DE102021106692A1 - Use of a wrap-around clutch for torque transmission between e-machines in a hybrid transmission - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe (1) mit einer ersten Antriebswelle (2), welche einer ersten Elektromaschine (3) zugeordnet ist und mit einer zweiten Antriebswelle (4), welche einer zweiten Elektromaschine (5) zugeordnet ist, wobei eine Kupplung (6) zum drehmomentweitergebenen Verbinden der ersten Antriebswelle (2) mit der zweiten Antriebswelle (4) vorgesehen ist, wobei die Kupplung (6) als Umschlingungskupplung (7) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe (1), wobei eine erste Elektromaschine (3) eine zweite Elektromaschine (5), eine Verbrennungskraftmaschine (19) und/oder ein Differentialgetriebe (21) vorhanden ist.The invention relates to a hybrid transmission (1) with a first drive shaft (2) which is assigned to a first electric machine (3) and a second drive shaft (4) which is assigned to a second electric machine (5), with a clutch (6) is provided for torque-transmitting connection of the first drive shaft (2) to the second drive shaft (4), wherein the clutch (6) is designed as a belt clutch (7). The invention also relates to a drive train with a hybrid transmission (1), with a first electric machine (3), a second electric machine (5), an internal combustion engine (19) and/or a differential gear (21).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe, etwa nach Art eines DHT / dedizierten Hybridgetriebes, eines TwinDrives bzw. eines MultiMode-Aggregats, mit einer ersten Antriebswelle, welche einer ersten Elektromaschine zugeordnet ist und einer zweiten Antriebswelle, welche einer zweiten Elektromaschine zugeordnet ist, wobei eine Kupplung zum drehmomentweitergebenen Verbinden der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle vorgesehen ist. Elektromaschinen können hier auch als E-Maschinen bezeichnet werden und sind als Generatoren oder Elektromotoren nutzbar.The invention relates to a hybrid transmission, such as a DHT / dedicated hybrid transmission, a TwinDrive or a MultiMode unit, with a first drive shaft, which is assigned to a first electric machine and a second drive shaft, which is assigned to a second electric machine, with a clutch is provided for torque-transmitting connection of the first drive shaft and the second drive shaft. Electric machines can also be referred to here as electric machines and can be used as generators or electric motors.

Viele Hersteller entwickeln derzeit so genannte Multimode DHTs. Diese weisen zum Teil nur einen (einzigen) Gang im parallelen Betrieb für eine Verbrennungskraftmaschine auf. Es ist ein gewisser Trend erkennbar, DHTs zur Verfügung zu stellen, die (wenigstens / genau) zwei Gänge bei Betrieb der Verbrennungskraftmaschine aufweisen. Üblicherweise gibt es eine eigene Antriebswelle für die Verbrennungskraftmaschine, auf der dann auch der Rotor einer ersten E-Maschine angebunden ist. Da häufig eine zweite Elektromaschine eingesetzt ist, weist diese auch im Stand der Technik eine zu der genannten Antriebswelle parallele / achsparallele weitere Welle auf. Dazu werden zusätzliche ebenfalls zu beiden Antriebswellen achsparallele Zwischen- und Zusatzwellen eingesetzt. Dies ist allerdings relativ aufwändig. Es kann zwar ein Gang für die zweite Elektromaschine genutzt werden und zwei Gänge für die erste Elektromaschine und die Verbrennungskraftmaschine, doch weist ein solches Getriebe leider relativ viele Gangstufen auf, was kostenintensiv ist. Hier ist es wünschenswert eine Verbesserung zu bewirken. Gerade bei Hybridgetrieben ist so eine Verbesserung wünschenswert.Many manufacturers are currently developing so-called multimode DHTs. Some of these have only one (single) gear in parallel operation for an internal combustion engine. There is a certain trend towards providing DHTs that have (at least/precisely) two gears during internal combustion engine operation. There is usually a separate drive shaft for the internal combustion engine, to which the rotor of a first electric machine is then also connected. Since a second electric machine is often used, this also in the prior art has a further shaft which is parallel/axially parallel to the named drive shaft. For this purpose, additional intermediate and additional shafts, which are also axis-parallel to both drive shafts, are used. However, this is relatively complex. Although one gear can be used for the second electric machine and two gears for the first electric machine and the internal combustion engine, such a transmission unfortunately has a relatively large number of gears, which is expensive. Here it is desirable to bring about an improvement. Such an improvement is particularly desirable for hybrid transmissions.

Hybridfahrzeuge, insbesondere Plug-in-Hybridfahrzeuge, verbinden lokal emissionsfreies Fahren mit geringem Verbrauch im Hybridbetrieb und einem hohen Maß an Fahrspaß. Zudem werden durch strengere gesetzliche Anforderungen die Batteriekapazität und mit steigender Performance die elektrische Leistung weiter steigen. Daraus resultieren neue Herausforderungen hinsichtlich der Bauraumintegration und der Gesamtauslegung solcher Antriebstränge. Durch die hohen Kosten der elektrischen Komponenten entsteht weiterhin die Notwendigkeit, alle Möglichkeiten zur technischen Vereinfachung zu nutzen.Hybrid vehicles, in particular plug-in hybrid vehicles, combine locally emission-free driving with low consumption in hybrid operation and a high degree of driving pleasure. In addition, due to stricter legal requirements, the battery capacity and, with increasing performance, the electrical output will continue to increase. This results in new challenges in terms of installation space integration and the overall design of such drive trains. Due to the high costs of the electrical components, there is still a need to use all possibilities for technical simplification.

Die insgesamt noch relativ niedrigen Stückzahlen für Hybridfahrzeuge haben dazu geführt, dass bislang der elektrische Antrieb vorrangig in P2-Anordnung zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe angeordnet wurde, wobei die klassischen Triebstrangkomponenten weitgehend unverändert gelassen wurden. Steigende Stückzahlerwartungen führen dazu, dass zunehmend die Optimierung des Gesamtsystems in den Vordergrund rückt. Dazu gehört auch die Möglichkeit, den mechanischen Getriebeteil zu vereinfachen, etwa durch Entfall des Rückwärtsgangs, und stattdessen mindestens eine in das Getriebe integrierte elektrische Maschine zu nutzen, um den vollen Funktionsumfang darzustellen. Solche Getriebekonzepte werden als dedizierte Hybridgetriebe oder Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) bezeichnet.The overall still relatively low number of hybrid vehicles has meant that the electric drive has so far been arranged primarily in a P2 arrangement between the combustion engine and the transmission, with the classic drive train components being left largely unchanged. Increasing quantity expectations mean that the optimization of the overall system is increasingly coming to the fore. This also includes the possibility of simplifying the mechanical transmission part, for example by eliminating the reverse gear, and instead using at least one electric machine integrated in the transmission in order to provide the full range of functions. Such transmission concepts are referred to as dedicated hybrid transmissions or dedicated hybrid transmissions (DHT).

Dedizierte Hybridgetriebe können aus bekannten Getriebekonzepten hervorgehen, also aus Doppelkupplungsgetrieben, Wandler-Planetengetrieben, stufenlosen Getrieben (CVT) oder automatisierten Schaltgetrieben. Die elektrische Maschine wird dabei zum Teil des Getriebes, wobei ihre Anbindung auf verschiedenen Getriebewellen erfolgen kann. Neben den parallelen (oder seriellen) Hybridmodi können in Kombination mit einem Planetengetriebe auch eine oder mehrere leistungsverzweigte Betriebszustände erzeugt werden.Dedicated hybrid transmissions can emerge from known transmission concepts, i.e. from double clutch transmissions, converter planetary transmissions, continuously variable transmissions (CVT) or automated manual transmissions. The electrical machine becomes part of the transmission, and it can be connected to different transmission shafts. In addition to the parallel (or serial) hybrid modes, one or more power-split operating states can also be generated in combination with a planetary gear.

Diesbezüglich bekannte Varianten finden sich beispielsweise auf der im Internet abrufbaren Seite https://schaeffler-events.com/kolloquium/lecture/h6/index.html auf der eine Veröffentlichung zum Kolloquium der Anmelderin aus dem Jahre 2018 publiziert ist.Known variants in this regard can be found, for example, on the website https://schaeffler-events.com/kolloquium/lecture/h6/index.html, which is available on the Internet and on which a publication on the applicant's colloquium from 2018 is published.

Aus dem Stand der Technik ist auch bspw. ein Hybridgetriebe nach Art eines DHT bekannt, bspw. aus der DE 10 2019 130 882 B3 . Dort ist ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Antriebswelle offenbart, über welche Drehmoment einleitbar ist, wobei zwischen der Antriebswelle und einer zur Drehmomentausleitung eingesetzten Abtriebswelle eine erste Zwischenwelle und eine zweite Zwischenwelle in Abhängigkeit einer Schaltstellung von Koppelelementen so in den Drehmoment(en)fluss eingebunden sind, dass das Drehmoment über die erste Zwischenwelle und/oder die zweite Zwischenwelle geführt ist, wobei die Koppelelemente bei der Drehmoment(en)übertragung Zahnräder mit der Antriebswelle der ersten Zwischenwelle, der zweiten Zwischenwelle und/oder der Abtriebswelle verbinden, und wobei die Zahnräder in drei voneinander axial beabstandeten Radebenen angeordnet sind.A hybrid transmission in the manner of a DHT is also known, for example, from the prior art, for example from DE 10 2019 130 882 B3 . There, a manual transmission for a motor vehicle is disclosed with at least one drive shaft, via which torque can be introduced, with a first intermediate shaft and a second intermediate shaft between the drive shaft and an output shaft used for torque dissipation depending on a switching position of coupling elements in the torque(s) flow are integrated in that the torque is routed via the first intermediate shaft and/or the second intermediate shaft, with the coupling elements connecting gears with the drive shaft of the first intermediate shaft, the second intermediate shaft and/or the output shaft during the torque(s) transmission, and with the Gears are arranged in three axially spaced wheel planes.

Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind auf diesem Gebiet auch aus der DE 10 2019 131 754 B3 bekannt.Drive devices for motor vehicles are in this field from the DE 10 2019 131 754 B3 known.

Es befinden sich viele Multimode DHT in der Entwicklung. Diese ermöglichen einen seriellen, parallelen sowie einen elektrischen Betrieb. Es hat sich jedoch gezeigt, dass im rein elektrischen Betrieb der Wirkungsgrad noch zu erhöhen ist. Dabei soll auch Verschleiß vermindert werden und sich auf den Verbrauch negativ auswirkende Trägheitsmomente berücksichtigt werden.There are many multimode DHT under development. These enable serial, parallel and electrical operation. However, it has been shown that the efficiency can still be increased in purely electrical operation. In doing so wear can also be reduced and moments of inertia that have a negative impact on consumption are taken into account.

Aus der US 10 128 705 B2 bzw. dem europäischen Pendant, nämlich der EP 3 465 889 B1 sind Elektromotoren als solches bekannt. Diese weisen üblicherweise ein Gehäuse auf, einen Stator, der mit dem Gehäuse gekoppelte Statorwicklungen aufweist, einen Rotor, der eine Rotorwelle und Rotorwicklungen aufweist, mindestens zwei Rotorhauptlager, die die Rotorwelle mit dem Gehäuse koppeln, wobei sie mindestens zwei Rotorhauptlager, einen ersten elektrischen Widerstand zwischen der Rotorwelle und dem Gehäuse aufweisen; und ein Rotorentladungslager besitzen, das die Rotorwelle mit dem Gehäuse koppelt, wobei das Rotorentladungslager einen zweiten elektrischen Widerstand zwischen der Rotorwelle und dem Gehäuse aufweist, wobei der zweite elektrische Widerstand kleiner als der erste elektrische Widerstand ist, um eine Rotorentladung durch das Rotorentladungslager zu leiten. Besonders ist in diesem europäischen Patent, dass ein Rotorhauptlager der mindestens zwei Rotorhauptlader eine erste Last aufweist; und das Rotorentladungslager eine zweite Last aufweist, die größer als die erste Last ist, wodurch ein Schmiermittelfilm der die beweglichen Komponenten des Rotorentladungslagers trennt, eine geringere Dicke als ein Schmiermittelfilm, der die beweglichen Komponenten von den stationären Komponenten des Rotorhauptlagers trennt, vorhanden ist. From the U.S. 10,128,705 B2 or the European counterpart, namely the EP 3 465 889 B1 electric motors are known as such. These usually have a housing, a stator which has stator windings coupled to the housing, a rotor which has a rotor shaft and rotor windings, at least two main rotor bearings which couple the rotor shaft to the housing, with at least two main rotor bearings, a first electrical resistance between the rotor shaft and the housing; and a rotor discharge bearing coupling the rotor shaft to the housing, the rotor discharge bearing having a second electrical resistance between the rotor shaft and the housing, the second electrical resistance being less than the first electrical resistance to direct rotor discharge through the rotor discharge bearing. What is special in this European patent is that a main rotor bearing of the at least two main rotor chargers has a first load; and the rotor discharge bearing has a second load that is greater than the first load, whereby a lubricant film separating the moving components of the rotor discharge bearing is less in thickness than a lubricant film separating the moving components from the stationary components of the rotor main bearing.

Üblicherweise werden bei Hybridgetrieben nasse Kupplungen eingesetzt, um eine erste Antriebswelle mit einer zweiten Antriebswelle, die jeweils einer Elektromaschine zugeordnet sind, zu verbinden. Dies ruft jedoch regelmäßig hohe axiale Kräfte hervor und benötigt diese auch zur Verstellung. Ferner wird eine recht umständliche Betätigungseinheit benötigt, die auch Druck bereitstellen muss. All dies zieht üblicherweise zusätzlichen Bauraum nach sich. Das ist ungewünscht.Wet clutches are usually used in hybrid transmissions in order to connect a first drive shaft to a second drive shaft, each associated with an electric machine. However, this regularly causes high axial forces and also requires them for adjustment. Furthermore, a rather cumbersome actuation unit is required, which must also provide pressure. All of this usually entails additional installation space. This is undesirable.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden oder sogar abzustellen.It is the object of the present invention to avoid or even eliminate the disadvantages known from the prior art.

Bei einem gattungsgemäßen Hybridgetriebe wird dies erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kupplung als Umschlingungskupplung ausgebildet ist.In a generic hybrid transmission, this is achieved according to the invention in that the clutch is designed as a belt clutch.

Auf völlig anderem technischen Gebiet gibt es schon Umschlingungskupplungen. So beschäftigt sich die DE 10 2009 054 672 A1 mit einer Wankstabilisierung und nutzt dabei eine Umschlingungskupplung. In dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung zur Wankstabilisierung eines Fahrzeuges offenbart. Dabei ist eine Umschlingungskupplung eingesetzt. In diesem abseitigen Stand der Technik ist eine Vorrichtung offenbart, mit einem zumindest bereichsweise als Torsionsstab ausgebildeten Stabilisator, der auf seinen beiden Seiten über Stabilisatorarme mit Radführungen einer Radachse des Fahrzeugs verbunden ist. Dabei ist mindestens eine Feststelleinrichtung vorgesehen, mit welcher zumindest ein Bereich des Stabilisators in Bezug auf eine Karosserie des Fahrzeugs zumindest teilweise arretierbar ist, wobei die Feststelleinrichtung als Umschlingungskupplung ausgebildet ist.In a completely different technical field, there are already belt clutches. So busy DE 10 2009 054 672 A1 with roll stabilization and uses a wrap-around clutch. In this document, a device for the roll stabilization of a vehicle is disclosed. A wrap-around clutch is used. In this isolated prior art, a device is disclosed with a stabilizer designed at least in some areas as a torsion bar, which is connected on both sides via stabilizer arms to wheel guides of a wheel axle of the vehicle. At least one locking device is provided, with which at least one area of the stabilizer can be at least partially locked in relation to a body of the vehicle, the locking device being designed as a belt clutch.

Durch den überraschenden Einsatz einer Umschlingungskupplung in der vorliegenden Hybridgetriebe-Anwendung kann nun glücklicherweise eine platzsparende Lösung mit geringen Betätigungs- und Axialkräften vorgestellt werden. Durch die sehr kompakte Anordnung der zwei Elektromaschinen / E-Maschinen übereinander / ineinander ist es auch möglich eine rotorintegrierte Lösung zu stellen. Die Umschlingungskupplung wird anstelle einer nassen Kupplung eingesetzt. Dabei wird die Einheit platzsparend unter/ in dem dem Rotor der Elektromaschine untergebracht. Die Betätigung kann z. B. mittels einer Reibvorrichtung, wie eines Reibkonus, umgesetzt werden. Dadurch entstehen sehr geringe Axialkräfte und die Betätigungseinheit kann auch elektrisch ausgeführt werden. Die Umschlingungskupplung verbindet eine Traktionsmaschine, also eine zweite Elektromaschine / E-Maschine, mit einer ersten Elektromaschine / E-Maschine, die als Generator fungiert, sowie einer Verbrennungskraftmaschine derart, dass alle Betriebspunkte und Fahrsituationen vom Getriebe abgedeckt werden können. Die Betätigung der Umschlingungskupplung wird bspw. mit Hilfe einer Schiebemuffe und eines Reibkonus umgesetzt. Die Schiebemuffe bspw. wird mit Hilfe eines Aktuators axial betätigt.Thanks to the surprising use of a belt clutch in the present hybrid transmission application, a space-saving solution with low actuation and axial forces can now fortunately be presented. Due to the very compact arrangement of the two electric machines / electric machines one above the other / one inside the other, it is also possible to provide a rotor-integrated solution. The belt clutch is used instead of a wet clutch. The unit is accommodated under/in the rotor of the electric machine to save space. The actuation can B. be implemented by means of a friction device, such as a friction cone. This results in very low axial forces and the actuation unit can also be designed electrically. The wrap-around clutch connects a traction machine, i.e. a second electric machine / e-machine, with a first electric machine / e-machine, which acts as a generator, and an internal combustion engine in such a way that all operating points and driving situations can be covered by the transmission. The belt clutch is actuated, for example, with the aid of a sliding sleeve and a friction cone. The sliding sleeve, for example, is actuated axially with the aid of an actuator.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn die Umschlingungskupplung radial und vorzugsweise axial innerhalb eines Rotors der ersten Elektromaschine angeordnet ist und die zweite Antriebswelle umgibt.It is advantageous if the belt clutch is arranged radially and preferably axially inside a rotor of the first electric machine and surrounds the second drive shaft.

Dabei hat es sich bewährt, wenn die zweite Antriebswelle konzentrisch zur und innerhalb von der ersten Antriebswelle angeordnet ist. Eine platzsparende Anordnung der beiden Elektromaschinen ist dann möglich.It has proven itself when the second drive shaft is arranged concentrically to and within the first drive shaft. A space-saving arrangement of the two electric machines is then possible.

Besonders platzsparend wird der Gesamtaufbau dann, wenn die Umschlingungskupplung radial und vorzugsweise axial innerhalb beider Rotoren der ersten Elektromaschine und der zweiten Elektromaschine angeordnet ist.The overall structure is particularly space-saving when the belt clutch is arranged radially and preferably axially inside both rotors of the first electric machine and the second electric machine.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle in einem bestimmten Betriebszustand mit einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.An advantageous embodiment is also characterized in that the first drive shaft is connected to an internal combustion engine in a specific operating state.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebszustand ein Differentialgetriebe drehmomentübertragend an die zweite Antriebswelle angeschlossen ist.An advantageous embodiment is also characterized in that in one operating state a differential gear is connected to the second drive shaft in a torque-transmitting manner.

Unterschiedliche Aktoren lassen sich einsetzen, wenn eine Betätigungseinheit der Umschlingungskupplung zugeordnet ist, die mechanischer oder elektrischer Natur ist.Different actuators can be used if an actuating unit, which is of a mechanical or electrical nature, is assigned to the belt clutch.

So ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn eine Schiebemuffe vorhanden ist, welche so angeordnet und bemessen ist, dass sie bei Aktivierung der Betätigungseinheit ein zunehmendes Festhalten der zweiten Antriebswelle durch eine Feder bewirkt, wobei die Feder schaltbar fest / festlegbar mit der ersten Antriebswelle verbunden / verbindbar ist. Die Feder ist dabei dauerhaft fest mit der zweiten Antriebswelle verbunden, wobei eine zunehmende Verwindung der Feder, d.h. eine zunehmend kleiner werdende Wicklung, zu einer festeren Anlage der Feder an der Außenoberfläche der zweiten Antriebswelle führt, wodurch größere Drehmomente übertragen werden können. Als Federn haben sich Bandfedern oder Drahtfedern bewährt. Geringere Betätigungskräfte und eine platzsparende Rotorintegration sind dadurch möglich. Ein Rotor mit einem Querpressverband auf einem größeren Durchmesser ist wünschenswert.In this context, it is advantageous if there is a sliding sleeve which is arranged and dimensioned in such a way that, when the actuating unit is activated, it causes the second drive shaft to be increasingly held in place by a spring, with the spring being switchably fixed/fixable with the first drive shaft is connected / connectable. The spring is permanently connected to the second drive shaft, with increasing torsion of the spring, i.e. an increasingly smaller winding, leading to the spring resting more firmly against the outer surface of the second drive shaft, as a result of which greater torques can be transmitted. Strip springs or wire springs have proven themselves as springs. Lower actuation forces and space-saving rotor integration are therefore possible. A rotor with a cross interference fit on a larger diameter is desirable.

Im Detail ist es von Vorteil, wenn die Schiebemuffe zum Verlagern eines Reibelementes, wie eines Reibkonus ausgelegt ist, und zwar auf ein Gegenreibelement zu, vorzugsweise an einem schiebemuffenseitigen Ende der Feder, wobei dann das Gegenreibelement an der Feder angebracht ist oder von ihr ausgebildet wird.In detail, it is advantageous if the sliding sleeve is designed for displacing a friction element, such as a friction cone, specifically towards a counter-friction element, preferably at an end of the spring on the sliding sleeve side, with the counter-friction element then being attached to the spring or being formed by it .

Es hat sich bewährt, wenn die Schiebemuffe verschieblich aber drehfest, etwa über eine Verzahnung, an der ersten Antriebswelle angebunden ist.It has proven useful if the sliding sleeve is connected to the first drive shaft in a displaceable but non-rotatable manner, for example via a tooth system.

Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Hybridgetriebe, wobei eine erste Elektromaschine, eine zweite Elektromaschine, eine Verbrennungskraftmaschine und/oder ein Differentialgetriebe vorhanden ist, vorzugsweise all diese Bestandteile. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von Wellen und Drehmomentübertragungsrädern einzusetzen.The invention also relates to a drive train with a hybrid transmission according to the invention, with a first electric machine, a second electric machine, an internal combustion engine and/or a differential gear being present, preferably all of these components. In addition, a large number of shafts and torque transmission wheels have to be used.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei wird eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Layout-Skizze eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes,
  • 2 einen Längsschnitt durch die Umschlingungskupplung, wie es in der Ausführungsform nach 1 eingesetzt ist, und
  • 3 eine isometrische Ansicht auf die Umschlingungskupplung aus 2,
The invention is explained in more detail below with the aid of a drawing. A first embodiment of a hybrid transmission according to the invention is described. Show it:
  • 1 a schematic layout sketch of a hybrid transmission according to the invention,
  • 2 a longitudinal section through the belt clutch, as in the embodiment according to 1 is used, and
  • 3 an isometric view of the wrap-around clutch 2 ,

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and serve only to understand the invention. The same elements are provided with the same reference numbers.

In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 1 dargestellt. Es ist eine erste Antriebswelle 2 einer ersten Elektromaschine / E-Maschine 3 zugeordnet. Es gibt auch eine zweite Antriebswelle 4, die einer zweiten Elektromaschine / zweiten E-Maschine 5 zugeordnet ist. Eine Verbrennungskraftmaschine ist mit dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet.In 1 a first embodiment of a hybrid transmission 1 according to the invention is shown. A first drive shaft 2 is assigned to a first electric machine/e-machine 3 . There is also a second drive shaft 4 associated with a second electric machine/machine 5 . An internal combustion engine is identified by reference number 19 .

Es gibt eine Kupplung 6, die als Umschlingungskupplung 7 ausgebildet ist. Die Umschlingungskupplung wird über eine Betätigungseinheit 8 betätigt. Die Betätigungseinheit 8 besitzt eine Schiebemuffe 9. Die Schiebemuffe 9 wird von einem Aktuator 10 axial verlagert.There is a clutch 6 which is designed as a belt clutch 7 . The belt clutch is actuated via an actuating unit 8 . The actuating unit 8 has a sliding sleeve 9. The sliding sleeve 9 is displaced axially by an actuator 10.

Wie besonders in der 2 gut zu erkennen ist, weist die Umschlingungskupplung 7 eine Feder 11 auf. Die Feder 11 ist an einem ersten Ende 12 an der zweiten Antriebswelle 4 angebunden. Am zweiten Ende 13 der Feder 11 ist ein Gegenreibelement 14 vorhanden. Das Gegenreibelement 14 weist eine konische Außenfläche auf. Auf diese konische Außenfläche kann bei Bewegung der Schiebemuffe 9 eine Reibfläche 15 eines Reibelements / Reibkonus 20 zu bewegt werden. Bei Kontakt der beiden Flächen wird Reibung hervorgerufen, die zu einer zunehmenden Verwindung der Feder 11 führt, mit der Folge, dass (mehr) Drehmoment von der ersten Antriebswelle 2 auf die zweite Antriebswelle 4 übertragbar ist. Für die Aktuierung mittels des Aktuators 10 weist die Schiebemuffe 9 eine Koppelstelle 16 auf. Die Koppelstelle 16 kann als Nut, Rinne, Rille, Mulde, Loch, Sackloch, Durchgangsloch ausgestaltet sein.How particularly in the 2 is clearly visible, the belt clutch 7 has a spring 11 . The spring 11 is connected to the second drive shaft 4 at a first end 12 . At the second end 13 of the spring 11 there is a counter-friction element 14 . The counter-friction element 14 has a conical outer surface. When the sliding sleeve 9 moves, a friction surface 15 of a friction element/friction cone 20 can be moved towards this conical outer surface. When the two surfaces come into contact, friction is caused, which leads to an increasing twisting of the spring 11, with the result that (more) torque can be transmitted from the first drive shaft 2 to the second drive shaft 4. The sliding sleeve 9 has a coupling point 16 for actuation by means of the actuator 10 . The coupling point 16 can be embodied as a groove, gutter, groove, trough, hole, blind hole, through hole.

Die Feder 11 ist radial und axial innerhalb eines Rotors 17 der ersten Elektromaschine 3 angeordnet.The spring 11 is arranged radially and axially within a rotor 17 of the first electric machine 3 .

Unter Rückgriff auf 1 sei erläutert, dass die zweite Elektromaschine 5, anders als die erste Elektromaschine 3 nicht als Innenläufer, sondern als Außenläufer ausgebildet ist, so dass der diesbezügliche Rotor 18 ganz außerhalb des radial und axial geschachtelten Elektromotorenpaketes angeordnet ist. Ein Differentialgetriebe 21 wird zum Ausleiten des Drehmoments eingesetzt. Im Rekuperationsbetrieb oder beim Starten der Verbrennungskraftmaschine 19 über eine der Elektromaschinen 5 und/oder 3 ist der Drehmomentenverlauf auch vice versa zum vorab ausführlich beschriebenen normalen Drehmomentenverlauf. Dies ist auch so gewünscht.Recourse to 1 it should be explained that the second electric machine 5, unlike the first electric machine 3, is not designed as an internal rotor but as an external rotor, so that the relevant rotor 18 is located entirely outside of the radially and axially nested electric motor package is arranged. A differential gear 21 is used to derive the torque. In recuperation mode or when starting internal combustion engine 19 via one of electric machines 5 and/or 3, the torque curve is also vice versa to the normal torque curve described in detail above. This is also desired.

Die 3 dient vor allem zum Visualisieren der Bandartigkeit der Feder 11.the 3 serves primarily to visualize the band-like nature of the spring 11.

BezugszeichenlisteReference List

11
Hybridgetriebehybrid transmission
22
erste Antriebswellefirst driveshaft
33
erste E-Maschine / erste Elektromaschinefirst electric machine / first electric machine
44
zweite Antriebswellesecond driveshaft
55
zweite E-Maschine / zweite Elektromaschinesecond electric machine / second electric machine
66
Kupplungcoupling
77
Umschlingungskupplungwrap-around clutch
88th
Betätigungseinheitoperating unit
99
Schiebemuffesliding sleeve
1010
Aktuatoractuator
1111
FederFeather
1212
erstes Ende der Federfirst end of the pen
1313
zweites Ende der Federsecond end of the spring
1414
Gegenreibelementcounter friction element
1515
Reibflächefriction surface
1616
Koppelstellecoupling point
1717
Rotor der ersten E-MaschineRotor of the first electric machine
1818
Rotor der zweiten E-MaschineRotor of the second electric machine
1919
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
2020
Reibelement / ReibkonusFriction element / friction cone
2121
Differentialgetriebedifferential gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (10)

Hybridgetriebe (1) mit einer ersten Antriebswelle (2), welche einer ersten Elektromaschine (3) zugeordnet ist und mit einer zweiten Antriebswelle (4), welche einer zweiten Elektromaschine (5) zugeordnet ist, wobei eine Kupplung (6) zum drehmomentweitergebenen Verbinden der ersten Antriebswelle (2) mit der zweiten Antriebswelle (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (6) als Umschlingungskupplung (7) ausgebildet ist.Hybrid transmission (1) with a first drive shaft (2), which is assigned to a first electric machine (3) and with a second drive shaft (4), which is assigned to a second electric machine (5), with a clutch (6) for torque transmission connecting the first drive shaft (2) is provided with the second drive shaft (4), characterized in that the clutch (6) is designed as a belt clutch (7). Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingungskupplung (7) radial innerhalb eines Rotors (17) der ersten Elektromaschine (3) angeordnet ist und die zweite Antriebswelle (4) umgibt.Hybrid transmission (1) according to claim 1 , characterized in that the belt clutch (7) is arranged radially inside a rotor (17) of the first electric machine (3) and surrounds the second drive shaft (4). Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebswelle (4) konzentrisch zu und innerhalb von der ersten Antriebswelle (2) angeordnet ist.Hybrid transmission (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the second drive shaft (4) is arranged concentrically to and inside of the first drive shaft (2). Hybridgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingungskupplung (7) radial innerhalb beider Rotoren (17, 18) der ersten Elektromaschine (3) und der zweiten Elektromaschine (5) angeordnet ist.Hybrid transmission (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the belt clutch (7) is arranged radially inside both rotors (17, 18) of the first electric machine (3) and the second electric machine (5). Hybridgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (2) in einem Betriebszustand mit einer Verbrennungskraftmaschine (19) verbunden ist.Hybrid transmission (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the first drive shaft (2) is connected in an operating state with an internal combustion engine (19). Hybridgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebszustand ein Differentialgetriebe (21) drehmomentübertragend an die zweite Antriebswelle (4) angeschlossen ist.Hybrid transmission (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that in one operating state a differential gear (21) is connected to the second drive shaft (4) in a torque-transmitting manner. Hybridgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungseinheit (8) der Umschlingungskupplung (7) zugeordnet ist, die mechanischer oder elektrischer Natur ist.Hybrid transmission (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that an actuating unit (8) is associated with the belt clutch (7), which is of a mechanical or electrical nature. Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schiebemuffe (9) vorhanden ist, welche so angeordnet und bemessen ist, dass sie bei Aktivierung der Betätigungseinheit (8) ein zunehmendes Festhalten der zweiten Antriebswelle (4) durch eine Feder (11) bewirkt.Hybrid transmission (1) according to claim 7 , characterized in that there is a sliding sleeve (9) which is arranged and dimensioned in such a way that when the actuating unit (8) is activated it causes the second drive shaft (4) to be increasingly held in place by a spring (11). Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (9) zum Verlagern eines Reibelementes (20) auf ein Gegenreibelement (14) an der Feder (11) ausgelegt ist.Hybrid transmission (1) according to claim 8 , characterized in that the sliding sleeve (9) is designed for shifting a friction element (20) to a counter-friction element (14) on the spring (11). Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Elektromaschine (3) eine zweite Elektromaschine (5), eine Verbrennungskraftmaschine (19) und/oder ein Differentialgetriebe (21) vorhanden ist.Drive train with a hybrid transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein a first electric machine (3), a second electric machine (5), an internal combustion engine (19) and/or a differential gear (21) is present.
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