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Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebsmodul/Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer, einen Stator sowie einen relativ zum Stator verdrehbaren Rotor aufweisenden, elektromotorischen Antriebseinheit, einer Trennkupplung sowie einer Anfahrkupplung, wobei die beiden Kupplungen um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert sind und jede der Kupplungen zumindest zwei in einer eingekuppelten Stellung der jeweiligen Kupplung drehfest miteinander verbundene Kupplungselemente aufweist.
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Gattungsgemäße Hybridantriebsmodule sind im weitesten Sinne aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So offenbart bspw. die
WO 2014/202068 A2 eine Antriebsstrangtopologie sowie eine Betätigungsvorrichtung hierfür.
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Die teilweise Funktion eines solchen Hybridantriebsmoduls, das auch als Hybridmodul bezeichnet ist, ist ebenfalls bereits bekannt und bspw. für automatisierte Getriebe umgesetzt. Das Hybridmodul erlaubt dabei vorzugsweise mittels einer Trennkupplung zeitweise, je nach Fahrstrategie, den Verbrennungsmotor komplett vom Antriebsstrang zu trennen. Die bekannten Hybridmodule haben jedoch häufig den Nachteil, dass sie relativ großbauend ausgestaltet sind. Insbesondere durch ihre Ausmaße in axialer Richtung sind diese Hybridmodule insbesondere bei Handschaltern sowie in automatisierten Handschaltgetrieben relativ schwierig oder gar nicht einsetzbar.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein Hybridmodul zur Verfügung zu stellen, das insbesondere auch in Antriebssträngen kompakterer Bauweise einbaubar sein soll.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektromotorische Antriebseinheit derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Kupplungselemente in Bezug auf die Drehachse (vorzugsweise in der eingekuppelten und/oder einer ausgekuppelten Stellung der jeweiligen Kupplung) radial innerhalb sowie axial zwischen zweier axialer Endbereiche des Stators angeordnet sind.
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Dank dieser Anordnung ist das Hybridantriebsmodul besonders kompakt ausgestaltet. Denn durch die beschränkte Breite/das beschränkte axiale Ausmaß der Kupplungen ist auch das Abmaß des Hybridantriebsmoduls unmittelbar durch das Abmaß der elektrischen Antriebseinheit abhängig, wobei diese wiederum individuell nach den Leistungsanforderungen des jeweiligen Antriebsstranges ausgewählt wird. Dadurch sind besonders kompakte Bauweisen von Hybridantriebsmodulen umsetzbar.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Demnach ist es vorteilhaft, wenn die Trennkupplung und/oder die Anfahrkupplung, vorzugsweise sowohl die Trennkupplung als auch die Anfahrkupplung jeweils, als Reibungskupplung/Reibkupplung ausgebildet sind/ist. Denn damit kann eine noch kompaktere Bauweise des Hybridantriebsmoduls umgesetzt werden.
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In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Trennkupplung und/oder die Anfahrkupplung, vorzugsweise sowohl die Trennkupplung als auch die Anfahrkupplung jeweils, als normal-geschlossene (normally closed) Kupplung ausgebildet sind/ist. Dadurch sind die beiden Kupplungen für einen Hybridantrieb besonders geeignet, wobei sie in ihrer geschlossenen/eingekuppelten Stellung jeweils drehfest mit einer Getriebeeingangswelle verbunden sind.
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Wenn ein erstes Kupplungselement der Trennkupplung als eine (erste) Kupplungsscheibe ausgebildet ist, die drehfest mit einem Drehschwingungsdämpfer, wie einem Zweimassenschwungrad, verbunden ist oder zumindest zur drehfesten Verbindung mit diesem Drehschwingungsdämpfer vorbereitet ist, ist das Hybridantriebsmodul gegenüber im Betrieb auftretenden Schwingungen entkoppelt. Der Drehschwingungsdämpfer/das Zweimassenschwungrad ist dann ebenfalls Bestandteil des Hybridmoduls in dieser Ausführung.
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Zweckmäßig ist es im Weiteren, wenn ein erstes Kupplungselement der Anfahrkupplung als eine (zweite) Kupplungsscheibe ausgebildet ist, die zur drehfesten Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle vorbereitet ist sowie in einem Betrieb des Hybridantriebsmoduls drehfest mit dieser Getriebeeingangswelle verbunden ist. Dadurch ist eine besonders direkte Verbindung der Anfahrkupplung mit einer Getriebeeingangswelle umgesetzt.
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Sind/Ist zudem ein zweites Kupplungselement der Trennkupplung und/oder ein zweites Kupplungselement der Anfahrkupplung mittels zumindest einer Blattfeder in axialer Richtung der Drehachse relativ zu einem rotorfesten Abstützbereich abgestützt, ist eine besonders kompakte Vorspannung der Kupplungen umgesetzt.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die zumindest eine Blattfeder, vorzugsweise mehrere in Form eines Blattfederpaketes übereinander gelegte Blattfedern, in einer axialen Richtung (der Drehachse) zwischen dem zweiten Kupplungselement und der Zentralplatte/dem rotorfesten Abstützbereich angeordnet ist. Dadurch ist das Hybridantriebsmodul noch kompakter ausgestaltet.
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Alternativ hierzu ist es auch zweckmäßig, wenn die die zumindest eine Blattfeder der Trennkupplung axial zwischen einem Kupplungsdeckel und einem Zuganker einer Betätigungseinrichtung der Trennkupplung angeordnet ist und/oder die zumindest eine Blattfeder der Anfahrkupplung axial zwischen dem zweiten Kupplungselement der Anfahrkupplung und dem Kupplungsdeckel angeordnet ist.
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Alternativ hierzu ist es auch dienlich, wenn die zumindest eine Blattfeder der Trennkupplung axial zwischen dem Kupplungsdeckel und dem zweiten Kupplungselement der Trennkupplung, auf einer dem Verbrennungsmotor zugewandten Seite des zweiten Kupplungselementes, angeordnet ist und/oder die zumindest eine Blattfeder der Anfahrkupplung zwischen dem zweiten Kupplungselement der Anfahrkupplung und dem Kupplungsdeckel auf einer dem Getriebe zugewandten Seite des zweiten Kupplungselementes angeordnet ist.
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Durch diese verschiedenen Blattfederanordnungen sind wiederum möglichst kompakte Bauweisen des Hybridmoduls umgesetzt.
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Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn der rotorfeste Abstützbereich mittels eines Stützlagers/Zentrallagers, das zur radialen und/oder axialen Lagerung an der Getriebeeingangswelle vorbereitet ist, gelagert ist. Dieses Stützlager ist dabei vorzugsweise als ein Schrägkugellager, alternativ auch als ein Doppelkugellager ausgebildet. Dadurch ist die jeweilige Kupplung über ein gemeinsames Lager besonders effektiv gelagert.
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Von Vorteil ist es auch, wenn das zweite Kupplungselement der Trennkupplung und/oder das zweite Kupplungselement der Anfahrkupplung als eine drehfest mit dem rotorfesten Abstützbereich verbundene Anpressplatte ausgestaltet sind/ist. Denn dadurch sind die Kupplungselemente wiederum besonders kompakt ausgeführt.
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Ist der rotorfeste Abstützbereich weiterhin als eine drehfest mit dem Rotor verbundene Zentralplatte ausgebildet, wobei die Trennkupplung und die Anfahrkupplung mit der Zentralplatte derart zusammenwirken, dass die Kupplungselemente der jeweiligen Kupplungen in der eingekuppelten Stellung (der jeweiligen Kupplung) drehfest mit der Zentralplatte verbunden sind, ist der Aufbau des Hybridmoduls weiter vereinfacht.
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In diesem Zusammenhang ist es auch dienlich, wenn auf die Trennkupplung eine eine Tellerfeder sowie einen die Anfahrkupplung in axialer Richtung der Drehachse überragenden Zuganker aufweisende Betätigungseinrichtung betätigend einwirkt. Auch die Anfahrkupplung ist dabei vorzugsweise mit einer eine Tellerfeder aufweisenden Betätigungseinrichtung zusammenwirkend. Dadurch ist die Betätigung der jeweiligen Kupplung besonders effektiv sowie bauraumschonend umsetzbar.
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Im Weiteren betrifft die Erfindung auch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, Lkw, Bus oder ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, mit einem Hybridantriebsmodul nach einer der zuvor genannten Ausführungsformen. Dadurch ist der gesamte Antriebsstrang besonders kompakt ausgeführt.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein hybridisierter Handschalter mit NC-Anfahr- und Trennkupplung sowie verschiedenartig positionierten Blattfederpaketen umgesetzt. Insbesondere ist das Hybridmodul mit Anfahr- und Trennkupplung für die Verwendung in einem hybridisierten Handschalter vorgeschlagen. Beide Kupplungen sind axial sowie radial innerhalb des Elektromotors angeordnet. Beide sind NC (normally closed) und können über Blattfedern bei Betätigung geöffnet werden. Auch sind unterschiedliche Anordnungen für die Position der Blattfedern vorgeschlagen.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls nach einem ersten Ausführungsbeispiel, in dem jeweils ein Blattfederpaket der Anfahrkupplung und der Trennkupplung in einer axialen Richtung zwischen der Zentralplatte und den als Anpressplatten ausgebildeten zweiten Kupplungselementen der Anfahr- bzw. Trennkupplung angeordnet ist,
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2 eine Längsschnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Hybridantriebsmodul nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, in dem die Blattfederpakete der jeweiligen Kupplungen an einer anderen Position angeordnet sind als in 1, wobei das Blattfederpaket der Anfahrkupplung nun axial zwischen dem zweiten Kupplungselement und einem Kupplungsdeckel/einem kupplungsdeckelfesten Abschnitt und das Blattfederpaket der Trennkupplung axial zwischen einem Zuganker/einem zugankerfesten Abschnitt und dem Kupplungsdeckel angeordnet sind,
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3 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls nach einem weiteren, dritten Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen wie das zweite Ausführungsbeispiel aus 2 aufgebaut ist, wobei die Zentralplatte nun jedoch nicht eines als Schrägkugellager ausgebildeten Stützlagers radial auf der Getriebeeingangswelle gelagert ist, sondern mittels eines als Doppelkugellager ausgebildeten Stützlagers, und
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4 eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls nach einem vierten Ausführungsbeispiel, in dem das Blattfederpaket der Trennkupplung nun zwischen einem kupplungsdeckelfesten Abschnitt sowie dem zweiten Kupplungselement auf dessen dem Getriebe im Betriebszustand abgewandten Seite angeordnet ist und das Blattfederpaket der Anfahrkupplung wiederum axial zwischen dem zweiten Kupplungselement der Anfahrkupplung und dem Kupplungsdeckel angeordnet ist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden, ohne den Erfindungsgedanken dabei zu verlassen.
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In 1 ist zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls 1 dargestellt, wobei die anderen Ausführungsbeispiele des Hybridantriebsmoduls 1 nach den 2 bis 4 im Wesentlichen gleich wie das erste Ausführungsbeispiel aufgebaut sind und funktionieren, weshalb nachfolgend nur auf die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen Ausführungsbeispielen eingegangen wird.
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Das Hybridantriebsmodul 1 in 1 ist im Betrieb, wie hier bereits dargestellt, in einem Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Dabei handelt es sich um einen hybriden Antriebsstrang, wobei zur Zuschaltung eines Elektromotors/einer elektrischen Antriebseinheit 3 bzw. eines Verbrennungsmotors/einer Verbrennungskraftmaschine, wie eines Dieselmotors oder eines Ottomotors, zum Getriebe die, wie nachfolgend näher erläutert, jeweilige Kupplung 6, 7 des Hybridantriebsmoduls 1 vorhanden ist. Insbesondere ist das Hybridantriebsmodul 1 Teil eines ein Handschaltgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe aufweisenden Antriebsstranges 2 ausgebildet, der hier im Bereich des Getriebes sowie der Verbrennungskraftmaschine der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellt ist.
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Die elektrische Antriebseinheit 3 des Hybridantriebsmoduls 1 ist auf übliche Weise als ein Elektromotor ausgebildet, weshalb die elektrische Antriebseinheit 3 auch als Elektromotor 3 nachfolgend bezeichnet ist. Neben einem Stator 4, der im Betrieb fest an einer Innenseite eines Kupplungs- und/oder Getriebegehäuses, welches hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, angebracht/befestigt ist, ist ein Rotor 5 vorhanden, der relativ zum Stator 4 verdrehbar gelagert ist. Dieser Rotor 5 ist in Abhängigkeit der elektrischen Bestromung des Stators 4 durch den Stator 4 in eine Drehrichtung rotatorisch antreibbar. Der Rotor 5 ist über einen rotorfesten Abstützbereich 20, der auch als Rotorträger 46 bezeichnet ist, sowie eine Zentralplatte 23 radial sowie axial relativ zu einer Getriebeeingangswelle 18 eines Getriebes gelagert.
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In dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Zentralplatte 23 mittels eines als Schrägkugellager ausgebildeten Stützlagers 29 radial sowie axial gesichert. Zu diesem Zwecke ist ein Lagerinnenring 30 des Stützlagers 29 auf einer Außenumfangsseite der Getriebeeingangswelle 18 einerseits mittels eines Absatzes 31 in der Getriebeeingangswelle 18, andererseits mittels einer Sicherungsscheibe 32 axialfest an der Getriebeeingangswelle 18 angebracht. Ein Lageraußenring 33 des Stützlagers 29 ist wiederum mittels einer weiteren Sicherungsscheibe 34 und einem Absatz 35 an der Innenseite/der radialen Innenseite der Zentralplatte 23 in Bezug auf die Drehachse 8 des Hybridantriebsmoduls 1 axial fixiert. Während der Lagerinnenring 30 mittels eines Presssitzes zugleich auf der Außenseite/Außenumfangsseite der Getriebeeingangswelle 18 aufgeschoben ist, geht auch der Lageaußenring 33 mit seiner Außenumfangsseite vorzugsweise einen Presssitz mit der radialen Innenseite der Zentralplatte 23 ein. Auf einer radialen Außenseite der Zentralplatte 23 ist dann der Rotor 5 drehfest auf dem mit der Zentralplatte 23 verbundenen Abstützbereich 20 aufgesetzt/befestigt.
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Im Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Hybridantriebsmodul 1 zwei Kupplungen 6, 7, wobei beide Kupplungen jeweils als „normally closed“/normal-geschlossene Reibungskupplung ausgebildet sind. Eine erste Kupplung 6 ist als Trennkupplung 6 bezeichnet und dient zur wahlweisen drehmomentübertragenden Verbindung eines Drehschwingungsdämpfers 16 des Hybridantriebmoduls 1 mit der Zentralplatte 23. Eine zweite Kupplung 7, die als Anfahrkupplung 7 bezeichnet ist, dient zur wahlweisen drehmomentübertragenden Verbindung der Zentralplatte 23 mit der Getriebeeingangswelle 18. In der dargestellten eingekuppelten Stellung der beiden Kupplungen 6, 7 sind deren Kupplungselemente 9, 11 bzw. 10, 12 drehfest miteinander verbunden.
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Ein erstes Kupplungselement 9 der Trennkupplung 6 ist als eine Kupplungsscheibe ausgebildet, die nachfolgend als erste Kupplungsscheibe 15 des Hybridantriebsmoduls 1 bezeichnet ist. Diese erste Kupplungsscheibe 15 ist auf übliche Weise wie eine Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung aufgebaut sowie ausgebildet und weist in einem mit zum reibkraftschlüssigen Kontakt mit der Zentralplatte 23 angeordneten radialen Bereich Reibbeläge auf. Zur drehfesten Verbindung mit einem Drehteil 36 des als Zweimassenschwungrad ausgebildeten Drehschwingungsdämpfers 16 ist an einer radialen Innenseite (in Bezug auf die Drehachse 8) eine Innenkerbverzahnung 37 an der ersten Kupplungsscheibe 15 angebracht. Diese Innenkerbverzahnung 37 greift drehfest in eine Außenkerbverzahnung 38 an dem Drehteil 36 an. Das Drehteil 36 des Drehschwingungsdämpfers 16 ist auf übliche Weise mittels mehrerer Federelemente 39 gegenüber einem Basisteil 40, das drehfest mit einer Ausgangswelle/der Kurbelwelle 41 der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, schwingungsgedämpft.
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Zur drehfesten Verbindung des ersten Kupplungselementes 9 der Trennkupplung 6 bzw. der ersten Kupplungsscheibe 15 mit der Zentralplatte 23 ist auf übliche Weise ein zweites Kupplungselement 11 der Trennkupplung 6 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Dieses zweite Kupplungselement 11 ist wiederum als eine Anpressplatte, nachfolgend als erste Anpressplatte 21 bezeichnet, ausgebildet. Die in axialer Richtung zwischen der Zentralplatte 23 und der ersten Anpressplatte 21 angeordneten Reibbeläge der ersten Kupplungsscheibe 15 sind in einer eingekuppelten Stellung der Trennkupplung 6 reibkraftschlüssig zwischen der ersten Anpressplatte 21 und der Zentralplatte 23 eingeklemmt, in einer ausgekuppelten Stellung der Trennkupplung 6 außer reibkraftschlüssigen Kontakt mit der Zentralplatte 23 sowie der ersten Anpressplatte 21 angeordnet.
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Zur Betätigung der Trennkupplung 6, d.h. zum axialen Verschieben des zweiten Kupplungselementes 11 der Trennkupplung 6 ist eine erste Betätigungseinrichtung 27 vorgesehen. Diese erste Betätigungseinrichtung 27 weist einen im Wesentlichen topfförmig ausgebildeten Zuganker 26 auf. Der Zuganker 26 erstreckt sich radial außerhalb der Anfahrkupplung 7 an dieser in axialer Richtung der Drehachse 8, von einem Bereich, in dem er an der ersten Anpressplatte 21 befestigt ist, zu einem Bereich der Zentralplatte 23, die der ersten Anpressplatte 21 abgewandt ist, vorbei. Die erste Betätigungseinrichtung 27 weist zudem eine Tellerfeder, nämlich eine erste Tellerfeder 24 auf, die einerseits an dem Zuganker 26, andererseits an einem in axialer Richtung rotorfest angebrachten Kupplungsdeckel 42 abgestützt ist. In Abhängigkeit der axialen Position eines ersten Ausrücklagers 43 der ersten Betätigungseinrichtung 27 ist durch das Verschwenken der ersten Tellerfeder 24 somit der Zuganker 26 und dadurch wiederum das zweite Kupplungselement 11 in seiner axialen Position relativ zur Zentralplatte 23 verschiebbar, um die eingekuppelte Stellung sowie die ausgekuppelte Stellung zu erreichen.
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Im Wesentlichen auf gleiche Weise ist die Anfahrkupplung 7 aufgebaut sowie funktionierend. Auch die Anfahrkupplung 7 ist, wie bereits erwähnt, als Reibungskupplung ausgeführt und weist folglich eine Kupplungsscheibe, nachfolgend als zweite Kupplungsscheibe 17 bezeichnet, in Form des ersten Kupplungselementes 10, sowie eine Anpressplatte, nachfolgend als zweite Anpressplatte 22 bezeichnet, in Form des zweiten Kupplungselementes 12, auf. Die zweite Kupplungsscheibe 17 ist wiederum mittels Reibbelägen ausgestattet, die in der dargestellten eingekuppelten Stellung reibkraftschlüssig mit der Zentralplatte 23, nämlich auf einer der ersten Kupplungsscheibe 15 abgewandten axialen Seite der Zentralplatte 23, verbunden sind. Die zweite Kupplungsscheibe 17 ist dabei koaxial zu der ersten Kupplungsscheibe 15/der ersten Kupplung/der Trennkupplung 6 angeordnet, so dass die Anfahrkupplung 7 koaxial zu der Trennkupplung 6 angeordnet ist und somit beide Kupplungen 6, 7 eine gemeinsame Drehachse 8 aufweisen.
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Die zweite Kupplungsscheibe 17 ist wiederum mittels einer an ihr ausgebildeten Innenkerbverzahnung 37 drehfest in eine Außenkerbverzahnung 38 an der Getriebeeingangswelle 18 eingerastet/eingeschoben. Die zweite Anpressplatte 22 ist axial verschiebbar sowie drehfest mit der Zentralplatte 23 verbunden. Zum Bewegen zwischen einer eingekuppelten sowie einer ausgekuppelten Stellung der Anfahrkupplung 7 ist auch in der Anfahrkupplung 7 eine Betätigungseinrichtung, nämlich eine zweite Betätigungseinrichtung 28 vorgesehen. Diese zweite Betätigungseinrichtung 28 weist in dieser Ausführungsform ein zweites Ausrücklager 44 auf, das mit einer zweiten Tellerfeder 25 zusammenwirkt. Die zweite Tellerfeder 25 ist einerseits direkt an der zweiten Anpressplatte 22, andererseits wiederum an einem kupplungsdeckelfesten Schwenklagerbereich 45 abgestützt.
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Erfindungsgemäß sind die beiden Trennkupplungen 6, 7 relativ zu der elektrischen Antriebseinheit 3 derart angeordnet und die elektrische Antriebseinheit 3 derart ausgestaltet, dass sowohl das erste Kupplungselement 9 und das zweite Kupplungselement 11 der Trennkupplung 6, als auch das erste Kupplungselement 10 und das zweite Kupplungselement 12 der Anfahrkupplung 7 sowohl vollständig radial als auch vollständig axial (in Bezug auf die Drehachse 8) zwischen zwei Endbereichen 13, 14 des Stators 4 angeordnet sind. Der erste Endbereich 13 des Stators 4 ist dabei als eine im Betrieb dem Verbrennungsmotor/dem Zweimassenschwungrad/dem Drehschwingungsdämpfer 16 zugewandte axiale Stirnseite und der zweite Endbereich 14 des Stators 4 als eine dem Getriebe im Betrieb zugewandte axiale Stirnseite ausgebildet.
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Um das ausreichend große Lüftspiel des jeweiligen zweiten Kupplungselementes 11, 12 in der ausgekuppelten Stellung zu gewährleisten, ist zwischen der Zentralplatte 23/einem zentralplattenfesten Abschnitt sowie dem jeweiligen zweiten Kupplungselement 11 oder 12 jeweils zumindest ein, mehrere Blattfedern aufweisenden Blattfederpaket 19 wirkend. In dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist ein (erstes) Blattfederpaket 19 mit einem (ersten) Ende an einer der ersten Anpressplatte 21 zugewandten Seite der Zentralplatte 23 abgestützt und mit einem weiteren (zweiten) Ende an einer der Zentralplatte 23 zugewandten Seite der Anpressplatte 21 abgestützt. Ein weiteres (zweites) Blattfederpaket 19 ist mit einem (ersten) Ende an einer der zweiten Anpressplatte 21 zugewandten Seite der Zentralplatte 23 sowie mit einem weiteren (zweiten) Ende an einer der Zentralplatte 23 zugewandten Seite der zweiten Anpressplatte 22 abgestützt.
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Gemäß den 2 und 4 sind diese Blattfederpakete 19 auch etwas anders anordenbar. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 2, unterscheidet sich diese Anordnung etwas von dem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei weist einerseits der Zuganker 26 axial benachbart zu dem Rotor 5 einen sich radial nach außen erstreckenden zugankerfesten Abschnitt in Form eines ersten Vorsprungs 47 auf, an dem ein (zweites) Ende des (ersten) Blattfederpakets 19 der Trennkupplung 6, an einer dem Getriebe im Betriebszustand abgewandten Seite abgestützt ist. Zum anderen weist auch der Kupplungsdeckel 42 einen sich radial nach außen erstreckenden kupplungsdeckelfesten Abschnitt in Form eines zweiten Vorsprungs 48 auf, an dem ein (erstes) Ende des Blattfederpakets 19 der Trennkupplung 6, an einer dem Getriebe im Betriebszustand zugewandten Seite abgestützt ist. Die beiden Vorsprünge 47, 48 sind gemeinsam auf einer dem Getriebe zugewandten axialen Seite des Stators 4 benachbart angeordnet. Das (zweite) Blattfederpaket 19 der Anfahrkupplung 7 ist wiederum mit einem (zweiten) Ende an einer dem Verbrennungsmotor im Betriebszustand zugewandten Seite des Kupplungsdeckels 42 und mit einem (ersten) Ende an einer dem Getriebe im Betriebszustand zugewandten Seite der zweiten Anpressplatte 22 abgestützt.
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Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach 4 ist es jedoch auch möglich, den Kupplungsdeckel 42 derart auszuformen, dass das (erste) Blattfederpaket 19 der Trennkupplung 6 im Vergleich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel auf einer dem Getriebe abgewandten Seite des Rotors 5 angeordnet ist. Dann ist das (erste) Blattfederpaket 19 der Trennkupplung 6 wiederum zwischen einem radialen Abschnitt des Kupplungsdeckels 42 und der Anpressplatte 21 abgestützt ist.
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Wie weiterhin in Verbindung mit 3 auch besonders gut zu erkennen ist, ist das Stützlager 29 gegenüber den Ausführungsbeispielen aus den 1, 2 sowie 4, alternativ zu der Ausbildung als Schrägkugellager, als Doppelkugellager/Doppelrillenkugellager ausgebildet. Dadurch ist eine besonders stabile Abstützung umgesetzt.
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In anderen Worten ausgedrückt ist somit bei der vorliegende Erfindung die Anordnung des Hybridmoduls 1 so gewählt, dass die Trennkupplung 6 zusammen mit der Anfahrkupplung 7, dem E-Motor 3 und dem Ausrücksystem (erste und zweite Betätigungseinrichtung 27, 28) in der Getriebe- bzw. Kupplungsglocke integriert sind und auf der Getriebeeingangswelle 18 gelagert sind. Diese Anordnung bietet Vorteile bezüglich Montage und Einfachheit des Aufbaues. Der Stator 4 ist in der Getriebe- bzw. Kupplungsglocke integriert. Der Rotor 5 ist mit den Anfahr- und Trennkupplung 6, 7 als eine Einheit zusammen montiert. Diese Einheit ist dann ist auf die Getriebeeingangswelle 18 aufgeschoben und mit einem Sicherungsring 32 an der Welle 18 axial gesichert.
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Die Trennkupplung 6 und die Anfahrkupplung 7 sind so angeordnet, dass die Zentralplatte 23 als gemeinsame Gegenplatte für die Übertragung des Drehmoments von dem Verbrennungsmotor genutzt wird, was einen Vorteil bezüglich des axialen Bauraums mit sich bringt. Die Trennkupplung 6 ist auf der Verbrennungsmotorseite und die Anfahrkupplung 7 auf der Getriebeseite angeordnet. Beide Kupplungen 6, 7 sind als normally closed ausgeführt.
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Die Trennkupplung 6 verfügt über eine Kupplungsscheibe 15 mit Reibelemente/Reibbelägen, Anpressplatte 21, Zuganker 26 und Tellerfeder 24. Die Kupplungsscheibe 15 der Trennkupplung 6 ist drehmomentübertragend mit dem Schwungrad bzw. Zweimassenschwungrad 16 verbunden. Für die Übertragung des Drehmoments wird mittels einer Tellerfeder 24 der Trennkupplung 6 eine Anpresskraft, die über den Zuganker 26 und die Anpressplatte 21 auf die Kupplungsscheibe 15 eingeleitet wird, erzeugt. Dabei ist die Tellerfeder 24 der Trennkupplung 6 so angeordnet, dass sich die Tellerfeder 24 einmal am Deckel (Kupplungsdeckel 42), der mit dem Rotorträger 46 fest verbunden ist, und am Zuganker 26, der axial verschiebbar ist, abstützt und eine Kraft auf den Zuganker 26 ausübt. Die Abstützung der Anpresskraft für die Trennkupplung 6 passiert auf der Zentralplatte 23. Der Zuganker 26 und die Anpressplatte 21 sind miteinander axial- und verdrehgesichert. Das Drehmoment von der Anpressplatte 21 wird mittels der Blattfedern in Form von Blattfederpaketen 19 auf die Zentralplatte 23 übertragen. Im Elektromodus wird die Trennkupplung 6 mittels eines Aktors, der auf der Getriebeseite sitzt, geöffnet. Dabei stützt sich die Tellerfeder 24 der Trennkupplung 6 am Deckel 42 ab und die Anpressplatte 21 der Trennkupplung 6 wird mittels der Blattfeder 19 von der Kupplungsscheibe 15 der Trennkupplung 6 gelüftet.
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Die Anfahrkupplung 7 verfügt über eine Kupplungsscheibe 17 mit Reibelementen/Reibbelägen, Anpressplatte 22 und eine Tellerfeder 25. Die Kupplungsscheibe 17 der Anfahrkupplung 7 ist drehmomentübertragend mit der Getriebeeingangswelle 18 verbunden. Für die Übertragung des Drehmoments wird mittels einer Tellerfeder 25 der Anfahrkupplung 7 eine Anpresskraft, die über die Anpressplatte 22 auf die Kupplungsscheibe 17 eingeleitet wird, erzeugt. Dabei ist die Tellerfeder 25 der Anfahrkupplung 7 so angeordnet, dass sich die Tellerfeder 25 einmal am Deckel 42, der mit dem Rotorträger 46 fest verbunden ist, und an der Anpressplatte 22 abstützt und eine Kraft auf die Anpressplatte 22 der Anfahrkupplung 7 ausübt. Die Abstützung der Anpresskraft für die Anfahrkupplung 7 passiert auf der Zentralplatte 23. Das Drehmoment von der Anpressplatte 22 der Anfahrkupplung 7 wird mittels der Blattfeder in Form eines Blattfederpaketes 19 auf die Zentralplatte 23 übertragen. Dabei ist es möglich, die Blattfedern 19 der Trenn- und der Anfahrkupplung 6, 7 zwischen den Anpressplatten 21, 22 und der Zentralplatte 23 anzuordnen. Auch ist es möglich die Blattfedern 19 der Trennkupplung 6 zwischen dem Deckel 42 und dem Zuganker 26 und die Blattfedern 19 der Anfahrkupplung 7 zwischen der Anpressplatte 22 der Anfahrkupplung 7 und dem Deckel 42 auf der Getriebeseite anzuordnen. Außerdem ist es möglich die Blattfedern 19 der Trennkupplung 6 zwischen dem Deckel 42 und der Anpressplatte 21 der Trennkupplung 6 auf der Verbrennungsmotorseite anzuordnen und die Blattfedern 19 der Anfahrkupplung 7 zwischen der Anpressplatte 22 der Anfahrkupplung 7 und dem Deckel 42 auf der Getriebeseite anzuordnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hybridantriebsmodul
- 2
- Antriebsstrang
- 3
- Antriebseinheit
- 4
- Stator
- 5
- Rotor
- 6
- Trennkupplung
- 7
- Anfahrkupplung
- 8
- Drehachse
- 9
- erstes Kupplungselement der Trennkupplung
- 10
- erstes Kupplungselement der Anfahrkupplung
- 11
- zweites Kupplungselement der Trennkupplung
- 12
- zweites Kupplungselement der Anfahrkupplung
- 13
- erster Endbereich
- 14
- zweiter Endbereich
- 15
- erste Kupplungsscheibe
- 16
- Drehschwingungsdämpfer
- 17
- zweite Kupplungsscheibe
- 18
- Getriebeeingangswelle
- 19
- Blattfederpaket
- 20
- rotorfester Abstützbereich
- 21
- erste Anpressplatte
- 22
- zweite Anpressplatte
- 23
- Zentralplatte
- 24
- erste Tellerfeder
- 25
- zweite Tellerfeder
- 26
- Zuganker
- 27
- erste Betätigungseinrichtung
- 28
- zweite Betätigungseinrichtung
- 29
- Stützlager
- 30
- Lagerinnenring
- 31
- Absatz
- 32
- Sicherungsscheibe
- 33
- Lageraußenring
- 34
- Sicherungsscheibe
- 35
- Absatz
- 36
- Drehteil
- 37
- Innenkerbverzahnung
- 38
- Außenkerbverzahnung
- 39
- Federelement
- 40
- Basisteil
- 41
- Kurbelwelle
- 42
- Kupplungsdeckel
- 43
- erstes Ausrücklager
- 44
- zweites Ausrücklager
- 45
- Schwenklagerbereich
- 46
- Rotorträger
- 47
- erster Vorsprung
- 48
- zweiter Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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