WO2022188917A1 - Hybridvorrichtung mit einem einteiligen wandelement und dämpferbauteil - Google Patents

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Definitions

  • Hybrid device with a one-piece wall element and damper component
  • the invention relates to a hybrid device according to the preamble of claim 1.
  • EP 3215 753 A1 describes a hybrid module which has an electric motor with a stator and a rotor, a separating clutch and a torsional vibration damper.
  • the separating clutch is arranged between an internal combustion engine and the rotor and is set up to enable or interrupt a torque transmission to an output side depending on an actuation.
  • the torsional vibration damper is arranged between the rotor and the output side.
  • the object of the present invention is to construct a hybrid device in a more compact and cost-effective manner.
  • the number of components of the hybrid device should be reduced.
  • a hybrid device for arrangement between a first drive element and an output side, having a torsional vibration damper that reduces torsional vibrations of the first drive element, with a damper input that can be rotated about an axis of rotation and a damper output that can be rotated to a limited extent against the action of at least one spring element, a separating clutch with a friction area for the controllable frictional connection between a clutch input and a clutch output by an actuating element that can be moved as a function of fluid pressure in a fluid chamber, an electric motor with a stator and a rotatable rotor that is connected to the output side in a torque-transmitting manner, with a damper component of the torsional vibration damper that rests against the spring element in a force-transmitting manner and a wall element delimiting the fluid space at least in sections are designed in one piece.
  • the torsional vibration damper can be constructed more efficiently, more cost-effectively and more compact
  • the hybrid device may be arranged in a powertrain of a vehicle.
  • the first drive element can be an internal combustion engine.
  • the torsional vibration damper can be single-stage or multi-stage.
  • Several spring elements can be arranged. At least two spring elements can be connected in series or connected in parallel.
  • the spring element can be an arc spring or a compression spring.
  • the spring element can have a single-stage or multi-stage spring characteristic.
  • the torsional vibration damper can have at least one friction element, which sets a specified friction between the clutch input and the clutch output.
  • the torsional vibration damper and/or the separating clutch can be arranged radially inside the rotor.
  • the torsional vibration damper and the separating clutch can be preassembled as a subassembly and can be used in the hybrid device as a module.
  • the damper component and wall element can be designed as a sheet metal part, stamped part and/or molded part.
  • the damper component and the clutch input or clutch output are made in one piece.
  • the hybrid device can be constructed in an even more cost-effective and space-saving manner.
  • the damper component and the clutch output can also be connected to one another in a torque-proof manner.
  • the clutch output can be designed as a disk carrier.
  • the clutch output can be an inner disk carrier or an outer disk carrier.
  • the damper component is assigned to the damper input.
  • the damper component can have a loading area with which the damper component bears against the spring element in a force-transmitting manner.
  • the damper component can radially cover the spring element on at least one axial side.
  • the damper component can secure the spring element at least axially.
  • the damper component can be assigned to the damper output.
  • the wall element is arranged axially between the separating clutch and the torsional vibration damper.
  • the wall element can be arranged so that it overlaps radially with respect to the friction area.
  • a preferred embodiment of the invention is advantageous in which the actuating element and the wall element are accommodated in a sealed manner on a common component.
  • the wall element can be centered on the common component.
  • the common component can be designed as an output element.
  • the output element can be designed as an output hub.
  • the output element can be assigned to the output side.
  • a preferred embodiment of the invention is advantageous in which the actuating element is closed at least radially throughout.
  • the actuating element can be designed in the form of a disk.
  • the actuating element can be spaced axially from the be arranged common component.
  • the fluid space can be supplied with fluid pressure via an axial gap between the actuating element and the common component.
  • a preferred embodiment of the invention is advantageous in which the rotor is connected to the output side via a connecting element in a torque-transmitting manner.
  • the connecting element can be connected to the damper inlet or the damper outlet in a torque-proof manner.
  • the rotor can be connected to the damper input or to the damper output in a torque-transmitting manner.
  • the connecting element can be connected to the rotor in a positive, non-positive and/or material manner.
  • the connecting element can be screwed to the rotor.
  • the damper component or another damper component is designed in one piece with the connecting element.
  • the connecting element can have a loading area with which the connecting element rests against the spring element in a force-transmitting manner.
  • the damper component, the wall element and the connecting element can be made in one piece.
  • the connecting element is connected to the output side on the damper input side or on the damper output side.
  • the connecting element can be non-rotatably connected to the damper inlet or damper outlet.
  • the rotor can be connected in a torque-proof manner to the damper input or to the damper output.
  • a restoring spring element for restoring the actuating element is arranged between the actuating element and the wall element.
  • the restoring spring element can have a leaf spring and/or plate spring.
  • the restoring spring element can be arranged axially between the actuating element and the wall element.
  • the restoring spring element can be riveted to the wall element and/or to the actuating element.
  • the wall element and the actuating element can be connected to one another in a rotationally fixed manner via the return spring element.
  • Figure 1 A half-section of a hybrid device in a special embodiment of the invention.
  • FIG. 2 A detail of a half section of a hybrid device in a further special embodiment of the invention.
  • Figure 3 A detail of a half section of a hybrid device in a further special embodiment of the invention.
  • FIG. 4 A detail of a half section of a hybrid device in a further special embodiment of the invention.
  • Figure 5 A detail of a half section of a hybrid device in a further special embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a half section of a hybrid device 10 in a special embodiment of the invention.
  • the hybrid device 10 is arranged in a drive train of a vehicle operatively between a first drive element 12 and an output side 14, for example a transmission.
  • the first drive element 12 is an internal combustion engine, for example, which is connected to the hybrid device 10 via a dual-mass flywheel 16 on the input side.
  • the dual mass flywheel 16 may also be associated with the hybrid device 10 .
  • the dual-mass flywheel 16 has a primary side 18 that can be bolted to a crankshaft 20 of the internal combustion engine.
  • the primary side 18 can be rotated to a limited extent relative to a secondary side 24 via at least one spring element 22, in particular a bow spring.
  • the secondary side 24 can be formed by a curved spring flange 26 on which a torsional vibration damper 28, preferably a centrifugal pendulum 30 is arranged radially inside the spring element 22.
  • the arc spring flange 26 can be designed in one piece with a pendulum mass carrier 32 on which pendulum masses 34 are accommodated so that they can be deflected to a limited extent along an aerial tramway.
  • the secondary side 24 is splined to a drive shaft 36 .
  • the drive shaft 36 can form an input of the hybrid device 10 and is connected to the output side 14 via a separating clutch 38 and a torsional vibration damper 40 connected in series.
  • a separating clutch 38 and a torsional vibration damper 40 Radially outside of the separating clutch 38 and the torsional vibration damper 40 is an electric motor 42 with a stator 44 and a arranged opposite this rotatable rotor 46, which can provide a further drive torque for transmission to the output side 14.
  • the separating clutch 38 includes a clutch input 48 which is firmly connected to the drive shaft 36 and is designed as an inner disk carrier.
  • the clutch input 48 can be frictionally connected via a friction area 50 to a clutch output 52, which is designed as an outer disk carrier.
  • the friction area 50 is formed by input-side clutch plates 54, which are non-rotatably connected to the clutch input 48 and axially displaceable via teeth, and output-side clutch plates 56, which are non-rotatably connected to the clutch output 52 and axially displaceable via teeth.
  • Separating clutch 38 is actuated via an actuating element 60, which can be moved axially as a function of fluid pressure in a fluid chamber 58.
  • Actuating element 60 is reset to open separating clutch 38 via a return spring element 62, which is fastened axially to actuating element 60 and an axially opposite wall element 64 is.
  • the restoring spring element 62 can be designed as a disk spring or, as shown here, as a leaf spring.
  • the wall element 64 and the actuating element 60 are connected to one another in a torque-proof manner via the restoring spring element 62, thereby enabling the fluid chamber 58 to be delimited at least in sections Fluid space 58 is controllable.
  • the output element 68 has internal teeth 72 for connection to a transmission input shaft.
  • the fluid channel 70 can be formed by an inner bore in the transmission input shaft.
  • the actuating element 60 is sealed radially on the outside on the wall element 64 and radially on the inside on the driven element 68 .
  • the wall element 64 is likewise accommodated in a sealed manner on the driven element 68 .
  • the bore 66 is arranged axially between the actuating element 60 and the wall element 64 .
  • the actuating element 60 can be acted upon by a restoring force via a restoring spring 74 which is accommodated by a retaining ring 76 on the driven element 68 .
  • the torsional vibration damper 40 has a damper input 78 which can be rotated to a limited extent relative to a damper output 82 via the action of at least one spring element 80 .
  • the damper input 78 is formed by a damper component 84 which is riveted to a side plate 86 which is arranged at an axial distance therefrom.
  • the damper component 84 and the side plate 86 each have loading areas 88 on which the spring element 80 rests in a force-transmitting manner.
  • the wall element 64 and the Damper component 84 are designed in one piece, as a result of which the hybrid device 10 is designed to be compact and inexpensive.
  • the clutch outlet 52 is designed in one piece with the damper component 84 and the wall element 64 .
  • the hybrid device 10 can be implemented in a cost-effective and space-saving manner.
  • the damper outlet 82 is arranged axially between the damper component 84 and the side plate 86 and is connected to the output element 68 in a toothed manner.
  • the rotor 46 of the electric motor 42 is fastened to the output element 68 via a connecting element 90 which connects the rotor 46 to the output element 68 in a torque-transmitting manner and which is screwed to the rotor 46 .
  • a drive torque provided by the electric motor 42 via the rotor 46 is applied to the output side 14 , bypassing a torque transmission via the spring element 80 .
  • the torsional vibration damper 40 can thus be tuned more optimally to a torque of the first drive element 12 .
  • the torsional vibration damper 40 can better reduce the torsional vibrations of the first drive element 12 and can be implemented more cost-effectively.
  • the torsional vibration damper 40, the output element 68 and the connecting element 90 are mounted on a housing 94 via a rotor support 92 via a bearing element 96.
  • the bearing element 96 is arranged between a housing wall 98 and the rotor support 92 .
  • the housing wall 98 extends axially between the dual-mass flywheel 16 on the one hand and the electric motor 42, the separating clutch 38 and the torsional vibration damper 40 on the other.
  • the separating clutch 38 and the torsional vibration damper 40 are arranged radially inside of and at least partially axially overlapping the rotor 46 .
  • the torsional vibration damper 40 and the separating clutch 38 are arranged axially next to one another and radially overlapping.
  • FIG. 2 shows a detail of a half section of a hybrid device 10 in a further specific embodiment of the invention.
  • the structure is the same as that in FIG. 1, with the exception of the differences mentioned below.
  • the actuating element 60 is closed at least radially throughout.
  • a transmission input shaft accommodated in the output element 68 is arranged axially next to the actuating element 60 .
  • the driven element 68 terminates axially next to the actuating element 60 .
  • the fluid chamber 58 is supplied with fluid pressure via an axial gap 102 between the actuating element 60 and the output element 68.
  • the connecting element 90 is designed in one piece with the output element 68 and can be screwed to the rotor radially on the outside.
  • the output element 68 is toothed connected to the damper output 82. This allows the connecting element 90 to be easily installed with the output element 68 .
  • FIG. 3 shows a detail of a half section of a hybrid device 10 in a further specific embodiment of the invention.
  • the structure is the same as that shown in FIG. 2, with the exception of the differences mentioned below.
  • the wall element 64 is accommodated in a sealed manner on the transmission input shaft 100 which is connected to the output element 68 in a toothed manner.
  • the connecting element 90 and the damper outlet 82 are made in one piece.
  • the connecting element 90 extends axially between the damper component 84 and the side plate 86.
  • the torsional vibration damper 40 can be constructed in an extremely space-saving and cost-effective manner.
  • a sealing element 104 arranged between the wall element 64 and the transmission input shaft 100 is arranged radially inside the toothing 106 between the transmission input shaft 100 and the output element 68 .
  • FIG. 4 shows a detail of a half section of a hybrid device 10 in a further specific embodiment of the invention.
  • the structure is the same as in FIG. 1, apart from the differences mentioned below.
  • the rotor 46 is screwed to the connecting element 90 and the connecting element 90 and the damper outlet 82 are made in one piece.
  • the damper outlet 82 is toothed connected to the output element 68 and extends axially between the damper component 84 forming the damper inlet 78 and the side plate 86.
  • the actuating element 60 is reset via a restoring spring element 62 arranged axially between the actuating element 60 and the wall element 64. A further restoring spring on an opposite axial side of the actuating element 60 can be saved.
  • FIG. 5 shows a detail of a half section of a hybrid device 10 in a further specific embodiment of the invention.
  • the structure is the same as that in FIG. 4, apart from the differences mentioned below.
  • the connecting element 90 is assigned to the damper input 78 and is designed in one piece with the side plate 86 .
  • a drive torque provided by the rotor 46 is transmitted to the output side 14 via the torsional vibration damper 40 .
  • the torsional vibration damper 40 is thus effectively arranged in series between the rotor 46 and the output element 68 .
  • the damper output 82 is welded to the output element 68 .
  • the torsional vibration damper 40 can be implemented in a cost-effective manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridvorrichtung (10) zur Anordnung zwischen einem ersten Antriebselement (12) und einer Abtriebsseite (14) und aufweisend einen Drehschwingungen des ersten Antriebselements (12) verringernden Drehschwingungsdämpfer (40) mit einem um eine Drehachse drehbaren Dämpfereingang (78) und einem entgegen der Wirkung wenigstens eines Federelements (80) gegenüber diesem begrenzt verdrehbaren Dämpferausgang (82), eine Trennkupplung (38) mit einem Reibbereich (50) zur steuerbaren reibschlüssigen Verbindung zwischen einem Kupplungseingang (48) und einem Kupplungsausgang (52) durch ein abhängig von einem Fluiddruck in einem Fluidraum (58) bewegbares Betätigungselement (60), einen Elektromotor (42) mit einem Stator (44) und einem mit der Abtriebsseite (14) drehmomentübertragend verbundenen drehbaren Rotor (46), wobei ein an dem Federelement (80) kraftübertragend anliegendes Dämpferbauteil (84) des Drehschwingungsdämpfers (40) und ein den Fluidraum (58) zumindest abschnittsweise begrenzendes Wandelement (64) einteilig ausgeführt sind.

Description

Hybridvorrichtung mit einem einteiligen Wandelement und Dämpferbauteil
Die Erfindung betrifft eine Hybridvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In EP 3215 753 A1 ist ein Hybridmodul beschrieben, das einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, eine Trennkupplung und einen Drehschwingungsdämpfer aufweist. Die Trennkupplung ist zwischen einem Verbrennungsmotor und dem Rotor angeordnet und dazu eingerichtet, in Abhängigkeit einer Betätigung eine Drehmomentübertragung zu einer Abtriebsseite zu ermöglichen oder zu unterbrechen. Der Drehschwingungsdämpfer ist zwischen dem Rotor und der Abtriebsseite angeordnet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Hybridvorrichtung kompakter und kostengünstiger aufzubauen. Die Anzahl an Bauteilen der Hybridvorrichtung soll verringert werden.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Hybridvorrichtung zur Anordnung zwischen einem ersten Antriebselement und einer Abtriebsseite gelöst, aufweisend einen Drehschwingungen des ersten Antriebselements verringernden Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse drehbaren Dämpfereingang und einem entgegen der Wirkung wenigstens eines Federelements gegenüber diesem begrenzt verdrehbaren Dämpferausgang, eine Trennkupplung mit einem Reibbereich zur steuerbaren reibschlüssigen Verbindung zwischen einem Kupplungseingang und einem Kupplungsausgang durch ein abhängig von einem Fluiddruck in einem Fluidraum bewegbares Betätigungselement, einen Elektromotor mit einem Stator und einem mit der Abtriebsseite drehmomentübertragend verbundenen drehbaren Rotor, wobei ein an dem Federelement kraftübertragend anliegendes Dämpferbauteil des Drehschwingungsdämpfers und ein den Fluidraum zumindest abschnittsweise begrenzendes Wandelement einteilig ausgeführt sind. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer effizienter, kostengünstiger und kompakter aufgebaut werden. Die Anzahl an Bauteilen der Hybridvorrichtung kann verringert werden.
Die Hybridvorrichtung kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet sein. Das erste Antriebselement kann ein Verbrennungsmotor sein.
Der Drehschwingungsdämpfer kann einstufig oder mehrstufig ausgeführt sein. Es können mehrere Federelemente angeordnet sein. Wenigstens zwei Federelemente können in Reihe oder parallel geschaltet sein. Das Federelement kann eine Bogenfeder oder Druckfeder sein. Das Federelement kann eine einstufige oder mehrstufige Federkennlinie aufweisen.
Der Drehschwingungsdämpfer kann wenigstens ein Reibelement aufweisen, das eine festgelegte Reibung zwischen dem Kupplungseingang und Kupplungsausgang einstellt. Der Drehschwingungsdämpfer und/oder die Trennkupplung kann radial innerhalb von dem Rotor angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer und die Trennkupplung können als Unterbaugruppe vormontiert aufgebaut sein und in die Hybridvorrichtung als Modul eingesetzt werden.
Das Dämpferbauteil und Wandelement kann als Blechteil, Stanzteil und/oder Formteil ausgeführt sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Dämpferbauteil und der Kupplungseingang oder Kupplungsausgang einteilig ausgeführt sind. Dadurch kann die Hybridvorrichtung noch kostengünstiger und bauraumsparender aufgebaut werden. Auch kann das Dämpferbauteil und der Kupplungsausgang drehfest miteinander verbunden sein. Der Kupplungsausgang kann als Lamellenträger ausgeführt sein. Der Kupplungsausgang kann ein Innenlamellenträger oder Aussenlamellenträger sein.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Dämpferbauteil dem Dämpfereingang zugeordnet ist. Das Dämpferbauteil kann einen Beaufschlagungsbereich aufweisen, mit dem das Dämpferbauteil an dem Federelement kraftübertragend anliegt. Das Dämpferbauteil kann das Federelement auf wenigstens einer axialen Seite radial überdecken. Das Dämpferbauteil kann das Federelement wenigstens axial sichern. Das Dämpferbauteil kann alternativ dem Dämpferausgang zugeordnet sein.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wandelement axial zwischen der Trennkupplung und dem Drehschwingungsdämpfer angeordnet ist. Das Wandelement kann radial überlappend zu dem Reibbereich angeordnet sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Betätigungselement und das Wandelement auf einem gemeinsamen Bauteil abgedichtet aufgenommen sind. Das Wandelement kann auf dem gemeinsamen Bauteil zentriert sein. Das gemeinsame Bauteil kann als Abtriebselement ausgeführt sein. Das Abtriebselement kann als Abtriebsnabe ausgeführt sein. Das Abtriebselement kann der Abtriebsseite zugeordnet sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Betätigungselement wenigstens radial durchgängig geschlossen ist. Das Betätigungselement kann scheibenförmig ausgeführt sein. Das Betätigungselement kann axial beabstandet zu dem gemeinsamen Bauteil angeordnet sein. Die Versorgung des Fluidraums mit einem Fluiddruck kann über einen axialen Spalt zwischen dem Betätigungselement und dem gemeinsamen Bauteil möglich sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der Rotor über ein Verbindungselement drehmomentübertragend mit der Abtriebsseite verbunden ist. Das Verbindungselement kann drehfest mit dem Dämpfereingang oder dem Dämpferausgang verbunden sein. Der Rotor kann drehmomentübertragend an den Dämpfereingang oder an den Dämpferausgang angeschlossen sein. Das Verbindungselement kann mit dem Rotor form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Das Verbindungselement kann mit dem Rotor verschraubt sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Dämpferbauteil oder ein weiteres Dämpferbauteil einteilig mit dem Verbindungselement ausgeführt ist. Das Verbindungselement kann einen Beaufschlagungsbereich aufweisen, mit dem das Verbindungselement kraftübertragend an dem Federelement anliegt. Das Dämpferbauteil, das Wandelement und das Verbindungselement können einteilig ausgeführt sein. Dadurch kann die Hybridvorrichtung besonders kostengünstig und bauraumsparend aufgebaut werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungselement dämpfereingangsseitig oder dämpferausgangsseitig an die Abtriebsseite angebunden ist. Das Verbindungselement kann mit dem Dämpfereingang oder Dämpferausgang drehfest verbunden sein. Dadurch kann der Rotor an dem Dämpfereingang oder an dem Dämpferausgang drehfest angeschlossen sein.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Betätigungselement und dem Wandelement ein Rückstellfederelement zur Rückstellung des Betätigungselements angeordnet ist. Das Rückstellfederelement kann eine Blattfeder und/oder Tellerfeder aufweisen. Das Rückstellfederelement kann axial zwischen dem Betätigungselement und dem Wandelement angeordnet sein. Das Rückstellfederelement kann mit dem Wandelement und/oder mit dem Betätigungselement vernietet sein. Das Wandelement und das Betätigungselement können über das Rückstellfederelement drehfest miteinander verbunden sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen. Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1: Einen Halbschnitt einer Hybridvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2: Einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3: Einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 4: Einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 5: Einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt einen Halbschnitt einer Hybridvorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Hybridvorrichtung 10 ist in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs wirksam zwischen einem ersten Antriebselement 12 und einer Abtriebsseite 14, beispielsweise einem Getriebe, angeordnet. Das erste Antriebselement 12 ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor, der über ein Zweimassenschwungrad 16 eingangsseitig mit der Hybridvorrichtung 10 verbunden ist. Das Zweimassenschwungrad 16 kann auch der Hybridvorrichtung 10 zugeordnet sein. Das Zweimassenschwungrad 16 weist eine Primärseite 18 auf, die mit einer Kurbelwelle 20 des Verbrennungsmotors verschraubt werden kann. Die Primärseite 18 ist über wenigstens ein Federelement 22, insbesondere eine Bogenfeder, gegenüber einer Sekundärseite 24 begrenzt verdrehbar. Die Sekundärseite 24 kann durch einen Bogenfederflansch 26 gebildet werden, an dem ein Drehschwingungstilger 28, bevorzugt ein Fliehkraftpendel 30 radial innerhalb des Federelements 22 angeordnet ist. Der Bogenfederflansch 26 kann dabei einteilig mit einem Pendelmassenträger 32 ausgeführt sein, an dem Pendelmassen 34 entlang einer Pendelbahn begrenzt auslenkbar aufgenommen sind. Die Sekundärseite 24 ist mit einer Antriebswelle 36 verzahnt verbunden.
Die Antriebswelle 36 kann einen Eingang der Hybridvorrichtung 10 bilden und ist über eine Trennkupplung 38 und einen in Reihe geschalteten Drehschwingungsdämpfer 40 mit der Abtriebsseite 14 verbunden. Radial außerhalb von der Trennkupplung 38 und dem Drehschwingungsdämpfer 40 ist ein Elektromotor 42 mit einem Stator 44 und einem gegenüber diesem drehbaren Rotor 46 angeordnet, der ein weiteres Antriebsmoment zur Übertragung an die Abtriebsseite 14 bereitstellen kann.
Die Trennkupplung 38 umfasst einen Kupplungseingang 48, der mit der Antriebswelle 36 fest verbunden und als Innenlamellenträger ausgeführt ist. Der Kupplungseingang 48 ist über einen Reibbereich 50 mit einem Kupplungsausgang 52 reibschlüssig verbindbar, der als Aussenlamellenträger ausgeführt ist. Der Reibbereich 50 wird durch eingangsseitige Kupplungslamellen 54, die mit dem Kupplungseingang 48 drehfest und über eine Verzahnung axial verschiebbar verbunden sind und ausgangsseitige Kupplungslamellen 56, die mit dem Kupplungsausgang 52 drehfest und axial verschiebbar über eine Verzahnung verbunden sind, gebildet. Die Betätigung der Trennkupplung 38 erfolgt über ein abhängig von einem Fluiddruck in einem Fluidraum 58 axial bewegbares Betätigungselement 60. Eine Rückstellung des Betätigungselements 60 zum Öffnen der Trennkupplung 38 erfolgt über ein Rückstellfederelement 62, das axial an dem Betätigungselement 60 und einem axial gegenüberliegenden Wandelement 64 befestigt ist. Das Rückstellfederelement 62 kann als Tellerfeder oder wie hier gezeigt als Blattfeder ausgeführt sein.
Das Wandelement 64 und das Betätigungselement 60 sind über das Rückstellfederelement 62 drehfest miteinander verbunden und ermöglichen dabei eine wenigstens abschnittsweise Abgrenzung des Fluidraums 58. Der Fluidraum 58 ist durch eine Bohrung 66 in einem Abtriebselement 68 mit einem Fluidkanal 70 verbunden, über den der Fluiddruck in dem Fluidraum 58 steuerbar ist. Das Abtriebselement 68 weist eine Innenverzahnung 72 zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle auf. Der Fluidkanal 70 kann durch eine Innenbohrung in der Getriebeeingangswelle gebildet werden. Zur Abdichtung des Fluidraums 58 ist das Betätigungselement 60 radial außen an dem Wandelement 64 und radial innen an dem Abtriebselement 68 abgedichtet. Das Wandelement 64 ist ebenfalls auf dem Abtriebselement 68 abgedichtet aufgenommen. Die Bohrung 66 ist dabei axial zwischen dem Betätigungselement 60 und dem Wandelement 64 angeordnet. Das Betätigungselement 60 kann über eine Rückstellfeder 74, die über einen Sicherungsring 76 an dem Abtriebselement 68 aufgenommen ist, mit einer Rückstellkraft beaufschlagt sein.
Der Drehschwingungsdämpfer 40 weist einen Dämpfereingang 78 auf, der über die Wirkung zumindest eines Federelements 80 gegenüber einem Dämpferausgang 82 begrenzt verdrehbar ist. Der Dämpfereingang 78 wird durch ein Dämpferbauteil 84 gebildet, das mit einem axial beabstandet dazu angeordneten Seitenblech 86 vernietet ist. Das Dämpferbauteil 84 und das Seitenblech 86 weisen jeweils Beaufschlagungsbereiche 88 auf, an denen das Federelement 80 kraftübertragend anliegt. Das Wandelement 64 und das Dämpferbauteil 84 sind dabei einteilig ausgeführt, wodurch die Hybridvorrichtung 10 kompakt und kostengünstig ausgeführt ist.
Der Kupplungsausgang 52 ist einteilig mit dem Dämpferbauteil 84 und dem Wandelement 64 ausgeführt. Dadurch kann die Hybridvorrichtung 10 kostengünstig und bauraumsparend ausgeführt werden. Axial zwischen dem Dämpferbauteil 84 und dem Seitenblech 86 ist der Dämpferausgang 82 angeordnet, der verzahnt mit dem Abtriebselement 68 verbunden ist.
An dem Abtriebselement 68 ist der Rotor 46 des Elektromotors 42 über ein Verbindungselement 90 befestigt, das den Rotor 46 drehmomentübertragend mit dem Abtriebselement 68 verbindet und das mit dem Rotor 46 verschraubt ist. Ein durch den Elektromotor 42 über den Rotor 46 bereitgestelltes Antriebsmoment liegt dabei an der Abtriebsseite 14 unter Umgehung einer Drehmomentübertragung über das Federelement 80 an. Der Drehschwingungsdämpfer 40 kann dadurch optimaler auf ein Drehmoment des ersten Antriebselements 12 abgestimmt werden. Der Drehschwingungsdämpfer 40 kann die Drehschwingungen des ersten Antriebselements 12 besser verringern und kostengünstiger ausgeführt werden.
Der Drehschwingungsdämpfer 40, das Abtriebselement 68 und das Verbindungselement 90 sind über einen Rotorträger 92 an einem Gehäuse 94 über ein Lagerelement 96 gelagert.
Das Lagerelement 96 ist zwischen einer Gehäusewand 98 und dem Rotorträger 92 angeordnet. Die Gehäusewand 98 erstreckt sich axial zwischen dem Zweimassenschwungrad 16 einerseits und dem Elektromotor 42, der Trennkupplung 38 und dem Drehschwingungsdämpfer 40 andererseits. Die Trennkupplung 38 und der Drehschwingungsdämpfer 40 sind radial innerhalb von und zumindest teilweise axial überlappend zu dem Rotor 46 angeordnet. Der Drehschwingungsdämpfer 40 und die Trennkupplung 38 sind axial nebeneinander und radial überlappend angeordnet.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau gleicht mit dem aus Figur 1, bis auf nachfolgend genannte Unterschiede. Das Betätigungselement 60 ist zumindest radial durchgängig geschlossen. Eine in dem Abtriebselement 68 aufgenommene Getriebeeingangswelle ist axial neben dem Betätigungselement 60 angeordnet. Das Abtriebselement 68 schließt axial neben dem Betätigungselement 60 ab. Dadurch kann eine abdichtende Aufnahme des Betätigungselements 60 eingespart werden. Die Versorgung des Fluidraums 58 mit einem Fluiddruck erfolgt dabei über einen axialen Spalt 102 zwischen dem Betätigungselement 60 und dem Abtriebselement 68.
Das Verbindungselement 90 ist einteilig mit dem Abtriebselement 68 ausgeführt und kann radial außen mit dem Rotor verschraubt verbunden sein. Das Abtriebselement 68 ist verzahnt mit dem Dämpferausgang 82 verbunden. Dadurch kann das Verbindungselement 90 mit dem Abtriebselement 68 leicht eingebaut werden.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung 10 in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau gleicht mit dem aus Figur 2, bis auf nachfolgend genannte Unterschiede. Das Wandelement 64 ist abgedichtet auf der Getriebeeingangswelle 100 aufgenommen, die verzahnt mit dem Abtriebselement 68 verbunden ist. Das Verbindungselement 90 und der Dämpferausgang 82 sind dabei einteilig ausgeführt. Das Verbindungselement 90 erstreckt sich axial zwischen dem Dämpferbauteil 84 und dem Seitenblech 86. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer 40 äußerst bauraumsparend und kostengünstig aufgebaut werden. Ein zwischen dem Wandelement 64 und der Getriebeeingangswelle 100 angeordnetes Dichtelement 104 ist radial innerhalb der Verzahnung 106 zwischen der Getriebeeingangswelle 100 und dem Abtriebselement 68 angeordnet.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau gleicht aus Figur 1, bis auf nachfolgend genannte Unterschiede. Der Rotor 46 ist mit dem Verbindungselement 90 verschraubt und das Verbindungselement 90 und der Dämpferausgang 82 sind einteilig ausgeführt. Der Dämpferausgang 82 ist verzahnt mit dem Abtriebselement 68 verbunden und erstreckt sich axial zwischen dem den Dämpfereingang 78 bildenden Dämpferbauteil 84 und dem Seitenblech 86.
Die Rückstellung des Betätigungselements 60 erfolgt über ein axial zwischen dem Betätigungselement 60 und dem Wandelement 64 angeordnetes Rückstellfederelement 62. Eine weitere Rückstellfeder auf einer gegenüberliegenden axialen Seite des Betätigungselements 60 kann eingespart werden.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt eines Halbschnitts einer Hybridvorrichtung 10 in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau gleicht dem aus Figur 4, bis auf nachfolgend genannte Unterschiede. Das Verbindungselement 90 ist dem Dämpfereingang 78 zugeordnet und einteilig mit dem Seitenblech 86 ausgeführt. Ein durch den Rotor 46 bereitgestelltes Antriebsmoment wird dabei über den Drehschwingungsdämpfer 40 an die Abtriebsseite 14 übertragen. Der Drehschwingungsdämpfer 40 ist somit zwischen dem Rotor 46 und dem Abtriebselement 68 in Reihe wirksam angeordnet. Der Dämpferausgang 82 ist mit dem Abtriebselement 68 verschweißt. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer 40 kostengünstig ausgeführt werden. Bezuaszeichenliste
Hybridvorrichtung erstes Antriebselement
Abtriebsseite
Zweimassenschwungrad
Primärseite
Kurbelwelle
Federelement
Sekundärseite
Bogenfederflansch
Drehschwingungstilger
Fliehkraftpendel
Pendelmassenträger
Pendelmasse
Antriebswelle
Trennkupplung
Drehschwingungsdämpfer
Elektromotor
Stator
Rotor
Kupplungseingang Reibbereich Kupplungsausgang eingangsseitige Kupplungslamelle ausgangsseitige Kupplungslamelle Fluidraum
Betätigungselement
Rückstellfederelement
Wandelement
Bohrung
Abtriebselement Fluidkanal
Innenverzahnung
Rückstellfeder
Sicherungsring
Dämpfereingang
Federelement
Dämpferausgang
Dämpferbauteil
Seitenblech
Beaufschlagungsbereich
Verbindungselement
Rotorträger
Gehäuse
Lagerelement
Gehäusewand
Getriebeeingangswelle axialer Spalt
Dichtelement
Verzahnung

Claims

Patentansprüche
1. Hybridvorrichtung (10) zur Anordnung zwischen einem ersten Antriebselement (12) und einer Abtriebsseite (14) und aufweisend einen Drehschwingungen des ersten Antriebselements (12) verringernden Drehschwingungsdämpfer (40) mit einem um eine Drehachse drehbaren Dämpfereingang (78) und einem entgegen der Wirkung wenigstens eines Federelements (80) gegenüber diesem begrenzt verdrehbaren Dämpferausgang (82), eine Trennkupplung (38) mit einem Reibbereich (50) zur steuerbaren reibschlüssigen Verbindung zwischen einem Kupplungseingang (48) und einem Kupplungsausgang (52) durch ein abhängig von einem Fluiddruck in einem Fluidraum (58) bewegbares Betätigungselement (60), einen Elektromotor (42) mit einem Stator (44) und einem mit der Abtriebsseite (14) drehmomentübertragend verbundenen drehbaren Rotor (46), dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Federelement (80) kraftübertragend anliegendes Dämpferbauteil (84) des Drehschwingungsdämpfers (40) und ein den Fluidraum (58) zumindest abschnittsweise begrenzendes Wandelement (64) einteilig ausgeführt sind.
2. Hybridvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferbauteil (84) und der Kupplungseingang (48) oder Kupplungsausgang (52) einteilig ausgeführt sind.
3. Hybridvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferbauteil (84) dem Dämpfereingang (78) zugeordnet ist.
4. Hybridvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandelement (64) axial zwischen der Trennkupplung (38) und dem Drehschwingungsdämpfer (40) angeordnet ist.
5. Hybridvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (60) und das Wandelement (64) auf einem gemeinsamen Bauteil (68) abgedichtet aufgenommen sind.
6. Hybridvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (60) wenigstens radial durchgängig geschlossen ist.
7. Hybridvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (46) über ein Verbindungselement (90) drehmomentübertragend mit der Abtriebsseite (14) verbunden ist.
8. Hybridvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferbauteil (84) oder ein weiteres Dämpferbauteil (86) einteilig mit dem Verbindungselement (90) ausgeführt ist.
9. Hybridvorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (90) dämpfereingangsseitig oder dämpferausgangsseitig an die Abtriebsseite (14) angebunden ist.
10. Hybridvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Betätigungselement (60) und dem Wandelement (64) ein Rückstellfederelement (62) zur Rückstellung des Betätigungselements (60) angeordnet ist.
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