DE102018208154B3 - Storage for a hybrid module - Google Patents

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Wolfgang Grosspietsch
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul, bei dem Drehmomentwandler (5), Rotor (2.2), Kupplung (11) und Eingangswelle (3) gemeinsam in axialer Richtung gelagert sind, dass die gemeinsame axiale Lagerung über ein erstes Axiallager (7.1) und ein zweites Axiallager (7.2) erfolgt, und dass das erste Axiallager (7.1) durch ein erstes Federelement (8.1) oder das zweite Axiallager (7.2) durch ein zweites Federelement (8.2) in axialer Richtung beweglich ausgeführt sowie mit einer Vorlast beaufschlagt ist, sowie einen Antriebsstrang mit einem derartigen Hybridmodul.The present invention relates to a hybrid module in which torque converter (5), rotor (2.2), clutch (11) and input shaft (3) are mounted together in the axial direction, that the common axial bearing via a first thrust bearing (7.1) and a second Axial bearing (7.2) takes place, and that the first thrust bearing (7.1) by a first spring element (8.1) or the second thrust bearing (7.2) by a second spring element (8.2) is designed to be movable in the axial direction and loaded with a preload, and a drive train with such a hybrid module.

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung in einem Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug, wobei das Hybridmodul zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet ist und eine elektrische Maschine aufweist.The invention relates to the storage in a hybrid drive module for a motor vehicle, wherein the hybrid module is arranged between an internal combustion engine and a transmission and has an electrical machine.

Im Stand der Technik sind verschiedene Bauformen von Hybridmodulen bekannt. Hierbei sind die bewegten Teile wie Eingangswelle oder Rotorträger am ruhenden Gehäuse abgestützt. Beispielsweise sind in EP 1 736 345 A1 verschiedene Varianten gezeigt, wie die Bauteile durch Kugellager am Gehäuse gelagert werden können. In DE 10 2013 006 858 A1 wird eine gesonderte Lagerung des Rotors der elektrischen Maschine gezeigt, wobei dieser über gegeneinander verspannte Schrägkugellager erfolgt.
Nachteilig am Stand der Technik ist der benötigte Bauraum, die aufwendige Gehäusefertigung sowie insbesondere der Montageaufwand, da aufgrund der Kugellager hohe Montagekräfte auftreten, welche durch magnetische Kräfte in der elektrischen Maschine erhöht werden.Various types of hybrid modules are known in the prior art. Here, the moving parts such as input shaft or rotor carrier are supported on the stationary housing. For example, in EP 1 736 345 A1 various variants shown how the components can be stored by ball bearings on the housing. In DE 10 2013 006 858 A1 a separate storage of the rotor of the electric machine is shown, wherein this takes place over mutually braced angular contact ball bearings.
A disadvantage of the prior art is the required installation space, the complex housing production and in particular the assembly effort, since due to the ball bearings high assembly forces occur, which are increased by magnetic forces in the electric machine.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Hybridmodul bereitzustellen, welches eine zuverlässige Lagerung aufweist sowie einfach herzustellen und zu montieren ist.The object of the invention is therefore to provide a hybrid module, which has a reliable storage and is easy to manufacture and assemble.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.The object is solved by the features of the independent claim. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims, the description and from the figures.

Erfindungsgemäß ist ein Hybridmodul umfassend eine Eingangswelle, welche mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, ein Gehäuse, eine Kupplung, eine elektrische Maschine, welche einen Rotor und einen mit dem Gehäuse verbundenen Stator aufweist, einen Drehmomentwandler, welcher ein mit einer Zentralnabe verbundenes Wandlergehäuse und eine Turbinennabe aufweist, und eine Abtriebswelle, wobei der Rotor der elektrischen Maschine mit der Zentralnabe oder dem Wandlergehäuse verbunden ist, wobei die Turbinennabe drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist, und wobei die Kupplung zwischen der Eingangswelle und dem Drehmomentwandler angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Drehmomentwandler, Rotor, Kupplung und Eingangswelle gemeinsam in axialer Richtung gelagert sind, dass die gemeinsame axiale Lagerung über ein erstes Axiallager und ein zweites Axiallager erfolgt, und dass das erste Axiallager durch ein erstes Federelement oder das zweite Axiallager durch ein zweites Federelement in axialer Richtung beweglich ausgeführt sowie mit einer Vorlast beaufschlagt ist.According to the invention, a hybrid module comprising an input shaft connected to an internal combustion engine, a housing, a clutch, an electric machine having a rotor and a stator connected to the housing, a torque converter having a converter housing connected to a central hub and a turbine hub and an output shaft, wherein the rotor of the electric machine is connected to the central hub or the converter housing, wherein the turbine hub is non-rotatably connected to the output shaft, and wherein the clutch between the input shaft and the torque converter is arranged, characterized in that torque converter, Rotor, clutch and input shaft are mounted together in the axial direction, that the common axial bearing via a first thrust bearing and a second thrust bearing, and that the first thrust bearing by a first spring element or the second thrust bearing by a second spring element designed to be movable in the axial direction and acted upon by a preload.

Bei einem Hybridmodul werden zwei unterschiedliche Antriebsquellen für eine Anwendung verwendet, wobei diese alternativ oder kumulativ betrieben werden können. Eine verbreitete Kombination ist ein Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine. Das Hybridmodul führt hierbei den oder die Kraftflüsse an den folgenden Verbraucher, wie beispielsweise einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, weiter.In a hybrid module, two different drive sources are used for an application, which can be operated alternatively or cumulatively. A common combination is an internal combustion engine and an electric machine. The hybrid module in this case leads the one or more power flows to the following consumer, such as a drive train of a vehicle on.

Um eine Krafteinleitung vom Verbrennungsmotor zu ermöglichen, weist das Hybridmodul eine Eingangswelle auf, welche mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Durch die Eingangswelle kann eine Drehbewegung an eine Kupplung weitergegeben werden. Die Kupplung hat die Aufgabe, den Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang abzukoppeln, wenn der Verbrennungsmotor abgeschalten ist, um Verluste zu vermeiden.In order to enable an introduction of force from the internal combustion engine, the hybrid module has an input shaft, which is connected to the internal combustion engine. Through the input shaft, a rotary motion can be passed to a clutch. The clutch has the task of decoupling the engine from the drive train when the engine is turned off to avoid losses.

Die Kupplung ist ebenso wie eine elektrische Maschine in einem Gehäuse angeordnet, wobei der Stator der elektrischen Maschine mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Rotor der elektrischen Maschine ist als weitere Antriebsquelle im Kraftfluss nach der Kupplung angeordnet und mit der Eingangsseite eines Drehmomentwandlers verbunden. Die Verbindung mit dem Drehmomentwandler erfolgt über das Wandlergehäuse und der Rotor kann entweder direkt mit diesem verbunden oder an einer mit diesem verbundenen Zentralnabe vorgesehen werden, wobei auch Ausführungsformen eingeschlossen sind, bei denen der Rotor über einen Rotorträger mit der Zentralnabe oder dem Wandlergehäuse verbunden ist.The clutch is as well as an electric machine arranged in a housing, wherein the stator of the electric machine is connected to the housing. The rotor of the electric machine is arranged as a further drive source in the power flow after the clutch and connected to the input side of a torque converter. The connection with the torque converter via the converter housing and the rotor can either be connected directly to this or provided on a central hub connected to this, including embodiments are included, in which the rotor is connected via a rotor carrier with the central hub or the converter housing.

Die Ausgangsseite des Drehmomentwandlers wird von einer Turbinennabe gebildet, welche mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist. Über die Abtriebswelle ist das Hybridmodul mit dem weiteren Antriebsstrang, wie einem Getriebe, insbesondere einem Automatikgetriebe, verbunden.The output side of the torque converter is formed by a turbine hub, which is rotatably connected to the output shaft. About the output shaft, the hybrid module with the other drive train, such as a transmission, in particular an automatic transmission connected.

Eine Lagerung für Drehmomentwandler, Rotor, Kupplung und Eingangswelle erfolgt in axialer Richtung gemeinsam über ein erstes Axiallager und ein zweites Axiallager. Gegenüber einer jeweils einzelnen Lagerung der Bauteile, kann so die Teilezahl verringert sowie Bauraum eingespart werden. Aufgrund von Fertigungstoleranzen kann die axiale Erstreckung der einzelnen Bauteile in einem gewissen Bereich liegen, wobei sich diese Abweichungen vom Sollmaß durch den Zusammenbau ausgleichen oder aber auch aufsummieren können. Zumindest das erste Axiallager oder das zweite Axiallager ist daher durch ein erstes Federelement beziehungsweise durch ein zweites Federelement in axialer Richtung beweglich ausgeführt, wobei das erste oder zweite Federelement beispielsweise als Tellerfeder, Wellenfeder, Spiralfeder oder Elastomerblock ausgeführt sein kann und zwischen Axiallager und Gehäuse und/oder zwischen Axiallager und zu lagerndem Bauteil angeordnet ist. Neben dem Toleranzausgleich ist gleichzeitig die axiale Lagerung durch das zumindest eine Federelement mit einer Vorlast beaufschlagt, wodurch die Axiallager sicher positioniert sind und ein Abheben, zum Beispiel durch während des Betriebs auftretende Kräfte vermieden wird.A bearing for torque converter, rotor, clutch and input shaft takes place in the axial direction together via a first thrust bearing and a second thrust bearing. Compared to each individual storage of components, so the number of parts can be reduced and space can be saved. Due to manufacturing tolerances, the axial extent of the individual components can be within a certain range, whereby these deviations from the nominal dimension can be compensated by the assembly or else can add up. At least the first thrust bearing or the second thrust bearing is therefore designed to be movable in the axial direction by a first spring element or by a second spring element, wherein the first or second spring element may be designed as a plate spring, wave spring, coil spring or elastomer block and between thrust bearing and housing and / or or between thrust bearing and to be stored component is arranged. In addition to the tolerance compensation is at the same time the axial bearing is acted upon by the at least one spring element with a preload, whereby the thrust bearings are securely positioned and lifting, for example, by forces occurring during operation is avoided.

Neben reinen Axiallagern sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen das erste und/oder das zweite Axiallager auch Lagerkräfte in anderen Richtungen aufnehmen kann, wie beispielsweise Schrägkugellager, Rillenkugellager, Kegelrollenlager oder dergleichen. Hierdurch kann eventuell die Anzahl der Bauteile verringert werden. Im Falle von Wälzlagern, die beidseitige Axialkräfte aufnehmen können, kann das erste und zweite Axiallager auch durch ein einzelnes Lager erfolgen.In addition to pure thrust bearings and embodiments are possible in which the first and / or the second thrust bearing can also absorb bearing forces in other directions, such as angular contact ball bearings, deep groove ball bearings, tapered roller bearings or the like. This may possibly reduce the number of components. In the case of rolling bearings that can accommodate bilateral axial forces, the first and second thrust bearing can also be done by a single bearing.

Ausführungsformen eines Hybridmoduls sind dadurch gekennzeichnet, dass das erste Axiallager durch ein erstes Federelement und das zweite Axiallager durch ein zweites Federelement in axialer Richtung beweglich ausgeführt sowie mit einer Vorlast beaufschlagt sind. Durch Ausführungsformen, bei denen beide Axiallager durch Federelemente abgestützt sind, lässt sich einfach ein benötigter Federweg erreichen, da dieser entsprechend auf die beiden Federelemente aufgeteilt wird. Gleichzeitig können die Bauteile im Gehäuse hierdurch besser zentriert werden und es wird eine gewisse Dämpfung von plötzlich auftretenden Kräften während des Betriebs in beide axiale Richtungen erzielt.Embodiments of a hybrid module are characterized in that the first thrust bearing are designed to be movable in the axial direction by a first spring element and the second thrust bearing by a second spring element and are subjected to a preload. By embodiments in which both thrust bearings are supported by spring elements, it is easy to achieve a required spring travel, since this is divided according to the two spring elements. At the same time, the components in the housing can thereby be better centered and it is achieved a certain damping of sudden forces during operation in both axial directions.

Hybridmodule gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Axiallager zwischen Eingangswelle und Zentralnabe vorgesehen ist. Im Kraftfluss entlang der gemeinsam gelagerten Bauteile ist auch die Kupplung vorhanden. Bei geschlossener Kupplung können hierüber auch axiale Kräfte übertragen werden. Um jedoch axiale Kräfte auch bei geöffneter Kupplung, vorzugsweise unabhängig von der Kupplungsbetätigung, übertragen zu können, wird zwischen mit der Eingangsseite beziehungsweise der Ausgangsseite verbundene Bauteile, insbesondere der Eingangswelle und der Zentralnabe, ein drittes Axiallager vorgesehen. Prinzipiell können die Bauteile auch direkt aneinander liegen, was jedoch zu einem erhöhten Verschleiß bedingt durch die während des Betriebs, genauer bei getrennter Kupplung oder während der Betätigung, auftretenden Relativbewegung führen würde.Hybrid modules according to embodiments are characterized in that a third thrust bearing is provided between the input shaft and the central hub. In the power flow along the jointly stored components and the coupling is present. When the clutch is closed, axial forces can also be transmitted. However, in order to be able to transmit axial forces even when the clutch is open, preferably independently of the clutch actuation, a third thrust bearing is provided between components connected to the input side or the output side, in particular the input shaft and the central hub. In principle, the components can also lie directly against one another, which would, however, lead to increased wear due to the relative movement occurring during operation, more precisely in the case of separate coupling or during actuation.

Ausführungsformen eines Hybridmoduls sind dadurch gekennzeichnet, dass das erste Axiallager zwischen dem Wandlergehäuse und dem Gehäuse angeordnet ist. Für eine möglichst breite Lagerbasis und die Vermeidung von Zugspannungen in den Bauteilen ist das erste Axiallager zwischen Wandlergehäuse und Gehäuse angeordnet, vorzugweise auf der dem im Antriebsstrang folgenden Getriebe zugewandten Seite.Embodiments of a hybrid module are characterized in that the first thrust bearing is arranged between the converter housing and the housing. For a broadest possible bearing base and the avoidance of tensile stresses in the components, the first thrust bearing between the converter housing and housing is arranged, preferably on the side facing the drive train in the transmission side.

Ausführungsformen eines Hybridmoduls sind dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Axiallager zwischen der Eingangswelle und dem Gehäuse angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, wird hierdurch eine große Lagerbasis erzielt und Zugkräfte vermieden. Weiter wird hierdurch das zweite Axiallager als eines der letzten Bauteile montiert, weshalb gegebenenfalls noch leicht Anpassungen vorgenommen werden können, um beispielsweise ein zweites Federelement entsprechend der tatsächlich benötigten Vorlast beziehungsweise benötigten Federweg aufgrund der aufsummierten Toleranzen in axialer Richtung auszuwählen.Embodiments of a hybrid module are characterized in that the second thrust bearing is arranged between the input shaft and the housing. As already mentioned, this achieves a large bearing base and avoids tensile forces. Furthermore, as a result, the second thrust bearing is mounted as one of the last components, which is why slight adjustments can still be made, for example, to select a second spring element according to the actually required preload or required travel due to the summed tolerances in the axial direction.

Hybridmodule gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallager als axiale Wälzlager ausgebildet sind. Hierbei können insbesondere AxialKugellager, Axial-Zylinderrollenlager oder Axial-Pendelkugellager verwendet werden.Hybrid modules according to embodiments are characterized in that the thrust bearings are designed as axial rolling bearings. In particular, axial ball bearings, axial cylindrical roller bearings or axial spherical roller bearings can be used.

Ausführungsformen eines Hybridmoduls sind dadurch gekennzeichnet, dass für eine Lagerung in radialer Richtung mindestens ein Radiallager vorgesehen ist. Neben axialen Kräften treten auch radiale Kräfte auf, welche über entsprechende Radiallager aufgenommen werden. Die Radiallager sind insbesondere zwischen Eingangswelle und Gehäuse und/oder Wandlergehäuse und Gehäuse angeordnet. Bevorzugt im Bereich der Axiallager, um einen breite Lagerbasis sowie einen gleichmäßigen Kraftfluss zu erreichen.Embodiments of a hybrid module are characterized in that for storage in the radial direction at least one radial bearing is provided. In addition to axial forces, radial forces also occur which are absorbed by corresponding radial bearings. The radial bearings are arranged in particular between the input shaft and housing and / or converter housing and housing. Preferably in the area of the thrust bearings in order to achieve a broad bearing base and a uniform flow of force.

Bevorzugte Ausführungsformen eines Hybridmodul sind dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Radiallager als Nadellager oder Rollenlager ausgeführt ist. Da Axialkräfte durch die Axiallager aufgenommen werden, bieten sich für die Radiallager insbesondere Nadellager und Rollenlager an, wodurch die Radialkräfte bei relativ kleinem Bauraum effektiv aufgenommen werden können.
Aufgrund der federbelasteten Lagerung über die beiden Axiallager können die Radiallager mit Lagerluft vorgesehen werden, wodurch die Montage vereinfacht wird und der Kraftverlust verringert werden kann.Preferred embodiments of a hybrid module are characterized in that the at least one radial bearing is designed as a needle bearing or roller bearing. Since axial forces are absorbed by the thrust bearings, needle roller bearings and roller bearings are particularly suitable for the radial bearings, as a result of which the radial forces can be effectively absorbed in a relatively small installation space.
Due to the spring-loaded bearing over the two thrust bearings, the radial bearings can be provided with bearing clearance, whereby the assembly is simplified and the loss of power can be reduced.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug gekennzeichnet durch ein Hybridmodul gemäß den obigen Ausführungsformen.Another aspect of the invention is a powertrain for a vehicle characterized by a hybrid module according to the above embodiments.

Die Ausführungsformen sind nicht auf die obigen Beispiele beschränkt und können durch weitere entsprechende Ausbildungen erreicht werden. Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.The embodiments are not limited to the above examples and can be achieved by further corresponding embodiments. The features of the embodiments can be combined as desired.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

  • 1 zeigt einen schematischen Schnitt eines Hybridmoduls.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht eines Hybridmoduls in einem weiteren Ausführungsbeispiel
In the following the invention will be explained in more detail with reference to schematic figures. Same or similar elements are designated by the same reference numerals. The figures show in detail:
  • 1 shows a schematic section of a hybrid module.
  • 2 shows an enlarged detail view of a hybrid module in another embodiment

1 zeigt ein Hybridmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer schematischen Schnittdarstellung, bei der eine Hälfe aufgrund von Symmetrien um die Drehachse (A) weggelassen wurde. Das Hybridmodul umfasst ein Gehäuse (1), innerhalb dem eine elektrische Maschine (2) mit einem gegenüber dem Gehäuse (1) drehfesten Stator (2.1) und einem drehbaren Rotor (2.2) angeordnet ist. Der Rotor (2.2) der elektrischen Maschine (2) ist mit dem Wandlergehäuse (5.1) sowie mit einem Rotorträger, welcher ebenfalls am Wandlergehäuse (5.1) angebunden ist, fest verbunden. 1 shows a hybrid module according to an embodiment in a schematic sectional view, in which one half due to symmetries about the axis of rotation ( A ) was omitted. The hybrid module comprises a housing ( 1 ) within which an electric machine ( 2 ) with a relative to the housing ( 1 ) non-rotatable stator ( 2.1 ) and a rotatable rotor ( 2.2 ) is arranged. The rotor ( 2.2 ) of the electric machine ( 2 ) is connected to the converter housing ( 5.1 ) and with a rotor carrier, which also on the converter housing ( 5.1 ), is firmly connected.

Auf der Eingangswelle (3) ist an Schwingungsdämpfer (12) vorgesehen, welcher mit einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor verbunden ist. Durch den Schwingungsdämpfer (12) werden eventuelle Torsionsschwingungen reduziert, um dem Hybridmodul ein möglichst gleichförmiges Drehmoment beziehungsweise Drehbewegung zuzuführen. Gleichzeitig können durch den Schwingungsdämpfer Lage- und Ausrichtungstoleranzen zwischen Verbrennungsmotor und Hybridmodul ausgeglichen werden.On the input shaft ( 3 ) is connected to vibration dampers ( 12 ), which is connected to an internal combustion engine, not shown. By the vibration damper ( 12 ) possible torsional vibrations are reduced in order to supply the hybrid module as uniform as possible torque or rotational movement. At the same time can be compensated by the vibration damper position and alignment tolerances between the engine and hybrid module.

Innerhalb des Gehäuses (1) ist auch eine Kupplung (11) vorgesehen, mit welcher der Verbrennungsmotor vom weiteren Antriebsstrang getrennt werden kann. Die Kupplung (11) ist hierzu zwischen der Eingangswelle (3) und der Zentralnabe (4) angeordnet oder genauer die Kupplungsteile sind entsprechend mit der Eingangswelle (3) beziehungsweise mit der Zentralnabe (4) verbunden.Inside the case ( 1 ) is also a coupling ( 11 ) is provided, with which the internal combustion engine can be separated from the other drive train. The coupling ( 11 ) is for this purpose between the input shaft ( 3 ) and the central hub ( 4 ) or more precisely the coupling parts are corresponding to the input shaft ( 3 ) or with the central hub ( 4 ) connected.

Das Hybridmodul weist einen Drehmomentwandler (5) auf. Ein Pumpenrad (5.3) des Drehmomentwandlers (5) ist mit einem Wandlergehäuse (5.1) des Drehmomentwandlers (5) fest verbunden. Ein Leitrad (5.4) des Drehmomentwandlers (5) ist über einen Freilauf in einer Drehrichtung drehfest an der Abtriebswelle (6) abgestützt. Ein Turbinenrad (5.5) des Drehmomentwandlers (5) ist mit einer Turbinennabe (5.2) des Drehmomentwandlers (5) verbunden. Das Hybridmodul weist ferner einen zusätzlichen, optionalen Drehschwingungstilger (14) auf, welcher innerhalb und am Wandergehäuses (5.1) angeordnet ist. Die Turbinennabe (5.2) ist mit einer Abtriebswelle (6) eines nicht näher dargestellten Automatikgetriebes verbunden. Innerhalb des Wandlergehäuses (5.1) ist ferner eine Überbrückungskupplung (15) angeordnet. Durch Schließen der Überbrückungskupplung (15) ist das Wandlergehäuse (5.1) mit der Turbinennabe (5.2) direkt verbindbar.The hybrid module has a torque converter ( 5 ) on. An impeller ( 5.3 ) of the torque converter ( 5 ) is connected to a converter housing ( 5.1 ) of the torque converter ( 5 ) firmly connected. A stator ( 5.4 ) of the torque converter ( 5 ) is rotationally fixed on the output shaft via a freewheel in one direction of rotation ( 6 ) supported. A turbine wheel ( 5.5 ) of the torque converter ( 5 ) is equipped with a turbine hub ( 5.2 ) of the torque converter ( 5 ) connected. The hybrid module further includes an additional optional torsional vibration damper ( 14 ), which inside and at the Wandergehäuses ( 5.1 ) is arranged. The turbine hub ( 5.2 ) is equipped with an output shaft ( 6 ) connected to an automatic transmission, not shown. Within the converter housing ( 5.1 ) is also a lock-up clutch ( 15 ) arranged. By closing the lock-up clutch ( 15 ) is the converter housing ( 5.1 ) with the turbine hub ( 5.2 ) directly connectable.

Die Zentralnabe (4) ist als Hohlwelle ausgebildet, welche koaxial zur Abtriebswelle (6) und diese umhüllend angeordnet ist. Zwischen der Abtriebswelle (6) und der Zentralnabe (4) ist ein Lager (17) vorgesehen, welches zumindest in radialer Richtung Lagerkräfte aufnehmen kann. Auf ihrer Außenseite ist die Zentralnabe (4) mit dem Wandlergehäuse (5.1) verbunden sowie mit einer Seite der Kupplung (11).The central hub ( 4 ) is designed as a hollow shaft, which coaxial with the output shaft ( 6 ) and this is arranged enveloping. Between the output shaft ( 6 ) and the central hub ( 4 ) is a warehouse ( 17 ), which can receive bearing forces at least in the radial direction. On its outside is the central hub ( 4 ) with the converter housing ( 5.1 ) and with one side of the coupling ( 11 ).

Der Verbund aus Drehmomentwandler (5), Rotor (2.2), Kupplung (11) und Eingangswelle (3) ist in axialer Richtung gemeinsam gelagert. Hierfür ist am dem Getriebe zugewandten Ende ein erstes Axiallager (7.1) vorgesehen, welches sich am Gehäuse (1) abstützt. Auf der Gegenseite ist das erste Axiallager (7.1) mit dem Wandlergehäuse (5.1) verbunden, wobei dazwischen zumindest ein erstes Federelement (8.1) vorgesehen ist. Durch das erste Federelement (8.1) können Abweichungen der Bauteilabmessungen in axialer Richtung aufgrund von Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Gleichzeitig werden durch das erste Federelement (8.1) das erste Axiallager (7.1) und ein noch im Folgenden beschriebenes zweites Axiallager (7.2) mit einer Vorlast beaufschlagt. Das erste Axiallager (7.1) nimmt Axialkräfte in einer ersten axialen Richtung auf, wobei abhängig vom Betriebszustand Axialkräfte in beide Richtungen auftreten können.The composite torque converter ( 5 ), Rotor ( 2.2 ), Coupling ( 11 ) and input shaft ( 3 ) is mounted together in the axial direction. For this purpose, at the end facing the transmission, a first thrust bearing ( 7.1 ) provided on the housing ( 1 ) is supported. On the opposite side is the first thrust bearing ( 7.1 ) with the converter housing ( 5.1 ), wherein between at least a first spring element ( 8.1 ) is provided. By the first spring element ( 8.1 ) deviations of the component dimensions in the axial direction due to manufacturing tolerances can be compensated. At the same time by the first spring element ( 8.1 ) the first thrust bearing ( 7.1 ) and a second thrust bearing (described below) ( 7.2 ) loaded with a preload. The first thrust bearing ( 7.1 ) receives axial forces in a first axial direction, wherein depending on the operating condition axial forces can occur in both directions.

Auf der dem Verbrennungsmotor zugewandten Seite ist zwischen der Eingangswelle (3) und dem Lagerschild im Gehäuse (1) ein zweites Axiallager (7.2) vorgesehen, um Axialkräfte in einer zweiten axialen Richtung aufzunehmen. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Axiallagern (7.2) als Axial-Rollenlager ausgeführt, wobei auch andere Bauformen möglich sind. Ein zweites Federelement (8.2) ist im gezeigten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen, wobei dies alternativ oder kumulativ zum ersten Federelement (8.1) vorgesehen werden könnte.On the side facing the engine is between the input shaft ( 3 ) and the end shield in the housing ( 1 ) a second thrust bearing ( 7.2 ) to receive axial forces in a second axial direction. Im in 1 the embodiment shown is the second thrust bearings ( 7.2 ) designed as axial roller bearings, although other designs are possible. A second spring element ( 8.2 ) is not provided in the embodiment shown, this being alternative or cumulative to the first spring element ( 8.1 ) could be provided.

Die ersten und/oder zweiten Federelemente (8.1; 8.2) können beispielsweise derart ausgeführt sein, dass sie eine Einbautoleranz von bis zu ± 2mm ausgleichen können. Bei der Festlegung dieses Wertes beziehungsweise der Aufteilung auf ein oder zwei Federelemente (8.1; 8.2) muss neben den Einflüssen der Fertigungstoleranzen der Bauteile auch eventuelle Einschränkungen hinsichtlich der Freigänge des Rotors (2.2) an der elektrischen Maschine (2) und dergleichen berücksichtigt werden. Es kann daher vorteilhaft sein, den Ausgleichsbereich auf ein erstes Federelement (8.1) und ein zweites Federelement (8.2) aufzuteilen, um eine vermittelte Position zu erhalten. Als Federelemente (8.1; 8.2) können Spiralfedern, Tellerfeder oder andere elastisch federnde Elemente, wie Elastomer- oder Gummiringe, verwendet werden. Zum Einstellen des Ausgleichsbereichs beziehungsweise der aufzubringenden Vorlast können Federelemente (8.1; 8.2) in verschiedenen Dimensionen, insbesondere in axialer Richtung, oder aus verschiedenen Materialien bereitgestellt werden.The first and / or second spring elements ( 8.1 ; 8.2 ) can for example be designed so that they can compensate for an installation tolerance of up to ± 2mm. In determining this value or the division of one or two spring elements ( 8.1 ; 8.2 ), in addition to the influences of the manufacturing tolerances of the components, also any restrictions with regard to the clearance of the rotor ( 2.2 ) on the electric machine ( 2 ) and the like. It may therefore be advantageous to apply the compensation area to a first spring element (FIG. 8.1 ) and a second spring element ( 8.2 ) to obtain a mediated position. As spring elements ( 8.1 ; 8.2 ) can Spiral springs, disc springs or other resilient elements, such as elastomer or rubber rings used. To adjust the compensation area or the applied preload spring elements ( 8.1 ; 8.2 ) in various dimensions, in particular in the axial direction, or made of different materials.

Um neben Axialkräften auch Radialkräfte aufnehmen zu können, ist der Verbund aus Drehmomentwandler (5), Rotor (2.2), Kupplung (11) und Eingangswelle (3) zusätzlich über Radiallager (10.1; 10.2) am Gehäuse (1) abgestützt. Hierbei ist ein erstes Radiallager (10.1) benachbart zum ersten Axiallager (7.1) und ein zweites Radiallager (10.2) benachbart zum zweiten Axiallager (7.2) angeordnet. Durch die Anordnung der Radiallager (10.1; 10.2) an den gegenüberliegenden Enden des Verbunds wird zum einen eine breite Lagerbasis erreicht und gleichzeitig Bauraum in axialer Richtung gespart.In order to be able to absorb radial forces as well as axial forces, the combination of torque converter ( 5 ), Rotor ( 2.2 ), Coupling ( 11 ) and input shaft ( 3 ) additionally via radial bearings ( 10.1 ; 10.2 ) on the housing ( 1 ) supported. Here is a first radial bearing ( 10.1 ) adjacent to the first thrust bearing ( 7.1 ) and a second radial bearing ( 10.2 ) adjacent to the second thrust bearing ( 7.2 ) arranged. Due to the arrangement of the radial bearings ( 10.1 ; 10.2 ) at the opposite ends of the composite, on the one hand, a broad bearing base is achieved and at the same time space in the axial direction is saved.

Damit ein Kraftfluss in axialer Richtung auch unabhängig von einer geschlossenen Kupplung (11) erfolgt, ist zwischen der Zentralnabe (4) und der Eingangswelle (3) ein drittes Axiallager (9) vorgesehen. Durch das dritte Axiallager (9) können die Eingangswelle (3) und die Zentralnabe (4) sich zum Beispiel bei geöffneter Kupplung (11) ohne großen Energieverlust relativ zueinander drehen und gleichzeitig kann noch eine Axialkraft übertragen werden.Thus, a power flow in the axial direction and independent of a closed clutch ( 11 ), between the central hub ( 4 ) and the input shaft ( 3 ) a third thrust bearing ( 9 ) intended. Through the third thrust bearing ( 9 ), the input shaft ( 3 ) and the central hub ( 4 ), for example when the clutch is open ( 11 ) rotate relative to each other without much loss of energy and at the same time still an axial force can be transmitted.

Zur weiteren Lagerung der Zentralnabe (4) beziehungsweise der Eingangswelle (3) sind zwischen der Zentralnabe (4) und der Eingangswelle (3) neben dem dritten Axiallager (9) zusätzlich mehrere weitere Lager (16.1; 16.2) vorgesehen, wobei zumindest zwei der Lager (16.1; 16.2) Lagerkräfte in radialer Richtung aufnehmen können.For further storage of the central hub ( 4 ) or the input shaft ( 3 ) are between the central hub ( 4 ) and the input shaft ( 3 ) next to the third thrust bearing ( 9 ) additionally several further bearings ( 16.1 ; 16.2 ), wherein at least two of the bearings ( 16.1 ; 16.2 ) Can absorb bearing forces in the radial direction.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Zentralnabe (4) und der Abtriebswelle (6) noch ein Lager (17) vorgesehen, welches zumindest Kräfte in radialer Richtung übertragen kann.In the embodiment shown, between the central hub ( 4 ) and the output shaft ( 6 ) another warehouse ( 17 ), which can transmit at least forces in the radial direction.

Das Gehäuse (1) trennt einen Nassraum (NR) des Hybridmoduls von einem Trockenraum (TR). Die Abdichtung des Nassraums (NR) zum Trockenraum (TR) erfolgt über eine Dichtung (13), welche, vorzugsweise unmittelbar, neben dem Lager (10.2) angeordnet ist.The housing ( 1 ) separates a wet room ( NO ) of the hybrid module from a drying room ( TR ). The sealing of the wet room ( NO ) to the drying room ( TR ) via a seal ( 13 ), which, preferably immediately, next to the warehouse ( 10.2 ) is arranged.

2 zeigt eine Detailansicht im Bereich des zweiten Axiallagers (7.2). Der grundlegende Aufbau entspricht dem in 1 gezeigtem Beispiel, weshalb auf die obige Beschreibung verwiesen wird. 2 shows a detailed view in the region of the second thrust bearing ( 7.2 ). The basic structure corresponds to that in 1 shown example, which is why reference is made to the above description.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in 1 ist zwischen dem Gehäuse (1) und dem zweiten Axiallager (7.2) ein zweites Federelement (8.2) vorgesehen. Dieses zweite Federelement (8.2) kann alternativ oder auch zusätzlich zu dem in 1 gezeigten ersten Federelement (8.1) vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Federelement (8.2) als Ringscheibe aus einem elastischen Material ausgebildet, wobei stattdessen auch verschiedene Federbauarten, wie oben ausgeführt, verwendet werden können.In contrast to the embodiment in 1 is between the housing ( 1 ) and the second thrust bearing ( 7.2 ) a second spring element ( 8.2 ) intended. This second spring element ( 8.2 ) may alternatively or additionally to the in 1 shown first spring element ( 8.1 ) be provided. In the embodiment shown, the second spring element ( 8.2 ) formed as an annular disc of an elastic material, wherein instead of different types of springs, as stated above, can be used.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen eingeschränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen werden.The invention is not limited to the embodiments described. As stated above, only individual advantageous features can be provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusecasing
22
elektrische Maschineelectric machine
2.12.1
Statorstator
2.22.2
Rotorrotor
33
Eingangswelleinput shaft
44
Zentralnabecenter hub
55
Drehmomentwandlertorque converter
5.15.1
Wandlergehäuseconverter housing
5.25.2
Turbinennabeturbine hub
5.35.3
Pumpenradimpeller
5.45.4
Leitradstator
5.55.5
Turbinenradturbine
66
Abtriebswelleoutput shaft
7.17.1
erstes Axiallagerfirst thrust bearing
7.27.2
zweites Axiallagersecond thrust bearing
8.18.1
erstes Federelementfirst spring element
8.28.2
zweites Federelementsecond spring element
99
drittes Axiallagerthird thrust bearing
10.1; 10.210.1; 10.2
Radiallagerradial bearings
1111
Kupplungclutch
1212
Schwingungsdämpfervibration
1313
Dichtungpoetry
1414
DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
1515
Überbrückungskupplunglock-up clutch
16.1; 16.216.1; 16.2
Lager (Zentralnabe/Eingangswelle)Bearing (central hub / input shaft)
1717
Lager (Abtriebswelle/Zentralnabe) Bearing (output shaft / central hub)
AA
Drehachseaxis of rotation
NRNO
Nassraumwet room
TRTR
Trockenraumdrying room

Claims (9)

Hybridmodul umfassend eine Eingangswelle (3), welche mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, ein Gehäuse (1), eine Kupplung (11), eine elektrische Maschine (2), welche einen Rotor (2.2) und einen mit dem Gehäuse (1) verbundenen Stator (2.1) aufweist, einen Drehmomentwandler (5), welcher ein mit einer Zentralnabe (4) verbundenes Wandlergehäuse (5.1) und eine Turbinennabe (5.2) aufweist, und eine Abtriebswelle (6), wobei der Rotor (2.2) der elektrischen Maschine (2) mit der Zentralnabe (4) oder dem Wandlergehäuse (5.1) verbunden ist, wobei die Turbinennabe (5.2) drehfest mit der Abtriebswelle (6) verbunden ist, und wobei die Kupplung (11) zwischen der Eingangswelle (3) und dem Drehmomentwandler (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Drehmomentwandler (5), Rotor (2.2), Kupplung (11) und Eingangswelle (3) gemeinsam in axialer Richtung gelagert sind, dass die gemeinsame axiale Lagerung über ein erstes Axiallager (7.1) und ein zweites Axiallager (7.2) erfolgt, und dass das erste Axiallager (7.1) durch ein erstes Federelement (8.1) oder das zweite Axiallager (7.2) durch ein zweites Federelement (8.2) in axialer Richtung beweglich ausgeführt sowie mit einer Vorlast beaufschlagt ist.A hybrid module comprising an input shaft (3) connected to an internal combustion engine, a housing (1), a clutch (11), an electric machine (2) having a rotor (2.2) and a stator connected to the housing (1) (2.1), a torque converter (5) having a with a central hub (4) connected converter housing (5.1) and a turbine hub (5.2), and an output shaft (6), wherein the rotor (2.2) of the electric machine (2 ) is connected to the central hub (4) or the converter housing (5.1), wherein the turbine hub (5.2) rotatably connected to the output shaft (6), and wherein the coupling (11) between the input shaft (3) and the torque converter (5 ), characterized in that torque converter (5), rotor (2.2), clutch (11) and input shaft (3) are mounted together in the axial direction, that the common axial bearing via a first thrust bearing (7.1) and a second thrust bearing (7.2), and that the first thrust bearing (7.1) by a first spring element (8.1) or the second thrust bearing (7.2) by a second spring element (8.2) designed to be movable in the axial direction and acted upon by a preload. Hybridmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Axiallager (7.1) durch ein erstes Federelement (8.1) und das zweite Axiallager (7.2) durch ein zweites Federelement (8.2) in axialer Richtung beweglich ausgeführt sowie mit einer Vorlast beaufschlagt sind.Hybrid module after Claim 1 , characterized in that the first thrust bearing (7.1) by a first spring element (8.1) and the second thrust bearing (7.2) by a second spring element (8.2) are designed to be movable in the axial direction and acted upon by a preload. Hybridmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Axiallager (9) zwischen Eingangswelle (3) und Zentralnabe (4) vorgesehen ist.Hybrid module according to one of the preceding claims, characterized in that a third thrust bearing (9) between the input shaft (3) and central hub (4) is provided. Hybridmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Axiallager (7.1) zwischen dem Wandlergehäuse (5.1) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist.Hybrid module according to one of the preceding claims, characterized in that the first thrust bearing (7.1) between the converter housing (5.1) and the housing (1) is arranged. Hybridmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Axiallager (7.2) zwischen der Eingangswelle (3) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist.Hybrid module according to one of the preceding claims, characterized in that the second thrust bearing (7.2) between the input shaft (3) and the housing (1) is arranged. Hybridmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallager (7.1; 7.2; 9) als axiale Wälzlager ausgebildet sind.Hybrid module according to one of the preceding claims, characterized in that the axial bearings (7.1, 7.2, 9) are designed as axial roller bearings. Hybridmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Lagerung in radialer Richtung mindestens ein Radiallager (10.1; 10.2) vorgesehen ist.Hybrid module according to one of the preceding claims, characterized in that for storage in the radial direction at least one radial bearing (10.1, 10.2) is provided. Hybridmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Radiallager (10.1; 10.2) als Nadellager oder Rollenlager ausgeführt ist.Hybrid module after Claim 7 , characterized in that the at least one radial bearing (10.1; 10.2) is designed as a needle bearing or roller bearing. Antriebsstrang mit einem Hybridmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche.Drive train with a hybrid module according to one of the preceding claims.
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