embodiment has a double clutch 46 with a central plate 22 which is extended radially inward. At the radially inner end 24 of the
  • Central plate 22 are attached to both sides of friction means arrangements 26.
  • the two friction means arrangements 26 are connected to one with the friction means bearing 52
  • the drive module 10 can move via the friction element arrangement 26 and via the friction element bearing Support 52 on the transmission input shaft. If the drive module 10 begins to oscillate in the radial direction or it occurs
  • Friction means assemblies 26 begin to slide. This friction movement dampens the vibration and reduces the vibration amplitudes. If the force for the radial design of the rotatable structural unit is low, the friction on the friction means arrangements 26 is large enough to support the force directly on the transmission without the frictional contact being displaced radially. During the assembly of the drive module 10 and the transmission, the additional friction center bearing 52, which is already connected to the friction center arrangement 26 via the
  • Coupling device 12 is securely connected to the transmission shaft
  • the friction means bearing 52 can adjust to the exact position of the transmission input shaft in such a way that no
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a drive module 10, for example as a hybrid module, in particular mounted between an internal combustion engine, indicated by the crankshaft stub to which a dual-mass flywheel 40 is attached and the support module 14 designed as a gearbox, indicated by
  • the drive module 10 according to FIG. 2 is thus similar to the drive module 10 according to FIG. 1.
  • the friction means arrangement 26 is designed on one side.
  • a disc spring 60 which is supported on a shoulder of the outer transmission input shaft, is connected via a connecting plate to the inner ring of a friction center bearing 52 designed as an angular contact ball bearing.
  • the outer ring of the friction means bearing 52 carries a support ring 56 which is supported on the inner region of the central plate 22 via a friction means arrangement 26.
  • the friction means arrangement 26 between the central plate 22 and the support ring 56 is acted upon by force in the axial direction by the plate spring 60 acting between the transmission input shaft and the friction means bearing 52.
  • the force of the plate spring 60 not only compresses the contact surfaces of the friction means arrangement 26, but also the friction means bearing 52 is under an axial preload.
  • This axial preload on the friction center bearing 52 minimizes the bearing play between its inner ring and its outer ring, which means that the friction center bearing 52 can support radial alternating loads well or without play, as they act on the friction center bearing 52 in the event of radial or tilting vibrations of the rotatable assembly.
  • Figure 3 shows a third embodiment of the invention, namely one
  • Support module 14 and a double clutch 46 On the cover of the double clutch 46 are at least one connecting element 54, preferably several
  • Connecting elements 54 distributed according to the circumference.
  • Connecting element 54 is a bolt.
  • the connecting elements 54 reach through a clutch actuating means 20, in particular a lever spring, facing the transmission.
  • Leaf springs 58 are arranged at the ends of the connecting elements 54. These leaf springs 58 carry a friction center bearing 52, for example an angular contact ball bearing, and simultaneously press it in the direction of the transmission.
  • a friction center bearing 52 for example an angular contact ball bearing
  • Friction means arrangement 26 is arranged, which is supported on the support module 14 designed as a transmission housing. If radial or tilting vibrations of the rotatable assembly occur, the friction element bearing 52 connected to the clutch device 12 moves together with the rotatable assembly in the radial direction, whereby the friction element arrangement 26 attached to the friction element bearing 52 is attached to the
  • This friction means arrangement 26 is advantageous because it is axially far removed from the components of the common support bearing device 38 and the components carrying the common support bearing device 38. In addition, this friction means arrangement 26 can adjust itself well to the axis of rotation D defined by the common friction means arrangement 26, since the friction means arrangement 26 is not additionally affected by the movements of the
  • Transmission input shaft is influenced.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of the invention in which the
  • Friction means arrangement 26 between a clutch cover 62 and a transmission trained support module 14 is arranged. However, here the clutch cover 62 is via the friction means arrangement 26 with one of the
  • the radially inner region of the clutch cover 62 is provided with two opposing friction means arrangements 26, and is clamped between two annular bodies 64 resting against the friction means arrangements 26.
  • One of the ring bodies 64 is connected via at least one connecting element 54, preferably several connecting elements 54 distributed around the circumference, also called bolts or columns, to a support element which is connected radially on the inside to a needle bearing located on the outer of the two
  • the bolts which reach through the clutch actuation means 20, in particular a lever spring also serve at the same time as guide pins on which helical compression springs 66 are slipped.
  • These helical compression springs 66 are supported on the support element and press the ring body 64 facing them against the clutch cover 62.
  • the ring bodies 64 arranged on both sides of the clutch cover 62 are additionally connected to one another via leaf springs 58, so that the two ring bodies 64 are precisely guided to one another in the radial direction . This ensures that a sliding movement occurring on the friction means assembly 26 on one side of the
  • Clutch cover 62 occurs, also occurs on the opposite friction means arrangement 26. If the two ring bodies 64 only had play or were too soft
  • the drive module 10 according to FIG. 5 is similar to the drive module 10 according to FIG. 4.
  • the clutch cover 62 has a friction means arrangement 26 only on one side.
  • An annular body 64 resting on this friction means arrangement 26 is connected to the at least one connecting element 54, preferably several connecting elements 54, also called bolts or columns, distributed over the circumference
  • the support element is supported on the transmission input shaft via a bearing, in particular via a needle sleeve.
  • the fasteners 54 which connect the ring body 64 and the support element to one another, extend through recesses in the friction means arrangement 26 and in the clutch cover 62 and at the same time serve as holding elements for the helical compression springs 66 attached to them.
  • the helical compression springs 66 press the support element away from the clutch cover 62 and pull the ring body 64 against the clutch cover 62 via the connecting elements 54.
  • Clutch cover 62 and in the friction means arrangement 26 are designed such that the connecting elements 54 in the context of the sliding movements that the
  • Friction means assembly 26 for supporting, for tolerance compensation and for
  • Helical compression springs 66 are centered on one side on the clutch cover 62 and are also centered on the sides facing the support element, a displacement of the support element relative to the clutch cover 62 leads to a plastic deformation of the helical compression springs 66 orthogonal to their longitudinal axis. The restoring forces that the helical compression springs 66 by the
  • Exerting a deflection orthogonally to their longitudinal axis on the support element and the cover can be designed so that the structural units which can be displaced relative to one another by the friction means arrangement 26 do not move in the circumferential direction
  • the transmission input shaft 42 is to be inserted into the support element in which the friction center bearing, in particular as a needle bearing, is already located.
  • the assembly sleeve does this with its conical inner contour
  • the drive module 10 according to FIG. 6 is similar to the drive module 10 according to FIG. 3.
  • the embodiment according to FIG. 6 has two friction means arrangements 26 on both sides of a friction means bearing 52.
  • one friction means arrangement 26 is advantageously provided between a rotatable structural unit and the friction means bearing 52 and the other friction means arrangement 26 is provided between the friction means bearing 52 and the support module 14.
  • the friction center bearing 52 can align itself in such a way that the axis of rotation of the
  • Friction center bearing 52 as precisely as possible with the axis of rotation of the rotatable
  • a friction means arrangement 26 can then compensate for the geometrical deviation of the rotatable parts and the other
  • Friction means arrangement 26 can compensate for the geometrical deviations of the housing.
  • a plurality of connecting elements 54 distributed around the circumference are arranged on the clutch cover 62 of the double clutch 46, which extend through the clutch actuation means 20, in particular a feather spring, arranged on the output side and at the ends of which leaf springs 58 are attached.
  • a support ring 56 which has a friction means arrangement 26, is fastened to the leaf springs 58 via step bolts.
  • a friction ring 57 connected to the friction center bearing 52 rests on this friction means arrangement 26.
  • Friction center bearing 52 is a friction means arrangement 26, which is located on
  • Support module 14 is supported.
  • the leaf springs 58 not only connect the friction center bearing 52 to the coupling device 12, but they also provide the axial force which presses the two friction center arrangements 26 together on both sides of the friction center bearing 52. If radial or tilting vibrations of the rotatable structural unit occur, the support ring 56 connected to the coupling device 12 moves together with the rotatable structural unit in the radial direction, whereby in at least one of the two friction means arrangements 26 creates friction. This ensures the damping of the oscillating drive module 10, also called a structural unit.
  • the formulation along the axis of rotation D also includes axes parallel to that of the axis of rotation D.
  • All exemplary embodiments show hydraulic clutch actuation systems. However, the invention can also be applied, for example, to pneumatic, electromechanical and mechanical clutch actuation systems 16. Actuating bearings 18, actuating system housings or actuating system assemblies have a multiplicity of clutch actuating systems 16, regardless of the operating principle.
  • the axial and radial directions refer to the axis of rotation D about which the electric motor and the coupling device 12 rotate.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul (10) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, aufweisend - eine Kupplungsvorrichtung (12) mit einer Drehachse (D) zur Übertragung von Drehmoment in ein nachgeordnetes Abstützmodul (14), insbesondere ein Getriebe, - insbesondere ein Kupplungsbetätigungssystem (16) zur Betätigung der Kupplungsanordnung (12), das mindestens ein Betätigungslager (18) zur Lastübertragung auf ein jeweiliges Kupplungsbetätigungsmittel (20) aufweist, - insbesondere mindestens ein Kupplungsbetätigungsmittel (20) zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung (12) bei einer axialen Bewegung des Kupplungsbetätigungssystems (16) entlang der Drehachse (D), - mindestens eine Reibmittelanordnung (26) zur radialen Abstützung und Kippschwingungsdämpfung des Antriebsmoduls (10), wobei die Reibmittelanordnung (26) zwischen der Kupplungsvorrichtung (12) und einem zumindest teilweise zur Kupplungsvorrichtung (12) radial beweglichen Bauteil angeordnet ist. Dies ermöglicht ein verbessertes und kompaktes Antriebsmodul (10).

Description

Antriebsmodul mit Kippschwinqunqsdämpfunq
Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs nach 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 erfolgt, sind die Lagerstelle und die dieser zugeordneten Bauteile ausreichend steif und massiv auszuführen. Dies führt zu höherem Gewicht, einem größeren Bauraum und zu höheren Kosten. Damit mehrere Komponenten beispielsweise zusammen mit einem Rotor eines
Elektromotors auf einer gemeinsamen Lagerbasis, auch Abstützlagereinrichtung genannt, abgestützt werden können, sind die Lagerbasis und die mit der Lagerbasis verbundenen Bauteile sehr stabil und steif zu dimensionieren. Die Lagerbasis hat die Aufgabe, alle Massen- und Trägheitskräfte sowie die auf die Komponenten von außen einwirkenden Kräfte, beispielsweise die Betätigungskräfte der Kupplungsanordnung, abzustützen und dabei den Rotor des Elektromotors so exakt und schwingungsarm in Position zu halten, wie dies bei Elektromotoren üblich und notwendig ist. Dies ist technisch möglich, erfordert aber große Lager und große dickwandige an das Lager angrenzende Bauteile. Diese großen und schweren Bauteile erfüllen dann aber nicht die im Fahrzeugbau immer wichtiger werdenden Forderungen nach kleinen
Abmessungen, geringem Gewicht und geringen Kosten. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Antriebsmodul zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Antriebsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Die Erfindung betrifft somit ein Antriebsmodul für einen Antriebsstrang eines
Fahrzeugs, aufweisend
eine Kupplungsvorrichtung mit einer Drehachse zur Übertragung von Drehmoment in ein nachgeordnetes Abstützmodul, vorzugsweise ein Getriebe,
insbesondere ein Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung der
Kupplungsanordnung, das mindestens ein Betätigungslager zur Lastübertragung auf ein jeweiliges Kupplungsbetätigungsmittel aufweist,
insbesondere mindestens ein Kupplungsbetätigungsmittel zur Betätigung der
Kupplungsvorrichtung bei einer axialen Bewegung des Kupplungsbetätigungssystems entlang der Drehachse,
mindestens eine Reibmittelanordnung zur radialen Abstützung und
Kippschwingungsdämpfung des Antriebsmoduls, wobei die Reibmittelanordnung zwischen der Kupplungsvorrichtung und einem zumindest teilweise zur
Kupplungsvorrichtung radial beweglichen Bauteil angeordnet ist.
Die Kupplungsvorrichtung kann trocken oder nass laufend ausgebildet sein. Dabei kann die Kupplungsvorrichtung eine einzelne Kupplung oder eine Mehrfachkupplung sein. Ebenso möglich ist die Ausgestaltung einer Doppelkupplung oder einer
Trennkupplung gemeinsam mit einer Doppelkupplung.
Das mindestens eine Kupplungsbetätigungsmittel kann insbesondere jeweils eine Hebelfeder, eine Tellerfeder, ein Drucktopf und/oder ein Druckstück sein. Dabei gibt es entweder Kupplungsbetätigungsmittel, die eine Hebelwirkung realisieren sowie Kupplungsbetätigungsmittel ohne Hebelwirkung. Die Reibmittelanordnung weist mindestens zwei miteinander wechselwirkende Reibflächen auf. Insbesondere kann dies über zwei Reibflächen an den eigentlichen Bauteilen oder über einen separaten Reibkörper erfolgen, der reibwirkend zwischen den Bauteilen angeordnet ist. Insbesondere sind diese beiden Reibflächen axial entlang der Drehachse nicht zueinander beweglich.
Beispielsweise können die Reibflächen durch Beschichten der Bauteiloberfläche oder durch spezielle Materialien, wie beispielsweise Reibbeläge, optimiert werden, um die die gewünschten Reibeigenschaften zu erzielen.
Die Formulierung entlang der Drehachse umfasst im Sinne der Erfindung auch Achsen parallel der der Drehachse.
Die Erfindung besteht darin, eine Reibmittelanordnung zu schaffen, durch die
Radialschwingungen der rotierbaren Bauteile des Antriebsmoduls gedämpft werden können. Die Reibmittelanordnung wird idealerweise durch zwei orthogonal zur Drehachse des Antriebsmoduls stehenden Kontaktflächen gebildet, die durch eine in axialer Richtung wirkende Normalkraft aufeinandergedrückt werden. Wenn sich die Baueinheit der rotierenden Teile radial verlagert oder die Baueinheit sich um eine Achse orthogonal zu deren Drehachse und axial beabstandet zur
Reibmittelanordnung neigt, verschieben sich die beiden Kontaktflächen der
Reibmittelanordnung relativ zueinander. Durch die Reibung zwischen den beiden Kontaktflächen wird der sich verlagernden Baueinheit Energie entzogen. Dadurch fallen die Schwingungsamplituden der Baueinheit geringer aus und
Resonanzphänomene werden verhindert. Je größer der Abstand zwischen dem Drehzentrum der Kippschwingungen und der Reibmittelanordnung, desto größer ist die dämpfende Wirkung der Reibmittelanordnung.
Insbesondere kann die Reibmittelanordnung am Kupplungsbetätigungssystem angeordnet sein, da dieses meist das am weitesten von dem Drehzentrum der Kippschwingungen entfernte Bauteil ist.
Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die das System dämpfende
Reibmittelanordnung beispielhaft an einem Getriebegehäuse, einem Kupplungsgehäuse, einem Kupplungsbetätigungssystem oder einer
Getriebeeingangswelle angeordnet, das sich in der Nähe des Abstützmoduls, insbesondere eines Getriebes, an der Abtriebseite des Antriebmoduls befindet.
Die Reibmittelanordnung ist insbesondere wirksam, wenn sie außerhalb des
Drehzentrums beziehungsweise Momentanpol der sich mit einem orthogonal zu der Drehachse ausgerichtetem Drehvektor ausbildenden Schwingungen angeordnet wird.
Bei den hier vorgestellten Ausführungsbeispielen, ist beispielhaft vorgesehen, dass das Drehzentrum der Kippschwingungen im Bereich der gemeinsamen
Abstützlagereinrichtung bzw. im Bereich der die gemeinsame Abstützlagereinrichtung abstützenden Stützwand liegt. Daher sind die Reibmittelanordnung bzw.
Reibmittelanordnungen an einem axial zu diesen Bauteilen beabstandeten
abtriebseitigen Abstützmodul der Doppelkupplung angeordnet. Sollte das
Drehzentrum der Kippschwingungen bei einem anderen Aufbau des Antriebsmoduls an eine andere Stelle wandern, kann möglicherweise auch die Lage der
Reibmittelanordnung zu verändern sein, damit die Reibmittelanordnung weiterhin zum Drehzentrum der Kippschwingungen beabstandet ist. Es ist nicht relevant auf welcher Seite des Drehzentrums der Kippschwingungen die Reibmittelanordnung angeordnet ist. Je größer der Abstand zwischen dem Drehzentrum der Kippschwingungen und der Reibmittelanordnung, desto größer ist die dämpfende Wirkung der
Reibmittelanordnung.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen wird die das System dämpfende
Reibmittelanordnung zwischen einem Kupplungsbetätigungssystem oder einem mit einem Kupplungsbetätigungssystem verbundenen Bauteil und einem Abstützkörper, insbesondere Getriebebauteil, oder einem mit dem fakultativen Getriebe verbundenen Bauteil dargestellt. Das Getriebe stellt insbesondere ein nicht zu der rotierenden und schwingungsanfälligen Baueinheit des Antriebsmoduls gehörendes Element dar, an dem sich die Antriebseinheit abstützen kann. Die Erfindung kann auch für
Antriebsmodule verwendet werden, an die sich statt einem Getriebe ein anderes Abtriebselement anschließt, an dem sich das Antriebsmodul abstützen kann. Das Kupplungsbetätigungssystem stellt ein mit der rotierenden und schwingungsanfälligen Baueinheit des Antriebsmoduls gekoppeltes Element dar. Ein Vorteil der zusätzlichen Abstützung des Antriebsmoduls über eine
Reibmittelanordnung, besteht darin, dass die Kippschwingungen bzw. die
Kippamplituden des Antriebsmoduls in vergleichbarer Weise reduziert werden wie mit einer zusätzlichen starren Abstützung, aber durch die radiale Verschiebbarkeit in der Reibmittelanordnung keine ungewollte radiale Verspannung zwischen der
gemeinsamen Lagerbasis, auch Abstützlagereinrichtung genannt, und der
zusätzlichen Abstützstelle auftreten kann. Wird die gemeinsame Lagerbasis an einem Gehäusebauteil, beispielsweise dem Hybridmodulgehäuse, befestigt und die zusätzliche Abstützung an einem anderen Gehäusebauteil, beispielsweise dem
Getriebegehäuse, befestigt, so ist ein Versatz zwischen den beiden Drehzentren durch die lange Toleranzkette technisch nie ganz auszuschließen. Das gleiche gilt für die Toleranzkette durch die zu der rotierbaren Baueinheit des Antriebsmoduls gehörenden Bauteile, wenn die gemeinsame Lagerbasis beispielsweise am
Elektromotor befestigt ist und die zusätzliche Abstützstelle an einer
Kupplungsanordnung.
Durch die radial verschiebbare Reibmittelanordnung kann ein eventuell vorhandener Konzentrizitätsfehler oder Koaxialitätsfehler von Komponenten des Antriebsmoduls ausgeglichen werden. Die gemeinsame Abstützlagereinrichtung, auch Lagerbasis genannt, bestimmt die Rotationsachse der rotierbaren Baueinheit des Antriebsmoduls. Durch die Verschiebbarkeit der Reibmittelanordnung wird bei geometrischen
Bauteilfehlern eine Verspannung der Lagerung vermieden. Trotzdem kann die zusätzliche Abstützung über die Reibmittelanordnung die maximale Auslenkung der rotierbaren Baueinheit reduzieren, da sie die Kippschwingungen und die
Radialschwingungen dämpft und so die Schwingamplituden senkt. Dadurch sind die in dieser Erfindungsmeldung vorgestellten Ausführungen besonders gut und präzise gelagert.
Insbesondere ist die Reibmittelanordnung jeweils mit einer zusätzlichen
getriebeseitigen Abstützstelle verbunden. Diese Abstützstellen sind jeweils mit einem Lager ausgestattet, das radiale Kräfte übertragen kann. Zusätzlich befindet sich im Lager oder in Lagernähe eine Stelle, an der sich Bauteile in axialer Richtung gegeneinander verschieben können. Als Lager kommen prinzipiell alle Lagerbauformen in Betracht, die radiale Kräfte übertragen können. Dies können beispielsweise Nadellager, Nadelhülsen, Rillenkugellager, Zylinderrollenlager sein. Es können an diesen Stellen aber auch andere Lagertypen verwendet werden.
Durch ein axial verschiebbares Stellsystem können axiale Toleranzen ausgeglichen werden, ebenso wie elastische Verformungen oder Wärmedehnungen die im Betrieb des Hybridmoduls auftreten. Das axial verschiebbare Stellsystem kann auch als Montageschnittstelle zwischen dem Hybridmodul und dem Getriebe genutzt werden. Dadurch ist es möglich die Trennkupplung und die Doppelkupplung an den Rotor des Elektromotors zu montieren, sodass die Kupplungen Teil des Hybridmoduls sind. Wenn das Hybridmodul mit einem Abstützmodul, insbesondere einem Getriebe, verbunden ist, wird der Teil der Abstützstelle, der sich an der Kupplung befindet, an dem axial verschiebbaren Stellsystem mit dem Teil der Abstützstelle
zusammengefügt, der am Getriebe vormontiert ist oder von Getriebebauteilen gebildet wird.
Die axiale Verschiebbarkeit und die Montageschnittstelle kann beispielsweise durch eine Spiel- oder Übergangspassung zwischen dem Innen- oder Außenring eines Lagers und dem den Lagersitz für diesen Lagerring bildenden Bauteil realisiert werden, bei dem mit der Reibmittelanordnung verbundenen Lager.
Die axiale Verschiebbarkeit und die Montageschnittstelle kann bei dem mit der Reibmittelanordnung verbundenen Lager auch beispielsweise durch eine axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper zu dem die Laufbahn für diese Wälzkörper bildenden Bauteil realisiert werden. So kann sich beispielsweise ein Nadellager oder eine Nadelhülse axial relativ zu einer durch das Lager hindurchragenden und die
Lagerlaufbahn bildende Welle verschieben.
Statt auf einem Getriebe ist auch eine Abstützung des Antriebsmoduls auf einem anders ausgeführten Abtriebselement oder Abtriebsmodul möglich. So sind
beispielsweise Abtriebswellen, Abtriebsgehäuse, Achsgehäuse oder Modulgehäuse genauso geeignet. Das als Getriebegehäuse bezeichnete Bauteil umschließt bei den Ausführungsbeispielen auch immer einen Teil des Antriebsmoduls. Dadurch können die bei den Ausführungsbauteilen als Getriebegehäuse bezeichneten Teile auch immer als Modulgehäuse bezeichnet werden.
Insbesondere weist das Antriebsmodul ein Zweimassenschwungrad auf. Die
Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete
Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Masse-Feder-System ausbilden, das in einem
bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei kann das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das
Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die
Primärmasse kann eine Scheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das
Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Primärmasse kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann ein
Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann. Wenn der
Drehschwingungsdämpfer Teil eines Zweimassenschwungrads ist, kann die
Primärmasse eine mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors koppelbare Schwungscheibe aufweisen. Wenn der Drehschwingungsdämpfer als
Riemenscheibenentkoppler Teil einer Riemenscheibenanordnung zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Zugmittels ist, kann die Primärmasse eine Riemenscheibe ausbilden, an deren radial äußeren Mantelfläche das Zugmittel, insbesondere ein Keilriemen, zur Drehmomentübertragung angreifen kann. Wenn der Drehschwingungsdämpfer als Scheibendämpfer insbesondere einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung verwendet wird, kann die Primärmasse mit einem Reibbeläge tragenden Scheibenbereich gekoppelt sein, während die Sekundärmasse mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul weiterhin aufweist
insbesondere ein Modulgehäuse,
insbesondere einen Elektromotor mit einem Rotor,
ein drehbares erstes Bauteil und ein zweites Bauteil,
eine erste 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.
Das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil können unterschiedliche weitere Komponenten stützen oder auch gegenlagern, sodass auch diese bauraumoptimiert ausgebildet werden können. Eine derart ausgebildete Abstützlagereinrichtung ermöglicht eine Konstruktion mit kleinen Abmessungen, geringem Gewicht und geringen Kosten. Dies in Verbindung mit der Reibmittelanordnung erlaubt eine verbessertes Antriebsmodul.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Kupplungsvorrichtung und einem vorzugsweise als Getriebe
ausgebildeten Abstützmodul mindestens ein Reibmittellager angeordnet ist. Dies betrifft insbesondere die Kraftflussverbindung und ermöglicht eine zuverlässige Kippschwingungsdämpfung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung eine radial nach innen erstreckende Zentralplatte und dass das Antriebsmodul einen relativ zur Zentralplatte bewegbaren Abstützring aufweist, wobei die mindestens eine Reibmittelanordnung, insbesondere entlang der
Drehachse, zwischen einem radial inneren Ende der Zentralplatte und dem
Abstützring widergelagert ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Anordnung der Reibmittelanordnung, sodass etwaige Kippschwingungen zuverlässig gedämpft werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung eine radial nach innen erstreckende Zentralplatte und dass das Antriebsmodul einen relativ zur Zentralplatte bewegbaren Abstützring aufweist, wobei das radial innere Ende der Zentralplatte entlang der Drehachse jeweils mindestens eine Reibmittelanordnung aufweist. Somit weist die Zentralplatte insgesamt mindestens zwei Reibmittelanordnungen auf, wobei die beiden
Reibmittelanordnungen, insbesondere entlang der Drehachse, zwischen einem radial inneren Ende der Zentralplatte und dem Abstützring widergelagert sind. Zwei
Reibmittelanordnungen haben den Vorteil eines symmetrischen und somit
komponentenschonenden Dämpfungsverhaltens.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul eine Tellerfeder aufweist, wobei die mindestens eine
Reibmittelanordnung, vorzugsweise zwei Reibmittelanordnungen, über die Tellerfeder zwischen dem Abstützring und dem radial inneren Ende der Zentralplatte mit Vorlast widergelagert ist beziehungsweise sind. Eine Spannung mittels der Vorlast ermöglicht eine vorteilhafte Kippschwingungsdämpfung derart, dass etwaiges Spiel durch die flexibel gebildete Spannung ausgeglichen werden kann. Die Vorlast der Tellerfeder definiert auch die Normalkraft mit der die Reibstellen der Reibeinrichtung
zusammengedrückt werden und hat somit Einfluss auf die radiale Verschiebereibung in der Reibeinrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Reibmittelanordnung zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem zumindest teilweise zur Kupplungsvorrichtung radial beweglichen Abstützmodul angeordnet ist, wobei zwischen der mindestens einen Reibmittelanordnung und der Kupplungsvorrichtung bevorzugt ein Reibmittellager angeordnet ist, wobei das bevorzugte Reibmittellager besonders bevorzugt über Blattfedern mit der
Kupplungsvorrichtung verbunden ist. Eine Spannung mittels der Blattfedern ermöglicht eine vorteilhafte Kippschwingungsdämpfung derart, dass etwaiges Spiel durch die flexibel gebildete Spannung ausgeglichen werden kann. Die Spannung in den
Blattfedern führt zu einer Axialkraft, die auf die Reibstellen wirkt und diese
zusammendrückt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reibmittelanordnung zwischen einem Kupplungsdeckel der Kupplungsvorrichtung und einem Abstützmodul angeordnet ist, wobei der Kupplungsdeckel über zwei sich gegenüberliegende Reibmittelanordnungen mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei die beiden sich gegenüberliegenden Reibmittelanordnungen entlang der Drehachse zwischen zwei an den Reibmittelanordnungen anliegenden Ringkörpern eingeklemmt angeordnet sind, wobei insbesondere mindestens einer der Ringkörper über mehrere umfangsgemäß verteilte Verbindungselemente mit einem Abstützelement verbunden ist, wobei die Verbindungselemente durch das
Kupplungsbetätigungsmittel hindurchgreifen und zudem als Führungsdorne für Schraubendruckfedern ausgebildet sind, wobei bevorzugt die beiden sich
gegenüberliegenden Reibmittelanordnungen über Blattfedern miteinander verbunden sind. Eine Spannung mittels der Blattfedern ermöglicht eine vorteilhafte
Kippschwingungsdämpfung derart, dass etwaiges Spiel durch die flexibel gebildete Spannung ausgeglichen werden kann. Dadurch, dass die beiden sich
gegenüberliegenden Reibmittelanordnungen entlang der Drehachse zwischen zwei an den Reibmittelanordnungen anliegenden Ringkörpern eingeklemmt angeordnet sind, erfolgt bei eine symmetrische und somit komponentenschonende
Kippschwingungsdämpfung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reibmittelanordnung zwischen einem Kupplungsdeckel der Kupplungsvorrichtung und einem Abstützmodul angeordnet ist, wobei der Kupplungsdeckel über eine Reibmittelanordnung mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei ein an der Reibmittelanordnung anliegend angeordneter Ringkörper über mindestens ein
Verbindungselement, vorzugsweise mehrere auf dem Umfang verteilte
Verbindungselemente, mit einem Abstützelement verbunden ist, wobei die
Verbindungselemente, die den Ringkörper und das Abstützelement miteinander verbinden, durch das Kupplungsbetätigungsmittel hindurchgreifen, und sich durch eine Aussparung der Reibmittelanordnung und des Kupplungsdeckels erstrecken.
Dies ermöglicht eine zuverlässige Anordnung der Reibmittelanordnung, sodass etwaige Kippschwingungen zuverlässig gedämpft werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul mindestens zwei Reibmittelanordnungen aufweist, wobei mindestens eine Reibmittelanordnung zwischen einer rotierbaren Baueinheit des Antriebsmoduls und dem Reibmittellager angeordnet ist und die mindestens andere Reibmittelanordnung zwischen dem Reibmittellager und dem Abstützmodul angeordnet ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Anordnung der
Reibmittelanordnung, sodass etwaige Kippschwingungen zuverlässig gedämpft werden können. Diese Anordnung ist vorteilhaft, um raumfesten und umlaufenden Versatz auszugleichen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Fig. 1 : einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer ersten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2: einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3: einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer dritten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4: einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer vierten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5: einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer fünften
Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 6: einen Halbschnitt durch ein Antriebsmodul in einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines Antriebsmoduls
10 für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, aufweisend
eine Kupplungsvorrichtung 12 mit einer Drehachse D zur Übertragung von
Drehmoment in ein nachgeordnetes Abstützmodul 14. Das Abstützmodul 14 ist insbesondere ein Getriebe. Weiterhin umfasst das Antriebsmodul 10
ein Kupplungsbetätigungssystem 16, das zwei Betätigungslager 18a, 18b zur
Lastübertragung auf ein jeweiliges Kupplungsbetätigungsmittel 20a, 20b aufweist, zwei Kupplungsbetätigungsmittel 20a, 20b zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung 12 bei einer axialen Bewegung des Kupplungsbetätigungssystems 16 entlang der Drehachse D,
mindestens eine Reibmittelanordnung 26 zur radialen Abstützung und
Kippschwingungsdämpfung des Antriebsmoduls 10, wobei die Reibmittelanordnung 26 zwischen der Kupplungsvorrichtung 12 und einem zumindest teilweise zur
Kupplungsvorrichtung 12 radial beweglichen Bauteil angeordnet ist.
Über die Reibmittelanordnung 26 kann sich beispielhaft auch das
Kupplungsbetätigungssystem 16 axial am Abstützkörper 14 abstützen.
Die Kupplungsbetätigungsmittel 20a, 20b sind insbesondere Hebelfedern.
Weiterhin umfasst das beispielhaft dargestellte Antriebsmodul 10 insbesondere ein Modulgehäuse 28, insbesondere einen Elektromotor 30 mit einem Rotor 32, ein drehbares erstes Bauteil 34 und ein zweites Bauteil 36, eine erste
Abstützlagereinrichtung 38 als Lagerbasis, welche zwischen dem ersten Bauteil 34 und dem zweiten Bauteil 36 angeordnet ist und die das erste Bauteil 34 radial und axial an dem zweiten Bauteil 36 abstützt.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 6 ist die das Antriebsmodul 10 dämpfende Reibmittelanordnung 26 axial in Richtung des Abstützmoduls 14, beabstandet zur gemeinsamen Abstützlagereinrichtung 38 angeordnet. Das
Abstützmodul 14 ist insbesondere ein Getriebe. Bevorzugt ist das Abstützmodul 14 an der Abtriebseite des Antriebmoduls 10 angeordnet. Die Reibmittelanordnung 26 kann alternativ oder zusätzlich axial in Richtung eines Antriebsmotors, also an der
Antriebseite des Antriebmoduls 10, versetzt zur gemeinsamen Abstützlagereinrichtung 38 angeordnet sein. Die Reibmittelanordnung 26 wirkt dann, wenn sie außerhalb des Drehzentrums, beziehungsweise des Momentanpols, der sich mit einem orthogonal zu der Drehachse ausgerichtetem Drehvektor ausbildenden Schwingungen angeordnet ist. Bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 6 wird davon ausgegangen, dass das Drehzentrum der Kippschwingungen im Bereich der gemeinsamen
Abstützlagereinrichtung 38 beziehungsweise im Bereich des die gemeinsame
Abstützlagereinrichtung 38 abstützenden ersten Bauteils 34 oder zweiten Bauteils 36 liegt, wobei das erste Bauteil 34 insbesondere als stützendes Wandmittel ausgebildet ist. Weiterhin bevorzugt ist ein Bereich des zweiten Bauteils 36 zusammen mit einem mit diesem Bereich verbundenen Bereich des Modulgehäuses 28 als Stützwand ausbildet. Daher sind die Reibmittelanordnung 26 axial beabstandet zu diesen
Bauteilen dargestellt.
Sofern sich das Drehzentrum der Kippschwingungen bei einem anderen Aufbau des Antriebsmoduls 10 auf eine andere Stelle verlagert, ist auch die Lage der
Reibmittelanordnung 26 anzupassen, damit die Reibmittelanordnung 26 weiterhin zum Drehzentrum der Kippschwingungen beabstandet ist. Es ist nicht relevant auf welcher Seite des Drehzentrums der Kippschwingungen die Reibmittelanordnung 26 angeordnet ist. Je größer der Abstand zwischen dem Drehzentrum der
Kippschwingungen und der Reibmittelanordnung 26, desto größer ist die dämpfende Wirkung der Reibmittelanordnung 26.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 6 ist die das Antriebsmodul 10 dämpfende Reibmittelanordnung 26 zwischen einem Kupplungsbauteil oder einem mit der Kupplungsvorrichtung 12 verbundenen Bauteil und einem Getriebebauteil oder einem mit dem Getriebe verbunden Bauteil dargestellt. Das Getriebe stellt im Sinne dieser Erfindungsmeldung einfach ein nicht zu der rotierenden und
schwingungsanfälligen Baueinheit des Antriebsmoduls 10 gehörendes Element als Abstützmodul 14 dar, an dem sich das Antriebsmodul 10 abstützen kann. Die
Erfindung kann auch für Antriebsmodule 10 verwendet werden, an die sich statt einem Getriebe ein anderes Abtriebselement als Abstützmodul 14 anschließt, auf oder an dem sich das Antriebsmodul 10 abstützen kann. Die Kupplungsvorrichtung 12 stellt im Sinne dieser Erfindungsmeldung ein zu der rotierenden und schwingungsanfälligen Baueinheit des Antriebsmoduls 10 gehörendes Element dar.
Da die Kupplungs- und Getriebebauteile zu verschiedenen Baueinheiten gehören, die sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen können, ist zwischen diesen Bauteilen vorzugsweise mindestens ein Reibmittellager 52 anzuordnen.
Ein Vorteil der zusätzlichen Abstützung des Antriebsmoduls 10 über eine
Reibmittelanordnung 26 besteht darin, dass die Kippschwingungen beziehungsweise die Kippamplituden des Antriebsmoduls 10 gleichwirkend mit einer zusätzlichen starren Abstützung reduziert werden, aber durch die radiale Verschiebbarkeit in der Reibmittelanordnung 26 keine ungewollte radiale Verspannung zwischen der gemeinsamen Abstützlagereinrichtung 38 und der zusätzlichen Abstützstelle auftritt. Würde die gemeinsame Abstützlagereinrichtung 38 an einem Gehäusebauteil angeordnet, beispielsweise einem Modulgehäuse 28, und würde die zusätzliche Abstützung an einem anderen Gehäusebauteil angeordnet, beispielsweise dem Getriebegehäuse als Abstützmodul 14, so wäre ein Versatz zwischen den beiden Drehzentren durch die lange Toleranzkette nicht auszuschließen. Das Gleiche gilt für die Toleranzkette durch die zu der rotierbaren Baueinheit des Antriebsmoduls 10 gehörenden Bauteile, wenn die gemeinsame Abstützlagereinrichtung 38
beispielsweise an einem Elektromotor 30 befestigt ist und die zusätzliche Abstützstelle an einer Kupplungsvorrichtung 12.
Durch die radial verschiebbare Reibmittelanordnung 26 kann ein eventuell
vorhandener Konzentrizitätsfehler oder Koaxialitätsfehler ausgeglichen werden. Die gemeinsame Abstützlagereinrichtung 38 legt dann die Drehachse D der rotierbaren Baueinheit des Antriebsmoduls 10 fest. Durch die Verschiebbarkeit der
Reibmittelanordnung 26 wird bei geometrischen Bauteilfehler eine starke
Verspannung der Abstützlagereinrichtung 38 vermieden. Die maximal möglichen radialen Verspannkräfte werden durch die Reibmittelanordnung auf die Größe der radialen Reibkraft begrenzt. Auch bei großen Geometriefehlen ist die radiale
Verspannung nicht größer als die radiale Verschiebekraft der Reibmittelanordnung. Weiterhin reduziert die zusätzliche Abstützung über die Reibmittelanordnung 26 die maximal Auslenkung der rotierbaren Baueinheit, da die Reibmittelanordnung 26 die Kippschwingungen und die Radialschwingungen dämpft und so die
Schwingamplituden senkt. Dies ermöglich eine gute und präzise Lagerung.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Antriebsmoduls 10, beispielhaft als Hybridmodul, insbesondere montiert zwischen einem Verbrennungsmotor, angedeutet durch den Kurbelwellenstumpf, an dem ein Zweimassenschwungrad 40 befestigt ist und dem als Getriebe ausgebildeten Abstützmodul 14, angedeutet durch
Getriebeeingangswellen 42. Die Getriebeeingangswellen 42 können als Hohl- und Vollwelle ausgebildet sein. Das abgebildete Antriebsmodul 10 umfasst den Elektromotor 30, eine Trennkupplung 44 und eine Doppelkupplung 46. Die
Trennkupplung 44 und die Doppelkupplung 46 sind am Rotor 32 des Elektromotors 30 montiert und werden zusammen mit diesem durch die aus zwei Schrägkugellagern 48a, 48b bestehende Lagerbasis als Lagerabstützeinrichtung 38 rotierbar auf der zum Modulgehäuse 28 gehörenden Achse 50 abgestützt. Die gesamte rotierende Masse, bestehend aus dem Rotor 32 des Elektromotors 30 und der Kupplungsvorrichtung 12, ist somit axial neben der Stützwand des Modulgehäuses 28 angeordnet und auf der aus der Stützwand auskragenden Achse abgestützt. Durch den großen Hebelarm mit dem die radialen Massenkräfte der rotierbaren Teile auf die Achse und die Stützwand einwirken, sollten Achse und Stützwand allein sehr steif ausgebildet sein, um alleine ein radiales Taumeln oder Schwingen der rotierenden Masse zu verhindern. Um die Achse und die Stützwand nicht zu schwer und zu dickwandig ausführen zu müssen, ist zur Schwingungsdämpfung eine Reibmittelanordnung 26 vorgesehen, über die sich die Doppelkupplung 46 auf einem weiteren mit einer der Getriebeeingangswellen verbundenen Reibmittellager 52 abstützt.
Das erste Ausführungsbeispiel weist eine Doppelkupplung 46 mit einer radial nach innen verlängerten Zentralplatte 22 auf. An dem radial inneren Ende 24 der
Zentralplatte 22 sind beidseitig Reibmittelanordnungen 26 befestigt. Die beiden Reibmittelanordnungen 26 werden von einem mit dem Reibmittellager 52
verbundenen Abstützring 56 und einem axial kraftbeaufschlagten Druckring 68 eingeklemmt. Indem die Zentralplatte 22 reibend zwischen dem Abstützring 56 und dem Druckring 68 eingespannt ist und diese beiden Ringe 56, 68 mit einem auf der radial äußeren Getriebewelle aufgeschobenem Rillenkugellager als Reibmittellager 52 befestigt sind, kann sich das Antriebsmodul 10 über die Reibmittelanordnung 26 und über das Reibmittellager 52 auf der Getriebeeingangswelle abstützen. Fängt das Antriebsmodul 10 an in Radialrichtung zu schwingen oder es entstehen
Kippschwingungen, so löst sich der Reibkontakt und die Kontaktstellen der
Reibmittelanordnungen 26 beginnen zu gleiten. Durch diese Reibbewegung wird die Schwingung gedämpft und die Schwingungsamplituden verringert. Ist die Kraft zur radialen Auslegung der rotierbaren Baueinheit gering, so ist die Reibung an den Reibmittelanordnungen 26 groß genug, um die Kraft direkt am Getriebe abzustützen, ohne dass der Reibkontakt radial verschoben wird. Bei der Montage von Antriebsmodul 10 und Getriebe wird das zusätzliche Reibmittellager 52, das über die Reibmittelanordnungen 26 bereits mit der
Kupplungsvorrichtung 12 verliersicher verbunden ist, auf die Getriebewelle
aufgeschoben. Durch die Reibmittelanordnungen 26 kann sich das Reibmittellager 52 auf die genaue Lage der Getriebeeingangswelle derart einstellen, dass keine
Verspannung zwischen der gemeinsamen Lagerabstützeinrichtung 38 und dem Reibmittellager 52 entsteht.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Antriebsmoduls 10, beispielhaft als Hybridmodul, insbesondere montiert zwischen einem Verbrennungsmotor, angedeutet durch den Kurbelwellenstumpf, an dem ein Zweimassenschwungrad 40 befestigt ist und dem als Getriebe ausgebildeten Abstützmodul 14, angedeutet durch
Getriebeeingangswellen 42.
Das Antriebsmodul 10 nach Figur 2 ähnelt somit dem Antriebsmodul 10 nach Figur 1. Die zwischen der Kupplungsvorrichtung 12 und dem Getriebe angeordnete
Reibmittelanordnung 26 ist einseitig ausgeführt. Eine Tellerfeder 60, die sich an einem Absatz der äußeren Getriebeeingangswelle abstützt, ist über ein Verbindungsblech mit dem Innenring eines als Schrägkugellager ausgebildeten Reibmittellagers 52 verbunden. Der Außenring des Reibmittellagers 52 trägt einen Abstützring 56, der sich über eine Reibmittelanordnung 26 an dem Innenbereich der Zentralplatte 22 abstützt. Die Reibmittelanordnung 26 zwischen der Zentralplatte 22 und dem Abstützring 56 wird durch die zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Reibmittellager 52 wirkende Tellerfeder 60 in axialer Richtung kraftbeaufschlagt. Durch die Kraft der Tellerfeder 60 werden nicht nur die Kontaktflächen der Reibmittelanordnung 26 zusammengedrückt, sondern das Reibmittellager 52 steht unter einer axialen Vorlast. Durch diese axiale Vorlast am Reibmittellager 52 wird das Lagerspiel zwischen seinem Innenring und seinem Außenring minimiert, wodurch das Reibmittellager 52 gut beziehungsweise spielfrei radiale Wechselbelastungen Widerlagern kann, wie sie bei Radial- oder Kippschwingungen der rotierbaren Baueinheit auf das Reibmittellager 52 wirken.
Die Montage dieses Antriebmoduls 10 mit dem Getriebe erfolgt ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform. Das Reibmittellager 52 und die für die Vorlast zuständige Tellerfeder 60 sind auch bei dieser Ausführungsform verliersicher mit der Zentralplatte 22 der Doppelkupplung 46 verbunden. Dadurch kann die Tellerfeder 60 genauso wie das benachbarte Reibmittellager 52 bei der Montage von Antriebsmodul 10 und Getriebe auf die Getriebewelle aufgeschoben werden. Wenn die sich in Ruhelage befindliche Tellerfeder 60 dabei mit dem Absatz der Getriebewelle in Kontakt kommt, wird die Tellerfeder 60 beim weiteren Zusammenschieben von Antriebsmodul 10 und Getriebe gespannt.
Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine
Reibmittelanordnung 26 zwischen dem als Getriebegehäuse ausgebildeten
Abstützmodul 14 und einer Doppelkupplung 46. Am Deckel der Doppelkupplung 46 sind mindestens ein Verbindungselement 54, vorzugsweise mehrere
Verbindungselemente 54 umfangsgemäß verteilt. Insbesondere ist ein
Verbindungselement 54 ein Bolzen. Die Verbindungselemente 54 greifen durch ein dem Getriebe zugewandtes Kupplungsbetätigungsmittel 20, insbesondere eine Hebelfeder, hindurch. An den Enden der Verbindungselemente 54 sind Blattfedern 58 angeordnet. Diese Blattfedern 58 tragen ein Reibmittellager 52, beispielhaft ein Schrägkugellager, und drücken dieses gleichzeitig in Richtung Getriebe. Auf der den Blattfedern 58 gegenüberliegenden Seite des Reibmittellagers 52 ist eine
Reibmittelanordnung 26 angeordnet, die sich am als Getriebegehäuse ausgebildeten Abstützmodul 14 abstützt. Wenn Radial- oder Kippschwingungen der rotierbaren Baueinheit auftreten, bewegt sich das mit der Kupplungsvorrichtung 12 verbundene Reibmittellager 52 zusammen mit der rotierbaren Baueinheit in Radialrichtung, wodurch die am Reibmittellager 52 befestigte Reibmittelanordnung 26 an dem
Getriebegehäuse entlang reibt. Diese Reibmittelanordnung 26 ist vorteilhaft, da sie von den Bauteilen der gemeinsamen Abstützlagereinrichtung 38 und den die gemeinsame Abstützlagereinrichtung 38 tragenden Bauteilen axial weit entfernt ist. Darüber hinaus kann sich diese Reibmittelanordnung 26 gut auf die durch die gemeinsame Reibmittelanordnung 26 festgelegte Drehachse D einstellen, da die Reibmittelanordnung 26 nicht zusätzlich durch die Bewegungen der
Getriebeeingangswelle beeinflusst wird.
Figur 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Reibmittelanordnung 26 zwischen einem Kupplungsdeckel 62 und einem als Getriebe ausgebildeten Abstützmodul 14 angeordnet ist. Allerdings ist hierbei der Kupplungsdeckel 62 über die Reibmittelanordnung 26 mit einer der
Getriebeeingangswellen verbunden. Der radial innere Bereich des Kupplungsdeckels 62 ist mit zwei gegenüberliegenden Reibmittelanordnungen 26 versehen, und ist zwischen zwei an den Reibmittelanordnungen 26 anliegenden Ringkörpern 64 eingeklemmt. Einer der Ringkörper 64 ist über mindestens ein Verbindungselement 54, vorzugsweise mehrere auf dem Umfang verteilte Verbindungselemente 54, auch Bolzen oder Säulen genannt, mit einem Abstützelement verbunden, das radial innen mit einem Nadellager verbunden ist, das sich auf der äußeren der beiden
Getriebewellen abstützt. Bei der Ausführungsform dienen die Bolzen, die durch das Kupplungsbetätigungsmittel 20, insbesondere eine Hebelfeder, hindurchgreifen, auch gleichzeitig als Führungsdorne auf denen Schraubendruckfedern 66 aufgesteckt sind. Diese Schraubendruckfedern 66 stützen sich auf dem Abstützelement ab und drücken den ihnen zugewandten Ringkörper 64 gegen den Kupplungsdeckel 62. Insbesondere sind die beidseits des Kupplungsdeckels 62 angeordneten Ringkörper 64 zusätzlich über Blattfedern 58 miteinander verbunden, so dass die beiden Ringkörper 64 in Radialrichtung präzise zueinander geführt sind. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Gleitbewegung, die an der Reibmittelanordnung 26 auf der einen Seite des
Kupplungsdeckels 62 auftritt, auch an der gegenüberliegenden Reibmittelanordnung 26 auftritt. Wären die beiden Ringkörper 64 nur spielbehaftet oder zu weich
miteinander verbunden, könnte der Fall auftreten, dass nur einer der Ringkörper 64 bei Schwingungen reibend auf der Reibmittelanordnung 26 verschoben wird und der andere Ringkörper 64 gar keine Gleitbewegung ausführt. Würde einer der Ringkörper 64 nicht reiben, sondern auf dem Ringkörper 64 haften bleiben, da die Bewegungen im Spiel oder in der Elastizität auftreten, würde dieser Ringkörper 64 die rotierbaren Baueinheit nicht dämpfen.
Das Antriebsmodul 10 nach Figur 5 ähnelt dem Antriebsmodul 10 nach Figur 4. Der Kupplungsdeckel 62 weist allerdings nur auf einer Seite eine Reibmittelanordnung 26 aus. Ein an dieser Reibmittelanordnung 26 anliegender Ringkörper 64 ist über mindestens ein Verbindungselement 54, vorzugsweise mehrere auf dem Umfang verteilte Verbindungselemente 54, auch Bolzen oder Säulen genannt, mit dem
Abstützelement verbunden. Das Abstützelement ist über ein Lager, insbesondere über eine Nadelhülse, auf der Getriebeeingangswelle abstützt. Die Verbindungselemente 54, die den Ringkörper 64 und das Abstützelement miteinander verbinden, erstrecken sich durch Aussparungen in der Reibmittelanordnung 26 und im Kupplungsdeckel 62 hindurch und dienen gleichzeitig als Haltelemente für die jeweils auf sie aufgesteckten Schraubendruckfedern 66. Die Schraubendruckfedern 66 drücken das Abstützelement weg vom Kupplungsdeckel 62 und ziehen so über die Verbindungselemente 54 den Ringkörper 64 gegen den Kupplungsdeckel 62. Die Aussparungen im
Kupplungsdeckel 62 und in der Reibmittelanordnung 26 sind derart ausgebildet, dass sich die Verbindungselemente 54 in Rahmen der Gleitbewegungen, die die
Reibmittelanordnung 26 zum Abstützen, zum Toleranzausgleichen und zur
Schwingungsdämpfung ausführen, ungehindert bewegen können. Da die
Schraubendruckfedern 66 auf ihrer einen Seite am Kupplungsdeckel 62 zentriert werden und auch an den dem Abstützelement zugewandten Seiten zentriert werden, führt eine Verschiebung des Abstützelements relativ zum Kupplungsdeckel 62 zu einer plastischen Verformung der Schraubendruckfedern 66 orthogonal zu ihrer Längsachse. Die Rückstellkräfte, die die Schraubendruckfedern 66 durch die
Auslenkung orthogonal zu ihrer Längsachse auf das Abstützelement und den Deckel ausüben, können so ausgelegt werden, dass sich die durch die Reibmittelanordnung 26 gegeneinander verschiebbaren Baueinheiten in Umfangsrichtung nicht
komponentenschädigend gegeneinander verdrehen. Dadurch wird verhindert, dass die Verbindungselemente 54 in Umfangsrichtung an den Rändern der Aussparungen anlaufen und so die Dämpfungswirkung abrupt verändert wird.
Bei dem Antriebsmodul 10 nach Fig. 5 ist an dem Abstützelement vor dem
Reibmittellager eine Montagehülse mit konischer Innenkontur als Montagehilfe montiert. Wenn bei der Montage das Antriebsmodul 10 und das Getriebe
zusammengefügt werden, ist die Getriebeeingangswelle 42 in das Abstützelement einzuführen, in dem sich bereits das Reibmittelager, insbesondere als Nadellager, befindet. Die Montagehülse richtet durch ihre konische Innenkontur das
Abstützelement und die Getriebeeingangswelle 42 aus, damit die Welle das Lager nicht beschädigen kann. Nach der Montage zentriert das Lager die Welle genauer als die Montagehülse, wodurch die Welle die Montagehülse im Betrieb vorzugsweise nicht mehr berührt. Das Antriebsmodul 10 nach Figur 6 ähnelt dem Antriebsmodul 10 nach Figur 3. Dabei weist die Ausführungsform nach Figur 6 zwei Reibmittelanordnungen 26 auf beiden Seiten eines Reibmittellagers 52 auf.
Grundsätzlich ist bei Ausführungsformen mit mehreren Reibmittelanordnungen 26 vorteilhaft eine Reibmittelanordnung 26 zwischen einer rotierbaren Baueinheit und dem Reibmittellager 52 vorzusehen und die andere Reibmittelanordnung 26 zwischen dem Reibmittellager 52 und dem Abstützmodul 14 vorzusehen. Dadurch kann sich das Reibmittellager 52 derart ausrichten, dass die Rotationsachse des
Reibmittellagers 52 möglichst genau mit der Rotationsachse des rotierbaren
Antriebsmoduls 10 zusammenfällt. Eine Reibmittelanordnung 26 kann dann die Geometrieabweichung der rotierbaren Teile ausgleichen und die andere
Reibmittelanordnung 26 kann die Geometrieabweichungen der Gehäuse ausgleichen.
Bei Figur 6 sind am Kupplungsdeckel 62 der Doppelkupplung 46 mehrere auf dem Umfang verteilte Verbindungselemente 54 angeordnet, die durch das abtriebseitig angeordnete Kupplungsbetätigungsmittel 20, insbesondere eine Flebelfeder, hindurchgreifen und an deren Enden Blattfedern 58 befestigt sind. An den Blattfedern 58 ist über Stufenbolzen ein Abstützring 56 befestigt, der eine Reibmittelanordnung 26 aufweist. An dieser Reibmittelanordnung 26 liegt ein mit dem Reibmittellager 52 verbundener Reibring 57 an. Durch die Reibmittelanordnung 26 zwischen Abstützring 56 und Reibring 57 kann das Reibmittellager 52 radial zu Kupplung verschoben werden. Damit das Reibmittellager 52 trotz dieses Bewegungsfreiheitsgrades verliersicher mit der Kupplungsvorrichtung 12 verbunden ist, ragen die Köpfe der Stufenbolzen über den Reibring 57 hinaus. Die Montagereihenfolge ist somit bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 trotz der zusätzlichen Reibmittelanordnung 26 ähnlich zur Ausführungsform gemäß Figur 3. Auf der anderen Seite des
Reibmittellagers 52 ist ein Reibmittelanordnung 26 angeordnet, die sich am
Abstützmodul 14 abstützt. Die Blattfedern 58 verbinden das Reibmittellager 52 nicht nur mit der Kupplungsvorrichtung 12, sondern sie sorgen auch für die axiale Kraft, die die beiden Reibmittelanordnungen 26 auf beiden Seiten des Reibmittellagers 52 zusammendrückt. Wenn Radial- oder Kippschwingungen der rotierbaren Baueinheit auftreten, bewegt sich der mit der Kupplungsvorrichtung 12 verbundene Abstützring 56 zusammen mit der rotierbaren Baueinheit in Radialrichtung, wodurch in mindestens einer der beiden Reibmittelanordnungen 26 Reibung entsteht. Dies gewährleistet die Dämpfung des schwingenden Antriebsmodul 10, auch Baueinheit genannt.
Die Formulierung entlang der Drehachse D umfasst im Sinne der Erfindung auch Achsen parallel der der Drehachse D.
Alle Ausführungsbeispiele zeigen hydraulische Kupplungsbetätigungssysteme. Die Erfindung lasst sich aber beispielsweise auch auf pneumatische, elektromechanische und mechanische Kupplungsbetätigungssysteme 16 übertragen. Betätigungslager 18, Betätigungssystemgehäuse oder Betätigungssystembaugruppen weisen eine Vielzahl von Kupplungsbetätigungssystemen 16 auf, unabhängig des Wirkprinzips.
Die Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele sind untereinander beliebig austauschbar und kombinierbar.
Die Richtungsangaben axial und radial beziehen sich auf die Drehachse D, um die sich der Elektromotor und die Kupplungsvorrichtung 12 drehen.
Bezuqszeichenliste Antriebsmodul
Kupplungsvorrichtung
Abstützmodul
Kupplungsbetätigungssystem
Betätigungslager
Kupplungsbetätigungsmittel
Zentralplatte
Radial inneres Ende der Zentralplatte
Reibmittelanordnung
Modulgehäuse
Elektromotor
Rotor
Erstes Bauteil
Zweites Bauteil
Abstützlagereinrichtung
Zweimassenschwungrad
Getriebeeingangswelle
Trennkupplung
Doppelkupplung
Schrägkugellager
Achse
Reibmittellager
Verbindungselement
Abstützring
Reibring
Blattfedern
Tellerfeder
Kupplungsdeckel
Ringkörper
Schraubendruckfeder
Druckring D Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsmodul (10) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, aufweisend
eine Kupplungsvorrichtung (12) mit einer Drehachse (D) zur Übertragung von Drehmoment in ein nachgeordnetes Abstützmodul (14),
mindestens eine Reibmittelanordnung (26) zur radialen Abstützung und Kippschwingungsdämpfung des Antriebsmoduls (10), wobei die Reibmittelanordnung (26) zwischen der Kupplungsvorrichtung (12) und einem zumindest teilweise zur Kupplungsvorrichtung (12) radial beweglichen Bauteil angeordnet ist.
2. Antriebsmodul (10) nach Anspruch 1 , weiterhin aufweisend
ein drehbares erstes Bauteil (34) und ein zweites Bauteil (36), und
eine erste Abstützlagereinrichtung (38), welche zwischen dem ersten Bauteil (34) und dem zweiten Bauteil (36) angeordnet ist und die das erste Bauteil (34) radial und axial an dem zweiten Bauteil (36) abstützt.
3. Antriebsmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kupplungsvorrichtung (12) und dem Abstützmodul (14) mindestens ein Reibmittellager (52) angeordnet ist.
4. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplungsvorrichtung (12) eine radial nach innen erstreckende Zentralplatte (22) und dass das Antriebsmodul (10) einen relativ zur Zentralplatte (22) bewegbaren Abstützring (56) aufweist, wobei die mindestens eine Reibmittelanordnung (26) zwischen einem radial inneren Ende (24) der Zentralplatte (22) und dem Abstützring (56) widergelagert ist.
5. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplungsvorrichtung (12) eine radial nach innen erstreckende Zentralplatte (22) und dass das Antriebsmodul (10) einen relativ zur Zentralplatte (22) bewegbaren Abstützring (56) aufweist, wobei das radial innere Ende (24) der Zentralplatte (22) entlang der Drehachse (D) jeweils mindestens eine Reibmittelanordnung (26) aufweist, wobei die beiden Reibmittelanordnungen (26) zwischen einem radial inneren Ende (24) der Zentralplatte (22) und dem Abstützring (56) widergelagert sind.
6. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebsmodul (10) eine Tellerfeder (60) aufweist, wobei die mindestens eine Reibmittelanordnung (26), vorzugsweise zwei Reibmittelanordnungen (26), über die Tellerfeder (60) zwischen dem Abstützring (56) und dem radial inneren Ende (24) der Zentralplatte (22) mit Vorlast widergelagert ist beziehungsweise sind.
7. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Reibmittelanordnung (26) zwischen der Kupplungsvorrichtung (12) und dem zumindest teilweise zur Kupplungsvorrichtung (12) radial beweglichen Abstützmodul (14) angeordnet ist, wobei zwischen der mindestens einen
Reibmittelanordnung (26) und der Kupplungsvorrichtung (12) bevorzugt ein
Reibmittellager (52) angeordnet ist, wobei das bevorzugte Reibmittellager (52) besonders bevorzugt über Blattfedern (58) mit der Kupplungsvorrichtung (12) verbunden ist.
8. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Reibmittelanordnung (26) zwischen einem Kupplungsdeckel (62) der
Kupplungsvorrichtung (12) und einem Abstützmodul (14) angeordnet ist, wobei der Kupplungsdeckel (62) über zwei sich gegenüberliegende Reibmittelanordnungen (26) mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei die beiden sich gegenüberliegenden Reibmittelanordnungen (26) entlang der Drehachse (D) zwischen zwei an den Reibmittelanordnungen (26) anliegenden Ringkörpern (64) eingeklemmt angeordnet sind, wobei insbesondere mindestens einer der Ringkörper (64) über mehrere umfangsgemäß verteilte Verbindungselemente (54) mit einem
Abstützelement verbunden ist, wobei die Verbindungselemente (54) durch ein
Kupplungsbetätigungsmittel (20) hindurchgreifen und zudem als Führungsdorne für Schraubendruckfedern (66) ausgebildet sind, wobei bevorzugt die beiden sich gegenüberliegenden Reibmittelanordnungen (26) über Blattfedern miteinander verbunden sind.
9. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Reibmittelanordnung (26) zwischen einem Kupplungsdeckel (62) der
Kupplungsvorrichtung (12) und einem Abstützmodul (14) angeordnet ist, wobei der Kupplungsdeckel (62) über eine Reibmittelanordnung (26) mit einer
Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei ein an der Reibmittelanordnung (26) anliegend angeordneter Ringkörper (64) über mindestens ein Verbindungselement (54), vorzugsweise mehrere auf dem Umfang verteilte Verbindungselemente (54), mit einem Abstützelement verbunden ist, wobei die Verbindungselemente (54), die den Ringkörper (64) und das Abstützelement miteinander verbinden, durch ein
Kupplungsbetätigungsmittel (20) hindurchgreifen, und sich durch eine Aussparung der Reibmittelanordnung (26) und des Kupplungsdeckels (62) erstrecken.
10. Antriebsmodul (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebsmodul (10) mindestens zwei Reibmittelanordnungen (26) aufweist, wobei mindestens eine Reibmittelanordnung (26) zwischen einer rotierbaren Baueinheit des Antriebsmoduls (10) und dem Reibmittellager (52) angeordnet ist und die mindestens andere Reibmittelanordnung (26) zwischen dem Reibmittellager (52) und dem
Abstützmodul (14) angeordnet ist.
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