WO2021151419A1 - Hybridmodul - Google Patents

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WO2021151419A1
WO2021151419A1 PCT/DE2021/100025 DE2021100025W WO2021151419A1 WO 2021151419 A1 WO2021151419 A1 WO 2021151419A1 DE 2021100025 W DE2021100025 W DE 2021100025W WO 2021151419 A1 WO2021151419 A1 WO 2021151419A1
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rotor
hybrid module
clutch
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PCT/DE2021/100025
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Marc Finkenzeller
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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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
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid module with an integrated friction clutch as a separating clutch and an integrated damping module for damping rotational irregularities of an internal combustion engine in a hybrid drive train of a motor vehicle.
  • Motor vehicles with hybrid drive trains which thus include both an internal combustion engine and at least one electric motor as a source of torque for driving the motor vehicle, are increasingly being brought onto the market.
  • the space required in the direction of the axis of rotation (axially) is critical.
  • the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art and, in particular, of specifying a hybrid module which is built compactly in the axial direction.
  • the hybrid module according to the invention for a drive train of a motor vehicle comprises - an electric motor with
  • a damping module which is connected to the friction clutch, and is characterized in that the friction clutch is formed in the radial direction based on the axis of rotation within the stator and rotor and the damping module in the radial direction within at least the stator, the friction clutch in Direction of the axis of rotation within the stator and rotor and the damping module is at least partially, preferably completely, formed within the stator
  • the terms “radial” and “axial” each refer to the axis of rotation.
  • “Radial” means “radial in relation to the axis of rotation”
  • axi al means “axial in relation to the axis of rotation”.
  • the axis of rotation is common to all components of the hybrid module, the electric motor with the rotor, the friction clutch and the damping module are coaxial with respect to the axis of rotation.
  • the hybrid module is particularly suitable and intended to be used between an output shaft or crankshaft of an internal combustion engine on the one hand and a transmission with a transmission input shaft on the other.
  • the transmission is a multi-clutch transmission such as a dual clutch transmission.
  • the friction clutch acts as a separating clutch (or KO clutch) for the internal combustion engine.
  • the friction clutch is preferably designed as a so-called single-disk clutch with a clutch disk that can be pressed between two plates to form a friction connection, or as a conventional multiple-disk clutch in which several clutch disks or plates with a corresponding number of plates are pressed together to form the friction connection.
  • a flywheel or a flywheel of the internal combustion engine is connected to a damper input flange of the damping module and a damper output flange of the damping module with (one or more) clutch disc ⁇ ) or the corresponding plates, so that torque from the combustion engine tor can be transmitted to an output via the damping module and the friction clutch.
  • the damping module which comprises, for example, a torsional vibration damper and / or a centrifugal pendulum, dampens rotational irregularities that originate from the operation of the internal combustion engine.
  • the structure of the hybrid module with a friction clutch completely housed inside the electric motor and a damping module at least partially housed inside the electric motor leads to a compact design of the hybrid module.
  • the length of the hybrid module that is to say the axial extent of the hybrid module, is reduced in comparison to applications in which the friction clutch and / or the damper are arranged outside the electric motor.
  • the damping module is preferably not formed within the rotor, but rather within the stator, since a larger diameter is thus available in the radial direction than in an embodiment in the rotor. This facilitates the appropriate selection of vibration modes that are to be damped.
  • the damping module is preferably designed to a large extent within the stator, so that only a small part protrudes axially from the stator.
  • at least 70% of the axial extension of the damping module lies radially inside the stator, in particular at least 80% or even 100%.
  • the separating clutch module preferably comprises an actuating device which has a hydraulic cylinder.
  • An embodiment is particularly preferred in which a pressure pot acts on a pressure plate of the friction clutch and the pressure pot can be moved in the axial direction by the hydraulic cylinder.
  • the hydraulic cylinder is in particular a slave cylinder that is actuated via a corresponding Ge berylinder.
  • An embodiment is preferred in which the actuating device is formed within the electric motor. This saves axial installation space that would otherwise be occupied by the actuating device.
  • the hydraulic cylinder is integrated in a bearing wall of the hybrid module.
  • the hybrid module preferably comprises an output connection which is connected to the rotor of the electric motor in a rotationally test.
  • the output connection transfers torque from the hybrid module to the transmission.
  • the drive connection is connected on the output side to the friction clutch in order to be able to carry both torque from the internal combustion engine and from the electric motor in the direction of the transmission.
  • the output connection is preferably designed as a flange which is designed in the radial direction with respect to the axis of rotation between the stator and the damping module. This enables a compact design of the hybrid module in the radial direction.
  • the damping module preferably comprises a torsional vibration damper (torsional vibration damper).
  • torsional vibration damper This has a damper input flange and a damper outlet flange, between which spring means, for example comprise helical springs arranged in the circumferential direction relative to the axis of rotation, are formed.
  • a drive train for a motor vehicle comprising a hybrid module according to the invention.
  • the drive train preferably comprises an internal combustion engine with a flywheel which is connected in a torque-transmitting manner to a damper input flange of the damping module.
  • the damper output flange is preferably connected to the friction clutch.
  • the drive train is a hybrid drive train in which torque can be made available by an internal combustion engine and / or at least one electric motor.
  • a motor vehicle comprising a combustion engine and a drive train according to the invention.
  • the details and advantages disclosed for the hybrid module can be transferred to the drive train according to the invention and the motor vehicle according to the invention and vice versa.
  • first primarily (only) to distinguish between several similar objects, sizes essen or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects, sizes or processes to one another mandatory. Should a dependency and / or sequence be required, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • Fig. 1 shows an example of a flybridge module 1 for a drive train of a motor vehicle.
  • the flybridge module 1 comprises an electric motor 2, which comprises a stator 3 and a rotor 4 that can be rotated relative to the stator 3.
  • the rotor 4 can be rotated about an axis of rotation 5.
  • the rotor 4 is rotatably mounted on a bearing wall 7 by means of a rotor bearing 6.
  • the position of the rotor 4 can be detected by a rotor position sensor 29.
  • the flybridge module 1 comprises a separating clutch module 8.
  • the separating clutch module 8 includes a friction clutch 9, which serves as a separating clutch (KO clutch) for separating an internal combustion engine (not shown) of a drive train of a hybrid motor vehicle. If the friction clutch 9 is open, no torque can be transferred from the internal combustion engine to the drive train and, in particular, to it the at least one driven wheel of the motor vehicle are passed. The motor vehicle can thus be operated purely electrically.
  • the friction clutch 9 comprises a clutch disc 10 with friction linings 11, which is pressed between a pressure plate 12 and a counter-pressure plate 13 to close the friction clutch 9. This creates a frictional connection so that torque can be transmitted via the friction clutch 9.
  • the clutch disc 10 is designed to be movable in the direction of the axis of rotation 5, in particular due to a flexible configuration.
  • the pressure plate 12 In order to press the pressure plate 12, that is, to move the pressure plate in the actuating direction 14, the pressure plate 12 is non-rotatably connected to a pressure pot 15 to which hydraulic medium can be applied via a slave cylinder 16.
  • At least one leaf spring 17 is formed between the pressure plate 12 and Ro torlager e, which causes a restoring force against the actuation direction 14 when the force applied by the slave cylinder 16 in the actuation direction 14 is less than the force applied by the at least one leaf spring 17 against the actuation direction 14. If this is the case, the friction connection between the pressure plate 12, clutch disc 11 and counter pressure plate 13 is released so that no more torque is transmitted via the friction clutch 9.
  • the friction clutch 9 can also be formed out as a multi-disc clutch or multi-disc clutch.
  • the pressure pot 15 and slave cylinder 16 form a hydraulically actuated actuating device 28 of the friction clutch 9.
  • the actuating device 28 is formed completely radially inside the rotor 4 of the electric motor 2.
  • the Nehmerzy cylinder 16 is integrated into the bearing wall 7.
  • the separating clutch module 8 includes a damping module 18, which in the present case includes a torsional vibration damper 19, typically comprising a damper input flange 20 and a damper output flange 21 that can be rotated relative to the damper input flange 20, several spring means 22 being formed between the damper input flange 20 and the damper output flange 21 , so that rotational irregularities between the damper input flange 20 and damper output flange 21 can be damped.
  • Each spring means 22 comprises at least one helical spring, which in relation to the torsion axis 5 run in the circumferential direction.
  • the damping module 18 is mounted via a bearing 26.
  • the damper inlet flange 20 is form-fitting with an intermediate flange
  • the damper output flange 21 is connected to the clutch disc 10 via a toothing 27. If the Reibkupp development 9 is now closed, so the pressure plate 12, clutch disc 10 and counter pressure plate 13 form a friction composite, torque is transmitted from the flywheel 24, i.e. the internal combustion engine, via the damper module 18 and the clutch disc 10 to the counter pressure plate 13, which in turn with an output connection 25 is connected.
  • the output connection 25 is connected, for example, to a transmission input shaft of a transmission (not shown).
  • the Abretesan connection 25 is designed as a flange connected to the rotor 4.
  • the output connection 25 lies radially with respect to the axis of rotation 5 between the stator 3 and the damping module 18.
  • the electric motor 2, the friction clutch 9 and the damping arrangement 18 are formed coaxially to the axis of rotation 5.
  • the slave cylinder 16 is integrated into the bearing wall 7.
  • the hybrid module 1 is designed so that the friction clutch 9 of the separating clutch module 8 is formed radially inside the rotor 4 with respect to the axis of rotation 5 and thus also of the stator 3 of the electric motor 2 and axially with respect to the axis of rotation 5 neither rotor 4 nor stator 3 towers above.
  • the friction clutch 9 is thus formed within the rotor 4.
  • the damping module 18 is formed axially outside the rotor 4 in the direction of the axis of rotation 5 but at least partially within the stator 3 with respect to the axis of rotation 5 ra dial.
  • At least 70% of the extent of the damping module 18 in the direction of the axis of rotation 5 is preferably formed radially inside the stator 3.
  • the bearing wall 7, which limits the hybrid module 1 in the direction of the flywheel 24, is formed adjacent to the flywheel 24 from. This means that no further components are formed between flywheel 24 and bearing wall 7 and only one rotation of the flywheel
  • the structure of the hybrid module 1 shown here is compact, in particular since the friction clutch 9, the actuating device and the damping module 18 are located radially inside the electric motor 2. This allows a compact construction of the hybrid module 1 in the axial direction, so that the installation space required for the hybrid module 1 is minimized in the axial and radial direction.
  • FIG. 2 shows very schematically a motor vehicle 30 with a hybrid drive train 31.
  • This includes an internal combustion engine 32, the primary flywheel 24 of which is connected to the hybrid module 1 as shown above.
  • the hybrid module 1 On the output side, the hybrid module 1 is connected to a transmission 33, which is connected to at least one driven wheel 34 on the output side.
  • torque from the internal combustion engine 32 and / or from the electric motor 2 can be transmitted to the at least one driven wheel 34 via the hybrid module 1 and the gearbox 33.

Abstract

Hybridmodul (1 ) für einen Antriebsstrang (31 ) eines Kraftfahrzeuges (30), umfassend - einen Elektromotor (2) mit - einem Stator (3) und - einem um eine Drehachse (5) gegen den Stator (3) rotierbaren und in Bezug auf die Drehachse (5) radial innerhalb des Stators (3) ausgebildeten Rotor (4); und - einem Trennkupplungsmodul (8) mit - einer Reibkupplung (9); und - einem Dämpfungsmodul (18), welches mit der Reibkupplung (9) ver¬ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkupplung (9) in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse (5) innerhalb von Stator (3) und Rotor (4) und das Dämpfungsmodul (18) in radialer Richtung innerhalb zumindest des Stators (3) ausgebildet ist, wobei die Reibkupplung (9) in Richtung der Drehachse (5) innerhalb von Stator (3) und Rotor (4) und das Dämpfungsmodul (18) zumindest teilweise innerhalb des Stators (3) ausgebildet ist.

Description

Hybridmodul
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul mit integrierter Reibkupplung als Trennkupplung und integriertem Dämpfungsmodul zur Dämpfung von Drehungleich förmigkeiten eines Verbrennungsmotors in einem hybriden Antriebsstrang eines Kraft fahrzeugs.
Kraftfahrzeuge mit hybriden Antriebssträngen, die also sowohl einen Verbrennungs motor als auch mindestens einen Elektromotor als Drehmomentquelle zum Antrieb des Kraftfahrzeugs umfassen, werden vermehrt in den Markt gebracht. Hierbei be steht das Bedürfnis, die im Vergleich zu klassischen Kraftfahrzeugen mit einem Ver brennungsmotor zusätzlichen für einen hybriden Antriebsstrang notwendigen Kompo nenten, insbesondere einen Elektromotor und eine Trennkupplung zum Abtrennen des Verbrennungsmotors, in einem Hybridmodul zusammenzufassen, welches zum Aufbau eines hybriden Antriebsstrang platzsparend verbaut werden kann. Insbeson dere der in Richtung der Drehachse (axial) notwendige Bauraum ist dabei kritisch.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Hybridmodul anzugeben, welches in axialer Richtung kompakt auf gebaut ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge stellt werden.
Das erfindungsgemäße Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfasst - einen Elektromotor mit
- einem Stator und
- einem um eine Drehachse gegen den Stator rotierbaren und in Bezug auf die Drehachse radial innerhalb des Stators ausgebildeten Rotor; und
- ein Trennkupplungsmodul mit
- einer Reibkupplung; und
- einem Dämpfungsmodul, welches mit der Reibkupplung verbunden ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass die Reibkupplung in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse innerhalb von Stator und Rotor und das Dämpfungsmodul in radia ler Richtung innerhalb zumindest des Stators ausgebildet ist, wobei die Reibkupplung in Richtung der Drehachse innerhalb von Stator und Rotor und das Dämpfungsmodul zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb des Stators ausgebildet ist
In diesem Dokument beziehen sich die Bezeichnungen „radial“ und „axial“ jeweils auf die Drehachse. Mit „radial“ wird also „radial in Bezug auf die Drehachse“ und mit „axi al“ „axial in Bezug auf die Drehachse“ gemeint. Die Drehachse ist allen Komponenten des Hybridmoduls gemein, Elektromotor mit dem Rotor, die Reibkupplung und das Dämpfungsmodul sind koaxial in Bezug auf die Drehachse. Das Hybridmodul ist ins besondere geeignet und bestimmt, zwischen einer Abtriebswelle oder Kurbelwelle ei nes Verbrennungsmotors einerseits und einem Getriebe mit Getriebeeingangswelle andererseits eingesetzt zu werden. Insbesondere ist das Getriebe ein Mehrkupp lungsgetriebe wie beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe.
Die Reibkupplung wirkt als Trennkupplung (oder KO-Kupplung) für den Verbren nungsmotor. Die Reibkupplung ist bevorzugt als so genannte Einscheibenkupplung mit einer Kupplungsscheibe, die zwischen zwei Platten zur Bildung eines Reibverbun des verpresst werden kann, ausgebildet oder als übliche Mehrscheibenkupplung, in der mehrere Kupplungsscheiben oder Lamellen mit einer entsprechenden Zahl von Platten zur Bildung des Reibverbundes verpresst werden.
Bevorzugt ist eine Schwungmasse oder ein Schwungrad des Verbrennungsmotors mit einem Dämpfereingangsflansch des Dämpfungsmoduls verbunden und ein Dämpfer ausgangsflansch des Dämpfungsmoduls mit (einer oder mehreren) Kupplungsschei be^) oder den entsprechenden Platten, so dass Drehmoment vom Verbrennungsmo- tor über das Dämpfungsmodul und die Reibkupplung zu einem Abtrieb übertragen werden kann. Das Dämpfungsmodul, welches beispielsweise einen Drehschwin gungsdämpfer und/oder ein Fliehkraftpendel umfasst, bewirkt eine Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, die aus dem Betrieb des Verbrennungsmotors stammen.
Der Aufbau des Hybridmoduls mit einer vollständig im Inneren des Elektromotors auf genommenen Reibkupplung und einem zumindest teilweise im Inneren des Elektro motors aufgenommenen Dämpfungsmodul führt zu einem kompakten Aufbau des Hybridmoduls. Die Länge des Hybridmoduls, also die axiale Erstreckung des Hyb ridmoduls, sinkt dadurch im Vergleich zu Anwendungen, bei denen die Reibkupplung und/oder der Dämpfer außerhalb des Elektromotors angeordnet sind. Bevorzugt ist das Dämpfungsmodul dabei nicht innerhalb des Rotors, sondern innerhalb des Stators ausgebildet, da so in radialer Richtung ein größerer Durchmesser zur Verfügung steht als bei einer Ausgestaltung im Rotor. Dies erleichtert die entsprechende Auswahl von Schwingungsmoden, die gedämpft werden sollen. Bevorzugt ist das Dämpfungsmodul zu einem großen Anteil innerhalb des Stators ausgebildet, so dass nur ein kleiner Teil axial aus dem Stator herausragt. Bevorzugt liegen mindestens 70% der axialen Er streckung des Dämpfungsmoduls radial innerhalb des Stators, insbesondere mindes tens 80% oder sogar 100%.
Bevorzugt umfasst das Trennkupplungsmodul eine Betätigungseinrichtung, die einen hydraulischen Zylinder aufweist. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der ein Drucktopf auf eine Anpressplatte der Reibkupplung wirkt und der Drucktopf durch den hydraulischen Zylinder in axialer Richtung bewegt werden kann. Der hydraulische Zylinder ist insbesondere ein Nehmerzylinder, der über einen entsprechenden Ge berzylinder betätigt wird.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Betätigungseinrichtung innerhalb des Elektromotors ausgebildet ist. Dies spart axialen Bauraum, der ansonsten durch die Betätigungseinrichtung belegt wäre.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der hydraulische Zylinder in einer Lagerwand des Hybridmoduls integriert ist. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau der Betätigungs einrichtung und des Hybridmoduls. Bevorzugt umfasst das Hybridmodul eine Abtriebsanbindung, die drehtest mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist. Durch die Abtriebsanbindung wird Drehmo ment aus dem Hybridmodul in Richtung Getriebe übertragen. Weiterhin ist die Ab triebsanbindung abtriebsseitig mit der Reibkupplung verbunden, um sowohl Drehmo ment vom Verbrennungsmotor als auch vom Elektromotor in Richtung Getriebe über tragen zu können.
Bevorzugt ist die Abtriebsanbindung als Flansch ausgebildet ist, der in radialer Rich tung in Bezug auf die Drehachse zwischen Stator und Dämpfungsmodul ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen in radialer Richtung kompakten Aufbau des Hybridmoduls.
Das Dämpfungsmodul umfasst bevorzugt einen Drehschwingungsdämpfer (Torsions schwingungsdämpfer). Dieser weist einen Dämpfereingangsflansch und einen Dämp ferausgangsflansch auf, zwischen denen Federmittel, beispielsweise umfassen in Um fangsrichtung bezogen auf die Drehachse angeordnete Schraubenfedern, ausgebildet sind.
Weiterhin wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein erfindungsgemäßes Hybridmodul. Der Antriebsstrang umfasst bevorzugt einen Ver brennungsmotor mit einer Schwungmasse, die drehmomentübertragend mit einem Dämpfereingangsflansch des Dämpfungsmoduls verbunden ist. Bevorzugt ist der Dämpferausgangsflansch mit der Reibkupplung verbunden. Der Antriebsstrang ist ein hybrider Antriebsstrang, in dem Drehmoment von einem Verbrennungsmotor und/oder mindestens einem Elektromotor zur Verfügung gestellt werden kann.
Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen Verbrennungsmo tor und einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang.
Die für das Hybridmodul offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf den erfin dungsgemäßen Antriebsstrang und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen und jeweils umgekehrt.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö- ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 : Schnitt durch ein Beispiel eines Flybridmoduls; und
Fig. 2: ein Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit Antriebsstrang und Flybridmodul.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Flybridmoduls 1 für einen Antriebsstrang eines Kraft fahrzeugs. Das Flybridmodul 1 umfasst einen Elektromotor 2, der einen Stator 3 und einen relativ zum Stator 3 verdrehbaren Rotor 4 umfasst. Der Rotor 4 ist dabei um ei ne Drehachse 5 verdrehbar. Flierzu ist der Rotor 4 mittels eines Rotorlagers 6 drehbar auf einer Lagerwand 7 gelagert. Die Lage des Rotors 4 kann durch einen Rotorlage sensor 29 detektiert werden.
Weiterhin umfasst das Flybridmodul 1 ein Trennkupplungsmodul 8. Das Trennkupp lungsmodul 8 umfasst eine Reibkupplung 9, die als Trennkupplung (KO Kupplung)zum Abtrennen eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) eines Antriebsstrangs eines hyb rid angetriebenen Kraftfahrzeugs dient. Ist die Reibkupplung 9 geöffnet, kann kein Drehmoment vom Verbrennungsmotor in den Antriebsstrang und insbesondere zu dem mindestens einen angetriebenen Rad des Kraftfahrzeugs geleitet werden. Somit kann das Kraftfahrzeug rein elektrisch betrieben werden.
Die Reibkupplung 9 umfasst im vorliegenden Beispiel eine Kupplungsscheibe 10 mit Reibbelägen 11 , die zum Schließen der Reibkupplung 9 zwischen einer Anpressplatte 12 und einer Gegendruckplatte 13 gepresst wird. Hierdurch entsteht eine reibschlüs sige Verbindung, so dass Drehmoment über die Reibkupplung 9 übertragen werden kann. Die Kupplungsscheibe 10 ist in Richtung der Drehachse 5 beweglich ausgelegt, insbesondere durch eine flexible Ausgestaltung. Zum Anpressen des Anpressplatte 12, dass heißt zur Bewegung der Anpressplatte in Betätigungsrichtung 14 ist die An pressplatte 12 drehfest mit einem Drucktopf 15 verbunden, der über einen Nehmerzy linder 16 mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist. Für eine Rückstellung der An pressplatte 12 und damit des Drucktopfes 15 ist zwischen Anpressplatte 12 und Ro torlager e mindestens eine Blattfeder 17 ausgebildet, die eine Rückstellkraft entgegen der Betätigungsrichtung 14 bewirkt, wenn die durch den Nehmerzylinder 16 aufge brachte Kraft in Betätigungsrichtung 14 kleiner wird als die durch die mindestens eine Blattfeder 17 aufgebrachte Kraft entgegen der Betätigungsrichtung 14. Ist dies der Fall, wird der Reibverbund zwischen Anpressplatte 12, Kupplungsscheibe 11 und Ge gendruckplatte 13 gelöst, so dass kein Drehmoment mehr über die Reibkupplung 9 übertragen wird. Statt einer Einscheibenkupplung mit einer Kupplungsscheibe 10 kann die Reibkupplung 9 auch als Mehrscheibenkupplung oder Lamellenkupplung ausge bildet werden. Drucktopf 15 und Nehmerzylinder 16 bilden eine hydraulisch betätigte Betätigungseinrichtung 28 der Reibkupplung 9. Die Betätigungseinrichtung 28 ist voll ständig radial innerhalb des Rotors 4 des Elektromotors 2 ausgebildet. Der Nehmerzy linder 16 ist in die Lagerwand 7 integriert.
Weiterhin umfasst das Trennkupplungsmodul 8 ein Dämpfungsmodul 18, welches im vorliegenden Fall einen Drehschwingungsdämpfer 19 umfasst, in üblicher weise aus einem Dämpfereingangsflansch 20 und einem relativ gegen den Dämpfereingangs flansch 20 verdrehbaren Dämpferausgangsflansch 21 umfasst, wobei zwischen Dämpfereingangsflansch 20 und Dämpferausgangsflansch 21 mehrere Federmittel 22 ausgebildet sind, so dass Drehungleichförmigkeiten zwischen Dämpfereingangs flansch 20 und Dämpferausgangsflansch 21 gedämpft werden können. Jedes Feder mittel 22 umfasst dabei mindestens eine Schraubenfeder, die in Bezug auf die Dreh- achse 5 in Umfangsrichtung verlaufen. Das Dämpfungsmodul 18 ist über ein Lager 26 gelagert.
Der Dämpfereingangsflansch 20 ist dabei formschlüssig mit einem Zwischenflansch
23 verbunden, der wiederum direkt mit einer Schwungmasse 24 (Schwungrad) des Verbrennungsmotors verbunden ist. Der Dämpferausgangsflansch 21 ist dabei über eine Verzahnung 27 mit der Kupplungsscheibe 10 verbunden. Ist nun die Reibkupp lung 9 geschlossen, bilden also Anpressplatte 12, Kupplungsscheibe 10 und Gegen druckplatte 13 einen Reibverbund, so wird Drehmoment von der Schwungmasse 24, also dem Verbrennungsmotor, über das Dämpfermodul 18 und die Kupplungsscheibe 10 auf die Gegendruckplatte 13 übertragen, die wiederum mit einer Abtriebsanbin dung 25 verbunden ist. Die Abtriebsanbindung 25 ist dabei beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle eines nicht gezeigten Getriebes verbunden. Die Abtriebsan bindung 25 ist als mit dem Rotor 4 verbundener Flansch ausgebildet. Die Abtriebsan bindung 25 liegt dabei radial in Bezug auf die Drehachse 5 zwischen Stator 3 und Dämpfungsmodul 18.
Im Hybridmodul 1 sind Elektromotor 2, Reibkupplung 9 und Dämpfungsanordnung 18 koaxial zur Drehachse 5 ausgebildet. Der Nehmerzylinder 16 ist in die Lagerwand 7 integriert. Das Hybridmodul 1 ist so ausgebildet, dass die Reibkupplung 9 des Trenn kupplungsmoduls 8 in Bezug auf die Drehachse 5 radial innerhalb des Rotors 4 und damit auch des Stators 3 des Elektromotors 2 ausgebildet ist und axial in Bezug auf die Drehachse 5 weder Rotor 4 noch Stator 3 überragt. Die Reibkupplung 9 ist also innerhalb des Rotors 4 ausgebildet. Das Dämpfungsmodul 18 ist dabei in Richtung der Drehachse 5 axial außerhalb des Rotors 4 aber in Bezug auf die Drehachse 5 ra dial zumindest teilweise innerhalb des Stators 3 ausgebildet. Bevorzugt sind mindes tens 70% der Ausdehnung des Dämpfungsmoduls 18 in Richtung der Drehachse 5 radial innerhalb des Stators 3 ausgebildet. Die Lagerwand 7, die das Hybridmodul 1 in Richtung der Schwungmasse 24 begrenzt, ist benachbart zur Schwungmasse 24 aus gebildet. Dies bedeutet, dass keine weiteren Bauteile zwischen Schwungmasse 24 und Lagerwand 7 ausgebildet sind und lediglich ein eine Rotation der Schwungmasse
24 relativ zur Lagerwand 7 erlaubender Spalt . Der hier gezeigte Aufbau des Hybridmoduls 1 ist kompakt, insbesondere da die Reib kupplung 9, die Betätigungseinrichtung und das Dämpfungsmodul 18 radial innerhalb des Elektromotors 2 liegen. Dies erlaubt einen in axialer Richtung kompakten Aufbau des Hybridmoduls 1, so dass in axialer und radialer Richtung der für das Hybridmodul 1 notwendige Bauraum minimiert wird.
Fig. 2 zeigt sehr schematisch ein Kraftfahrzeug 30 mit einem hybriden Antriebsstrang 31. Dieser umfasst einen Verbrennungsmotor 32, dessen primäre Schwungmasse 24 wie oben gezeigt mit dem Hybridmodul 1 verbunden ist. Abtriebsseitig ist das Hyb- ridmodul 1 mit einem Getriebe 33 verbunden, welches abtriebsseitig mit mindestens einem angetriebenen Rad 34 verbunden ist. So kann Drehmoment vom Verbren nungsmotor 32 und/oder vom Elektromotor 2 über das Hybridmodul 1 und das Getrie be 33 an das mindestens eine angetriebene Rad 34 übertragen werden.
Bezuqszeichenliste
1 Hybridmodul
2 Elektromotor
3 Stator
4 Rotor
5 Drehachse
6 Rotorlager
7 Lagerwand
8 Trennkupplungsmodul
9 Reibkupplung
10 Kupplungsscheibe
11 Reibbelag
12 Anpressplatte
13 Gegendruckplatte
14 Betätigungsrichtung
15 Drucktopf
16 Nehmerzylinder
17 Blattfeder
18 Dämpfungsmodul
19 Drehschwingungsdämpfer
20 Dämpfereingangsflansch
21 Dämpferausgangsflansch
22 Federmittel
23 Zwischenflansch
24 Schwungmasse
25 Abtriebsanbindung
26 Lager
27 Verzahnung
28 Betätigungseinrichtung
29 Rotorlagesensor
30 Kraftfahrzeug
31 Antriebsstrang
32 Verbrennungsmotor 33 Getriebe
34 Angetriebenes Rad

Claims

Patentansprüche
1. Hybridmodul (1 ) für einen Antriebsstrang (31 ) eines Kraftfahrzeuges (30), umfas send
- einen Elektromotor (2) mit
- einem Stator (3) und
- einem um eine Drehachse (5) gegen den Stator (3) rotierbaren und in Bezug auf die Drehachse (5) radial innerhalb des Stators (3) ausgebil deten Rotor (4); und
- einem Trennkupplungsmodul (8) mit
- einer Reibkupplung (9); und
- einem Dämpfungsmodul (18), welches mit der Reibkupplung (9) ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkupplung (9) in radialer Richtung bezo gen auf die Drehachse (5) innerhalb von Stator (3) und Rotor (4) und das Dämp fungsmodul (18) in radialer Richtung innerhalb zumindest des Stators (3) ausge bildet ist, wobei die Reibkupplung (9) in Richtung der Drehachse (5) innerhalb von Stator (3) und Rotor (4) und das Dämpfungsmodul (18) zumindest teilweise innerhalb des Stators (3) ausgebildet ist.
2. Hybridmodul (1) nach Anspruch 1, bei dem das Trennkupplungsmodul (8) eine Betätigungseinrichtung (28) umfasst, die einen hydraulischen Zylinder (16) auf weist.
3. Hybridmodul (1) nach Anspruch 2, bei dem die Betätigungseinrichtung (28) in nerhalb des Elektromotors (2) ausgebildet ist.
4. Hybridmodul (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der hydraulische Zylinder (16) in einer Lagerwand (7) des Hybridmoduls (1) integriert ist.
5 Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfas send eine Abtriebsanbindung (25), die drehfest mit dem Rotor (4) des Elektromo tors (2) verbunden ist.
6. Hybridmodul (1) nach Anspruch 5, bei dem die Abtriebsanbindung (25) als
Flansch ausgebildet ist, der in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (59 zwischen Stator (3) und Dämpfungsmodul (18) ausgebildet ist.
7. Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das
Dämpfungsmodul (18) einen Drehschwingungsdämpfer (19) umfasst.
8. Antriebsstrang (31 ) für ein Kraftfahrzeug (30), umfassend ein Hybridmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Antriebsstrang (31 ) nach Anspruch 8, umfassend einen Verbrennungsmotor (32) mit einer Schwungmasse (24), die drehmomentübertragend mit einem Dämpfer eingangsflansch (20) des Dämpfungsmoduls (18) verbunden ist.
10. Kraftfahrzeug (30), umfassend einen Verbrennungsmotor (32) und einen An triebsstrang (31) nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
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