Vorliegende Erfindung betrifft eine Baueinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Kupplungsanordnung, die dazu ausgelegt ist, eine Verbrennungsmaschine vom Antriebsstrangs zu entkoppeln, und einer drehzahladaptiven Schwingungstilgervorrichtung, insbesondere einem Fliehkrafttilger, zur Reduzierung von Schwingungen im Antriebsstrang mit mindestens einer entlang einer Auslenkbahn auslenkbaren Tilgermasse, wobei weiterhin eine Einschränkungsvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, eine derartige Kraft auf die mindestens eine Tilgermasse auszuüben, dass die Tilgermasse in ihrer Bewegung zumindest eingeschränkt ist, sowie eine Hybridantriebsstranganordnung.

Drehzahladaptive Schwingungstilger, insbesondere Fliehkrafttilger, werden eingesetzt, um Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang zu reduzieren. Dabei kann es bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise beim Motorstart und -Stopp zu störenden Geräuschen kommen, weil die Tilgermassen nicht mehr von der Fliehkraft gehalten werden und aufgrund der Schwerkraft an den Begrenzungen der Tilgerbahn anschlagen.

Es ist deshalb beispielsweise in der DE 199 54 274 oder auch der DE 10 2009 051 724 vorgeschlagen worden, die Bewegung der Tilgermasse bei niedrigen Drehzahlen einzuschränken bzw. die Tilgermasse mit einer die Tilgermasse festklemmenden Kraft zu beaufschlagen. Dabei sind die Einschränkungsvorrichtungen derart ausgebildet, dass sie automatisch bei einer Reduzierung der Drehzahl und damit einer Reduzierung der Fliehkraft die Tilgermasse festlegen. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass diese drehzahlabhängigen Einschränkungsvorrichtungen nur bei extrem niedrigen Drehzahlen die Tilgermasse zuverlässig festlegen. Wird der drehzahladaptive Schwingungstilger, beispielsweise im Zusammenhang mit einer elektrischen Maschine verwendet, die eher niedrige Drehzahlen aufweist, so kann es trotz der automatischen Ein- klemmvorrichtung zu Klappergeräuschen führen, da die drehzahlabhängige Bewegungseinschränkung der Tilgermassen erst bei extrem niedrigen Drehzahlen zum Tragen kommt. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, einen drehzahladaptiven Schwingungstilger bereitzustellen, der ein zuverlässiges Einschränken der Bewegung der Tilgermassen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Baueinheit gemäß Patentanspruch 1 sowie einen Hybridantriebsstrang gemäß Patentanspruch 17 gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine Baueinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen mit zumindest einer Kupplungsanordnung, die dazu ausgelegt ist, eine Verbrennungsmaschine vom Antriebsstrang zu entkoppeln. Weiterhin umfasst die Baueinheit eine drehzahladaptive Schwingungstilgervorrichtung, insbesondere einen Flieh- krafttilger, zur Reduzierung von Schwingungen im Antriebsstrang mit mindestens einer entlang einer Auslenkbahn auslenkbaren Tilgermasse, wobei weiterhin eine Einschränkungsvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, eine derartige Kraft auf die mindestens eine Tilgermasse auszuüben, dass die Tilgermasse in ihrer Bewegung zumindest eingeschränkt ist.

Dabei basiert die Erfindung auf der Idee, zum Einschränken der Bewegung der mindestens einen Tilgermasse die Einschränkungsvorrichtung derart auszubilden, dass sie mittels mindestens eines Elements der Kupplungsanordnung betätigbar ist. Das bedeutet, dass die Tilgermasse nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt, abhängig von einer Drehzahl mit einer bewegungseinschränkenden Kraft beaufschlagt wird, sondern auf die Tilgermasse aktiv mittels eines Elements der Kupplungsvorrichtung eingewirkt wird.

Da insbesondere bei Hybridantrieben eine Trennkupplung vorgesehen ist, die die Verbrennungsmaschine vom Antriebsstrang koppelt und dafür sorgt, dass nur die elektrische Maschine ein Drehmoment auf den Antriebsstrang überträgt, bewirkt die erfindungsgemäße Baueinheit, dass bei rein elektrischen Betriebszuständen, die eine geringe Drehzahl aufweisen, die Tilgermassen aktiv und mehr oder weniger simultan mit der Kupplung betätigt und mit Kraft beaufschlagt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass auch bei niedrigen Drehzahlen die Tilgermasse zuverlässiger in ihrer Bewegung einschränkt ist, so dass ein Klappern vermieden wird.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist dabei die Einschränkungsvorrichtung weiterhin dazu ausgelegt, die Tilgermasse mit einer im Wesentlichen axialen Kraft zu beaufschlagen. Da insbesondere bei der Verwendung in Hybridantrieben der radiale Bau räum sehr eingeschränkt ist, wird nicht zusätzlich radialer Bau räum durch die Einschränkungsvorrichtung beansprucht. Zudem wirkt die Kupplungsanordnung im Wesentlichen axial, so dass die axiale Bewegung der Kupplungselemente dazu verwendet werden kann, eine axiale Kraft auf die Tilgermassen auszuüben.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Einschränkungsvorrichtung mindestens ein Wirkelement auf, das dazu ausgelegt ist, einschränkend auf die Tilgermassen einzuwirken, wobei vorzugsweise das mindestens eine Wirkelement axial elastisch ausgebildet ist. Prinzipiell ist eine Vielzahl von Bewegungseinschränkungsvor- richtungen vorstellbar. Die Verwendung eines vorzugsweise axial elastischen Wirkelements, hat jedoch den Vorteil, dass es sehr platzsparend in der Baueinheit angeordnet werden kann. Die axiale Elastizität ermöglicht zudem, dass eine durch Verschleiß bedingte axiale Bewegungswegveränderung der Kupplungsanordnung ausgleichbar ist, so dass die auf die Tilgermassen ausgeübte Kraft im Wesentlichen konstant bleibt, auch wenn sich der axiale Weg des die Einschränkungsvorrichtung betätigenden Kupplungselements ändert.

Zudem ist vorteilhaft, wenn das mindestens eine Wirkelement vorzugsweise entgegen der Kraftbeaufschlagungsrichtung, vorgespannt ausgebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass das Wirkelement von der Tilgermasse automatisch abgerückt wird, wenn das Kupplungselement keine Kraft mehr auf das Wirkelement ausübt.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine Wirkelement als angefedertes Anpresselement, insbesondere als angefederter Anpressbolzen ausgebildet. Derartige Anpressbolzen sind einfach zu montieren und weisen eine zuverlässige Kraftbeaufschlagung auf. Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Wirkelement auch als Elastomer ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass keine weiteren mechanischen Federelemente eingebracht werden müssten, die einer größeren Störanfälligkeit unterliegen. Zudem stellt ein Elastomer eine sehr kostengünstige Variante dar.

Ebenfalls vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der das Wirkelement als Federelement, insbesondere als Tangentialblattfeder, Tellerfeder, oder als Membranfeder, ausgebildet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Wirkelement mittels eines radial innerhalb des Schwingungstilgers angeordneten Kupplungselements betätigt wird.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Wirkelement direkt an dem Kupplungselement angebunden. Dadurch kann direkt eine axiale Kraft auf die mindestens eine Tilgermasse ausgeübt werden.

Als betätigende Kupplungselemente kann vorteilhafterweise ein elastisches Rückstellelement der Kupplungsanordnung, insbesondere eine Membranfeder und/oder eine Kupplungsbetätigungseinheit, insbesondere ein Ausrücker verwendet werden. Da diese Elemente axial beweglich und in der Nähe der Schwingungstilgervorrichtung anorden- bar sind, können diese leicht zum Betätigen der Einrückvorrichtung verwendet werden.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Schwingungstilgervorrichtung weiterhin einen Tilgermassenträger auf, an dem die Tilgermasse pendelnd gelagert ist.

Dadurch kann auf die Tilgermasse derart eingewirkt werden, dass sie von dem Wirkelement gegen den Tilgermassenträger gedrückt wird und dort zum Anliegen kommt.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Baueinheit weiterhin eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor auf, wobei vorzugsweise radial innerhalb des Rotors die Kupplungsanordnung und/oder die Schwingungstilgervorrichtung und/oder die Einschränkungsvorrichtung angeordnet sind. Die radial innerhalb des Rotors angeordnete Anordnung von Kupplungsvorrichtung, Schwingungstilger und/oder Einschränkungsvorrichtung hat den Vorteil, dass nur sehr wenig axialer Bauraum von der Baueinheit beansprucht wird.

Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Wirkelement gegenüber dem Rotor angefedert ausgebildet ist. Da der Rotor ein axial feststehendes, benachbart angeordnetes Element ist, kann durch die Anfederung am Rotor weiterhin axialer Bauraum gespart werden.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Rotor weiterhin einen sich nach radial innen erstreckenden Rotorfortsatz auf, der vorzugsweise auch als Abstützelement für mindestens ein Element der Kupplungsanordnung, insbesondere für ein elastisches Rückstellelement der Kupplungsanordnung dient. Zudem kann auch die Schwingungstilgervorrichtung insgesamt, insbesondere der Tilgermassenträger drehfest am Rotor und/oder am Rotorfortsatz angeordnet sein. Durch all diese Ausgestaltungen wird eine axial sehr schmalbauende Baueinheit bereitgestellt, die insbesondere bei Hybridantrieben einsetzbar ist.

Ein weiterer Aspekt vorliegender Erfindung betrifft eine Hybridantriebsstranganordnung mit einer Verbrennungsmaschine und einer parallel zu der Verbrennungsmaschine vorgesehenen elektrischen Maschine zur Übertragung eines Drehmoments von der Verbrennungsmaschine und/oder der elektrischen Maschine auf eine Abtriebseinheit, insbesondere ein Getriebe, wobei zwischen Verbrennungsmaschine und Abtriebseinheit eine Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist. Da wie oben bereits beschrieben, die Baueinheit wenig axialen Bauraum beansprucht, kann vorteilhafterweise der gesamte Bauraumbedarf für die Hybridantriebsstranganordnung verringert werden.

Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen definiert.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die gezeigten Ausführungsbei- spiele rein exemplarischer Natur und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen abhängigen Ansprüche definiert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Baueinheit;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Baueinheit;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Baueinheit; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Baueinheit.

Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine schematische Schnittansicht durch eine Baueinheit 1 , bei der eine Kupplungsanordnung 2 und ein Schwingungstilger 4 radial innerhalb eines Rotorträgers 6 einer nicht weiter dargestellten elektrischen Maschine angeordnet sind.

Die Kupplungsanordnung 2 umfasst eine Anpressplatte 20, die mittels einer Membranfeder 22 mit Kraft beaufschlagbar ist und dazu ausgelegt ist, eine Kupplungsscheibe 24 in Reibschluss mit einer Gegenreibfläche 26 zu bringen. Zum Öffnen der Kupplungsvorrichtung 2 wird die Membranfeder 22 mittels eines Kupplungsbetätigungsmechanismus 28, insbesondere eines Ausrückers betätigt. Dadurch werden die Anpressplatte 20 und die Gegenreibfläche 26 aus ihrem Reibschluss mit der Kupplungsscheibe 24 gebracht.

Da die Kupplungsscheibe 24 mit einer Abtriebswelle eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) dreh fest verbunden ist, bedeutet dies auch, dass bei geöffneter Kupplungsvorrichtung 2 ein Drehmoment nur noch von der elektrischen Maschine auf eine Getriebeeingangswelle 8 übertragen wird. Die Getriebeeingangswelle 8 steht über Wiederlager 10 und Befestigungseinrichtung 12 mit einem am Rotorträger 6 ausgebildeten Rotorfortsatz 14 in drehfester Verbindung. Des Weiteren zeigen die Fig. 1 bis 4 eine radial innerhalb des Rotors 6 angeordnete Schwingungstilgervorrichtung 4, die als Fliehkrafttilger ausgebildet ist. Dabei besteht der in den Figuren gestellte Fliehkrafttilger 4 aus einer Tilgermasse 40, die von zwei Tilgermassenträgern 42, 44 umgeben ist. Dabei können die Tilgermassenträger vorzugsweise drehfest am Rotorträger 6 und/oder am Rotorfortsatz 14 angeordnet sein.

Des Weiteren weisen die Fig. 1 bis 4 eine Einschränkungsvorrichtung 50 auf, die dazu ausgelegt ist, eine Bewegung der mindestens einen Tilgermasse 40 einzuschränken. Erfindungsgemäß wird dabei die Einschränkungsvorrichtung 50 mittels eines Elements der Kupplungsanordnung 2 betätigt.

Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das die Einschränkungsvorrichtung 50 betätigende Kupplungselement die Membranfeder 22, die an ihrem radial äußeren Bereich die Einschränkungsvorrichtung 50 kontaktiert. Beim Öffnen der Kupplungsvorrichtung 2 bewegt sich der Ausrücker 28 axial in Richtung Kupplungsscheibe 24 und drückt die Membranfederzungen 23 der Membranfeder 22 ebenfalls in Richtung Kupplungsscheibe 24. Dadurch bewegt sich der radial äußere Bereich der Membranfeder 22 in Richtung Tilger 4 und kann auf die Einschränkungsvorrichtung 50 einwirken.

In der vergrößerten Darstellungen A der Fig. 1 bis 4 sind detailliert die jeweiligen Einschränkungsvorrichtung 50 dargestellt.

In dem in Fig. 1 und in dem Teilabschnitt A der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Einschränkungsvorrichtung 50 als Wirkelement einen Anpressbolzen 52 auf. Dieser Anpressbolzen 52 erstreckt sich durch eine Öffnung 1 6 im Rotorfortsatz 14 in Richtung Schwingungstilger 4. Dabei besteht der Anpressbolzen 52 aus einem angefederten Element 54, das eine axiale Kraft auf die Tilgermasse 40 ausübt und diese zum Zwecke der Festklemmung gegen den Tilgermassenträger 44 drückt. Dabei ist das angefederte Element 54 innerhalb des Anpressbolzens 52 mittels einer Feder 56 federnd gelagert. Diese Feder 56 stellt somit eine axial elastische Komponente dar, die bewirkt, dass die Kraft auf die Tilgermasse 40 im Wesentlichen konstant bleibt, auch wenn sich der Membranfederweg aufgrund von Verschleiß leicht ändert.

Wie ebenfalls der Fig. 1 in der vergrößerten Darstellung A zu entnehmen ist, weist der Anpressbolzen 52 weiterhin ein Federelement 58 auf, das dazu ausgelegt ist, den Anpressbolzen 52 federnd am Rotorfortsatz 14 abzustützen. Diese federnde Abstützung bewirkt, dass der Anpressbolzen 52 in seine Ruhestellung zurückkehrt, wenn die Kupplungsvorrichtung nicht mehr betätigt wird. Dabei ist die Ruhestellung derart, dass der Anpressbolzen 52 die Beweglichkeit der Tilgermassen nicht einschränkt.

Fig. 2 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel, wobei die Einschränkungsvorrichtung 50 ein aus einem Elastomer gebildetes Wirkelement 60 aufweist. Analog zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ragt auch das Wirkelement 60 durch Öffnungen 1 6 im Rotorfortsatz 14 und ist axial mittels der Membranfeder 22 betätigbar. Da das Wirkelement 60 bereits als Elastomer ausgebildet ist, ist dadurch schon eine axiale elastische Ausbildung vorgegeben. Weiterhin zeigt das Wirkelement 60 an seinem der Membranfeder 22 zugeordneten Bereich elastisch ausgebildete Anformungen 62, die sich am Rotorfortsatz 14 abstützen und für eine Rückkehr des Wirkelements 60 in seine Ruheposition, d.h. die Position ohne Kraftbeaufschlagung auf die Tilgermasse 40, sorgen. Dies ist wiederum in der vergrößerten Darstellung A der Fig. 2 besonders gut zu sehen.

Zusätzlich zu dem federnd ausgebildeten Abschnitt 62 kann das als Elastomer ausgebildete Wirkelement 60, wie Fig. 3 zu entnehmen ist, weiterhin eine axiale Führung 64 aufweisen, die dafür sorgt, dass sich das Wirkelement 60 bei Betätigung nicht so sehr radial ausdehnen kann, dass es in der Öffnung 1 6 am Rotorfortsatz 14 festklemmt.

Alternativ zu den von der Membranfeder 22 betätigten Wirkelementen der Einschränkungsvorrichtung 50, kann auch ein anderes Element der Kupplungseinrichtung 2 zum Betätigen der Einschränkungsvorrichtung 50 verwendet werden. So zeigt beispielsweise das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 eine Einschränkungsvorrichtung 50, die über den Ausrücker 28 betätigbar ist. Dazu weist die Einschränkungsvorrichtung 50, wie der vergrößerten Ansicht A der Fig. 4 zu entnehmen ist, ein federndes Element, insbesondere eine Tellerfeder 70 auf, die sich an einem Abstützelement 72, das axial nicht verschiebbar am Ausrücker 28 angeordnet ist, abstützt. Bei axialer Bewegung des Ausrückers 28 drückt das Abstützelement 72 auf den radial inneren Rand des Federelements 70, insbesondere der Tellerfeder, so dass aufgrund der Ausgestaltung der Tellerfeder 70 sich der radial äußere Rand 74 der Tellerfeder 70 axial in Richtung Schwingungstilger 4 bewegt. Dazu ist die Tellerfeder 70 weiterhin an dem Rotorfortsatz 14 in einem Bereich 76 abgestützt.

Wird die Kupplung mittels des Ausrückers 28 betätigt, drückt auch der radial äußere Rand 74 der Tellerfeder 70 gegen die Tilgermasse 40 und diese damit gegen den Til- germassenträger 44, so dass auch in diesem Fall die Tilgermasse 40 in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt ist.

Alternativ könnte auch am Ausrücker 28 ein axial elastisches Element vorgesehen sein, dass eine axial in Richtung Motor ausgerichtete Kraft auf die Tilgermasse 40 ausübt und diese damit am motorseitigen Tilgermassenträger 42 oder direkt am Rotorfortsatz 14 festklemmt.

Neben den dargestellten Ausführungsbeispielen ist eine Vielzahl von Methoden zum Festklemmen der Tilgermassen denkbar. So können beispielsweise auch zwischen Membranfeder 22 und Schwingungstilger 4 Membranfedern, Tangentialblattfedern oder Tellerfedern zum Einsatz kommen. Ebenfalls ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Anordnung der Elemente eingeschränkt, insbesondere kann die axiale Anordnung zwischen Kupplungsanordnung, Schwingungstilgervorrichtung und Rotor sich von dem dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheiden. Weiterhin kann auch auf einen Rotorfortsatz 14, der als Abstützung für die Membranfeder 22, verzichtet werden und beispielsweise ein radialer Abschnitt des Rotorträgers verwendet werden.

Insgesamt wird durch das aktive Einwirken auf die Tilgermassen erreicht, dass auch bei einem Hybridantrieb mit zu erwartenden niedrigen Drehzahlen eine zuverlässige Blockierung der Tilgermassen bewirkt wird, so dass störende Geräusche vermieden werden. Neben den dargestellten Ausführungen ist es selbstverständlich auch möglich, die Kupplungsanordnung-Schwingungstilger-Kombination unabhängig von einem Rotor darzustellen.

Bezuqszeichen Baueinheit

Kupplungsanordnung

Schwingungstilger

Rotorträger

Getriebeeingangswelle

Wiederlager

Bolzen

Rotorträgerfortsatz

Öffnung im Rotorfortsatz

Anpressplatte

Membranfeder

Kupplungsscheibe

Gegenreibfläche

Ausrücker

Tilgermasse

Tilgermassenträger

Einschränkungsvorrichtung

Anpressbolzen

Kraftelement

Feder

Feder

Wirkelement aus Elastomer

federnder Bereich

Führung

Tellerfeder

Befestigungselement

radial äußerer Rand der Tellerfeder

Abstützung der Tellerfeder