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DE102009032336A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung - Google Patents

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DE102009032336A1
DE102009032336A1 DE102009032336A DE102009032336A DE102009032336A1 DE 102009032336 A1 DE102009032336 A1 DE 102009032336A1 DE 102009032336 A DE102009032336 A DE 102009032336A DE 102009032336 A DE102009032336 A DE 102009032336A DE 102009032336 A1 DE102009032336 A1 DE 102009032336A1
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DE
Germany
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clutch
transmission device
mass flywheel
torque transmission
input shaft
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Withdrawn
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DE102009032336A
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English (en)
Inventor
Matthias Schneider
Dierk Reitz
Willi Ruder
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Abstract

Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes, umfassend eine Trennkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad, wobei das Zweimassenschwungrad und die Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad kurbelwellenseitig und die Trennkupplung getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Im Stand der Technik trägt ein starres Schwungrad auf der Kurbelwelle die Trennkupplung. Die Kupplungsscheibe umfasst Dämpfungsfedern eines Zweimassenschwungrades.
  • Nachteilig an der Drehmomentübertragungseinrichtung nach Stand der Technik ist, dass diese eine bestimmte axiale Bauraumlänge benötigt, die frei von Störkonturen wie z. B. Wellen, hineinragenden Rippen oder durchgeführten Rohrleitungen oder dergleichen sein muss. Ist der durch derartige Störkonturen verkleinerte verbleibende Bauraum sehr gering, so müssen Motor und Getriebe auseinander geschoben werden, wobei der axiale Bauraum der gesamten Antriebseinheit vergrößert wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung anzugeben, die störende Konturen im Bereich der Drehmomentübertragungseinrichtung zulässt.
  • Dieses Problem wird gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes, umfassend eine Trennkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad, wobei das Zweimassenschwungrad und die Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad kurbelwellenseitig und die Trennkupplung getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind. Mit kurbelwellenseitig ist hier gemeint, auf der Seite der Kurbelwelle gelegen; entsprechend ist mit getriebeeingangswellenseitig gemeint, auf der Seite der Getriebeeingangswelle gelegen. Zwischen der Trennkupplung und der Kurbelwelle ist also das Zweimassenschwungrad angeordnet, entsprechend ist zwischen dem Zweimassenschwungrad und der Getriebeeingangswelle die Trennkupplung angeordnet.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Eingangsseite des Zweimassenschwungrades an der Kurbelwelle angeordnet ist und eine Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades über eine lösbare Verbindung mit einer Eingangsseite der Trennkupplung, deren Ausgangsseite mit der Getriebeeingangswelle verbundenen ist, verbunden ist.
  • Die lösbare Verbindung ist vorzugsweise eine Steckverbindung, so dass die Montage der gesamten Kupplungsbaugruppe mit der Baugruppe umfassend die Kurbelwelle und das Zweimassenschwungrad durch einfaches Aufstecken erfolgen kann.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Trennkupplung eine Kupplungsscheibe und einen Kupplungsdeckel, die reibschlüssig miteinander kuppelbar sind, umfasst. Die Kupplungsscheibe und den Kupplungsdeckel umfassen Reibbeläge, die aufgeklebt oder aufgenietet sind.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Kupplungsdeckel drehmomentfest mit der Getriebeeingangswelle und die Kupplungsscheibe drehmomentfest mit der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades verbunden sind. Unter einer drehmomentfesten Verbindung wird hier eine Verbindung verstanden, die z. B. stoff-, form- oder reibschlüssig zur Übertragung eines Drehmomentes ausgelegt ist. Dies kann beispielsweise eine Verzahnung oder dergleichen sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die lösbare Verbindung zwischen der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades und der Eingangsseite der Trennkupplung eine Steckverzahnung umfasst.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Zweimassenschwungrad eine Primärmasse und einer gegenüber dieser gegen Federkraft verdrehbare Sekundärmasse umfasst, wobei weiter bevorzugt die Eingangsseite des Zweimassenschwungrades die Primärmasse und die Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades die Sekundärmasse umfasst.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung einen koaxial angeordneten elektrischen Antrieb umfasst, wobei weiter bevorzugt der Rotor des elektrischen Antriebes mit dem Kupplungsdeckel der Trennkupplung fest verbunden ist. Der elektrische Antrieb ist Teil eines sogenannten Hybridantriebes, so dass die Getriebeeingangswelle wahlweise mit dem Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder mit dem Drehmoment des elektrischen Antriebes beaufschlagt werden kann.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrades durch ein Gleit- oder Wälzlager auf der Getriebeeingangswelle gelagert ist. Die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrades wird über das Gleit- oder Wälzlager gegenüber der Getriebeeingangswelle zentriert und kann gleichzeitig radiale Kräfte auf dieser einleiten. Zusätzlich kann die Lagerung eine axiale Zentrierung übernehmen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Kupplungsdeckel über ein Wälzlager, insbesondere ein zweireihiges Schrägkugellager, an dem Deckel gelagert ist.
  • Die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrades kann auch an der Kurbelwelle gelagert sein.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 überträgt ein Drehmoment einer Kurbelwelle 2 eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors auf eine Getriebeeingangswelle 3 eines nicht dargestellten Getriebes. Der Verbrennungsmotor, die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 sowie das Getriebe sind beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Das Getriebe ist ein Schaltgetriebe, z. B. ein automatisiertes Schaltgetriebe, Getriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung (CVT, continuously variable transmission) oder Getriebeautomat. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst ein Zweimassenschwungrad 4 sowie eine Trennkupplung 5. Die Trennkupplung 5 ist eine Reibungskupplung, bei der eine Eingangsseite, das ist die auf Seiten der Kurbelwelle 2 gelegene Seite, wahlweise reibschlüssig mit einer Ausgangsseite, dies ist die der Getriebeeingangswelle 3 zugeordnete Seite der Kupplung, miteinander gekuppelt oder ausgekuppelt werden kann. Das Zweimassenschwungrad 4 besitzt ebenfalls eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite, hier ist die Eingangsseite mit der Kurbelwelle 2 verbunden und die Ausgangsseite mit der Trennkupplung 5 verbunden. Das Zweimassenschwungrad 4 und die Trennkupplung 5 sind also in Serie geschaltet, sind also nacheinander in dem Antriebsstrang zwischen Kurbelwelle 2 und Getriebeeingangswelle 3 angeordnet. Dabei ist das Zweimassenschwungrad 4 auf der Seite der Kurbelwelle 2 angeordnet, die Trennkupplung 5 auf der Seite der Getriebeeingangswelle 3 angeordnet, so dass sich eine Reihenfolge Kurbelwelle 2, Zweimassenschwungrad 4, Trennkupplung 5, Getriebeeingangswelle 3 ergibt.
  • Das Zweimassenschwungrad 4 umfasst eine Primärmasse 6, die über Federn 7 mit einer Sekundärmasse 8 verbunden ist. Die Primärmasse 6 kann also gegen die Kraft der Federn 7 gegenüber der Sekundärmasse 8 verdreht werden. Zusätzlich kann das Zweimassenschwungrad 4 in an sich bekannter Weise Reibungselemente umfassen, die bei einer Relativverdrehung der Primärmasse 6 gegenüber der Sekundärmasse 8 Reibarbeit verrichten. Die Primärmasse 6 ist mittels Schrauben 9 mit der Kurbelwelle 2 fest verbunden. Die Sekundärmasse 8 ist mittels Nieten 10 mit einer Nabe 11 verbunden. Die Nabe 11 besitzt eine axiale Außenverzahnung 12. Die Nabe 11 ist mittels eines Rollenlagers 13 auf einem Zapfen 14 der Getriebeeingangswelle 3 gelagert. Die Sekundärmasse 8 ist somit vermittelt des Rollenlagers 13 und dem Zapfen 14 gegenüber der Getriebeeingangswelle 3 zentriert. Radial wirkende Kräfte können durch die Sekundärmasse 8 über das Rollenlager 13 auf den Zapfen 14 und damit die Getriebeeingangswelle 3 übertragen werden. Die Außenverzahnung 12 ist an einem tonnenförmigen Fortsatz 15 der Nabe 11 angeordnet. Der tonnenförmige Fortsatz 15 geht auf der der Kurbelwelle 2 zugeordneten Seite in einen Anschlagring 16 über, der der axialen Fixierung des Rollenlagers 13 dient. In die Außenverzahnung 12 greift eine axiale Innenverzahnung 17 einer Kupplungsscheibe 18 ein. Die Kupplungsscheibe 18 ist über die Innenverzahnung 17 sowie die Außenverzahnung 12 der Nabe 11 gegenüber der Getriebeeingangswelle 3 zentriert und bezüglich der Drehmomentübertragung fest mit der Sekundärmasse 8 verbunden. Die Kupplungsscheibe 18 wirkt zusammen mit einem Kupplungsdeckel 19, bei der eine Anpressplatte 20 mittels einer Tellerfeder 22 lösbar auf eine durch einen Steg mit dem Kupplungsdeckel 19 verbundene Gegendruckscheibe 21 gedrückt wird, so dass, je nach Stellung der Tellerfeder 22 bzw. der Anpressplatte 20, die Kupplung wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Tellerfeder 22 wird in an sich bekannter Weise in ihrem radialinneren Bereich über ein Ausrücklager 23 in axialer Richtung betätigt, so dass der radialäußere Bereich, der auf die Anpressplatte 20 wirkt, axial in die Gegenrichtung verlagert wird. Dazu ist die Tellerfeder 22 an einem Federlager 24 gelagert. Der Kupplungsdeckel 19 ist über eine axiale Verzahnung 25 mit der Getriebeeingangswelle 3 verbunden. Mit dem Bezugszeichen 25 ist hier sowohl die axiale Innenverzahnung des Kupplungsdeckels 19 als auch die axiale Außenverzahnung der Getriebeeingangswelle 3 bezeichnet. Der Kupplungsdeckel 19 stützt sich über ein zweireihiges Schrägkugellager 26 an einem Getriebegehäuse fest gelagerten Deckel 27 der Kupplung ab. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 ist vollständig durch ein Gehäuse, das hier nicht näher bezeichnet ist, umschlossen.
  • Ein Rotor 28 ist fest mit dem Kupplungsdeckel 19 verbunden, ein zugehöriger Stator 29 ist fest mit dem Kupplungsgehäuse und damit Getriebegehäuse fest gelagert. Der Rotor 28 und der Stator 29 bilden einen elektrischen Antrieb, mit dessen Hilfe die Getriebeeingangswelle 3 mit einem Drehmoment im Sinne eines Hilfsantriebes oder Hybridantriebes beaufschlagt werden kann. So ist auch rein elektrisches Fahren möglich.
  • Mit dem Bezugszeichen 30 ist ein Freiraum in 1 bezeichnet, durch den eine Welle 31 geführt ist. Der Freiraum ist rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse R angeordnet. Die Welle 32 ist um 180 Grad um die Rotationsachse R gespiegelt dargestellt, diese liegt bezüglich der getriebefesten Komponenten in der Zeichenebene der 1 unterhalb der Rotationsachse R. Die Anordnung von Zweimassenschwungrad 4 und Trennkupplung 5 im Ausführungsbeispiel der 1 erlaubt es nun, den Freiraum 30 von Bauteilen der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 freizuhalten, ohne den axialen Bauraum der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zu vergrößern.
    • 1
    Drehmomentübertragungseinrichtung
    2
    Kurbelwelle
    3
    Getriebeeingangswelle
    4
    Zweimassenschwungrad
    5
    Trennkupplung
    6
    Primärmasse des Zweimassenschwungrades
    7
    Feder des Zweimassenschwungrades
    8
    Sekundärmasse des Zweimassenschwungrades
    9
    Schraube
    10
    Niet
    11
    Nabe
    12
    Außenverzahnung
    13
    Rollenlager
    14
    Zapfen
    15
    Tonnenförmiger Fortsatz
    16
    Anschlagring
    17
    Innenverzahnung
    18
    Kupplungsscheibe
    19
    Kupplungsdeckel
    20
    Anpressplatte
    21
    Gegendruckscheibe
    22
    Tellerfeder
    23
    Ausrücklager
    24
    Federlager
    25
    Verzahnung
    26
    Schrägkugellager
    27
    Deckel
    28
    Rotor
    29
    Stator
    30
    Freiraum
    31
    Welle

Claims (13)

  1. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) im Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle (2) eines Verbrennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle (3) eines Getriebes, umfassend eine Trennkupplung (5) sowie ein Zweimassenschwungrad (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Zweimassenschwungrad (4) und die Trennkupplung (5) zwischen Kurbelwelle (2) und Getriebeeingangswelle (3) in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad (4) kurbelwellenseitig und die Trennkupplung (5) getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind.
  2. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingangsseite des Zweimassenschwungrades (4) an der Kurbelwelle (2) angeordnet ist und eine Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades (4) über eine lösbare Verbindung (12, 17) mit einer Eingangsseite der Trennkupplung (5), deren Ausgangsseite mit der Getriebeeingangswelle (3) verbundenen ist, verbunden ist.
  3. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (5) eine Kupplungsscheibe (18) und einen Kupplungsdeckel (19), die reibschlüssig miteinander kuppelbar sind, umfasst.
  4. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel (19) drehmomentfest mit der Getriebeeingangswelle (3) und die Kupplungsscheibe (18) drehmomentfest mit der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades (4) verbunden ist.
  5. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung zwischen der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades (4) und der Eingangsseite der Trennkupplung (5) eine Steckverzahnung (12, 17) umfasst.
  6. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweimassenschwungrad (4) eine Primärmasse (6) und einer gegenüber dieser gegen Federkraft verdrehbare Sekundärmasse (8) umfasst.
  7. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite des Zweimassenschwungrades (4) die Primärmasse (6) und die Ausgangsseite des Zweimassenschwungrades (4) die Sekundärmasse (8) umfasst.
  8. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen koaxial angeordneten elektrischen Antrieb (28, 29) umfasst.
  9. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (28) des elektrischen Antriebes mit dem Kupplungsdeckel (19) der Trennkupplung fest verbunden ist.
  10. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (8) des Zweimassenschwungrades (4) durch ein Gleit- oder Wälzlager (13) auf der Getriebeeingangswelle (3) gelagert ist.
  11. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel (19) über ein Wälzlager (26) an dem Deckel (27) gelagert ist.
  12. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager ein zweireihiges Schrägkugellager (26) ist.
  13. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (8) des Zweimassenschwungrades (4) an der Kurbelwelle (2) gelagert ist.
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