DE112019003895T5

DE112019003895T5 - Hybridmodul

Info

Publication number: DE112019003895T5
Application number: DE112019003895.8T
Authority: DE
Inventors: Patrick Lindemann; Matthew Payne
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-04-22
Also published as: KR102612207B1; KR20210029708A; US11390261B2; JP7130843B2; CN112262052A; JP2021533024A; WO2020028511A1; US20200039496A1

Abstract

Ein Hybridmodul beinhaltet ein Gehäuse, einen Elektromotor, eine Hydraulikkupplung, eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und eine Strömungsplattenbaugruppe. Der Elektromotor beinhaltet einen am Gehäuse befestigten Stator und einen relativ zum Gehäuse drehbaren Rotor. Die hydraulische Kupplung befindet sich zumindest teilweise radial im Inneren des Elektromotors. Die erste Kupplung dient zum antreibenden Verbinden des Rotors mit dem Motor. Die zweite Kupplung ist parallel zur hydraulischen Kupplung angeordnet, um den Rotor antreibend mit einer Eingangswelle des Planetengetriebes zu verbinden. Die Strömungsplattenbaugruppe ist am Gehäuse befestigt und beinhaltet eine erste Strömungsplatte und eine zweite Strömungsplatte. Die erste Strömungsplatte weist eine radiale Nut auf, die einen ersten Abschnitt eines radialen Strömungskanals bildet. Die zweite Strömungsplatte ist an der ersten Strömungsplatte befestigt und bildet einen zweiten Abschnitt des radialen Strömungskanals.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der US-Patentanmeldungen Nr. 62/713 584 , eingereicht am 2. August 2018, 62/717 054 , eingereicht am 10. August 2018, und 62/719 268 , eingereicht am 17. August 2018, deren Offenbarungen durch Bezugnahme in vollem Umfang hierin einbezogen sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Hybridmodul und insbesondere eine Drehmomentwandler- und Elektromotorkonfiguration in einem Hybridmodul.
HINTERGRUND
Hybridmodule sind bekannt. Ein Beispiel ist in der am 9. Juli 2018 eingereichten, gemeinsam anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 16/029 992 mit dem Titel OIL DISTRIBUTION IN A HYBRID MODULE TO USE CLUTCH COOLING TO COOL E-MOTOR ROTOR AND STATOR gezeigt.
KURZDARSTELLUNG
Beispielhafte Ausführungsformen umfassen im weiteren Sinne ein Hybridmodul mit einem Gehäuse, einem Elektromotor, einer hydraulischen Kupplung, einer ersten Kupplung, einer zweiten Kupplung und einer Strömungsplattenbaugruppe. Das Gehäuse ist zum Befestigen an einem Planetengetriebe und einem Motor angeordnet. Der Elektromotor ist im Gehäuse angeordnet und beinhaltet einen am Gehäuse befestigten Stator und einen relativ zum Gehäuse drehbaren Rotor. Die hydraulische Kupplung ist im Gehäuse und zumindest teilweise radial im Inneren des Elektromotors angeordnet. Die erste Kupplung dient zum antreibenden Verbinden des Rotors mit dem Motor. Die zweite Kupplung ist parallel zur hydraulischen Kupplung angeordnet, um den Rotor antreibend mit einer Eingangswelle des Planetengetriebes zu verbinden. Die Strömungsplattenbaugruppe ist am Gehäuse befestigt und beinhaltet eine erste Strömungsplatte und eine zweite Strömungsplatte. Die erste Strömungsplatte weist eine radiale Nut auf, die einen ersten Abschnitt eines radialen Strömungskanals bildet. Die zweite Strömungsplatte ist an der ersten Strömungsplatte befestigt und bildet einen zweiten Abschnitt des radialen Strömungskanals.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen weist die zweite Strömungsplatte eine radial innere Öffnung auf. Die erste Strömungsplatte und die zweite Strömungsplatte sind radial innerhalb der radial inneren Öffnung miteinander verbunden. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen weist das Hybridmodul eine Dichtungsnabe und eine Antriebsnabe auf. Die Dichtungsnabe ist an der Strömungsplattenbaugruppe befestigt. Die Antriebsnabe ist zur antreibenden Verbindung mit dem Motor und der ersten Kupplung angeordnet. Die Dichtungsnabe weist einen ersten Strömungskanal auf, der hydraulisch mit der radial inneren Öffnung verbunden ist. Die Antriebsnabe weist einen zweiten Strömungskanal auf, der hydraulisch mit dem ersten Strömungskanal verbunden ist. Die Dichtungsnabe oder die Antriebsnabe weist eine Umfangsnut auf. Der erste Strömungskanal und der zweite Strömungskanal sind an der Umfangsnut hydraulisch verbunden. Die Dichtungsnabe ist an der ersten und zweiten gegenüberliegenden axialen Seite der Umfangsnut gegenüber der Antriebsnabe abgedichtet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform weist das Hybridmodul eine Lippendichtung mit einer Schlauchfeder und eine erste und eine zweite dynamische Dichtung auf. Jede der Lippendichtung und der ersten und zweiten dynamischen Dichtung dienen zum direkten Abdichten der Dichtungsnabe gegenüber der Antriebsnabe.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen weist die erste Kupplung einen ersten Kolben, einen zweiten Kolben und eine Anlegungskammer auf. Der zweite Kolben ist gegenüber dem ersten Kolben abgedichtet, drehbar am ersten Kolben befestigt und gegenüber dem ersten Kolben axial verschiebbar. Die Anlegungskammer ist zum Anlegen der ersten Kupplung axial zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben angeordnet. Der radiale Strömungskanal ist hydraulisch mit der Anlegungskammer verbunden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet mindestens eines aus dem ersten Kolben oder dem zweiten Kolben eine Platte, einen Reibmaterialring und eine Strömungsöffnung. Der Reibmaterialring ist an der Platte befestigt und beinhaltet mindestens eine Reibmaterialnut. Die Strömungsöffnung erstreckt sich durch die Platte und den Reibmaterialring bis zu der mindestens einen Reibmaterialnut.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen beinhaltet das Hybridmodul eine erste Trägerplatte und eine zweite Trägerplatte. Die erste Trägerplatte ist drehbar am Rotor befestigt und zum Abdichten gegenüber der Eingangswelle des Planetengetriebes angeordnet. Die zweite Trägerplatte ist drehbar am Rotor befestigt und zum radialen Positionieren des Rotors relativ zum Gehäuse angeordnet. Die erste Kupplung ist axial zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte angeordnet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die erste Trägerplatte einen radial inneren Abschnitt mit ersten und zweiten axial gegenüberliegenden Umfangsnuten und ersten und zweiten Dichtungen, die in den ersten bzw. zweiten axial gegenüberliegenden Umfangsnuten angeordnet sind. Bei einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das Hybridmodul eine Umlenkplatte, die an der zweiten Trägerplatte befestigt ist. Die erste Kupplung weist einen ersten Kolben auf, und die Umlenkplatte dient dazu, dem ersten Kolben ein Ausgleichsöl bereitzustellen.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen beinhaltet das Hybridmodul eine an der Strömungsplattenbaugruppe befestigte Dichtungsnabe und ein Lager, das radial zwischen der Dichtungsnabe und der zweiten Trägerplatte angeordnet ist, um den Rotor relativ zum Gehäuse radial zu positionieren. Bei einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das Hybridmodul eine Antriebsnabe, die gegenüber der Dichtungsnabe abgedichtet und zum Antreiben der Verbindung zum Motor angeordnet ist. Die erste Kupplung weist einen ersten Kolben auf, der an der Antriebsnabe befestigt ist.
Andere beispielhafte Ausführungsformen umfassen im weiteren Sinne eine Schwungradbaugruppe für ein Hybridmodul, das ein Schwungrad, eine bogenförmige Schraubenfeder und eine Abdeckplatte beinhaltet. Das Schwungrad ist zum Befestigen an einem Motor angeordnet und weist eine Ringnut auf. Die bogenförmige Schraubenfeder ist in der Ringnut angeordnet. Die Abdeckplatte ist am Schwungrad befestigt und angeordnet, um die bogenförmige Schraubenfeder axial in der Ringnut zu halten. Bei einer beispielhaften Ausführungsform weist die Schwungradbaugruppe eine Halbschale auf, die radial zwischen der Ringnut und der bogenförmigen Schraubenfeder angeordnet ist. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen weist die Schwungradbaugruppe einen Flansch auf, der antreibend mit der bogenförmigen Schraubenfeder in Eingriff steht. Die Abdeckplatte weist einen ersten zylindrischen Vorsprung auf und der Flansch weist einen zweiten zylindrischen Vorsprung auf, der radial innerhalb des ersten zylindrischen Vorsprungs liegt und zumindest teilweise axial mit diesem ausgerichtet ist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der zweite zylindrische Vorsprung eine Keilverzahnung. Bei einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Schwungradbaugruppe einen Zahnkranz, der am Schwungrad befestigt und zur antreibenden Verbindung mit einem Anlasser zum Starten des Motors angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Hybridmodul ein Gehäuse, eine Trennwand, einen Drehmomentwandler, eine Nabe und eine erste Kupplungsscheibe beinhalten. Die Trennwand ist am Gehäuse befestigt und weist einen radial inneren zylindrischen Vorsprung auf. Der Drehmomentwandler weist eine hydraulische Kupplungsanordnung mit einem Laufrad und einer Turbine auf. Die Nabe ist zum radialen Positionieren durch eine Motorkurbelwelle und im antreibenden Eingriff mit der Motorkurbelwelle angeordnet. Die erste Kupplungsscheibe ist an der Nabe befestigt und zum lösbaren Verbinden des Motors mit dem Drehmomentwandler angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Kupplungsscheibe gegenüber der Trennwand abgedichtet.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul eine erste Abdeckung auf, die am Laufrad befestigt und durch die Trennwand radial positioniert ist. Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul ein Lager auf, das radial zwischen der ersten Abdeckung und der Trennwand angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul eine zweite Kupplungsscheibe auf, die antreibend mit der ersten Abdeckung in Eingriff steht. Die erste Abdeckung ist auf einer ersten axialen Seite der ersten Kupplungsscheibe angeordnet, und die zweite Kupplungsplatte ist auf einer zweiten axialen Seite der ersten Kupplungsplatte gegenüber der ersten Seite angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul einen ersten Kolben auf der zweiten axialen Seite der zweiten Kupplungsplatte auf und ist zum Klemmen der ersten Abdeckung, der ersten Kupplungsplatte und der zweiten Kupplungsplatte angeordnet, um den Motor mit dem Drehmomentwandler zu verbinden. Gemäß einer Ausführungsform steht der erste Kolben antreibend mit der ersten Kupplungsscheibe in Eingriff.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul eine zweite Abdeckung auf, die am Laufrad befestigt und zum Abdichten gegenüber einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul eine dritte Kupplungsscheibe, eine vierte Kupplungsscheibe und einen zweiten Kolben auf. Die dritte Kupplungsscheibe steht antreibend mit der zweiten Abdeckung in Eingriff. Die vierte Kupplungsscheibe steht antreibend mit der Turbine in Eingriff. Der zweite Kolben ist axial zwischen der zweiten Abdeckung und der vierten Kupplungsplatte angeordnet, die antreibend mit der zweiten Abdeckung in Eingriff steht, und ist zum Klemmen der dritten Kupplungsplatte und der vierten Kupplungsplatte angeordnet, um die Turbine mit dem Laufrad zu verbinden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Hybridmodul einen Federhalter und ein Massenelement auf. Der Federhalter ist zum Befestigen an der Motorkurbelwelle angeordnet. Das Massenelement ist am Federhalter befestigt und beinhaltet ein Anlasserzahnrad. Das Massenelement ist zylindrisch und umgibt den Federhalter.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der oberen Hälfte eines Hybridmoduls gemäß einem beispielhaften Aspekt der Offenbarung.
2 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der oberen Hälfte eines Hybridmoduls gemäß einem beispielhaften Aspekt der Offenbarung.
3 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Querschnittsansicht der oberen Hälfte des Hybridmoduls von 2.
4 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Querschnittsansicht der oberen Hälfte des Hybridmoduls von 2.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es versteht sich, dass gleiche Bezugszeichen, die in unterschiedlichen Zeichnungsansichten vorkommen, identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente bezeichnen. Ebenso versteht sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind bestimmte strukturelle und funktionelle Details, die hierin offenbart sind, nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann zu lehren, die Ausführungsformen auf verschiedene Weise anzuwenden. Wie der Fachmann verstehen wird, können verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen dargestellter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit der Lehre dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Realisierungsformen erwünscht sein.
Die hierin verwendete Terminologie dient der Beschreibung bestimmter Aspekte und soll den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken. Sofern nicht anders definiert, ist sämtlichen hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffen die gleiche Bedeutung eigen, die ihnen der Fachmann dem Gebiet zuschreibt, zu dem diese Offenbarung gehört. Obwohl beliebige Verfahren, Vorrichtungen oder Materialien, die den vorliegend beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, bei der Anwendung oder dem Testen der Offenbarung verwendet werden können, werden nun die folgenden beispielhaften Verfahren, Vorrichtungen und Materialien beschrieben.
Die nachstehende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 1. 1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der oberen Hälfte eines Hybridmoduls 100 gemäß einem beispielhaften Aspekt der Offenbarung. Das Hybridmodul 100 beinhaltet ein Gehäuse 102, einen Elektromotor 104, eine hydraulische Kupplung 106, eine Kupplung 108, eine Kupplung 110 und eine Strömungsplattenbaugruppe 112. Das Gehäuse ist zum Befestigen an einem Planetengetriebe (nicht gezeigt) und einem Motor (nicht gezeigt) angeordnet. Der Elektromotor ist im Gehäuse angeordnet und beinhaltet einen am Gehäuse befestigten Stator 114 und einen relativ zum Gehäuse drehbaren Rotor 116. Bei einigen Ausführungsformen ist der Elektromotor 104 ein Generator oder kann als Motor oder Generator fungieren. Die hydraulische Kupplung ist im Gehäuse und zumindest teilweise radial im Inneren des Elektromotors angeordnet. Die Kupplung 108 dient zum antreibenden Verbinden des Rotors mit dem Motor. Die Kupplung 110 ist parallel zur hydraulischen Kupplung angeordnet, um den Rotor antreibend mit einer Eingangswelle 118 des Planetengetriebes zu verbinden. Die Strömungsplattenbaugruppe 112 beinhaltet eine Strömungsplatte 120 mit einer radialen Nut 122, die einen ersten Abschnitt des radialen Strömungskanals 124 bildet, und eine Strömungsplatte 126, die an der Strömungsplatte 120 befestigt ist und einen zweiten Abschnitt des radialen Strömungskanals bildet.
Die Strömungsplatte 126 beinhaltet eine radial innere Öffnung 128. Die Strömungsplatten 120 und 126 sind beispielsweise durch Laserschweißen 130 radial innerhalb der radial inneren Öffnung miteinander verbunden. Obwohl Laserschweißnähte gezeigt sind, können auch andere Befestigungsverfahren wie z. B. MIG-Schweißnähte, WIG-Schweißnähte, Hartlöten, mechanische Befestigungselemente und/oder Klebstoffe verwendet werden, um Komponenten aneinander zu befestigen. Das Hybridmodul 100 beinhaltet eine Dichtungsnabe 132, die an der Strömungsplattenbaugruppe befestigt ist, und eine Antriebsnabe 134, die zur antreibenden Verbindung mit dem Motor und der Kupplung 108 angeordnet ist. Die Dichtungsnabe beinhaltet einen Strömungskanal 136, der hydraulisch mit der radial inneren Öffnung verbunden ist. Die Antriebsnabe beinhaltet einen Strömungskanal 138, der mit dem Strömungskanal 136 hydraulisch verbunden ist. Die Dichtungsnabe 132 beinhaltet eine Umfangsnut 140. Obwohl die Umfangsnut in der Nabe 132 gezeigt ist, kann bei anderen Ausführungsformen die Nabe 134 die Umfangsnut beinhalten, oder die Naben 132 und 134 können beide eine Umfangsnut beinhalten. Die Strömungskanäle 136 und 138 sind an der Umfangsnut hydraulisch verbunden. Die Dichtungsnabe 132 ist beispielsweise durch jeweilige dynamische Dichtungen 146 und 148 gegenüber der Antriebsnabe 134 an den gegenüberliegenden axialen Seiten 142 und 144 der Umfangsnut abgedichtet. Das Hybridmodul 100 beinhaltet eine Lippendichtung oder Wellendichtung 150 mit Schlauchfeder 152 und dynamische Dichtungen 146 und 148. Jede der Lippendichtungen und der dynamischen Dichtungen dient zum direkten Abdichten der Dichtungsnabe gegenüber der Antriebsnabe.
Die Kupplung 108 beinhaltet einen Kolben 154, einen Kolben 156 und eine Anlegungskammer 158. Der Kolben 156 ist gegenüber dem Kolben 154 abgedichtet, drehbar am Kolben 154 befestigt und relativ zum Kolben 154 axial verschiebbar. Die Anlegungskammer 158 ist axial zwischen den Kolben 154 und 156 zum Anlegen der Kupplung 108 angeordnet. Der radiale Strömungskanal 124 ist mit der Anlegungskammer hydraulisch verbunden. Der Kolben 154 beinhaltet eine Platte 160, einen Reibmaterialring 162 und eine Strömungsöffnung 164. Der Reibmaterialring ist an der Platte befestigt und beinhaltet eine Reibmaterialnut 166. Die Strömungsöffnung erstreckt sich durch die Platte und den Reibmaterialring bis zur Reibmaterialnut. In ähnlicher Weise beinhaltet der Kolben 156 eine Platte, einen Ring und eine Öffnung, ähnlich dem Kolben 154. Obwohl beide Kolben mit Öffnungen gezeigt sind, können einige Ausführungsformen nur einen Kolben mit einer Öffnung beinhalten.
Das Hybridmodul 100 beinhaltet auch Trägerplatten 168 und 170. Die Trägerplatte 168 ist beispielsweise an der Laserschweißung 172 drehbar am Rotor befestigt und zum Abdichten an der Eingangswelle des Planetengetriebes beispielsweise durch Dichtungen 174 und 176 angeordnet. Die Trägerplatte 170 ist beispielsweise bei der Laserschweißung 178 drehbar am Rotor befestigt und zum radialen Positionieren des Rotors relativ zum Gehäuse angeordnet, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die Kupplung 108 ist axial zwischen der Trägerplatte 168 und der Trägerplatte 170 angeordnet. Die Trägerplatte 168 beinhaltet einen radial inneren Abschnitt 180 mit axial gegenüberliegenden Umfangsnuten 182 und 184. Die Dichtungen 174 und 176 sind in den Nuten 182 bzw. 184 angeordnet. Das Hybridmodul 100 beinhaltet eine Umlenkplatte 186, die an der Trägerplatte 170 befestigt ist, um dem Kolben 154 ein Ausgleichsöl bereitzustellen.
Die Dichtungsnabe 132 ist beispielsweise durch eine Laserschweißung 188 an der Strömungsplattenbaugruppe 112 befestigt. Ein Lager 190 ist radial zwischen der Dichtungsnabe und der Trägerplatte 170 angeordnet, um den Rotor relativ zum Gehäuse radial zu positionieren. Der Kolben 154 ist beispielsweise durch eine Laserschweißung 192 an der Antriebsnabe 134 befestigt.
Eine Schwungradbaugruppe 200 für das Hybridmodul 100 beinhaltet ein Schwungrad 202, eine bogenförmige Schraubenfeder oder eine Bogenfeder 204 und eine Abdeckplatte 206. Das Schwungrad 202 ist zum Befestigen an einem Motor beispielsweise an den Schrauben 208 angeordnet und beinhaltet eine Ringnut 210. Die bogenförmige Schraubenfeder ist in der Ringnut angeordnet. Die Abdeckplatte ist am Schwungrad befestigt und angeordnet, um die bogenförmige Schraubenfeder axial in der Ringnut zu halten. Die Schwungradbaugruppe 200 beinhaltet eine Halbschale 212, die radial zwischen der Ringnut und der bogenförmigen Schraubenfeder angeordnet ist.
Die Schwungradbaugruppe 200 beinhaltet einen Flansch 214, der antreibend mit der bogenförmigen Schraubenfeder in Eingriff steht. Die Abdeckplatte beinhaltet einen zylindrischen Vorsprung 216 und der Flansch beinhaltet einen zylindrischen Vorsprung 218, der radial innerhalb des zylindrischen Vorsprungs 216 liegt und zumindest teilweise axial mit diesem ausgerichtet ist. Der zylindrische Vorsprung 218 beinhaltet eine Keilverzahnung 220, die mit einer passenden Keilverzahnung an einer Antriebsplatte 194 in Eingriff steht. Die Platte 194 antreibend mit der Antriebsnabe 134 in Eingriff und ist durch einen Ring 196 axial gesichert, der in einer Nut in der Nabe installiert ist. Die Schwungradbaugruppe 200 beinhaltet einen Zahnkranz 222, der am Schwungrad befestigt ist und zur antreibenden Verbindung mit einem Anlasser zum Starten des Motors angeordnet ist. Das Hybridmodul 100 und die Schwungradbaugruppe 200 sind so konfiguriert, dass während der Montage die Schwungradbaugruppe am Motor und das Hybridmodul am Getriebe installiert werden. Wenn der Motor und das Getriebe zusammengefügt werden, wird die Platte 194 in den Flansch 214 installiert und die Keilverzahnung 220 stellt eine Drehverbindung zwischen der Schwungradbaugruppe und dem Hybridmodul bereit. Nach dem Zusammenfügen werden Schrauben (nicht gezeigt) installiert, um das Getriebe/Hybridmodul am Motor zu befestigen.
Die nachstehende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 2. 2 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der oberen Hälfte eines Hybridmoduls 300 gemäß einem beispielhaften Aspekt der Offenbarung. Das Hybridmodul 300 beinhaltet ein Gehäuse 302, eine Trennwand 304, einen Drehmomentwandler 306, eine Nabe 308 und eine Kupplungsscheibe 310. Die Trennwand ist am Gehäuse befestigt und beinhaltet einen radial inneren zylindrischen Vorsprung 312. Der Drehmomentwandler weist eine hydraulische Kupplungsanordnung 314 mit einem Laufrad 316 und einer Turbine 318 auf. Die Nabe ist zum radialen Positionieren durch eine Motorkurbelwelle 320 und im antreibenden Eingriff mit der Motorkurbelwelle angeordnet. Die Kupplungsscheibe ist an der Nabe befestigt und zum lösbaren Verbinden des Motors mit dem Drehmomentwandler angeordnet. Die Kupplungsscheibe ist beispielsweise durch eine Dichtung 322 gegenüber der Trennwand abgedichtet. Das Hybridmodul beinhaltet außerdem eine Abdeckung 324, die am Laufrad befestigt und durch die Trennwand radial positioniert ist. Ein Lager 326 ist radial zwischen dem ersten Abdeckung und der Trennwand angeordnet.
Das Hybridmodul beinhaltet eine Kupplungsscheibe 328, die antreibend mit der Abdeckung 324 an einer Laschenverbindung 330 in Eingriff steht. Die Abdeckung 324 ist auf der axialen Seite 332 der Kupplungsscheibe 310 angeordnet, und die Kupplungsplatte 328 ist auf der axialen Seite 334 der Kupplungsscheibe 310 gegenüber der axialen Seite 332 angeordnet. Ein Kolben 336 ist die axiale Seite 334 der Kupplungsscheibe 328 und zum Klemmen der Abdeckung 324, der Kupplungsscheibe 310 und der Kupplungsscheibe 328 angeordnet, um den Motor mit dem Drehmomentwandler zu verbinden. Der Kolben 336 steht beispielsweise über eine Blattfeder 338 mit der Kupplungsscheibe 310 antreibend in Eingriff.
Das Hybridmodul 300 beinhaltet eine Abdeckung 340, die am Laufrad befestigt und zum Abdichten gegenüber einer Getriebeeingangswelle 342 angeordnet ist. Das Hybridmodul 300 beinhaltet außerdem eine Kupplungsscheibe 344, eine Kupplungsscheibe 346 und einen Kolben 348. Die Kupplungsscheibe 344 steht mit der Abdeckung 340 antreibend in Eingriff. Die Kupplungsscheibe 346 steht mit der Turbine antreibend in Eingriff. Der Kolben 348 ist axial zwischen der Abdeckung 340 und der Kupplungsscheibe 346 angeordnet, steht beispielsweise über eine Blattfeder 350 antreibend mit der Abdeckung 340 in Eingriff und ist zum Klemmen der Kupplungsscheiben 344 und 346 angeordnet, um beispielsweise die Turbine über eine Turbinennabe 352 mit dem Laufrad zu verbinden.
Das Hybridmodul 300 beinhaltet einen Federhalter 354, der zum Befestigen an der Motorkurbelwelle beispielsweise über Schrauben 356 angeordnet ist, und ein Massenelement 358, das am Federhalter befestigt ist und ein Anlasserzahnrad 360 beinhaltet. Das Massenelement 358 ist zylindrisch und umgibt den Federhalter.
Die nachstehende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 3. 3 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Querschnittsansicht der oberen Hälfte des Hybridmoduls 300 von 2. Das Hybridmodul 400 beinhaltet einen Kolben 436, der zum Klemmen einer Abdeckung 424 und einer Kupplungsscheibe 410 angeordnet ist, um den Motor mit dem Drehmomentwandler zu verbinden. Der Kolben 436 steht beispielsweise über eine Blattfeder 438 mit einer Abdeckung 440 antreibend in Eingriff. Eine Freigabefeder 462 ist beispielsweise ein Federring, der angeordnet ist, um den Kolben 436 von der Abdeckung 424 weg zu verschieben, wenn die Kupplung ausgerückt ist. Die Abdeckung 440 ist am Laufrad 416 befestigt und zum Abdichten gegenüber einer Getriebeeingangswelle 442 beispielsweise durch eine Dichtung 474 angeordnet. Eine Umlenkplatte 486 ist an der Abdeckung 424 befestigt, um dem Kolben 436 ein Ausgleichsöl bereitzustellen.
Die nachstehende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 4. 4 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Querschnittsansicht der oberen Hälfte des Hybridmoduls 300 von 2. Das Hybridmodul 500 beinhaltet einen Kolben 536, der zum Klemmen einer Abdeckung 524 und einer Kupplungsscheibe 510 angeordnet ist, um den Motor mit dem Drehmomentwandler zu verbinden. Der Kolben 536 steht beispielsweise über eine Blattfeder 538 mit einer Abdeckung 540 antreibend in Eingriff. Die Abdeckung 540 ist am Laufrad 516 befestigt und zum Abdichten gegenüber einer Getriebeeingangswelle 542 beispielsweise durch eine Dichtung 574 angeordnet. Eine Endplatte 564 ist zum Beispiel durch eine Schweißung 566 an der Abdeckung 540 befestigt. Durch eine Buchse 568 kann sich der Kolben 536 relativ zur Endplatte 564 drehen. Die Buchse 568 begrenzt außerdem den Ölfluss zwischen dem Kolben 536 und der Endplatte 564.
Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Ansprüche umfasst sind. Bei den in der Beschreibung verwendeten Wörtern handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Wörter und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt sind. Zwar hätten verschiedene Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere erwünschte Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden können, der Fachmann erkennt jedoch, dass bei einem oder mehreren Merkmale oder Eigenschaftenn ein Kompromiss eingegangen werden kann, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der konkreten Anwendung und Realisierungsform abhängen. Diese Attribute können unter anderem und ohne auf diese beschränkt zu sein, Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. beinhalten. Sofern Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Realisierungsformen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, liegen diese Ausführungsformen daher nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können bei bestimmtem Anwendungen wünschenswert sein.
Bezugszeichenliste

100: Hybridmodul
102: Gehäuse
104: Elektromotor
106: Hydraulische Kupplung
108: Kupplung (erste)
110: Kupplung (zweite)
112: Strömungsplattenbaugruppe
114: Stator
116: Rotor
118: Eingangswelle
120: Strömungsplatte (erste)
122: Radiale Nut
124: Radialer Strömungskanal
126: Strömungsplatte (zweite)
128: Radial innere Öffnung
130: Laserschweißung
132: Dichtungsnabe
134: Antriebsnabe
136: Strömungskanal (Dichtungsnabe)
138: Strömungskanal (Antriebsnabe)
140: Umfangsnut
142: Axiale Seite (erste)
144: Axiale Seite (zweite)
146: Dynamische Abdichtung (erste Seite)
148: Dynamische Abdichtung (zweite Seite)
150: Wellendichtung
152: Schlauchfeder
154: Kolben (erster)
156: Kolben (zweiter)
158: Anlegungskammer
160: Platte (Kolben)
162: Reibmaterialring
164: Öffnung
166: Reibmaterialnut
168: Trägerplatte (erste)
170: Trägerplatte (zweite)
172: Laserschweißung
174: Dichtung
176: Dichtung
178: Laserschweißung
180: Radial innerer Abschnitt
182: Umfangsnut
184: Umfangsnut
186: Umlenkplatte
188: Laserschweißung
190: Lager
192: Laserschweißung
194: Antriebsplatte
196: Ring
200: Schwungradbaugruppe
202: Schwungrad
204: Bogenförmige Schraubenfeder
206: Abdeckplatte
208: Motorschrauben
210: Ringnut
212: Halbschale
214: Flansch
216: Zylindrischer Vorsprung (erster)
218: Zylindrischer Vorsprung (zweiter)
220: Keilverzahnung
222: Zahnkranz
300: Hybridmodul
302: Gehäuse
304: Trennwand
306: Drehmomentwandler
308: Nabe
310: Kupplungsscheibe (erste)
312: Zylinderförmiger Vorsprung der Trennwand
314: Hydraulische Kupplung
316: Laufrad
318: Turbine
320: Motorkurbelwelle
322: Dichtung
324: Abdeckung (erste)
326: Lager
328: Kupplungsscheibe (zweite)
330: Laschenverbindung
332: Axiale Seite (erste)
334: Axiale Seite (zweite)
336: Kolben (erster)
338: Blattfeder
340: Abdeckung (zweite)
342: Getriebeeingangswelle
344: Kupplungsscheibe (dritte)
346: Kupplungsscheibe (vierte)
348: Kolben (zweiter)
350: Blattfeder
352: Turbinennabe
354: Federhalter
356: Schrauben
358: Massenelement
360: Anlasserzahnrad
400: Hybridmodul
410: Kupplungsscheibe
416: Laufrad
424: Abdeckung
436: Kolben
438: Blattfeder
440: Abdeckung
442: Getriebeeingangswelle
462: Freigabefeder
474: Dichtung
486: Umlenkplatte
500: Hybridmodul
510: Kupplungsscheibe
516: Laufrad
524: Abdeckung
536: Kolben
538: Blattfeder
540: Abdeckung
542: Getriebeeingangswelle
564: Endplatte
566: Schweißung
568: Buchse
574: Dichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/713584 [0001]
US 62/717054 [0001]
US 62/719268 [0001]
US 16029992 [0003]

Claims

Hybridmodul, umfassend: ein Gehäuse, der zum Befestigen an einem Planetengetriebe und einem Motor angeordnet ist; einen Elektromotor, der im Gehäuse angeordnet ist, wobei der Elektromotor einen am Gehäuse befestigten Stator und einen relativ zum Gehäuse drehbaren Rotor umfasst; eine hydraulische Kupplung, die im Gehäuse und zumindest teilweise radial im Inneren des Elektromotors angeordnet ist; eine erste Kupplung zum antreibenden Verbinden des Rotors mit dem Motor; eine zweite Kupplung, die parallel zur hydraulischen Kupplung angeordnet ist, um den Rotor antreibend mit einer Eingangswelle des Planetengetriebes zu verbinden; und eine Strömungsplattenbaugruppe, die am Gehäuse befestigt ist, wobei die Strömungsplattenbaugruppe umfasst: eine erste Strömungsplatte, umfassend eine radiale Nut, die einen ersten Abschnitt eines radialen Strömungskanals bildet; und eine zweite Strömungsplatte, die an der ersten Strömungsplatte befestigt ist und einen zweiten Abschnitt des radialen Strömungskanals bildet.
Hybridmodul nach Anspruch 1, wobei: die zweite Strömungsplatte eine radial innere Öffnung umfasst; und die erste Strömungsplatte und die zweite Strömungsplatte radial innerhalb der radial inneren Öffnung miteinander verbunden sind.
Hybridmodul nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine an der Strömungsplattenbaugruppe befestigte Dichtungsnabe; und eine Antriebsnabe, die zur antreibenden Verbindung mit dem Motor und der ersten Kupplung angeordnet ist, wobei: die Dichtungsnabe einen ersten Strömungskanal umfasst, der hydraulisch mit der radial inneren Öffnung verbunden ist; die Antriebsnabe einen zweiten Strömungskanal umfasst, der hydraulisch mit dem ersten Strömungskanal verbunden ist; die Dichtungsnabe oder die Antriebsnabe eine Umfangsnut umfasst und der erste Strömungskanal und der zweite Strömungskanal an der Umfangsnut hydraulisch verbunden sind; und die Dichtungsnabe an der ersten und zweiten gegenüberliegenden axialen Seite der Umfangsnut gegenüber der Antriebsnabe abgedichtet ist.
Hybridmodul nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Lippendichtung mit einer Schlauchfeder; und eine erste und zweite dynamische Dichtung, wobei jede der Lippendichtung und der ersten und zweiten dynamischen Dichtung zum direkten Abdichten der Dichtungsnabe gegenüber der Antriebsnabe dienen.
Hybridmodul nach Anspruch 1, wobei die erste Kupplung umfasst: einen ersten Kolben; einen zweiten Kolben, der gegenüber dem ersten Kolben abgedichtet, drehbar am ersten Kolben befestigt und gegenüber dem ersten Kolben axial verschiebbar ist; und eine Anlegungskammer, die axial zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben zum Anlegen der ersten Kupplung angeordnet ist, wobei der radiale Strömungskanal hydraulisch mit der Anlegungskammer verbunden ist.
Hybridmodul nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste Trägerplatte, die drehbar am Rotor befestigt und zum Abdichten gegenüber der Eingangswelle des Planetengetriebes angeordnet ist; und eine zweite Trägerplatte, die drehbar am Rotor befestigt und zum radialen Positionieren des Rotors relativ zum Gehäuse angeordnet ist, wobei die erste Kupplung axial zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte angeordnet ist.
Hybridmodul nach Anspruch 6, wobei die erste Trägerplatte umfasst: einen radial inneren Abschnitt mit ersten und zweiten axial gegenüberliegenden Umfangsnuten; und eine erste und eine zweite Dichtung, die in der ersten bzw. zweiten axial gegenüberliegenden Umfangsnut angeordnet sind.
Hybridmodul nach Anspruch 6, ferner umfassend eine an der zweiten Trägerplatte befestigte Umlenkplatte, wobei: die erste Kupplung umfasst einen ersten Kolben; und die Umlenkplatte dazu dient, dem ersten Kolben ein Ausgleichsöl bereitzustellen.
Hybridmodul nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine an der Strömungsplattenbaugruppe befestigte Dichtungsnabe; und ein Lager, das radial zwischen der Dichtungsnabe und der Trägerplatte angeordnet ist, um den Rotor relativ zum Gehäuse radial zu positionieren.
Hybridmodul nach Anspruch 9, ferner umfassend: eine Antriebsnabe, die gegenüber der Dichtungsnabe abgedichtet und zur antreibenden Verbindung mit dem Motor angeordnet ist, wobei die erste Kupplung einen ersten Kolben umfasst, der an der Antriebsnabe befestigt ist.