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Title:
DRIVE MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/098905
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive module (1) for a drive train (2) of a motor vehicle (3), said drive module at least comprising: an electric machine (4); a disconnect clutch (7) having an input side (8) and an output side (9); a first shaft (10); a dual clutch (11) having an input side (14) as well as a first output side (15) and a second output side (16); and a housing (18) which externally surrounds the drive module (1) in a radial direction (17) and has a partition wall (19), the partition wall (19) extending at least along the radial direction (17) towards a bearing point (20) for the first shaft (10), the rotor (6) and the input side (8) of the disconnect clutch (7) being located on a first side (21) of the partition wall (19) and being connected jointly to the first shaft (10) for conjoint rotation, the dual clutch (11) being located on a second side (22) of the partition wall (19), and the input side (14) being connected to the first shaft (10).

Inventors:
CHEE SHIA JIAT (DE)
Application Number:
PCT/DE2020/100904
Publication Date:
May 27, 2021
Filing Date:
October 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D21/06; F16D21/08; F16D25/10
Foreign References:
DE102012022290A12014-05-15
DE102007060165A12009-06-18
DE102018129387A12020-05-28
DE102017125845A12019-05-09
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebsmodul (1 ) für einen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs (3), zumin dest umfassend

• eine elektrische Maschine (4), mit einem Stator (5) und einem Rotor (6),

• eine Trennkupplung (7), mit einer Eingangsseite (8) und einer Ausgangs seite (9),

• eine erste Welle (10),

• eine Doppelkupplung (11) mit einer ersten Teilkupplung (12) und einer zweiten Teilkupplung (13), einer Antriebsseite (14) sowie einer ersten Ab triebsseite (15) und einer zweiten Abtriebsseite (16), und

• ein das Antriebsmodul (1) in einer radialen Richtung (17) außen umgeben des Gehäuse (18) mit einer Trennwand (19), wobei sich die Trennwand

(19) zumindest entlang der radialen Richtung (17) hin zu einer Lagerstelle

(20) für die erste Welle (10) erstreckt, wobei der Rotor (6) und die Eingangsseite (8) der Trennkupplung (7) auf einer ersten Seite (21) der Trennwand (19) angeordnet sind und zusammen drehfest mit der ersten Welle (10) verbunden sind, wobei die Doppelkupplung (11 ) auf ei ner zweiten Seite (22) der Trennwand (19) angeordnet und die Antriebsseite (14) mit der ersten Welle (10) verbunden ist.

2. Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 1 , wobei eine Position der ersten Welle (10) gegenüber einer axialen Richtung (23) durch die Lagerstelle (20) festgelegt ist.

3. Antriebsmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ein gangsseite (8) über eine Wellenverschraubung (24) an der ersten Welle (10) ge genüber einer axialen Richtung (23) ortsfest angeordnet ist.

4. Antriebsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trenn kupplung (7) über eine auf der ersten Seite (21) angeordnete erste Betätigungs einrichtung (25), die erste Teilkupplung (12) über eine zweite Betätigungseinrich tung (26) und die zweite Teilkupplung (13) über eine dritte Betätigungseinrich tung (27) betätigbar ist. 5. Antriebsmodul (1) nach Anspruch 4, wobei die erste Betätigungseinrichtung (25) einen ersten Nehmerzylinder (28) aufweist, der an der Trennwand (19) angeord net ist.

6. Antriebsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, wobei zumindest eine der Betätigungseinrichtungen (25, 26, 27) einen Hebel (29) um fasst, über den eine Betätigung der Betätigungseinrichtung (25, 26, 27) auf die Kupplung (7, 12, 13) übertragbar ist.

7. Antriebsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, wobei die Doppelkupplung (11 ) entlang einer axialen Richtung (23) zwischen der Trenn wand (19) und den Betätigungseinrichtungen (26, 27) der Doppelkupplung (11) angeordnet ist.

8. Antriebsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die An triebsseite (14) der Doppelkupplung (11) über eine Verschraubung (44) mit der ersten Welle (10) drehfest verbunden ist.

9. Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Doppelkupplung (11 ) eine Zwi schenplatte (30) und einen Deckel (31) aufweist, die mit der Eingangsseite (8) drehfest verbunden sind.

10. Antriebsstrang (2) für ein Kraftfahrzeug (3), zumindest umfassend eine erste An triebseinheit (32) und ein Antriebsmodul (1) nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Antriebseinheit (32) über die Trennkupplung (7) mit der Antriebsseite (14) der Doppelkupplung (11) schaltbar verbindbar ist.

Description:
Antriebsmodul

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Das Antriebsmodul umfasst eine elektrische Maschine als Antriebseinheit, eine Trenn kupplung sowie eine Doppelkupplung. Die Trennkupplung ist bevorzugt zwischen zwei Antriebseinheiten eines Kraftfahrzeugs angeordnet und bildet eine sogenannte K0- Kupplung. Weiter umfasst das Antriebsmodul eine Doppelkupplung, über die zumin dest eine der Antriebseinheiten mit einem Getriebe schaltbar verbindbar ist. Insbeson dere ist das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug, wobei die zwei Antriebseinheiten eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine umfassen, die über die Trennkupplung miteinander und/oder mit mindestens einer Achse oder einem Rad des Kraftfahrzeuges verbindbar sind.

Aus der DE 10 2017 125 845 A1 ist ein Antriebsmodul mit einer Trennkupplung und einer Doppelkupplung sowie einer elektrischen Maschine bekannt. Dabei sind die Trennkupplung und die Doppelkupplung an einem Rotorträger befestigt. Der Rotorträ ger ist über zwei Wälzlager an einem Gehäuse des Antriebsmoduls gelagert. Es hat sich herausgestellt, dass bei diesem Konzept eine Auslenkung am Luftspalt zwischen Rotor und Stator der elektrischen Maschine ein zu hohes Niveau erreicht.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die ein gangs geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll ein Antriebsmodul vorgeschlagen werden, bei dem Auslenkungen am Luftspalt verhindert oder zumindest reduziert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Antriebsmodul gemäß den Merkmalen des unab hängigen Anspruchs 1 . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten An sprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise mitei nander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Be schreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. Es wird ein Antriebsmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschla gen. Das Antriebsmodul umfasst zumindest:

• eine elektrische Maschine (als eine zweite Antriebseinheit), mit einem Stator und einem Rotor,

• eine Trennkupplung, mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite,

• eine erste Welle,

• eine Doppelkupplung mit einer ersten Teilkupplung und einer zweiten Teilkupp lung, einer Antriebsseite sowie einer ersten Abtriebsseite und einer zweiten Ab triebsseite, und

• ein das Antriebsmodul in einer radialen Richtung außen (zumindest teilweise) umgebendes Gehäuse mit einer Trennwand, wobei sich die Trennwand zumin dest entlang der radialen Richtung hin zu einer Lagerstelle für die erste Welle er streckt.

Der Rotor und die Eingangsseite der Trennkupplung sind auf einer ersten Seite der Trennwand angeordnet und zusammen drehfest mit der ersten Welle verbunden. Die Doppelkupplung ist auf einer zweiten Seite der Trennwand angeordnet und die An triebsseite mit der ersten Welle (drehfest) verbunden.

Rotor und Stator der elektrischen Maschine sind insbesondere so zueinander ange ordnet, dass ein Luftspalt zwischen Rotor und Stator parallel zu einer Drehachse des Antriebsmoduls bzw. des Rotors verläuft.

Die Trennkupplung ist bevorzugt zwischen zwei Antriebseinheiten eines Kraftfahr zeugs angeordnet und bildet eine sogenannte KO-Kupplung. Die Trennkupplung ist insbesondere als eine Reibkupplung ausgebildet, z. B. mit einer Gegenplatte und ei ner gegenüber der Gegenplatte entlang einer axialen Richtung verlagerbaren An pressplatte, wobei zwischen Gegenplatte und Anpressplatte eine Kupplungsscheibe angeordnet ist. In einem geschlossenen Zustand der Trennkupplung ist die Kupp lungsscheibe zwischen Gegenplatte und Anpressplatte eingeklemmt, so dass die Ein gangsseite mit der Ausgangsseite kraftschlüssig verbunden ist. In einem offenen Zu stand der Trennkupplung ist die Anpressplatte von der Gegenplatte wegverlagert an geordnet, so dass die Kupplungsscheibe unabhängig von Anpressplatte und Gegen platte drehbar ist. Im geschlossenen Zustand der Trennkupplung sind die Eingangsseite und die Aus gangsseite insbesondere kraftschlüssig verbunden. Insbesondere sind dann die zwei Antriebseinheiten, also die elektrische Maschine als zweite Antriebseinheit und z. B. eine als Verbrennungskraftmaschine ausgeführte erste Antriebseinheit miteinander wirkverbunden, so dass ein Drehmoment jeder Antriebseinheit ggf. gemeinsam auf die erste Welle und über die erste Welle hin zur Antriebsseite der Doppelkupplung über tragen werden kann.

Insbesondere ist die Eingangsseite der Trennkupplung mit dem Rotor drehfest ver bunden. Insbesondere wird ein Drehmoment einer ersten Antriebseinheit über die Ausgangsseite der Trennkupplung an die Eingangsseite weitergeleitet.

Die Doppelkupplung ermöglicht, dass ein über die Antriebsseite zugeführtes Drehmo ment entweder über die erste Teilkupplung oder über die zweite Teilkupplung auf eine Abtriebsseite (die erste oder die zweite Abtriebsseite) übertragbar ist. Insbesondere sind die Abtriebsseiten mit einem Getriebe verbunden, so dass über die Teilkupplun gen das über die Antriebsseite zugeführte Drehmoment über unterschiedliche Über setzungen des Getriebes weiterleitbar ist.

Die Teilkupplungen sind insbesondere Reibkupplungen. Die Ausführungen zur Trenn kupplung gelten hier entsprechend. Die Teilkupplungen können gemeinsam eine als Zwischenplatte ausgeführte Gegenplatte aufweisen. Die Teilkupplungen können als Lamellenkupplungen ausgeführt sein. Insbesondere sind dann zwischen einer An pressplatte und der Gegenplatte weitere Lamellen (insbesondere mindestens eine weitere Lamelle) sowie mindestens zwei Kupplungsscheiben angeordnet.

Die Kupplungen können als trockenlaufende oder nasslaufende Kupplungen ausge führt sein. Insbesondere kann auf der einen Seite der Trennwand eine nasslaufende und auf der anderen Seite eine trockenlaufende Kupplung angeordnet sein. Insbeson dere können die Seiten durch die Trennwand und eine Dichtung, die zwischen Trenn wand und erster Welle angeordnet ist, fluiddicht voneinander getrennt sein. Das Antriebsmodul weist insbesondere ein Gehäuse auf. Zumindest der Rotor der elektrischen Maschine ist in dem Gehäuse drehbar angeordnet. Eine Trennwand er streckt sich ausgehend von dem außenliegenden Gehäuseteil entlang der radialen Richtung nach innen bis hin zu einer Lagerstelle für die erste Welle. Die Lagerstelle umfasst insbesondere ein Lager, ggf. mehrere Lager. Das mindestens eine Lager ist insbesondere ein Wälzlager. Über das mindestens eine Lager ist die erste Welle dreh bar gegenüber dem Gehäuse angeordnet. Der Rotor und die Eingangsseite, ggf. auch die Ausgangsseite, der Trennkupplung sind auf einer ersten Seite der Trennwand an geordnet und zusammen drehfest mit der ersten Welle verbunden. Die Doppelkupp lung ist auf einer zweiten Seite der Trennwand angeordnet. Die Antriebsseite der Dop pelkupplung ist ebenfalls mit der ersten Welle verbunden.

Insbesondere ist die erste Welle über die Lagerstelle unmittelbar am Gehäuse, also an der Trennwand gelagert. Ein über die Trennkupplung eingeführtes Drehmoment wird in die erste Welle auf der ersten Seite eingeleitet und an der zweiten Seite über die Doppelkupplung weitergeleitet.

Die Anordnung der Trennwand zwischen Trennkupplung bzw. Rotor und Doppelkupp lung ermöglicht einen kompakten und gegenüber der axialen Richtung kurzen Aufbau des Antriebsmoduls. Die Trennwand kann insbesondere zur Wärmeableitung genutzt werden und geeignet ausgeführt sein. Die Trennkupplung kann bei der vorgeschlage nen Ausgestaltung in geringer Entfernung z. B. zu einer Kurbelwelle einer ersten An triebseinheit angeordnet sein. Die Auslenkung am Luftspalt kann durch die vorge schlagene Ausgestaltung reduziert werden. Die Lagerung der ersten Welle an der La gerstelle und die Anordnung der anderen Komponenten des Antriebsmoduls ermög licht eine Reduzierung der Toleranzkette entlang einer radialen Richtung. Das Risiko eines Versatzes von Komponenten gegenüber der radialen Richtung kann so verrin gert werden.

Insbesondere kann z. B. die Doppelkupplung unabhängig von der Trennkupplung und der elektrischen Maschine zusammengebaut und hinsichtlich ihrer Funktion getestet werden. Gleiches gilt entsprechend für den Zusammenbau von Trennkupplung und elektrischer Maschine. Insbesondere ist eine Position der ersten Welle gegenüber einer axialen Richtung durch die Lagerstelle festgelegt. Insbesondere ist also mindestens ein Anschlag vor gesehen, durch den die erste Welle an der Lagerstelle gegenüber der axialen Rich tung zumindest in einer der axialen Richtungen festgelegt ist.

Insbesondere ist die Eingangsseite der Trennkupplung über eine Wellenverschrau bung an der ersten Welle gegenüber einer axialen Richtung ortsfest angeordnet. Die Eingangsseite der Trennkupplung bildet insbesondere die Gegenplatte einer Reib kupplung. Eine Wellenverschraubung ist insbesondere ein ringförmiges Element mit einem Gewinde, dass auf einem Gegengewinde der ersten Welle anordenbar ist und mit diesem eine gegenüber der axialen Richtung formschlüssige Verbindung ausbil det.

Insbesondere ist die Eingangsseite über eine Verzahnung mit der ersten Welle gegen über einer Umfangsrichtung formschlüssig verbunden.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann die Eingangsseite der Trennkupplung auch einstückig mit der ersten Welle verbunden sein.

Insbesondere kann die erste Welle und ggf. auch die Eingangsseite über eine Wellen verschraubung gegenüber der axialen Richtung ortsfest an der Trennwand angeord net sein.

Insbesondere sind zumindest Trennkupplung, Rotor, Doppelkupplung und erste Welle koaxial zueinander angeordnet und weisen eine gemeinsame Drehachse auf. Insbe sondere sind diese Komponenten gegenüber dem Gehäuse drehbar angeordnet.

Insbesondere ist die Trennkupplung über eine auf der ersten Seite angeordnete erste Betätigungseinrichtung, die erste Teilkupplung über eine zweite Betätigungseinrich tung und die zweite Teilkupplung über eine dritte Betätigungseinrichtung betätigbar.

Eine Betätigungseinrichtung ist insbesondere so ausgeführt, dass über die Betäti gungseinrichtung eine Kupplung zwischen einem offenen Zustand und einem ge- schlossenen Zustand umgeschaltet werden kann. Insbesondere sind Rückstellele mente, z. B. Federn oder ähnliches, vorgesehen, durch die die Bewegung der Betäti gungseinrichtung reversibel ist.

Eine Betätigungseinrichtung kann z. B. eine hydraulische, elektrische, oder mechani sche Betätigung umfassen, ggf. auch eine Kombination der genannten Betätigungen. Derartige Betätigungseinrichtungen für Kupplungen sind bekannt.

Insbesondere ist die erste Betätigungseinrichtung auf der ersten Seite der Trennwand angeordnet. Insbesondere sind die zweite und die dritte Betätigungseinrichtung auf der zweiten Seite angeordnet.

Insbesondere weist die erste Betätigungseinrichtung einen ersten Nehmerzylinder auf, der an der Trennwand angeordnet ist. Insbesondere ist der erste Nehmerzylinder orts fest an der Trennwand angeordnet.

Ggf. weisen auch die anderen Betätigungseinrichtungen einen Nehmerzylinder auf. In dem Nehmerzylinder ist ein Kolben geführt, der über ein hydraulisches Medium ge genüber dem Nehmerzylinder verlagerbar ist. Das hydraulische Medium wird z. B. über einen beabstandet angeordneten Geberzylinder oder eine Pumpe dem Neh merzylinder zugeführt. Über den Kolben kann die jeweilige Komponente der Kupp lung, z. B. eine Anpressplatte, zum Schalten der Kupplung verlagert werden.

Insbesondere ist ein Nehmerzylinder als ein CSC (concentric slave cylinder) ausge führt, d. h. der Nehmerzylinder ist konzentrisch zur Drehachse des Antriebsmoduls an geordnet und ausgeführt.

Insbesondere umfasst zumindest eine der Betätigungseinrichtungen (ggf. alle Betäti gungseinrichtungen jeweils) einen Hebel, über den eine Betätigung der Betätigungs einrichtung auf die Kupplung übertragbar ist. Insbesondere ist der Hebel über einen Kipppunkt bzw. eine Kipplinie schwenkbar, so dass die Kraft der Betätigung veränder bar bzw. verstärkbar ist. Insbesondere ist die Doppelkupplung entlang einer axialen Richtung zwischen der Trennwand und den Betätigungseinrichtungen der Doppelkupplung angeordnet.

Insbesondere ist die Antriebsseite der Doppelkupplung über eine Verschraubung mit der ersten Welle drehtest verbunden. Alternativ kann die Antriebsseite über eine Ver zahnung, z. B. eine Keilverzahnung, mit der ersten Welle drehtest verbunden sein. Insbesondere ist die Antriebsseite gegenüber der axialen Richtung ortsfest an der ers ten Welle angebunden.

Insbesondere weist die Doppelkupplung eine Zwischenplatte und einen Deckel auf, die mit der Antriebsseite drehfest verbunden sind. Insbesondere ist der Deckel mit der Antriebsseite stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden. Insbesondere ist auch die Zwischenplatte mit Deckel und Antriebsseite stoffschlüssig oder formschlüssig (z. B. über Verschraubungen) verbunden.

Insbesondere ist ein Torsionsschwingungsdämpfer zwischen einer ersten Antriebsein heit und dem Antriebsmodul angeordnet, so dass Torsionsschwingungen z. B. einer Verbrennungskraftmaschine von dem Antriebsmodul entkoppelt werden. Insbeson dere ist der Torsionsschwingungsdämpfer drehbar auf der ersten Welle gelagert und mit der Ausgangsseite drehfest verbunden.

Insbesondere ist die erste Antriebseinheit über eine zweite Welle mit dem Antriebsmo dul verbunden. Insbesondere ist zwischen zweiter Welle und Antriebsmodul ein Torsi onsschwingungsdämpfer angeordnet. Insbesondere ist der Torsionsschwingungs dämpfer drehfest mit der Ausgangsseite der Trennkupplung verbunden.

Insbesondere ist die erste Teilkupplung über die erste Abtriebsseite mit einer dritten Welle drehfest verbunden. Die dritte Welle ist z. B. eine (erste) Getriebeeingangs welle. Insbesondere ist die zweite Teilkupplung über die zweite Abtriebsseite mit einer vierten Welle drehfest verbunden. Die vierte Welle ist z. B. eine (zweite) Getriebeein gangswelle.

Es wird weiter ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest um fassend eine erste Antriebseinheit und das beschriebene Antriebsmodul, wobei die erste Antriebseinheit über die Trennkupplung mit der Antriebsseite der Doppelkupp lung schaltbar verbindbar ist.

Weiter umfasst der Antriebsstrang ein Getriebe, dass über die Doppelkupplung mit zu mindest der ersten und/oder der zweiten Antriebseinheit schaltbar verbindbar ist.

Insbesondere ist das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug, wobei die zwei Antriebseinhei ten eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine umfassen, die über die Trennkupplung miteinander verbindbar sind. Ein Drehmoment jeder Antriebs einheit ist über die Doppelkupplung auf ein Getriebe und über das Getriebe auf min destens eine Achse oder auf ein Rad des Kraftfahrzeuges übertragbar.

Die Ausführungen zu dem Antriebsstrang sind insbesondere auf das Antriebsmodul übertragbar und umgekehrt.

Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.

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 kon kret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach Vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beilie genden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figu ren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Er kenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist da rauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1 : einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges;

Fig. 2: ein bekanntes Antriebsmodul in einer Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 3: eine erste Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls in einer Seitenan sicht im Schnitt;

Fig. 4: eine zweite Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls in einer Seitenan sicht im Schnitt;

Fig. 5: eine dritte Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls in einer Seitenan sicht im Schnitt; und

Fig. 6: eine vierte Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls in einer Seitenan sicht im Schnitt.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 3 mit einem Antriebsstrang 2. Das Kraftfahrzeug 3 ist ein Flybridfahrzeug mit zwei Antriebseinheiten, einer ersten Antriebseinheit 32 und einer elektrischen Maschine 4 als eine zweite Antriebseinheit. Die erste Antriebseinheit 32 ist eine Verbrennungskraftmaschine. Die Antriebseinheiten sind über die Trennkupp lung 7 miteinander verbindbar. Ein Drehmoment jeder Antriebseinheit 4, 32 ist über die Doppelkupplung 11 auf ein Getriebe 36 und über das Getriebe 36 auf eine Achse 40 übertragbar. An der Achse 40 ist ein Differential 42 angeordnet. Das Drehmoment wird auf die zwei Räder 41 des Kraftfahrzeuges 3 übertragen.

Das Antriebsmodul 1 umfasst eine elektrische Maschine 4 mit einem Stator 5 und ei nem Rotor 6, weiter eine Trennkupplung 7, mit einer Eingangsseite 8 und einer Aus- gangsseite 9, eine erste Welle 10, eine Doppelkupplung 11 mit einer ersten Teilkupp lung 12 und einer zweiten Teilkupplung 13, einer Antriebsseite 14 sowie einer ersten Abtriebsseite 15 und einer zweiten Abtriebsseite 16. Der Rotor 6 und die Eingangs seite 8 der Trennkupplung 7 sind zusammen drehtest mit der ersten Welle 10 verbun den. Die Doppelkupplung 11 ist über die Antriebsseite 14 mit der ersten Welle 10 drehtest verbunden.

Fig. 2 zeigt ein bekanntes Antriebsmodul 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Das An triebsmodul 1 umfasst eine elektrische Maschine 4 mit einem Stator 5 und einem Ro tor 6, weiter eine Trennkupplung 7, mit einer Eingangsseite 8 und einer Ausgangsseite 9, eine erste Welle 10, eine Doppelkupplung 11 mit einer ersten Teilkupplung 12 und einer zweiten Teilkupplung 13, einer Antriebsseite 14 sowie einer ersten Abtriebsseite 15 und einer zweiten Abtriebsseite 16. Der Rotor 6 und die Eingangsseite 8 sowie die Antriebsseite 14 der Doppelkupplung 11 sind miteinander verbunden. Die Eingangs seite 8 ist als Rotorträger ausgeführt und über zwei Lagerstellen an dem Gehäuse 18 gelagert. Die erste Welle 10 ist über Lagerstellen 20 an dem Gehäuse 18 gelagert.

Die erste Welle 10 ist einerseits mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 39 verbunden. Eine zweite Welle 33 ist über den Torsionsschwingungsdämpfer 39 mit der ersten Welle 10 verbunden. Weiter ist die erste Welle 10 mit einer als Kupplungsscheibe aus geführten Ausgangsseite 9 drehfest über eine Steckverzahnung verbunden. Befindet sich die Trennkupplung 7 in einem geschlossenen Zustand, sind Eingangsseite 8 und Ausgangsseite 9 drehfest miteinander verbunden und damit Rotor 6, Antriebsseite 14 und erste Welle 10 drehfest miteinander verbunden.

Rotor 6 und Stator 5 der elektrischen Maschine 4 sind so zueinander angeordnet, dass ein Luftspalt zwischen Rotor 6 und Stator 5 parallel zu einer Drehachse 43 des Antriebsmoduls 1 verläuft.

Die komplexe Lagerung des Rotors 6 und die direkte Verbindung des Rotors 6 mit der Antriebsseite 14 der Doppelkupplung 11 kann dazu führen, dass ein Luftspalt zwi schen Rotor 6 und Stator 5 im Betrieb veränderlich ist.

Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls 1 in einer Seitenan sicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 und 2 wird verwiesen. Das Antriebsmodul 1 umfasst eine elektrische Maschine 4 mit einem Stator 5 und ei nem Rotor 6, weiter eine Trennkupplung 7, mit einer Eingangsseite 8 und einer Aus gangsseite 9, eine erste Welle 10, eine Doppelkupplung 11 mit einer ersten Teilkupp lung 12 und einer zweiten Teilkupplung 13, einer Antriebsseite 14 sowie einer ersten Abtriebsseite 15 und einer zweiten Abtriebsseite 16. Der Rotor 6 und die Eingangs seite 8 der Trennkupplung 7 sind zusammen drehtest mit der ersten Welle 10 verbun den. Die Doppelkupplung 11 ist über die Antriebsseite 14 mit der ersten Welle 10 drehtest verbunden. Ein das Antriebsmodul 1 in einer radialen Richtung 17 außen (zu mindest teilweise) umgebendes Gehäuse 18 weist eine Trennwand 19 auf, die sich zumindest entlang der radialen Richtung 17 hin zu einer Lagerstelle 20 für die erste Welle 10 erstreckt. Der Rotor 6 und die Eingangsseite 8 der Trennkupplung 7 sind auf einer ersten Seite 21 der Trennwand 19 angeordnet und zusammen drehtest mit der ersten Welle 10 verbunden. Die Doppelkupplung 11 ist auf einer zweiten Seite 22 der Trennwand 19 angeordnet und die Antriebsseite 14 mit der ersten Welle 10 drehtest über Verschraubungen 44 verbunden.

Die Trennkupplung 7 und die Teilkupplungen 12, 13 sind jeweils als Reibkupplungen ausgebildet, jeweils mit einer Gegenplatte (Eingangsseite 8, Zwischenplatte 30) und einer gegenüber der Gegenplatte entlang einer axialen Richtung 23 verlagerbaren An pressplatte 37, wobei zwischen Gegenplatte und Anpressplatte 37 eine Kupplungs scheibe (Ausgangsseite 9, erste Abtriebsseite 15, zweite Abtriebsseite 16) angeordnet ist. In einem geschlossenen Zustand der jeweiligen Kupplung 7, 12, 13 ist die Kupp lungsscheibe zwischen Gegenplatte und Anpressplatte 37 eingeklemmt, so dass die Eingangsseite 8 mit der Ausgangsseite 9 und die Antriebsseite 14 mit der jeweiligen Abtriebsseite 15, 16 kraftschlüssig verbunden ist. In einem offenen Zustand der jewei ligen Kupplung 7, 12, 13 ist die Anpressplatte 37 von der Gegenplatte wegverlagert angeordnet, so dass die Kupplungsscheibe unabhängig von Anpressplatte 37 und Ge genplatte drehbar ist.

Die Trennwand 19 erstreckt sich ausgehend von dem außenliegenden Gehäuseteil entlang der radialen Richtung 17 nach innen bis hin zu einer Lagerstelle 20 für die erste Welle 10. Die Lagerstelle 20 umfasst zwei Wälzlager. Über die Lagerstelle 20 ist die erste Welle 10 drehbar gegenüber dem Gehäuse 18 angeordnet. Der Rotor 6 und die Eingangsseite 8 sowie die Ausgangsseite 9 der Trennkupplung 7 sind auf einer ersten Seite 21 der Trennwand 19 angeordnet und zusammen drehtest mit der ersten Welle verbunden. Die erste Welle 10 ist über die Lagerstelle 20 unmittelbar am Ge häuse 18, also an der T rennwand 19 gelagert. Ein über die T rennkupplung 7 einge führtes Drehmoment wird in die erste Welle 10 auf der ersten Seite 21 eingeleitet und an der zweiten Seite 22 über die Doppelkupplung 11 weitergeleitet.

Die Anordnung der Trennwand 19 zwischen Trennkupplung 7 bzw. Rotor 6 und Dop pelkupplung 11 ermöglicht einen kompakten und gegenüber der axialen Richtung 23 kurzen Aufbau des Antriebsmoduls 1. Die Trennkupplung 7 kann bei der vorgeschla genen Ausgestaltung in geringer Entfernung z. B. zu einer zweiten Welle 33 einer ers ten Antriebseinheit 32 angeordnet sein. Die Auslenkung am Luftspalt kann durch die vorgeschlagene Ausgestaltung reduziert werden. Die Lagerung der ersten Welle 10 an der Lagerstelle 20 und die Anordnung der anderen Komponenten des Antriebsmo duls 1 ermöglichen eine Reduzierung der Toleranzkette entlang einer radialen Rich tung 17. Erkennbar kann die Doppelkupplung 11 unabhängig von der Trennkupplung 7 und der elektrischen Maschine 4 zusammengebaut und hinsichtlich ihrer Funktion getestet werden. Gleiches gilt entsprechend für den Zusammenbau von Trennkupp lung 7 und elektrischer Maschine 4. Für einen Zusammenbau zum Antriebsmodul 1 wird die Doppelkupplung 11 entlang der axialen Richtung 23 zugeführt und an der ers ten Welle 10 angeordnet. Die Antriebsseite 14 wird mit der ersten Welle 10 über Ver schraubungen 44 verbunden.

Eine Position der ersten Welle 10 ist gegenüber einer axialen Richtung 23 durch die Lagerstelle 20 festgelegt. Hier ist ein Anschlag vorgesehen, durch den die erste Welle 10 an der Lagerstelle 20 gegenüber der axialen Richtung 23 zumindest in einer der axialen Richtungen 23 festgelegt ist.

Die Eingangsseite 8 der Trennkupplung 7 ist über eine Wellenverschraubung 24 an der ersten Welle 10 gegenüber einer axialen Richtung 23 ortsfest angeordnet. Eine Wellenverschraubung 24 ist ein ringförmiges Element mit einem Gewinde, dass auf einem Gegengewinde der ersten Welle 10 angeordnet ist und mit diesem eine gegen- über der axialen Richtung 23 formschlüssige Verbindung ausbildet. Weiter ist die Ein gangsseite 8 über eine Verzahnung 45 mit der ersten Welle 10 gegenüber einer Um fangsrichtung 46 formschlüssig verbunden.

Trennkupplung 7, Rotor 6, Doppelkupplung 11 und erste Welle 10 sind koaxial zuei nander angeordnet und weisen eine gemeinsame Drehachse 43 auf. Diese Kompo nenten sind gegenüber dem Gehäuse 18 drehbar angeordnet. Die Trennkupplung 7 ist über eine auf der ersten Seite 21 angeordnete erste Betätigungseinrichtung 25, die erste Teilkupplung 12 über eine zweite Betätigungseinrichtung 26 und die zweite Teil kupplung 13 über eine dritte Betätigungseinrichtung 27 betätigbar. Die erste Betäti gungseinrichtung 25 ist auf der ersten Seite 21 der Trennwand 19 angeordnet. Die zweite und die dritte Betätigungseinrichtung 26, 27 sind auf der zweiten Seite 22 an geordnet. Jede Betätigungseinrichtung 25, 26, 27 weist einen Nehmerzylinder 28 (hier ist nur der erste Nehmerzylinder 28 der ersten Betätigungseinrichtung 25 markiert) auf. Der erste Nehmerzylinder 28 ist ortsfest an der Trennwand angeordnet.

Die Nehmerzylinder 28 sind jeweils als ein CSC (concentric slave cylinder) ausgeführt, d. h. der Nehmerzylinder 28 ist konzentrisch zur Drehachse 43 des Antriebsmoduls 1 angeordnet und ausgeführt.

Jede der Betätigungseinrichtungen 25, 26, 27 weist einen Hebel 29 auf, über den eine Betätigung der Betätigungseinrichtung 25, 26, 27 auf die Kupplung 7, 12, 13 übertrag bar ist. Der Hebel 29 ist jeweils über einen Kipppunkt bzw. eine Kipplinie schwenkbar, so dass die Kraft der Betätigung veränderbar bzw. verstärkbar ist. Die Betätigungsein richtungen 25, 26, 27 sind jeweils über ein Lager von einer Drehbewegung der Kupp lung 7, 12, 13 entkoppelt.

Die Doppelkupplung 11 ist entlang der axialen Richtung 23 zwischen der Trennwand 19 und den Betätigungseinrichtungen 26, 27 der Doppelkupplung 11 angeordnet.

Die Doppelkupplung 11 weist eine Zwischenplatte 30 und einen Deckel 31 auf, die mit der Antriebsseite 14 drehfest verbunden sind. Die Zwischenplatte 30 ist mit dem De- ekel 31 über Niete verbunden. Der Deckel 31 ist mit der Antriebsseite 14 formschlüs sig über Schrauben verbunden. Damit ist auch die Zwischenplatte 30 mit Deckel 31 und Antriebsseite 14 formschlüssig über dieselben Schrauben verbunden.

Ein Torsionsschwingungsdämpfer 39 ist zwischen einer ersten Antriebseinheit 32 und dem Antriebsmodul 1 angeordnet, so dass Torsionsschwingungen z. B. einer Verbren nungskraftmaschine von dem Antriebsmodul 1 entkoppelt werden. Der Torsions schwingungsdämpfer ist drehbar auf der ersten Welle 10 der Ausgangsseite 9 der Trennkupplung 7 drehfest verbunden.

Die erste Antriebseinheit 32 ist über eine zweite Welle 33 mit dem Antriebsmodul 1 verbunden. Zwischen der zweiten Welle 33 und dem Antriebsmodul 1 ist der Torsions schwingungsdämpfer 39 angeordnet. Der Torsionsschwingungsdämpfer 39 ist dreh fest mit der Ausgangsseite 9 der Trennkupplung 7 verbunden.

Die erste Teilkupplung 12 ist über die erste Abtriebsseite 15 mit einer dritten Welle 34 drehfest verbunden. Die dritte Welle 34 ist z. B. eine (erste) Getriebeeingangswelle. Die zweite Teilkupplung 13 ist über die zweite Abtriebsseite 16 mit einer vierten Welle 35 drehfest verbunden. Die vierte Welle 35 ist z. B. eine (zweite) Getriebeeingangs welle.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls 1 in einer Seiten ansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 3 wird Bezug genommen. Im Unter schied zur ersten Ausführungsvariante ist die Eingangsseite 8 der Trennkupplung 7 einstückig mit der ersten Welle 10 verbunden bzw. ausgeführt. Die Antriebsseite 14 der Doppelkupplung 11 ist über eine Verzahnung 45 mit der ersten Welle 10 gegen über der Umfangsrichtung 46 formschlüssig verbunden. Weiter wird die Position ge genüber der axialen Richtung 23 durch einen Sicherungsring 47 definiert.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls 1 in einer Seitenan sicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 3 und 4 wird verwiesen. Hier ist der Ro tor 6 gegenüber der axialen Richtung 23 länger ausgeführt. Damit steht in der radialen Richtung 17 innerhalb des Rotors 6 mehr Bauraum zur Verfügung, der hier durch den Torsionsschwingungsdämpfer 39 ausgenutzt wird, so dass ein in der axialen Richtung 23 kompakteres Antriebsmodul 1 bereitstellbar ist.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsvariante eines Antriebsmoduls 1 in einer Seitenan- sicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 3 und 4 wird verwiesen. Hier ist die Trennkupplung 7 als eine trockene Kupplung und die Doppelkupplung 11 als eine nasslaufende Kupplung ausgeführt. Eine Dichtung 48 ist zwischen Trennwand 19 und erster Welle 10 angeordnet, so dass das Schmiermittel aus der Doppelkupplung 11 , also von der zweiten Seite 22, nicht hin zur ersten Seite 21 gelangen kann.

Weiter sind die Teilkupplungen 12, 13 als Lamellenkupplungen ausgeführt.

Bezuqszeichenliste

1 Antriebsmodul

2 Antriebsstrang

3 Kraftfahrzeug

4 Maschine

5 Stator

6 Rotor

7 Trennkupplung

8 Eingangsseite

9 Ausgangsseite

10 erste Welle

11 Doppelkupplung

12 erste Teilkupplung

13 zweite Teilkupplung

14 Antriebsseite

15 erste Abtriebsseite

16 zweite Abtriebsseite

17 radiale Richtung

18 Gehäuse

19 Trennwand

20 Lagerstelle

21 erste Seite

22 zweite Seite

23 axiale Richtung

24 Wellenverschraubung

25 erste Betätigungseinrichtung

26 zweite Betätigungseinrichtung

27 dritte Betätigungseinrichtung

28 erster Nehmerzylinder

29 Hebel

30 Zwischenplatte

31 Deckel 32 erste Antriebseinheit

33 zweite Welle

34 dritte Welle

35 vierte Welle 36 Getriebe

37 Anpressplatte

38 Kupplungsscheibe

39 Torsionsschwingungsdämpfer

40 Achse 41 Rad

42 Differential

43 Drehachse

44 Verschraubung

45 Verzahnung 46 Umfangsrichtung

47 Sicherungsring

48 Dichtung