WO2015193131A1 - Übertragungsmodul - Google Patents
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- WO2015193131A1 WO2015193131A1 PCT/EP2015/062641 EP2015062641W WO2015193131A1 WO 2015193131 A1 WO2015193131 A1 WO 2015193131A1 EP 2015062641 W EP2015062641 W EP 2015062641W WO 2015193131 A1 WO2015193131 A1 WO 2015193131A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/028—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for reducing vibration or noise
Definitions
- the present invention relates to a transmission module according to the
- Swash plate machines serve as axial piston pumps for converting mechanical energy into hydraulic energy and as axial piston motor for converting hydraulic energy into mechanical energy.
- the hydraulic drive sub-line comprises a first and a second swash plate machine, which are hydraulically connected to each other and thereby form inter alia a hydraulic transmission.
- the mechanical drive sub-string includes, inter alia, a mechanical transmission.
- the first and second swash plate machine is generally connected by means of a screw directly to the gear housing of the mechanical transmission.
- the two swash plate machines perform vibrations, which leads to a noise nuisance on the motor vehicle. To reduce the vibrations and thus reduce the Sounds that result from this are the two
- Swash plate machines with at least one connecting bridge made of steel joined together.
- the connecting bridge is connected to a first connecting device, for example a screw connection, with the housing of the first swash plate machine and connected to a second connecting device, in particular a screw, with the housing of the second swash plate machine.
- Connecting bridge consists essentially entirely of steel and has a high rigidity. Due to this great rigidity of the connecting bridge and the vibrations of the transmission module, in particular due to deformations on the gear housing, are to be absorbed by the connecting bridge large forces, which in the housing of the first
- Swash plate machine are introduced to the first connection device and also introduced into the housing of the second swash plate machine on the second connection device.
- Such large forces to be received by the housings of the first and second swash plate machines on the first and second connecting devices lead to deformations, in particular to bending, of the housings of the first and second swash plate machines.
- Such deformations on the housings of the first and second swash plate machines reduce the life of the two swash plate machines. Especially because the
- EP 1 013 928 A2 shows an axial piston pump in a swashplate design with a driven circumferential and a plurality of piston bores having cylinder bores, wherein in each of webs separated piston bores are arranged linearly between a bottom dead center and a top dead center movable pistons and a Niederchristan gleichniere and a Hochdruckin kidney having control disk is provided.
- the CH 405 934 shows a swash plate axial piston pump, whose non-rotating cylinder block for changing the flow rate in dependence is longitudinally displaceable by the delivery pressure, wherein at the pressed by a spring in the direction of increasing the flow rate cylinder block
- Control slide unit is attached with a spool.
- DE 27 33 870 C2 shows a control device for a
- Oblique disk axial piston pump on each side of the cradle for pivoting the swash plate, each a hydraulically acted upon
- Swinging wing engages the engine, wherein both motors are controllable by means of a pivotable about the pivot axis of the cradle arranged plate-shaped control valve spool and for adjusting the delivery of the
- Transmission module for a drive train, comprising a transmission, a first swashplate machine, a second
- Connecting device is connected to the first swash plate machine and each having a second connecting device with the second
- Connecting bridge at least one elastic damping member is installed in order to reduce the rigidity of the at least one connecting bridge.
- the connecting bridge thus has a low rigidity, so that thereby lower forces are to be absorbed by the housing of the first and second swash plate machine.
- the first and second swash plate machines are at least one
- Swash plate machines perform small and reduced vibrations and thereby emanate from the two swashplate machines a significantly reduced airborne sound or noise pollution. Thereby can with a total low airborne radiation of the transmission module a long life of the two
- the transmission is a mechanical transmission with a transmission housing and / or the at least one
- Connecting bridge is not a part of the transmission.
- the at least one connecting bridge outside the at least one damping part is at least partially, in particular completely, made of metal, in particular steel and / or aluminum, and / or the at least one damping part is at least partially, in particular completely, made of rubber and / or plastic.
- the modulus of elasticity of the material of the at least one connecting bridge outside the at least one damping part is greater than the modulus of elasticity of the material of the at least one damping part by 3, 5, 10, 20, 30 or 50 times.
- a screw has a screw with an external thread and while the external thread is screwed to an internal thread.
- the connection of the bolt does not take place with a thread, but with another fixing means, for example a fixing pin or a fixing ring.
- a screw is doing as a
- the at least one damping part is designed as a damping ring, in particular a cylinder or pipe socket-shaped damping ring.
- the damping part has a smaller rigidity or shear strength in an axial direction than in a radial direction of the damping ring.
- the damping ring is arranged coaxially and / or concentrically to a bolt, in particular a screw, in particular between an inner bush and an outer bushing on the bolt, in particular the screw.
- the bolt in particular the screw, is part of a bolt connection, in particular a screw connection, of the first and / or second connecting device.
- the at least one damping part between the first and second connecting device is arranged on the at least one connecting bridge and / or the at least one damping part is outside the connecting device on the at least one connecting bridge
- the at least one damping part is arranged at a distance to the first and second connection device at the at least one connection bridge, in particular the difference distance is at least 5%, 10% or 20% of the distance between the first and second connection device.
- the at least one connecting bridge comprises in each case a first connecting arm and a second connecting arm, and at least one between the first and second connecting arm
- the damping part is under a
- Connecting arm preferably formed completely in the transverse direction, transverse slot. Due to the transverse slot on the first or second connecting arm, the rigidity of the connecting bridge is reduced.
- powertrain with a hydraulic drive sub-string and a mechanical drive sub-strand for a motor vehicle comprising a transmission module with a first and second swash plate machine for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa and with a mechanical transmission, at least one pressure accumulator, wherein the transmission module as a in this patent application described transmission module is formed.
- the drive train comprises two swash plate machines, which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission and / or the drive train comprises two pressure accumulator ais
- FIG. 1 is a longitudinal section of a swash plate machine
- Fig. 2 shows a cross section A-A of FIG. 1 a valve disc of
- Fig. 3 is a highly simplified perspective view of a
- Transmission module with a connection bridge 4 is a view of a connecting bridge in a first embodiment
- FIG. 5 is a partial longitudinal section of the connecting bridge according to FIG. 4,
- Fig. 6 is a longitudinal section of the connecting bridge in a second
- Fig. 7 is a longitudinal section of the connecting bridge in a third
- Fig. 8 is a longitudinal section of the connecting bridge in a fourth
- Fig. 9 is a longitudinal section of the connecting bridge in a fifth
- FIG. 10 shows a drive train for a motor vehicle.
- a swashplate machine 1 shown in a longitudinal section in FIG. 1 serves as axial piston pump 2 for conversion or conversion of mechanical energy (torque, speed) into hydraulic energy (volume flow, pressure) or as axial piston motor 3 for conversion or conversion of hydraulic energy (volume flow, pressure ) into mechanical energy (torque,
- a drive shaft 9 is by means of a bearing 10 at a
- Cylinder drum 5 rotatably and connected in the axial direction
- Drive shaft 9 and the cylinder drum 5 are formed in one or two parts and the boundary between the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 is shown in Fig. 1 by dashed lines.
- the cylinder drum 5 carries out the rotational movement of the drive shaft 9 with due to a rotationally fixed connection.
- a plurality of piston bores 6 with an arbitrary cross-section, for example square or circular, incorporated.
- the longitudinal axes of the piston bores 6 are substantially parallel to the axis of rotation 8 of the drive shaft 9 or the cylinder drum 5
- a pivoting cradle 14 is mounted pivotably about a pivot axis 15 on the housing 4. The pivot axis 15 is perpendicular to the
- the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5 is arranged parallel to and in the plane of the drawing of FIG. 1 and perpendicular to the plane of the drawing of FIG. 2.
- the housing 4 is liquid-tightly bounded by an interior space 44 which is filled with hydraulic fluid.
- the pivoting cradle 14 has a flat or planar support surface 18 for the indirect support of a retaining disk 37 and for the direct support of sliding shoes 39.
- the retaining disc 37 is provided with a plurality of sliding shoes 39 and each sliding block 39 is connected to a respective piston 7.
- the sliding block 39 has a bearing ball 40 (FIG. 1), which is fastened in a bearing socket 59 on the piston 7, so that a piston connection point 22 between the bearing ball 40 and the bearing socket 59 is formed on the piston 7.
- Bearing ball 40 and bearing cup 59 are both complementary or spherical, so characterized in a corresponding possibility of movement between the bearing ball 40 and the bearing cup 59 to the piston 7, a permanent connection between the piston 7 and the shoe 39 is present. Due to the connection of the piston 7 with the rotating cylinder drum 5 and the connection of the bearing cups 59 with the
- Sliding shoes 39 perform the sliding blocks 39 a rotational movement about the rotation axis 8 with and due to the fixed connection or arrangement of the sliding blocks 39 on the retaining disc 37 and the retaining plate 37 performs a rotational movement about the rotation axis 8 with. So that
- the pivoting cradle 14 is - as already mentioned - pivotally mounted about the pivot axis 15 and further comprises an opening 42 (Fig. 1) for
- a weighing storage 20 is formed on the housing 4.
- 14 two bearing sections are formed on the pivoting cradle.
- the two bearing sections of the pivoting cradle 14 lie on the
- the pivoting cradle 14 is thus by means of a
- Swivel axis 15 pivotally mounted.
- the support surface 18 according to the sectional formation in Fig. 1 has a pivot angle ⁇ of approximately + 20 °.
- the pivot angle ⁇ is present between a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation 8 and a plane spanned by the flat bearing surface 18 of the pivoting cradle 14 according to the
- the pivoting cradle 14 can between two pivotal limit angle ⁇ between + 20 ° and -20 ° by means of two
- Swivel devices 24 are pivoted.
- the first and second pivoting means 25, 26 as pivoting means 24 has a connection point 32 between the pivoting device 24 and the pivoting cradle 14.
- the two pivoting devices 24 each have an adjusting piston 29, which is movably mounted in an adjusting cylinder 30.
- the adjusting piston 29 or an axis of the adjusting cylinder 30 is aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5.
- Adjusting piston 29 has this a bearing cup 31, in which a
- Bearing ball 19 is mounted.
- Pivoting device 25, 26 is thus connected to a respective pivot ball 19 on a respective pivot arm 16 with the pivoting cradle 14.
- the pivoting cradle 14 can be pivoted about the pivot axis 15, as this is applied to the adjusting piston 29 at the open valve 27, 28 with a hydraulic fluid under pressure in the adjusting cylinder 30, a force. Not only does the pivoting cradle 14, but also the retaining disc 37 due to the pressurization with the
- Compression spring 41 this pivotal movement of the pivoting cradle 14 with.
- a valve disk 1 1 is located on the end of the cylinder drum 5 shown on the right in FIG. 1, with a kidney-shaped high-pressure opening 12 and a kidney-shaped
- the piston bores 6 of the rotating cylinder drum 5 are thus fluidly connected in an arrangement on the high-pressure opening 12 with the high-pressure opening 12 and in an arrangement on the
- Low-pressure port 13 fluidly connected to the low pressure port 13. At a swivel angle ⁇ of 0 ° and during operation of the
- Hydraulic fluid promoted by the axial piston pump 2 since the piston 7 perform no strokes in the piston bores 6.
- Hydraulic fluid promoted by the axial piston pump 2 since the piston 7 perform no strokes in the piston bores 6.
- Axial piston motor 3 have the piston bores 6, which are temporarily in fluid-conducting connection with the high-pressure opening 12, have a greater pressure on hydraulic fluid than the piston bores 6, which are temporarily in fluid-conducting connection with the low-pressure opening 13.
- An axial end 66 of the cylinder drum 5 rests on the valve disc 1 1.
- the retaining disc 37 is formed annularly as a flat disc and thus has an opening 38 for the passage of the drive shaft 9.
- Retaining disc 37 sliding shoes 39 are fixed with bearing balls 40.
- Retaining disc 37 has eight holes within which the sliding shoes 39 are arranged, so that the sliding shoes 39 in the radial direction, d. H.
- the retaining disc 37 and the sliding shoes 39 are formed in several parts.
- the number of holes corresponds to the number of holes
- Sliding shoes 39 and piston 7 and in each bore is a sliding shoe 39th attached.
- the retaining disc 37 is not directly on the support surface 18.
- a power train 45 shown in FIG. 10 has first and second
- the two swash plate machines 50, 51, 1 and the mechanical transmission 35 are connected to a transmission module 17 with each other.
- the housing 4 is in each case attached to a swash plate machine 1 with a screw connection, not shown, to a transmission housing 36 of the mechanical transmission 35.
- the drive train 45 has a mechanical drive sub-string
- Internal combustion engine 46 is transferable to a wheel 57.
- the transmission housing 36 carries out oscillatory movements and thus also the two swash plate machines 50, 51 attached thereto. These vibrations of the first and second swash plate machines 50, 51 cause a
- the first and second swash plate machine 50, 51 are connected to each other with a connecting bridge 23.
- the natural oscillations and thus also the resulting airborne sound emissions can be reduced (FIG.
- the connecting bridge 23 is connected to the housing 4 of the first swash plate machine 50 and by means of the second connecting device 62, the housing 4 of the second
- the connecting bridge 23 has at the end regions in each case the first connecting device 61 and the second connecting device 62.
- Each connecting device 61, 62 is formed according to the partial longitudinal section in Fig. 5.
- Connecting device 61, 62 are formed, is an outer bushing 74th attached.
- the elastic damping member 43 is connected as a cylinder or Rohrstutzenförmiger damping ring 72 and radially inwardly of the damping ring 72, an inner sleeve 73 is attached.
- a screw 70 is performed as a bolt 69.
- Screw 68 are produced as a bolt connection 67 with the housing 4 each have a swash plate machine 1.
- the housing 4 of the swash plate machine 1 in each case two screw holes 71 (not shown in FIGS. 4 and 5) with an external thread, in each of which a screw 70 is screwed.
- the damping ring 72 is completely made
- Connecting bridge 23 made of steel.
- the connecting bridge 23 between the housing 4 of the first swash plate machine 50 and the housing 4 of the second swash plate machine 51 has a low rigidity.
- Connecting devices 61, 62 are arranged, but between the two connecting devices 61, 62, each with a differential distance 75 from the elastic damping member 43 to the first and second connecting device 61, 62. Between the first and second connecting device 61, 62, the distance 76 occurs.
- the elastic damping member 43 is in an analogous manner as in the first embodiment shown in FIG. 4 and 5 between a
- Connecting bridge 23 made of steel is formed in two parts and at a first part of the connecting bridge 23 to the first connecting device 61, a screw hole 71 is formed with an external thread. The second part of the
- Damping ring 72 has a smaller in an axial direction 80
- a third embodiment of the connecting bridge 23 is shown. Between a first connecting arm 77 as a strip-shaped plate and a second connecting arm 78 as a strip-shaped plate, the elastic damping part 43 is arranged as a band-shaped elastic damping part 43.
- the first and second connecting device 61, 62 only a screw 68 with a screw 69 on. The two
- FIG. 8 shows a fourth exemplary embodiment of the connection bridge 23
- the connecting bridge 23 between the first and second connecting device 61, 62 has only another, arcuate
- FIG. 9 a fifth embodiment of the connecting bridge 23 is shown.
- the second connecting arm 78 has a completely continuous transverse slot 79.
- Link arm 78 made of steel interrupted.
- the two connecting arms 77, 78 consist in the embodiments shown in FIGS. 7 to 9 each made of steel and the elastic damping member 43 made of rubber. Due to the transverse slit 79 in the fifth embodiment of the connection bridge 23, the rigidity of the connection bridge 23 in one direction between the first and second connection devices 61, 62 is reduced.
- the drive train 45 of the invention has the internal combustion engine 46, which drives a planetary gear 48 by means of a shaft 47.
- Planetary gear 48 two shafts 47 are driven, wherein a first shaft 47 is connected to a clutch 49 with a mechanical transmission 35 and the mechanical transmission 35 is connected to the first shaft 47 with a
- Differential gear 56 is connected so that the mechanical transmission 35 forms part of the mechanical drive sub-strand 33.
- Swash plate machine 50 is hydraulically connected by means of two hydraulic lines 52 to the second swash plate machine 51.
- the first and second swash plate machines 50, 51 thereby form a hydraulic
- Gears 60 are thus part of a hydraulic drive sub-string 34 and of the second swash plate machine 51 can be driven by means of a shaft 47 and the differential gear 56.
- the differential gear 56 drives the wheels 57 with the wheel shafts 58.
- the drive train 45 has two pressure accumulators 53 as a high-pressure accumulator 54 and as a low-pressure accumulator 55.
- the two accumulators 53 are not shown by means of
- Hydraulic lines also hydraulically connected to the two swash plate machines 50, 51, thereby mechanical energy of the
- Internal combustion engine 46 can be hydraulically stored in the high pressure accumulator 54 and also in a recuperation operation of a motor vehicle with the drive train 45 also kinetic energy of the motor vehicle in the High-pressure accumulator 54 can be stored hydraulically.
- the differential gear 56 can additionally be driven with a swash plate machine 50, 51.
- the housings 4 of the first and second swash plate machines 50, 51 are connected to the gear housing 36 and also by means of
- Connecting bridge 23 is provided with the elastic damping part 43, so that thereby the connecting bridge 23 has a low rigidity.
- the forces to be absorbed by the connection bridge 23 and thus also the forces on the housing 4 are the first and second
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Abstract
Übertragungsmodul (17) für einen Antriebsstrang, umfassend ein Getriebe (35), eine erste Schragscheibenmaschine (50), eine zweite Schragscheibenmaschine (51), wobei die erste und zweite Schragscheibenmaschine (50, 51) an dem Getriebe (35) befestigt sind, wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) mit der die erste und zweite Schragscheibenmaschine (50, 51) miteinander verbunden sind, so dass die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) mit je einer ersten Verbindungsvorrichtung (61) mit der ersten Schragscheibenmaschine (50) verbunden ist und mit je einer zweiten Verbindungsvorrichtung (62) mit der zweiten Schragscheibenmaschine (51) verbunden ist, wobei in die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) wenigstens ein elastisches Dämpfungsteil eingebaut ist, um die Steifigkeit der wenigstens einen Verbindungsbrücke (23) zu reduzieren.
Description
Beschreibung
Titel
Übertragungsmodul
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungsmodul gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.
Stand der Technik
Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie.
In einem Antriebsstrang mit einem hydraulischen Antriebsteilstrang und einem mechanischem Antriebsteilstrang umfasst der hydraulische Antriebsteilstrang eine erste und eine zweite Schrägscheibenmaschine, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und dadurch unter anderem ein hydraulisches Getriebe bilden. Der mechanische Antriebsteilstrang umfasst unter anderem ein mechanisches Getriebe. Mittels des hydraulischen Antriebsteilstrangs kann die mechanische Energie des Verbrennungsmotors auf die Antriebsräder übertragen werden und mit dem mechanischen Antriebsteilstrang kann die mechanische Energie des Verbrennungsmotors in analoger Weise auf die Antriebsräder bzw. die Räder des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Dabei sind die beiden
Schrägscheibenmaschinen und das mechanische Getriebe zu einem
Übertragungsmodul zusammengefasst, das heißt miteinander verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine ist dabei im Allgemeinen mittels einer Schraubverbindung unmittelbar mit dem Getriebegehäuse des mechanischen Getriebes verbunden. Dabei führen die beiden Schrägscheibenmaschinen Schwingungen aus, was zu einer Geräuschbelästigung an dem Kraftfahrzeug führt. Zur Reduzierung der Schwingungen und damit auch zur Verringerung der
Geräusche, welche hieraus resultieren, sind die beiden
Schrägscheibenmaschinen mit wenigstens einer Verbindungsbrücke aus Stahl miteinander verbunden. Die Verbindungsbrücke ist dabei mit einer ersten Verbindungsvorrichtung, zum Beispiel einer Schraubverbindung, mit dem Gehäuse der ersten Schrägscheibenmaschine verbunden und mit einer zweiten Verbindungsvorrichtung, insbesondere einer Schraubverbindung, mit dem Gehäuse der zweiten Schrägscheibenmaschine verbunden. Die
Verbindungsbrücke besteht im Wesentlichen vollständig aus Stahl und weist eine große Steifigkeit auf. Aufgrund dieser großen Steifigkeit der Verbindungsbrücke und der Schwingungen des Übertragungsmoduls, insbesondere auch aufgrund von Verformungen an dem Getriebegehäuse, sind von der Verbindungsbrücke große Kräfte aufzunehmen, welche in das Gehäuse der ersten
Schrägscheibenmaschine an der ersten Verbindungsvorrichtung eingeleitet werden und auch in das Gehäuse der zweiten Schrägscheibenmaschine an der zweiten Verbindungsvorrichtung eingeleitet werden. Derartige große Kräfte, welche von den Gehäusen der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine an der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung aufzunehmen sind, führen zu Verformungen, insbesondere zu einer Biegung, der Gehäuse der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine. Derartige Verformungen an den Gehäusen der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschinen reduzieren die Lebensdauer der beiden Schrägscheibenmaschinen. Insbesondere deshalb, weil die
Antriebswelle der Schrägscheibenmaschine an dem Gehäuse der
Schrägscheibenmaschine gelagert ist und Verformungen hier zu
Formänderungen und Verformungen der Antriebswelle führen und dadurch ein höherer mechanischer Verschleiß an der Schrägscheibenmaschine auftritt.
Die EP 1 013 928 A2 zeigt eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise mit einer angetriebenen umlaufenden und eine Mehrzahl von darin angeordneten Kolbenbohrungen aufweisenden Zylindertrommel, wobei in den jeweils durch Stege voneinander getrennten Kolbenbohrungen linear zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegliche Kolben angeordnet sind und eine Niederdruckanschlussniere und eine Hochdruckanschlussniere aufweisende Steuerscheibe vorgesehen ist. Die CH 405 934 zeigt eine Schrägscheibenaxialkolbenpumpe, deren nicht umlaufender Zylinderblock zum Verändern der Fördermenge in Abhängigkeit
vom Förderdruck längs verschiebbar ist, wobei an dem durch eine Feder in Richtung der Erhöhung der Fördermenge gedrückten Zylinderblock eine
Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist. Die DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine
Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter
Schwenkflügel am Motor angreift, wobei beide Motoren mittels eines um die Schwenkachse der Wiege verschwenkbar angeordneten plattenförmigen Steuerventilschiebers steuerbar sind und zur Einstellung der Fördermenge der
Pumpe dienen.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäßes Übertragungsmodul für einen Antriebsstrang, umfassend ein Getriebe, eine erste Schrägscheibenmaschine, eine zweite
Schrägscheibenmaschine, wobei die erste und zweite Schrägscheibenmaschine an dem Getriebe befestigt sind, wenigstens eine Verbindungsbrücke mit der die erste und zweite Schrägscheibenmaschine miteinander verbunden sind, so dass die wenigstens eine Verbindungsbrücke mit je einer ersten
Verbindungsvorrichtung mit der ersten Schrägscheibenmaschine verbunden ist und mit je einer zweiten Verbindungsvorrichtung mit der zweiten
Schrägscheibenmaschine verbunden ist, wobei in die wenigstens eine
Verbindungsbrücke wenigstens ein elastisches Dämpfungsteil eingebaut ist, um die Steifigkeit der wenigstens einen Verbindungsbrücke zu reduzieren. Die Verbindungsbrücke weist damit eine kleine Steifigkeit auf, sodass dadurch von dem Gehäuse der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine geringere Kräfte aufzunehmen sind. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Lebensdauer der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine verlängert werden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine sind mit der wenigstens einen
Verbindungsbrücke miteinander verbunden, sodass die beiden
Schrägscheibenmaschinen kleine und reduzierte Schwingungen ausführen und dadurch auch von den beiden Schrägscheibenmaschinen eine wesentliche reduzierte Luftschallabstrahlung bzw. Geräuschbelästigung ausgeht. Dadurch
kann bei einer insgesamt niedrigen Luftschallabstrahlung des Übertragungsmoduls eine große Lebensdauer der beiden
Schrägscheibenmaschinen gewährleistet werden.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Getriebe ein mechanisches Getriebe mit einem Getriebegehäuse und/oder die wenigstens eine
Verbindungsbrücke ist kein zu dem Getriebe gehörendes Bauteil.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die erste und zweite
Schrägscheibenmaschine an dem Getriebegehäuse befestigt.
Zweckmäßig ist die wenigstens eine Verbindungsbrücke außerhalb des wenigstens einen Dämpfungsteiles wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, ausgebildet und/oder das wenigstens eine Dämpfungsteil ist wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Gummi und/oder Kunststoff ausgebildet.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist das Elastizitätsmodul des Werkstoffes der wenigstens einen Verbindungsbrücke außerhalb des wenigstens einen Dämpfungsteiles um das 3-, 5-, 10-, 20-, 30- oder 50-Fache größer als das Elastizitätsmodul des Werkstoffes des wenigstens einen Dämpfungsteiles.
In einer ergänzenden Variante ist die wenigstens eine Verbindungsbrücke mit wenigstens einer Bolzenverbindung, insbesondere Schraubverbindung, als der ersten Verbindungsvorrichtung an der ersten Schrägscheibenmaschine, insbesondere an einem Gehäuse der ersten Schrägscheibenmaschine, befestigt und/oder die wenigstens eine Verbindungsbrücke ist mit wenigstens einer Bolzenverbindung, insbesondere Schraubverbindung, als der zweiten
Verbindungsvorrichtung an der zweiten Schrägscheibenmaschine, insbesondere an einem Gehäuse der zweiten Schrägscheibenmaschine, befestigt. Eine Schraubverbindung weist eine Schraube mit einem Außengewinde auf und dabei ist das Außengewinde an einem Innengewinde festgeschraubt. Bei einer Bolzenverbindung erfolgt die Verbindung des Bolzens nicht mit einem Gewinde, sondern mit einem anderen Fixierungsmittel, beispielsweise einem Fixierungsstift oder einem Fixierungsring. Eine Schraubverbindung wird dabei als eine
Teilmenge aus dem Oberbegriff der Bolzenverbindung betrachtet.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist das wenigstens eine Dämpfungsteil als ein Dämpfungsring, insbesondere ein zylinder- oder rohrstutzenförmiger Dämpfungsring, ausgebildet. Bei der Ausbildung des Dämpfungsteils als ein Dämpfungsring weist dabei das Dämpfungsteil in einer axialen Richtung eine kleinere Steifigkeit bzw. Scherfestigkeit auf als in einer radialen Richtung des Dämpfungsringes.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der Dämpfungsring koaxial und/oder konzentrisch zu einem Bolzen, insbesondere einer Schraube, angeordnet, insbesondere zwischen einer Innenbuchse und einer Außenbuchse an dem Bolzen, insbesondere der Schraube.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist der Bolzen, insbesondere die Schraube, Bestandteil einer Bolzenverbindung, insbesondere einer Schraubverbindung, der ersten und/oder zweiten Verbindungsvorrichtung.
Vorzugsweise ist das wenigstens einen Dämpfungsteil zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung an der wenigstens einen Verbindungsbrücke angeordnet und/oder das wenigstens eine Dämpfungsteil ist außerhalb der Verbindungsvorrichtung an der wenigstens einen Verbindungsbrücke
angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform ist das wenigstens eine Dämpfungsteil in einem Differenzabstand zu der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung an der wenigstens einen Verbindungsbrücke angeordnet, insbesondere beträgt der Differenzabstand wenigstens 5 %, 10 % oder 20 % des Abstandes zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung.
In einer zusätzlichen Variante umfasst die wenigstens eine Verbindungsbrücke jeweils einen ersten Verbindungsarm und einen zweiten Verbindungsarm und zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsarm ist wenigstens ein
Dämpfungsteil angeordnet.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das Dämpfungsteil unter einer
Druckvorspannung zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsarm
angeordnet, insbesondere an der ersten und/oder zweiten
Verbindungsvorrichtung.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist an dem ersten oder zweiten
Verbindungsarm ein, vorzugsweise vollständig in Querrichtung durchgehender, Querschlitz ausgebildet. Aufgrund des Querschlitzes an dem ersten oder zweiten Verbindungsarm ist die Steifigkeit der Verbindungsbrücke reduziert.
Erfindungsgemäßer Antriebsstrang mit einem hydraulischen Antriebsteilstrang und einem mechanischen Antriebsteilstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Übertragungsmodul mit einer ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt und mit einem mechanischen Getriebe, wenigstens einen Druckspeicher, wobei das Übertragungsmodul als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Übertragungsmodul ausgebildet ist.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher ais
Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine, Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 1 einer Ventilscheibe der
Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,
Fig. 3 eine stark vereinfachte perspektivische Ansicht eines
Übertragungsmoduls mit einer Verbindungsbrücke,
Fig. 4 eine Ansicht einer Verbindungsbrücke in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 einen Teillängsschnitt der Verbindungsbrücke gemäß Fig. 4,
Fig. 6 einen Längsschnitt der Verbindungsbrücke in einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 einen Längsschnitt der Verbindungsbrücke in einem dritten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 einen Längsschnitt der Verbindungsbrücke in einem vierten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 einen Längsschnitt der Verbindungsbrücke in einem fünften
Ausführungsbeispiel und
Fig. 10 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine in Fig. 1 in einem Längsschnitt dargestellte Schrägscheibenmaschine 1 dient als Axialkolbenpumpe 2 zur Umsetzung bzw. Umwandlung mechanischer Energie (Drehmoment, Drehzahl) in hydraulische Energie (Volumenstrom, Druck) oder als Axialkolbenmotor 3 zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie (Volumenstrom, Druck) in mechanische Energie (Drehmoment,
Drehzahl). Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem
Flansch 21 eines- oder mehrteiligen Gehäuse 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (Fig. 1 ). Mit der Antriebswelle 9 ist eine
Zylindertrommel 5 drehfest und in axialer Richtung verbunden, wobei die
Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 ein- oder zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 in Fig. 1 strichliert dargestellt ist. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung. In die
Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet. Die Längsachsen der Kolbenbohrungen 6 sind dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Antriebswelle 9 bzw. der Zylindertrommel 5
ausgerichtet. In den Kolbenbohrungen 6 ist jeweils ein Kolben 7 beweglich gelagert. Eine Schwenkwiege 14 ist um eine Schwenkachse 15 verschwenkbar an dem Gehäuse 4 gelagert. Die Schwenkachse 15 ist senkrecht zu der
Zeichenebene von Fig. 1 und parallel zu der Zeichenebene von Fig. 2
ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von Fig. 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 2. Das Gehäuse 4 begrenzt flüssigkeitsdicht einen Innenraum 44, der mit Hydraulikflüssigkeit befüllt ist.
Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 und zur unmittelbaren Auflage von Gleitschuhen 39 auf. Die Rückhaltescheibe 37 ist mit einer Vielzahl von Gleitschuhen 39 versehen und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist der Gleitschuh 39 eine Lagerkugel 40 (Fig. 1 ) auf, welcher in einer Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 befestigt ist, sodass eine Kolbenverbindungsstelle 22 zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 ausgebildet ist. Die teilweise sphärisch ausgebildete
Lagerkugel 40 und Lagerpfanne 59 sind beide komplementär bzw. sphärisch ausgebildet, sodass dadurch bei einer entsprechenden Bewegungsmöglichkeit zueinander zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an den Kolben 7 eine ständige Verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Gleitschuh 39 vorhanden ist. Aufgrund der Verbindung der Kolben 7 mit der rotierenden Zylindertrommel 5 und der Verbindung der Lagerpfannen 59 mit den
Gleitschuhen 39 führen die Gleitschuhe 39 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus und aufgrund der festen Verbindung bzw. Anordnung der Gleitschuhe 39 an der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die
Gleitschuhe 39 in ständigem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 stehen, wird die Rückhaltescheibe 37 von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt.
Die Schwenkwiege 14 ist - wie bereits erwähnt - um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert und weist ferner eine Öffnung 42 (Fig. 1 ) zur
Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Am Gehäuse 4 ist eine Wiegenlagerung 20 ausgebildet. Dabei sind an der Schwenkwiege 14 zwei Lagerabschnitte ausgebildet. Die beiden Lagerabschnitte der Schwenkwiege 14 liegen auf der
Wiegenlagerung 20 auf. Die Schwenkwiege 14 ist damit mittels einer
Gleitlagerung an der Wiegenlagerung 20 bzw. dem Gehäuse 4 um die
Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert. In der Darstellung in Fig. 1 weist die Auflagefläche 18 gemäß der Schnittbildung in Fig. 1 einen Schwenkwinkel α von ungefähr +20° auf. Der Schwenkwinkel α ist zwischen einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse 8 und einer von der ebenen Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 aufgespannten Ebene vorhanden gemäß der
Schnittbildung in Fig. 1. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und -20° mittels zweier
Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden.
Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 als Schwenkeinrichtungen 24 weist eine Verbindungsstelle 32 zwischen der Schwenkeinrichtung 24 und der Schwenkwiege 14 auf. Die beiden Schwenkeinrichtungen 24 weisen jeweils einen Verstellkolben 29 auf, welcher in einem Verstellzylinder 30 beweglich gelagert ist. Der Verstellkolben 29 bzw. eine Achse des Verstellzylinders 30 ist dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. An einem in Fig. 1 links dargestellten Endbereich des
Verstellkolbens 29 weist dieser eine Lagerpfanne 31 auf, in welcher eine
Lagerkugel 19 gelagert ist. Dabei ist die Lagerkugel 19 an einem Schwenkarm 16
(Fig. 1 bis 2) der Schwenkwiege 14 vorhanden. Die erste und zweite
Schwenkeinrichtung 25, 26 ist somit mit jeweils einer Lagerkugel 19 an jeweils einem Schwenkarm 16 mit der Schwenkwiege 14 verbunden. Durch Öffnen eines der beiden Ventile 27, 28 als erstes Ventil 27 an der ersten Schwenkeinrichtung 25 und dem zweiten Ventil 28 an der zweiten Schenkeinrichtung 26 gemäß der
Darstellung in Fig. 1 kann die Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 verschwenkt werden, da dadurch auf den Verstellkolben 29 an dem geöffneten Ventil 27, 28 mit einer Hydraulikflüssigkeit unter Druck in dem Verstellzylinder 30 eine Kraft aufgebracht wird. Dabei führt nicht nur die Schwenkwiege 14, sondern auch die Rückhaltescheibe 37 aufgrund der Druckbeaufschlagung mit der
Druckfeder 41 diese Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 mit aus.
Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 als Axialkolbenpumpe 2 ist bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle 9 der von der Schrägscheibenmaschine 1 geförderte Volumenstrom umso größer, je größer der Betrag des
Schwenkwinkels α ist und umgekehrt. Hierzu liegt an dem in Fig. 1 rechts dargestellten Ende der Zylindertrommel 5 eine Ventilscheibe 1 1 auf, mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen
Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der
Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der
Schrägscheibenmaschine beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine
Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als
Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Ein axiales Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 1 1 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf.
Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. An der
Rückhaltescheibe 37 sind Gleitschuhe 39 mit Lagerkugeln 40 befestigt. Die
Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h.
senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen, bezüglich der Rückhaltscheibe 37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen entspricht der Anzahl der
Gleitschuhe 39 und Kolben 7 und in jeder Bohrung ist jeweils ein Gleitschuh 39
befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 liegt nicht unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf.
Ein in Fig. 10 dargestellter Antriebsstrang 45 weist eine erste und zweite
Schrägscheibenmaschine 50, 51 und ein mechanische Getriebe 35 auf. Die beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 , 1 und das mechanische Getriebe 35 sind zu einem Übertragungsmodul 17 miteinander verbunden. Hierzu ist das Gehäuse 4 jeweils einer Schrägscheibenmaschine 1 mit einer nicht dargestellten Schraubverbindung an einem Getriebegehäuse 36 des mechanischen Getriebes 35 befestigt. Der Antriebsstrang 45 weist einen mechanischen Antriebsteilstrang
33 und einen hydraulischen Antriebsteilstrang 34 auf, mittels denen jeweils getrennt oder auch zusammen die mechanische Energie eines
Verbrennungsmotors 46 zu einem Rad 57 übertragbar ist. Das Getriebegehäuse 36 führt Schwingungsbewegungen aus und damit auch die beiden hieran befestigten Schrägscheibenmaschinen 50, 51. Diese Schwingungen der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine 50, 51 verursachen eine
Luftschallabstrahlung und zur Reduzierung dieser Eigenschwingungen sind die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 mit einer Verbindungsbrücke 23 miteinander verbunden. Dadurch können die Eigenschwingungen und damit auch die hieraus resultierenden Luftschallabstrahlungen reduziert werden (Fig.
3). In die Verbindungsbrücke 23 ist dabei ein elastisches Dämpfungsteil 43 eingebaut, sodass dadurch die Steifigkeit der Verbindungsbrücke 23 reduziert ist und dadurch von der Verbindungsbrücke 23 geringere Kräfte aufzunehmen sind. Aufgrund dieser geringeren Kräfte in der Verbindungsbrücke 23 tritt auch an einer ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 eine geringere Kraft auf.
Mittels der ersten Verbindungsvorrichtung 61 ist die Verbindungsbrücke 23 mit dem Gehäuse 4 der ersten Schrägscheibenmaschine 50 verbunden und mittels der zweiten Verbindungsvorrichtung 62 ist das Gehäuse 4 der zweiten
Schrägscheibenmaschine 51 mit der Verbindungsbrücke 23 verbunden.
In Fig. 4 und 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 dargestellt. Die Verbindungsbrücke 23 weist an den Endbereichen jeweils die erste Verbindungsvorrichtung 61 und die zweite Verbindungsvorrichtung 62 auf. Jede Verbindungsvorrichtung 61 , 62 ist dabei gemäß dem Teillängsschnitt in Fig. 5 ausgebildet. An einer Öffnungsbohrung, von denen jeweils zwei für jeweils eine
Verbindungsvorrichtung 61 , 62 ausgebildet sind, ist eine Außenbuchse 74
befestigt. Mit der Außenbuchse 74 ist das elastische Dämpfungsteil 43 als ein zylinder- bzw. rohrstutzenförmiger Dämpfungsring 72 verbunden und radial innerhalb ist an dem Dämpfungsring 72 eine Innenbuchse 73 befestigt. Durch die Innenbuchse 73 bzw. einer Öffnung der Innenbuchse 73 ist eine Schraube 70 als ein Bolzen 69 durchgeführt. Mittels der Schraube 70 kann dadurch eine
Schraubverbindung 68 als eine Bolzenverbindung 67 mit dem Gehäuse 4 jeweils einer Schrägscheibenmaschine 1 hergestellt werden. Hierzu weist das Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 jeweils zwei Schraubenbohrungen 71 (nicht in Fig. 4 und 5 dargestellt) mit einem Außengewinde auf, in denen jeweils eine Schraube 70 eingeschraubt ist. Der Dämpfungsring 72 besteht vollständig aus
Gummi mit einem wesentlich kleineren Elastizitätsmodul als die übrige
Verbindungsbrücke 23 aus Stahl. Dadurch weist die Verbindungsbrücke 23 zwischen dem Gehäuse 4 der ersten Schrägscheibenmaschine 50 und dem Gehäuse 4 der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 eine geringe Steifigkeit auf. Somit können einerseits die Eigenschwingungen der beiden
Schrägscheibenmaschinen 50, 51 reduziert und dadurch auch die hieraus resultierende Luftschallabstrahlung reduziert werden und trotzdem treten aufgrund der kleinen Steifigkeit der Verbindungsbrücke 23 geringe Kräfte an der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 und damit an den beiden Gehäusen 4 der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine 50, 51 auf.
In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 beschrieben. Das elastische Dämpfungsteil 43 ist nicht im Bereich der beiden
Verbindungsvorrichtungen 61 , 62 angeordnet, sondern zwischen den beiden Verbindungsvorrichtungen 61 , 62 mit jeweils einem Differenzabstand 75 von dem elastischen Dämpfungsteil 43 zu der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62. Zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 tritt der Abstand 76 auf. Das elastische Dämpfungsteil 43 ist in analoger Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 zwischen einer
Innenbuchse 73 und einer Außenbuchse 74 angeordnet. Die übrige
Verbindungsbrücke 23 aus Stahl ist zweiteilig ausgebildet und an einem ersten Teil der Verbindungsbrücke 23 an der ersten Verbindungsvorrichtung 61 ist eine Schraubenbohrung 71 mit einem Außengewinde ausgebildet. Der zweite Teil der
Verbindungsbrücke 23 aus Stahl, der an der zweiten Verbindungsvorrichtung 62
befestigt ist, weist eine Öffnungsbohrung auf, und mittels der Öffnungsbohrung sowie einer Schraube 70 an der Öffnungsbohrung mit einem Außengewinde sind das erste und zweite Teil der Verbindungsbrücke 23 miteinander verbunden. Die Verbindungsbrücke 23 an dem elastischen Dämpfungsteil 43 als einem
Dämpfungsring 72 weist dabei in einer axialen Richtung 80 eine kleinere
Steifigkeit auf als in einer radialen Richtung 81. In der axialen Richtung 80 wird der zylinderförmige Dämpfungsring 72 überwiegend auf Scherung beansprucht, sodass dadurch in der axialen Richtung 80 eine geringere Steifigkeit auftritt. In der radialen Richtung 81 wird der Dämpfungsring 72 im Wesentlichen auf Druck beansprucht. Abweichend von der in Fig. 6 dargestellten Anordnung kann der
Dämpfungsring 72 mit der Innen- und Außenbuchse 73, 74 auch um 90° gedreht mit der übrigen Verbindungsbrücke 23 verbunden sein, sodass dadurch die Steifigkeit der Verbindungsbrücke 23 in einer Richtung zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 verändert ist. Dadurch kann die
Steifigkeit der Verbindungsbrücke 23 an die Anforderungen für eine Steifigkeit in unterschiedliche Richtungen der Verbindungsbrücke 23 entsprechend angepasst werden.
In Fig. 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 dargestellt. Zwischen einem ersten Verbindungsarm 77 als einem streifenförmigen Blech und einem zweiten Verbindungsarm 78 als einem streifenförmigen Blech ist das elastische Dämpfungsteil 43 als ein bandförmiges elastisches Dämpfungsteil 43 angeordnet. Im Unterschied zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 weist die erste und zweite Verbindungsvorrichtung 61 , 62 nur eine Schraubverbindung 68 mit einer Schraube 69 auf. Die beiden
Verbindungsarme 77, 78 und das elastische Dämpfungsteil 43 sind dabei schichtartig übereinander angeordnet, sodass dadurch die Verbindungsbrücke 23 in unterschiedlichen Richtungen eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist. In Fig. 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23
dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 beschrieben. Die Verbindungsbrücke 23 zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 weist lediglich eine andere, bogenförmige
Geometrie auf.
In Fig. 9 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Der zweite Verbindungsarm 78 weist einen vollständig durchgehenden Querschlitz 79 auf. Dadurch ist die mechanische Verbindung an dem Querschlitz 79 des zweiten
Verbindungsarms 78 aus Stahl unterbrochen. Die beiden Verbindungsarme 77, 78 bestehen in den in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils aus Stahl und das elastische Dämpfungsteil 43 aus Gummi. Aufgrund des Querschlitzes 79 in dem fünften Ausführungsbeispiel der Verbindungsbrücke 23 ist die Steifigkeit der Verbindungsbrücke 23 in einer Richtung zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 reduziert.
In Fig. 10 ist der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist den Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem
Planetengetriebe 48 werden zwei Wellen 47 angetrieben, wobei eine erste Welle 47 mit einer Kupplung 49 mit einem mechanischen Getriebe 35 verbunden ist und das mechanische Getriebe 35 ist mit der ersten Wellen 47 mit einem
Differentialgetriebe 56 verbunden ist, so dass das mechanische Getriebe 35 Teil des mechanischen Antriebsteilstranges 33 bildet. Eine zweite bzw. andere Welle
47, welche von dem Planetengetriebe 48 angetrieben ist, treibt durch eine Kupplung 49 die erste Schrägscheibenmaschine 50 an und die erste
Schrägscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches
Getriebe 60 sind damit Teil eines hydraulischen Antriebsteilstranges 34 und von der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das Differentialgetriebe 56 treibt mit den Radwellen 58 die Räder 57 an. Ferner weist der Antriebsstrang 45 zwei Druckspeicher 53 als Hochdruckspeicher 54 und als Niederdruckspeicher 55 auf.
Die beiden Druckspeicher 53 sind dabei mittels nicht dargestellter
Hydraulikleitungen auch mit den beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 hydraulisch verbunden, sodass dadurch mechanische Energie des
Verbrennungsmotors 46 in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann und ferner in einem Rekuperationsbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem
Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Übertragungsmodul 17 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Die Gehäuse 4 der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine 50, 51 sind mit dem Getriebegehäuse 36 verbunden und darüber hinaus mittels der
Verbindungsbrücke 23 miteinander verbunden. An dem Getriebegehäuse 36 treten Verformungen auf, beispielsweise bedingt aufgrund von
Temperaturveränderungen oder aufgrund von Verformungen wegen
mechanischer Beanspruchungen des Getriebegehäuses 36. Die
Verbindungsbrücke 23 ist mit dem elastischen Dämpfungsteil 43 versehen, sodass dadurch die Verbindungsbrücke 23 eine geringe Steifigkeit aufweist. Dadurch sind die von der Verbindungsbrücke 23 aufzunehmenden Kräften und damit auch die Kräfte an dem Gehäuse 4 der ersten und zweiten
Schrägscheibenmaschine 50, 51 jeweils an der ersten und zweiten
Verbindungsvorrichtung 61 , 62 gering. Einerseits können mit der
Verbindungsbrücke 23 die mechanischen Eigenschwingungen der ersten und zweiten Schrägscheibenmaschine 50, 51 reduziert und damit auch die hieraus resultierende Luftschallabstrahlung verkleinert werden. Zusätzlich sind aufgrund der geringen Steifigkeit der Verbindungsbrücke 23 von den beiden Gehäusen 4 an der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung 61 , 62 nur geringe Kräfte aufzunehmen, sodass dadurch an dem Gehäuse 4 der beiden
Schrägscheibenmaschinen 1 geringe Kräfte und damit auch geringe
Verformungen auftreten. Insbesondere die an dem Gehäuse 4 gelagerte
Antriebswelle 9 ist dadurch mit geringen Verformungen an dem Gehäuse 4 gelagert, sodass dadurch die Schrägscheibenmaschine 1 in vorteilhafterweise eine lange Lebensdauer aufweist.
Claims
Ansprüche
1 . Übertragungsmodul (17) für einen Antriebsstrang (45), umfassend
- ein Getriebe (35),
- eine erste Schrägscheibenmaschine (50),
- eine zweite Schrägscheibenmaschine (51 ), wobei die erste und
zweite Schrägscheibenmaschine (50, 51 ) an dem Getriebe (35) befestigt sind,
- wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) mit der die erste und zweite Schrägscheibenmaschine (50, 51 ) miteinander verbunden sind, so dass die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) mit je einer ersten Verbindungsvorrichtung (61 ) mit der ersten Schrägscheibenmaschine (50) verbunden ist und mit je einer zweiten Verbindungsvorrichtung (62) mit der zweiten Schrägscheibenmaschine (51 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) wenigstens ein elastisches Dämpfungsteil (43) eingebaut ist, um die Steifigkeit der wenigstens einen Verbindungsbrücke (23) zu reduzieren.
2. Übertragungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (35) ein mechanisches Getriebe (35) mit einem
Getriebegehäuse (36) ist
und/oder
die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) kein zu dem Getriebe (35) gehörendes Bauteil (36) ist.
3. Übertragungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Schrägscheibenmaschine (50, 51 ) an dem
Getriebegehäuse (36) befestigt sind.
4. Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) außerhalb des wenigstens einen Dämpfungsteiles (43) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, ausgebildet ist
und/oder
das wenigstens eine Dämpfungsteil (43) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Gummi und/oder Kunststoff ausgebildet ist.
5. Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastizitätsmodul des Werkstoffes der wenigstens einen
Verbindungsbrücke (23) außerhalb des wenigstens einen
Dämpfungsteiles (43) um das 3-, 5-, 10-, 20-, 30- oder 50-Fache größer ist als das Elastizitätsmodul des Werkstoffes des wenigstens einen Dämpfungsteiles (43).
6. Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) mit wenigstens einer Bolzenverbindung (67), insbesondere Schraubverbindung (68), als der ersten Verbindungsvorrichtung (61 ) an der ersten
Schragscheibenmaschine (50), insbesondere an einem Gehäuse (4) der ersten Schragscheibenmaschine (50), befestigt ist
und/oder
die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) mit wenigstens einer Bolzenverbindung (67), insbesondere Schraubverbindung (68), als der zweiten Verbindungsvorrichtung (62) an der zweiten
Schragscheibenmaschine (51 ), insbesondere an einem Gehäuse (4) der zweiten Schrägscheibenmaschine (51 ), befestigt ist.
Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dämpfungsteil (43) als ein Dämpfungsring (72), insbesondere ein zylinder- oder rohrstutzenförmiger Dämpfungsring (72), ausgebildet ist.
Übertragungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsring (72) koaxial und/oder konzentrisch zu einem Bolzen (69), insbesondere einer Schraube (70), angeordnet ist, insbesondere zwischen einer Innenbuchse (73) und einer Außenbuchse (74) an dem Bolzen (69), insbesondere der Schraube (70).
Übertragungsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (69), insbesondere die Schraube (70), Bestandteil einer Bolzenverbindung (67), insbesondere einer Schraubverbindung (68), der
ersten und/oder zweiten Verbindungsvorrichtung (61 , 62) ist.
10. Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens einen Dämpfungsteil (43) zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung (61 , 62) an der wenigstens einen Verbindungsbrücke (23) angeordnet ist
und/oder
das wenigstens eine Dämpfungsteil (43) außerhalb der
Verbindungsvorrichtung (61 , 62) an der wenigstens einen
Verbindungsbrücke (23) angeordnet ist.
1 1 . Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dämpfungsteil (43) in einem Differenzabstand (75) zu der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung (61 , 62) an der wenigstens einen Verbindungsbrücke (23) angeordnet ist, insbesondere der Differenzabstand (75) wenigstens 5%, 10% oder 20% des Abstandes (76) zwischen der ersten und zweiten Verbindungsvorrichtung (61 , 62) beträgt.
12. Übertragungsmodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verbindungsbrücke (23) jeweils einen ersten Verbindungsarm (77) und einen zweiten Verbindungsarm (78) umfasst und zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsarm (77, 78) wenigstens ein Dämpfungsteil (43) angeordnet ist.
13. Übertragungsmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsteil (43) unter einer Druckvorspannung zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsarm (77, 78) angeordnet ist, insbesondere an der ersten und/oder zweiten Verbindungsvorrichtung (61 , 62).
14. Übertragungsmodul nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten oder zweiten Verbindungsarm (77, 78) ein, vorzugsweise vollständig in Querrichtung durchgehender, Querschlitz (79) ausgebildet ist.
15. Antriebsstrang (45) mit einem hydraulischen Antriebsteilstrang (34) und einem mechanischen Antriebsteilstrang (33) für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- ein Übertragungsmodul (17) mit einer ersten und zweiten
Schrägscheibenmaschine (50, 51 ) zur Umwandlung mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt und mit einem mechanischen Getriebe (35),
- wenigstens einen Druckspeicher (53), dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmodul (17) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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