ANTRIEBSSTRANGVORRICHTUNG

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstrangvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbau einer Antriebsstrangvorrichtung.

In KR 102 238 845 B1 ist eine Antriebsstrangvorrichtung beschrieben, aufweisend einen ersten Elektromotor mit einem um eine Drehachse drehbaren ersten Rotor, einen zweiten Elektromotor mit einem drehbaren zweiten Rotor, einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um die Drehachse drehbaren ersten Dämpferbauteil, wenigstens einem Federelement und einem entgegen der Wirkung des Federelements gegenüber dem ersten Dämpferbauteil begrenzt verdrehbaren zweiten Dämpferbauteil.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Montage der Antriebsstrangvorrichtung zu vereinfachen und die Antriebsstrangvorrichtung kostengünstiger aufzubauen.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Antriebsstrangvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Antriebsstrangvorrichtung kostengünstiger aufgebaut und einfacher zusammengebaut werden.

Die Antriebsstrangvorrichtung kann in dem Fahrzeug angeordnet sein. Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug sein. Die Antriebsstrangvorrichtung kann mit einem Abtriebselement des Fahrzeugs, beispielsweise einem Getriebe oder einer Fahrzeugachse, zur Einleitung eines Drehmoments, bevorzugt zur Fortbewegung des Fahrzeugs, verbunden sein.

Der erste und zweite Elektromotor können parallel zueinander wirksam angeordnet sein. Der erste und/oder zweite Elektromotor kann eine Antriebsleistung zur Fortbewegung des Fahrzeugs bereitstellen. Der erste Rotor kann mit dem ersten oder zweiten Dämpferbauteil fest verbunden sein. Der zweite Rotor kann mit dem ersten oder zweiten Dämpferbauteil fest verbunden sein. Der erste Elektromotor kann einen mit einem ersten Gehäuse fest verbundenen ersten Stator aufweisen. Der zweite Elektromotor kann einen mit einem zweiten Gehäuse fest verbundenen zweiten Stator aufweisen. Das erste Gehäuse kann der ersten Vormontagegruppe und das zweite Gehäuse der zweiten Vormontagegruppe zugeordnet sein. In einem zusammengebauten Zustand kann das erste Gehäuse fest mit dem zweiten Gehäuse verbunden sein.

Der erste Elektromotor, der Drehschwingungsdämpfer, der zweite Elektromotor und die Kupplung können in dem ersten und zweiten Gehäuse angeordnet sein. Das erste und zweite Gehäuse kann einen Innenraum abgrenzen. In dem Innenraum kann ein Fluid, beispielsweise ein Öl, aufgenommen sein. Der erste Elektromotor, der Drehschwingungsdämpfer, der zweite Elektromotor und/oder die Kupplung kann trocken oder nass laufend betrieben sein.

Das Federelement kann als Bogenfeder oder Druckfeder ausgeführt sein.

Die Kupplung kann als Trennkupplung, bevorzugt als KO-Kupplung, ausgeführt sein. Der Lamellenträger kann als Innenlamellenträger oder Aussenlamellenträger ausgeführt sein. Die Kupplung kann wenigstens zwei verzahnt in dem Lamellenträger eingehängte Kupplungslamellen aufweisen.

Die Montageschnittstelle kann eine Einführhilfe aufweisen, über die bei einem axialen Zusammenführen der ersten und zweiten Vormontagegruppe eine sich über die Einführhilfe selbstzentrierende radiale, axiale und/oder umfangsseitige gegenseitige Ausrichtung zwischen der ersten und zweiten Vormontagegruppe erfolgt. Die Einführhilfe kann wenigstens einen axialen Vorsprung an dem Lamellenträger aufweisen.

Die erste Vormontagegruppe kann ein erstes Abtriebselement aufweisen, bevorzugt eine Abtriebswelle. Die zweite Vormontagegruppe kann ein zweites Abtriebselement aufweisen, bevorzugt eine Abtriebswelle. Das erste und zweite Abtriebselement können über den Drehschwingungsdämpfer und/oder die Kupplung miteinander drehmomentübertragbar verbunden sein.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Lamellenträger in der ersten Vormontagegruppe fest mit einem der beiden Dämpferbauteile verbunden ist. Der Lamellenträger kann form-, Stoff- und/oder kraftschlüssig mit dem ersten oder zweiten Dämpferbauteil verbunden sein. Der Lamellenträger kann bei aufgebauter erster Vormontagegruppe von dieser axial vorstehen.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Lamellenträger radial innerhalb von dem ersten Rotor angeordnet ist. Der Lamellenträger kann bei aufgebauter Antriebsstrangvorrichtung zumindest teilweise axial überlappend zu dem ersten und zweiten Rotor angeordnet sein. Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Drehschwingungsdämpfer weiterhin ein Dämpferzwischenteil aufweist, das über die Wirkung des Federelements gegenüber dem ersten Dämpferbauteil und über die Wirkung wenigstens eines in Reihe zu dem Federelement als erstes Federelement wirksamen zweiten Federelements gegenüber dem zweiten Dämpferbauteil begrenzt verdrehbar ist. Der Drehschwingungsdämpfer kann dadurch zwei Federstufen, bestehend aus dem ersten Federelement einerseits und dem zweiten Federelement andererseits, aufweisen. Dadurch können die Drehschwingungen noch stärker verringert werden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Montageschnittstelle über eine Steckverzahnung zwischen dem Lamellenträger und der Kupplungslamelle gebildet ist. Die Steckverzahnung kann eine Verzahnung der Kupplungslamelle und eine entsprechende Verzahnung des Lamellenträgers umfassen.

Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die erste Vormontagegruppe ein erstes Zentrierelement und die zweite Vormontagegruppe ein mit dem ersten Zentrierelement zur Zentrierung zwischen der ersten und zweiten Vormontagegruppe zusammenwirkendes zweites Zentrierelement aufweist. Das erste oder zweite Zentrierelement kann als Zentrierzapfen ausgeführt sein. Das entsprechend gegenteilige zweite oder erste Zentrierelement kann als den Zentrierzapfen aufnehmende Aussparung ausgeführt sein. Das erste und/oder zweite Zentrierelement kann mit dem ersten und/oder zweiten Abtriebselement fest verbunden, bevorzugt einteilig ausgeführt, sein.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der erste und zweite Rotor axial nebeneinander angeordnet sind. Der erste und zweite Rotor können unabhängig voneinander um die Drehachse drehbar sein. Der erste und zweite Rotor können einander axial unmittelbar gegenüberliegen. Der erste Rotor kann an einem ersten Rotorträger aufgenommen sein. Der erste Rotorträger kann mit dem ersten oder zweiten Dämpferbauteil fest verbunden sein. Der zweite Rotor kann an einem zweiten Rotorträger aufgenommen sein. Der zweite Rotorträger kann mit dem Lamellenträger oder einem weiteren Lamellenträger fest verbunden sein. Der erste Rotorträger kann mit dem ersten Abtriebselement fest verbunden sein. Der zweite Rotorträger kann mit dem zweiten Abtriebselement fest verbunden sein.

Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der erste und zweite Rotor zumindest teilweise radial überlappend angeordnet sind. Der erste und zweite Rotor können jeweils radial innerhalb von dem zugeordneten Stator angeordnet sein. Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst. Dadurch kann die Antriebsstrangvorrichtung einfacher zusammengebaut werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und zweite Vormontagegruppe miteinander verbunden werden, indem die erste und zweite Vormontagegruppe axial zusammengeführt werden. Dadurch kann der Zusammenbau der Antriebsstrangvorrichtung leichter durchgeführt werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1: Einen Halbschnitt einer Antriebsstrangvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2: Einen Halbschnitt einer Antriebsstrangvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 3: Ein Verfahren zum Aufbau einer Antriebsstrangvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen Halbschnitt einer Antriebsstrangvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Antriebsstrangvorrichtung 10 ist in einem Fahrzeug angeordnet und umfasst einen ersten Elektromotor 12 mit einem ersten Stator 14, der mit einem ersten Gehäuse 16 fest verbunden ist und einem gegenüber diesem um eine Drehachse 18 drehbaren ersten Rotor 20. Der erste Elektromotor 12 ist einer ersten Vormontagegruppe 22 zugeordnet, die weiterhin einen Drehschwingungsdämpfer 24 mit einem ersten Dämpferbauteil 26, wenigstens einem Federelement 28 und einem entgegen der Wirkung des Federelements 28 gegenüber dem ersten Dämpferbauteil 26 verdrehbaren zweiten Dämpferbauteil 30 aufweist. Das erste und zweite Dämpferbauteil 26, 30 sind um die Drehachse 18 drehbar. Der Drehschwingungsdämpfer 24 umfasst ein Dämpferzwischenteil 32, das entgegen der Wirkung des Federelements 28 gegenüber dem ersten Dämpferbauteil 26 und entgegen der Wirkung eines in Reihe zu dem Federelement 28 als erstes Federelement 34 angeordneten zweiten Federelements 36 gegenüber dem zweiten Dämpferbauteil 30 begrenzt verdrehbar ist.

Das zweite Dämpferbauteil 30 ist mit einem den ersten Rotor 20 aufnehmenden ersten Rotorträger 38 über wenigstens ein Nietelement 40 fest verbunden und umfasst eine erste Mitnehmerscheibe 42 und eine damit fest verbundene zweite Mitnehmerscheibe 44 jeweils zur Beaufschlagung des zweiten Federelements 36. Die erste und zweite Mitnehmerscheibe 42, 44 sind axial voneinander beabstandet und nehmen axial dazwischen einen ersten Dämpferflansch 46 auf, der dem Dämpferzwischenteil 32 zugeordnet ist. Der erste Dämpferflansch 46 ist über wenigstens ein weiteres Nietelement 48 mit einem zweiten Dämpferflansch 50 fest verbunden.

Der zweite Dämpferflansch 50 ist axial zwischen einer dritten Mitnehmerscheibe 52 und einer damit fest verbundenen vierten Mitnehmerscheibe 54 angeordnet. Das erste Dämpferbauteil 26 ist aus der dritten und vierten Mitnehmerscheibe 52, 54 aufgebaut. Das erste Dämpferbauteil 26 ist über die vierte Mitnehmerscheibe 54 auf einem ersten Abtriebselement 56, hier einer Abtriebswelle 58, zentriert und über einen Sicherungsring 60 axial gesichert. Das Dämpferzwischenteil 32 ist ebenfalls auf dem ersten Abtriebselement 56 zentriert und gegenüber dem ersten Dämpferbauteil 26 durch einen axialen Vorsprung 62 oder eine axial zwischen dem ersten Dämpferbauteil 26 und dem Dämpferzwischenteil 32 angeordnete Reibscheibe gegenüber dem ersten Dämpferbauteil 26 axial festgelegt.

Der erste Rotorträger 38 ist mit dem ersten Abtriebselement 56 fest verbunden. Das erste Abtriebselement 56 ist über wenigstens ein Lagerelement 66 gegenüber dem ersten Gehäuse 16 drehbar gelagert. Das erste Gehäuse 16 ist mit einem zweiten Gehäuse 68 fest verbunden. Das zweite Gehäuse 68 nimmt einen zweiten Elektromotor 70 mit einem mit dem zweiten Gehäuse 68 fest verbundenen zweiten Stator 72 und einem gegenüber diesem um die Drehachse 18 drehbaren zweiten Rotor 74 auf. Ein zweites Abtriebselement 76, bevorzugt eine Abtriebswelle 78, ist über wenigstens ein weiteres Lagerelement 80 gegenüber dem zweiten Gehäuse 68 drehbar gelagert.

Das erste Dämpferbauteil 26 ist über ein weiteres Nietelement 82 mit einem Lamellenträger 84 einer Kupplung 86 fest verbunden. Die Kupplung 86 umfasst mehrere erste Kupplungslamellen 88, die in dem Lamellenträger 84 verzahnt eingehängt und drehmomentübertragbar mit diesem verbunden sind und zweite Kupplungslamellen 90, die in einem weiteren Lamellenträger 92 verzahnt eingehängt und drehmomentübertragbar mit diesem verbunden sind. Der Lamellenträger 84 ist als Innenlamellenträger 94 ausgeführt und die ersten Kupplungslamellen 88 sind bevorzugt als reibbelagtragende Lamellen ausgeführt. Der weitere Lamellenträger 92 ist als Aussenlamellenträger 96 ausgeführt und die zweiten Kupplungslamellen 90 sind bevorzugt als Stahllamellen ausgeführt.

Die Kupplung 86 mit den ersten und zweiten Kupplungslamellen 88, 90 und dem Lamellenträger 84 und der Drehschwingungsdämpfer 24 sind radial innerhalb von dem ersten und zweiten Rotor 20, 74 angeordnet. Der erste und zweite Rotor 20, 74 sind axial nebeneinander und zumindest teilweise radial überlappend angeordnet.

Die ersten und zweiten Kupplungslamellen 88, 90 sind über ein axial bewegbares Betätigungselement 98, bevorzugt einen Druckkolben 100, reibschlüssig zur Drehmomentübertragung miteinander verbindbar. Das Betätigungselement 98 ist abhängig von einem Betätigungsdruck in einem Fluidraum 102, der über ein Dichtelement 104 zwischen dem Betätigungselement 98 und dem zweiten Abtriebselement 76 und ein weiteres Dichtelement 106 zwischen dem Betätigungselement 98 und dem weiteren Lamellenträger 92 abgedichtet und über einen Fluidkanal 108 in dem zweiten Abtriebselement 76 hydraulisch angeschlossen ist, auslenkbar. Das Betätigungselement 98 ist durch ein Rückstellfederelement 110, bevorzugt eine Tellerfeder, mit einer Rückstellkraft beaufschlagt. Die Betätigung des Betätigungselements 98 zum Schließen der Kupplung 86 erfolgt dabei entgegen der Rückstellkraft.

Der weitere Lamellenträger 92 ist mit einem den zweiten Rotor 74 aufnehmenden zweiten Rotorträger 112 einteilig ausgeführt und mit dem zweiten Abtriebselement 76 fest verbunden. Das Rückstellfederelement 110 ist über einen weiteren Sicherungsring 114 an dem zweiten Abtriebselement 76 axial abgestützt.

Das erste und zweite Gehäuse 16, 68 begrenzen einen Innenraum 116, in dem der erste Elektromotor 12, der Drehschwingungsdämpfer 24, der zweite Elektromotor 70 und die Kupplung 86 aufgenommen ist, wodurch diese trocken laufend betrieben sind.

Das erste Gehäuse 16, der erste Elektromotor 12, der Drehschwingungsdämpfer 24, der Lamellenträger 84 und das erste Abtriebselement 56 bilden eine erste Vormontagegruppe 22, die vor einem Zusammenbau der Antriebsstrangvorrichtung 10 vormontiert aufgebaut ist. Das zweite Gehäuse 68, der zweite Elektromotor 70, der weitere Lamellenträger 92, die ersten und zweiten Kupplungslamellen 88, 90 und das zweite Abtriebselement 76 bilden eine zweite Vormontagegruppe 120, die vor dem Zusammenbau vormontiert aufgebaut ist. Die erste und zweite Vormontagegruppe 22, 120 sind zum Aufbau der Antriebsstrangvorrichtung 10 über eine Montageschnittstelle 122 miteinander verbunden. Die Montageschnittstelle 122 ist zwischen dem Lamellenträger 84 und den ersten Kupplungslamellen 88 gebildet und als Steckverzahnung 124 ausgeführt. Dadurch kann die Antriebsstrangvorrichtung 10 einfacher aufgebaut und leichter zusammengebaut werden.

Die Steckverzahnung 124 umfasst eine Verzahnung 126 an den ersten Kupplungslamellen 88 und eine entsprechende Verzahnung 128 an dem Lamellenträger 84. Die Steckverzahnung 124 bewirkt eine Drehmomentübertragung über die Kupplung 86.

Figur 2 zeigt einen Halbschnitt einer Antriebsstrangvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau der Antriebsstrangvorrichtung 10 gleicht dem aus Figur 1 bis auf nachfolgend genannte Unterschiede. Der Innenraum 116 ist zumindest teilweise mit einem Fluid, insbesondere einem Öl, befüllt und der erste und zweite Elektromotor 12, 70, sowie der Drehschwingungsdämpfer 24 und die Kupplung 86 sind nass laufend betrieben. Der Innenraum 116 ist durch ein erstes Dichtelement 130 axial neben dem Lagerelement 66 und ein zweites Dichtelement 132 axial neben dem weiteren Lagerelement 80 abgedichtet.

Das Fluid ist über einen radial innerhalb von dem Fluidkanal 108 in dem zweiten Abtriebselement 76 ausgeführten weiteren Fluidkanal 134 übertragbar. Die erste Vormontagegruppe 22 weist ein erstes Zentrierelement 136 auf, das als axiale Aussparung 138 in dem ersten Abtriebselement 56 ausgeführt ist. Die zweite Vormontagegruppe 120 weist ein zweites Zentrierelement 140 auf, das als Zentrierzapfen 142 ausgeführt ist und das mit dem ersten Zentrierelement 136 zur Zentrierung zwischen der ersten und zweiten Vormontagegruppe 22, 120 zusammenwirkt. Zwischen dem ersten und zweiten Abtriebselement 56, 76 ist ein Dichtelement 144 angeordnet.

Figur 3 zeigt ein Verfahren zum Aufbau einer Antriebsstrangvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 146 zum Aufbau der Antriebsstrangvorrichtung 10 wird beispielsweise angewendet, um die Antriebsstrangvorrichtung aus Figur 2 zusammenzubauen. Zunächst werden die erste Vormontagegruppe 22 und die zweite Vormontagegruppe 120 vormontiert aufgebaut und anschließend gegeneinander axial zusammengeführt. Dabei greifen das erste und zweite Zentrierelement 136, 140 axial ineinander und bewirken eine Zentrierung zwischen der ersten und zweiten Vormontagegruppe 22, 120.

Die Montageschnittstelle 122 zwischen der ersten und zweiten Vormontagegruppe 22, 120 ist zwischen dem Lamellenträger 84 und den ersten Kupplungslamellen 88 gebildet. Der Lamellenträger 84 weist eine Einführhilfe 148 auf, über die bei einem axialen Zusammenführen der ersten und zweiten Vormontagegruppe 22, 120 eine sich über die Einführhilfe 148 selbstzentrierende umfangsseitige gegenseitige Ausrichtung zwischen der ersten und zweiten Vormontagegruppe 22, 120 erfolgt. Die Einführhilfe 148 ermöglicht beispielsweise eine Verdrehung der ersten Kupplungslamellen 88, um die Verzahnung 126 der Kupplungslamellen mit der Verzahnung 128 des Lamellenträgers 84 umfangsseitig auszurichten.

Bezugszeichenliste

10 Antnebsstrangvomchtung

12 erster Elektromotor

14 erster Stator

16 erstes Gehäuse

18 Drehachse

20 erster Rotor

22 erste Vormontagegruppe

24 Drehschwingungsdämpfer

26 erstes Dämpferbauteil

28 Federelement

30 zweites Dämpferbauteil

32 Dämpferzwischenteil

34 erstes Federelement

36 zweites Federelement

38 erster Rotorträger

40 Nietelement

42 erste Mitnehmerscheibe

44 zweite Mitnehmerscheibe

46 erster Dämpferflansch

48 weiteres Nietelement

50 zweiter Dämpferflansch

52 dritte Mitnehmerscheibe

54 vierte Mitnehmerscheibe

56 erstes Abtriebselement

58 Abtriebswelle

60 Sicherungsring

62 axialer Vorsprung Lagerelement zweites Gehäuse zweiter Elektromotor zweiter Stator zweiter Rotor zweites Abtriebselement

Abtriebswelle weiteres Lagerelement weiteres Nietelement

Lamellenträger

Kupplung erste Kupplungslamelle zweite Kupplungslamelle weiterer Lamellenträger

Innenlamellenträger

Aussenlamellenträger

Betätigungselement

Druckkolben

Fluidraum

Dichtelement weiteres Dichtelement

Fluidkanal

Rückstellfederelement zweiter Rotorträger weiterer Sicherungsring

Innenraum erste Vormontagegruppe zweite Vormontagegruppe

Montageschnittstelle

Steckverzahnung

Verzahnung Verzahnung erstes Dichtelement zweites Dichtelement weiterer Fluidkanal erstes Zentrierelement

Aussparung zweites Zentrierelement

Zentrierzapfen

Dichtelement

Verfahren

Einführhilfe