Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebsystem gemäß dem Oberbegriff von Patentan spruch 1.

Ein solches Hybridantriebsystem ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits be kannt, beispielsweise aus der DE 10 2015 007 138 A1.

Ferner offenbart die DE 10 2016 014 725 A1 ein Hybridantriebsystem mit einer einteili gen Nabe, die eine Vielzahl von Funktionen übernimmt und dennoch kostengünstig her stellbar ist.

Die gattungsgemäße US 2006/0144665 A1 offenbart ein Hybridantriebsystem, bei wel chem darüber hinaus neben einer Nasskupplung auch eine Trennkupplung vorgesehen ist, wobei eine zugehörige Nabe eine Lauffläche für einen Betätigungskolben der Trenn kupplung ausbildet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridantriebsystem mit einer erweiterten Funktionalität und dennoch möglichst kompakt, kostengünstig und einfach montierbar darzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hybridantriebsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Er findung, sind den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Es wird ausgegangen von einem Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug, welches eine Eingangswelle aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Hybridantriebsystem mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors drehfest zu verbinden. Das Hybridantriebsystem weist ferner eine koaxial zu der Eingangswelle angeordneten Abtriebswelle auf, welche dazu geeignet ist, mit einer Antriebswelle eines Getriebes verbunden zu werden oder welche, alternativ, selbst eine Antriebswelle eines Getriebes bildet.

Das Hybridantriebssystem weist ferner eine elektrische Maschine auf, die einen Stator und einen Rotor aufweist, eine Nabe, die drehfest mit dem Rotor verbunden ist, und eine Nasskupplung, die einen ersten Betätigungskolben aufweist,

Dabei ist die Nabe als ein einteiliges Schmiedeteil ausgebildet, welches eine erste Lauffläche für den ersten Betätigungskolben aufweist.

Und dabei ist die Nasskupplung dazu vorgesehen ist, die Nabe drehfest mit der

Abtriebswelle zu verbinden,

Es wird weiter davon ausgegangen, dass das Hybridantriebsystem eine Trennkupplung aufweist, die ihrerseits einen zweiten Betätigungskolben und einen zugehörigen zweiten Betätigungsraum aufweist und die dazu vorgesehen ist, die Nabe drehfest mit der Eingangswelle zu verbinden, wobei die Nabe eine zweite Lauffläche für den zweiten Betätigungskolben ausbildet.

Mit den Laufflächen für die Betätigungskolben sind jeweils Flächen gemeint, an denen die Betätigungskolben radial gelagert sind und an denen entlang die Betätigungskolben axial verschoben werden können.

Die Begriffe radial und axial beziehen sich dabei auf eine Drehachse der Eingangswelle beziehungsweise auf eine Drehachse der Abtriebswelle. Auch wenn von einer radialen Richtung und von einer axialen Richtung die Rede ist, wird auf die Drehachse der Eingangswelle Bezug genommen.

Unter einer drehfesten Verbindung zwischen zwei drehbar gelagerten Elementen ist zu verstehen, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen.

Unter dem Betätigungskolben soll ein an sich bekannter Betätigungskolben eines hydraulischen Betätigungssystems verstanden werden.

Unter einem Betätigungsraum soll ein Raum zwischen dem zugehörigen

Betätigungskolben und einem weiteren Bauteil, insbesondere der Nabe, verstanden werden, wobei in den Betätigungsraum ein Hydraulikfluid zu einer Betätigung der zugehörigen Kupplung eingeleitet werden kann. Es wird ferner davon ausgegangen, dass die Nabe eine zweite Begrenzung für den zweiten Betätigungsraum ausbildet, wobei die zweite Begrenzung im Bezug zu der Drehachse eine radial innen liegende zweite Zylinderaußenfläche aufweist.

Erfindungsgemäß weist die zweite Begrenzung eine senkrecht zu der Drehachse angeordnete zweite Wand auf.

Durch die Erfindung wird ein sehr kompaktes Hybridantriebsystem dargestellt, da die Nabe in einem ersten Herstellungsschritt als das einteilige Schmiedeteil hergestellt werden kann und danach auf einfache Weise in weiteren Schritten spanabhebend bearbeitet und mit Bohrungen versehen werden kann.

In einer ersten Weiterbildung weist die Nabe einen ersten Betätigungsölkanal für eine Betätigung der Nasskupplung und einen zweiten Betätigungsölkanal für eine Betätigung der Trennkupplung auf. Die beiden Betätigungsölkanäle werden vorteilhaft durch Boh rungen in die Nabe eingebracht.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die beiden Betätigungsölkanäle in der axialen Richtung gesehen nahe beieinander angebracht sind und die beiden zugehörigen Betätigungs räume ebenfalls axial nahe beieinander und sozusagen„Rücken an Rücken“ angeordnet sind, so dass eine erste Betätigungsrichtung des ersten Betätigungskolbens entgegen gesetzt zu einer zweiten Betätigungsrichtung des zweiten Betätigungskolbens gerichtet ist. Beide Betätigungsrichtungen sind dabei in der axialen Richtung ausgerichtet und entgegengesetzt orientiert.

Vorteilhaft bildet die Nabe eine erste Dichtungsaufnahme aus, welche zur Aufnahme ei ner ersten Dichtung zu einer Abdichtung des ersten Betätigungsraumes vorgesehen ist.

Weiter vorteilhaft bildet die Nabe eine zweite Dichtungsaufnahme und auch eine dritte Dichtungsaufnahme aus, welche zur Aufnahme einer zweiten Dichtung und einer dritten Dichtung zu einer Abdichtung des zweiten Betätigungsraumes vorgesehen sind.

Vorteilhaft bildet die Nabe eine erste Begrenzung für den ersten Betätigungsraum aus, wobei die erste Begrenzung im Bezug zu der Drehachse eine radial innenliegende erste Zylinderaußenfläche und eine senkrecht zu der Drehachse angeordnete erste Wand aufweist. Vorteilhaft sind die erste Wand und die zweite Wand radial zumindest teilweise überlap pend angeordnet, woraus sich ein sehr kompaktes Hybridantriebsystem ergibt.

Vorteilhaft sind sowohl die Nasskupplung als auch die Trennkupplung als Lamellenkupp lungen ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist dabei die Trennkupplung als eine trockene Lamellenkupplung ausgebildet.

Vorteilhaft ist die Nabe drehfest mit einem zweiten Außenlamellenträger der Trennkupp lung und mit einem ersten Innenlamellenträger der Nasskupplung verbunden. Besonders vorteilhaft sind erste Innenlamellen des ersten Innenlamellenträgers der Nasskupplung mit der Nabe verschraubt, wobei die Nabe hierfür eine Gewindebohrung aufweist, die in der axialen Richtung angeordnet ist.

Vorteilhaft weist die Nabe einen Kühlölkanal auf, der dazu ausgebildet ist, Kühlöl zu ei nem ersten Lamellenpaket der Nasskupplung zuzuführen. Die ersten Innenlamellen sind dabei ein Teil des ersten Lamellenpaketes.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht ein Lager vor, mittels welchem die Nabe gegenüber der Abtriebswelle radial gelagert ist, wobei das Lager in der axialen Richtung gesehen zwischen dem ersten Betätigungsölkanal und dem Kühlölkanal angeordnet ist. Neben einer abstützenden Funktion fungiert das Lager auch als eine Dichtung zu einer Abdichtung eines Kühl- und Schmierölbereiches, zu welchem der Kühölkanal gehört, ge genüber einem Betätigungsölbereich, zu welchem der erste Betätigungsölkanal gehört.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt bzw. ergeben sich aus der Zeichnung.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft be schrieben.

Figur 1 zeigt dabei eine Axialschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Hybridan triebsystems und

Figur 2 zeigt einen etwas vergrößerten Ausschnitt der Axialdarstellung aus Figur 1. Figur 1 zeiget das Hybridantriebsystem 10 mit, als zentralen Bauteilen, einer elektrischen Maschine 13, die einen Stator 14 und einen drehtest mit einer Nabe 17 verbundenen Ro tor 16 aufweist.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt der Figur 1 , wobei die Nabe 17 in Figur 1 schraffiert und in Figur 2 nicht schraffiert dargestellt ist.

Das Hybridantriebsystem 10 weist ferner eine Eingangswelle 11 , an welche vorteilhaft ein nicht dargestellter Verbrennungsmotor angebunden werden kann, und eine Ab triebswelle 12 auf, an welche vorteilhaft ein nachgelagertes Getriebe angebunden wer den kann. Die Eingangswelle 11 und die Abtriebswelle 12 sind koaxial zueinander ange ordnet und um eine gemeinsame Drehachse 38 drehbar gelagert.

Zu einer Kopplung der Nabe 17 mit der Abtriebswelle 12 ist eine Nasskupplung 18 vor gesehen, welche einen ersten Innenlamellenträger 26 aufweist, der drehfest mit der Na be 17 verbunden ist. In der Zeichnung nicht näher bezeichnete erste Innenlamellen sind mittels einer Schraube drehfest mit der Nabe 17 verbunden. In der Zeichnung nicht nä her bezeichnete erste Außenlamellen sind drehfest mit der Abtriebswelle 12 verbunden.

Die Nasskupplung weist einen ersten Betätigungskolben 19 auf, der an einer ersten Lauffläche 20 axial verschiebbar gelagert ist. Die erste Lauffläche 20 weist dabei eine im Wesentlichen zylindrische Form auf.

Die erste Lauffläche 20 wird dabei durch die Nabe 17 ausgebildet, vorteilhaft als eine zy lindrische Außenfläche der Nabe.

Die Nabe 17 ist dabei als ein Schmiedeteil ausgebildet, das in einem ersten Herstel lungsschritt durch einen Schmiedeprozess hergestellt wird und das in weiteren Herstel lungsschritten durch Bohrungen und Oberflächenbearbeitung modifiziert werden kann.

Zur Betätigung der Nasskupplung 18 weist die Nabe 17 einen ersten Betätigungsölkanal 44 auf. Der erste Betätigungsölkanal 44 mündet in einen ersten Betätigungsraum 32 welcher teilweise von einer ersten Begrenzung 58 und zu einem anderen Teil von dem ersten Betätigungskolben 19 begrenzt wird. Die erste Begrenzung 58 als ein Teil der Nabe 17 ausgebildet und weist eine radial innen liegende erste Zylinderaußenfläche 62 auf. Die erste Zylinderaußenfläche 62 ist koaxial zu der Drehachse 38 angeordnet. Die erste Zylinderaußenfläche 62 ist zumindest abschnittsweise gleichbedeutend mit der ers- ten Lauffläche 20. Ferner weist die erste Begrenzung 58 eine senkrecht zu der Drehach se 38 angeordnete erste Wand 64 auf. Die erste Wand weist die Form eines Ringab schnitts auf, der sich in einer radialen Richtung 34 erstreckt.

Zu einer Abdichtung des ersten Betätigungsraumes 32 gegen einen Verlust von Betäti gungsöl weist die Nabe eine erste Dichtungsaufnahme 52 auf, in welcher eine erste Dichtung angeordnet ist. Die erste Dichtungsaufnahme 52 ist in einem Bereich der ers ten Lauffläche 20 angeordnet.

Ferner weist die Nabe einen Kühlölkanal 72 auf, welcher einen Bereich eines Lamellen paketes 74 der Nasskupplung 18 mündet und über welchen dem Lamellenpaket 74 ein Kühlöl zugeführt werden kann. Sowohl der Kühlölkanal 72 als auch der erste Betäti gungsölkanal 44 münden in einem radial inneren Bereich der Nabe 17 in eine Bohrung 76 der Nabe 17. In der Bohrung 76 ist die Abtriebswelle 12 angeordnet, welche ihrerseits eine nicht näher dargestellte erste Betätigungsölbohrung aufweist. Die erste Betäti gungsölbohrung ist auf bekannte Weise mit dem ersten Betätigungsölkanal 44 verbun den. In der Bohrung 76 ist in einer axialen Richtung 36 zwischen einem bohrungsseitigen Mündungsbereich der ersten Betätigungsölkanals 44 und einem bohrungsseitigen Mün dungsbereich des Kühlölkanals 72 ein Lager 78 angeordnet, über welches die Nabe 17 gegenüber der Abtriebswelle 12 radial gelagert ist und welches zusammen mit der Ab triebswelle 12 für eine Abdichtung des Kühlölkanals 72 gegenüber dem ersten Betäti gungsölkanal 44 sorgt.

Die axiale Richtung 36 ist dabei parallel zu der Drehachse 38 angeordnet.

Ein erster Außenlamellenträger 25 der Nasskupplung 18 ist über einen Torsionsdämpfer 80, welcher axial zwischen der Nasskupplung 18 und dem Drehmomentwandler 30 an geordnet ist, vorteilhaft drehfest mit der Abtriebswelle 12 verbunden.

Die Nabe 17 ist drehfest mit einem Kupplungsdeckel 42 verbunden, welcher einen Öl raum um die Nasskupplung 18 abschließt und welcher seinerseits drehfest mit einem Pumpenrad 40 eines Drehmomentwandlers 30 verbunden ist. Über den Kupplungsde ckel 42 können Drehmomente ausgehend von der Nabe 17 an das Pumpenrad 40 des Drehmomentwandlers 30 weitergeleitet werden. Die Nasskupplung 18 ist im Ausfüh rungsbeispiel als eine Wandlerüberbrückungskupplung ausgebildet. Zu einer Kopplung der Eingangswelle 11 mit der Nabe 17 ist ferner eine Trennkupplung 21 vorgesehen, die einen zweiten Betätigungskolben 22 und einen zugehörigen zweiten Betätigungsraum 23 aufweist. Die Nabe bildet dabei eine zweite Begrenzung 60 für den zweiten Betätigungsraum 23 aus, welche ihrerseits eine radial innenliegende zweite Zy linderaußenfläche 66 und eine senkrecht zu der Drehachse angeordnete zweite Wand 68 aufweist. In einem Bereich der zweiten Zylinderaußenfläche 66 ist eine zweite Dich tungsaufnahme 54 angeordnet, welche von der Nabe 17 ausgebildet ist und zur Auf nahme einer zweiten Dichtung zur Abdichtung des zweiten Betätigungsraumes 23 vor gesehen ist.

Die zweite Zylinderaußenfläche 66 ist dabei zumindest abschnittsweise gleichbedeutend mit einer zweiten Lauffläche 24 für den zweiten Betätigungskolben 22.

Ferner bildet die Nabe eine dritte Zylinderaußenfläche 70 aus, wobei in einem Bereich der dritten Zylinderaußenfläche 70 eine dritte Dichtungsaufnahme 56 angeordnet ist, welche von der Nabe 17 ausgebildet wird und welche zur Aufnahme einer dritten Dich tung zur Abdichtung des zweiten Betätigungsraumes 23 vorgesehen ist.

Zur Versorgung des zweiten Betätigungsraumes 23 mit einem zweiten Betätigungsöl weist die Nabe 17 einen zweiten Betätigungsölkanal 46 auf, welcher an seinem radial außen liegenden Ende in den zweiten Betätigungsraum 23 mündet und an seinem radial innen liegenden Ende in die Bohrung 76 der Nabe 17 mündet.

Die Trennkupplung 21 weist einen drehfest mit dem Rotor 16 verbundenen zweiten Au ßenlamellenträger 27 sowie einen drehfest mit der Eingangswelle 11 verbundenen zwei ten Innenlamellenträger 28 auf.

Eine erste Betätigungsrichtung 48 des ersten Betätigungskolbens 19 und eine zweite Betätigungsrichtung 50 des zweiten Betätigungskolbens 22 sind dabei in der axialen Richtung 36 ausgerichtet jedoch entgegengesetzt zu einander orientiert.

In der axialen Richtung 36 gesehen ist der erste Betätigungskolben 19 zwischen dem zweiten Außenlamellenträger 27 und dem ersten Außenlamellenträger 25 angeordnet. Auch der zweite Betätigungskolben 22 ist in der axialen Richtung 36 gesehen zwischen dem zweiten Außenlamellenträger 27 und dem ersten Außenlamellenträger 25 angeord net. Vorteilhaft ist die Trennkupplung als eine trockene Lamellenkupplung ausgeführt. In ei nem derart ausgestalteten Gesamtsystem des Hybridantriebstrangs biete die hochinte grierte Nabe 17 mit den nahe beieinander liegenden Ölkanälen, nämlich dem ersten Be tätigungsölkanal 44, dem zweiten Betätigungsölkanal 46 und den Kühlölkanal 72 große Vorteile.

Daimler AG

Bezugszeichenliste

10 Hybridantriebstrang

11 Eingangswelle

12 Abtriebswelle

13 Elektrische Maschine

14 Stator

16 Rotor

17 Nabe

18 Nasskupplung

19 Erster Betätigungskolben

20 Erste Lauffläche

21 Trennkupplung

22 Zweiter Betätigungskolben

23 Zweiter Betätigungsraum

24 Zweite Lauffläche

25 Erster Außenlamellenträger

26 Erster Innenlamellenträger

27 Zweiter Außenlamellenträger

28 Zweiter Innenlamellenträger

30 Drehmomentwandler

32 Erster Betätigungsraum

34 radiale Richtung

36 axiale Richtung

38 Drehachse

40 Pumpenrad

42 Kupplungsdeckel

44 Erster Betätigungsölkanal

46 Zweiter Betätigungsölkanal

48 Erste Betätigungsrichtung Zweite Betätigungsrichtung Erste Dichtungsaufnahme Zweite Dichtungsaufnahme Dritte Dichtungsaufnahme Erste Begrenzung

Zweite Begrenzung Erste Zylinderaußenfläche Erste Wand

Zweite Zylinderaußenfläche Zweite Wand

Dritte Zylinderaußenfläche Kühlölkanal

Lamellenpaket

Bohrung

Lager

Torsionsdämpfer