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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE UNIT FOR A HYBRID DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/043364
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive unit (1) for a hybrid drive train, comprising an internal combustion engine (2), an electric machine (4) and a disconnect clutch (6), which is arranged between a crankshaft (3) of the internal combustion engine (2) and a rotor (5) of the electric machine (4) radially within the rotor (5), a torsional vibration isolation device (8) being arranged downstream of the rotor (5), the torsional vibration isolation device (8) being connected to the rotor (5) for conjoint rotation by means of an insertion connection (22), and the insertion connection (22) being formed from an interior profile (19) of the disconnect clutch (6), which interior profile is associated with the rotor (5), and a complementary exterior profile (20) on the torsional vibration isolation device (8). In order to eliminate the generation of noise by the insertion connection (22), peripheral play of the insertion connection is dampingly suppressed.

Inventors:
MAIENSCHEIN STEPHAN (DE)
BARAL FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2020/100702
Publication Date:
March 11, 2021
Filing Date:
August 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/68; B60K6/387; B60K6/40; F16D1/10; F16F15/123; F16D3/06; F16D25/08
Domestic Patent References:
WO2015172784A22015-11-19
Foreign References:
DE102014214634A12016-01-28
DE102016217220A12018-03-15
DE10205767A12003-08-28
DE10205768A12003-08-21
DE102018106285A12019-09-19
DE102018106289A12019-09-19
DE102010063388A12012-06-21
DE102014222644A12016-05-12
DE102014214634A12016-01-28
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebseinheit (1 , 1h) für einen hybridischen Antriebsstrang enthaltend eine Brennkraftmaschine (2), eine Elektromaschine (4) und eine zwischen einer Kur belwelle (3) der Brennkraftmaschine (2) und einem Rotor (5, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h) der Elektromaschine (4) radial innerhalb des Rotors (5, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h) ange ordneten Trennkupplung (6), wobei dem Rotor (5, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h) eine Dreh schwingungsisolationseinrichtung (8, 8h) nachgeschaltet ist, wobei die Dreh schwingungsisolationseinrichtung (8, 8h) mittels einer Steckverbindung (22,

22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, 22h) drehschlüssig mit dem Rotor (5, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h) verbunden ist und die Steckverbindung (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, 22h) aus einem dem Rotor (5, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h) zugeordneten Innen profilierung (19, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f, 19g, 19h) und einer an der Dreh schwingungsisolationseinrichtung (8, 8h) komplementär ausgebildeten Außen profilierung (20, 20c, 20d, 20e 20f, 20g, 20h) gebildet ist, dadurch gekennzeich net, dass ein Umfangsspiel der Steckverbindung (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, 22h) bedampft unterbunden ist.

2. Antriebseinheit (1 , 1h) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Au ßenprofilierung (20, 20c) innerhalb der Innenprofilierung (19, 19b, 19c) in Um fangsrichtung elastisch vorgespannt ist.

3. Antriebseinheit (1h) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rotor (5h) ein eine Vorspannung gegenüber der Drehschwingungsisolations einrichtung (8h) einstellendes Vorspannelement (44h, 44i) befestigt ist.

4. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem die Außenprofilierung (20, 20c) ausbildenden Flanschteil (21, 21a, 21c) ein eine Vorspannung gegenüber der Innenprofilierung (19, 19b, 19c) einstellendes Fe derelement (30, 30c) befestigt ist.

5. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fe derelement (30) zumindest einen in Umfangsrichtung elastischen Biegebalken (31, 31a, 31b) aufweist, welcher in Umfangsrichtung gegenüber eines Anlage- kontakts der Außenprofilierung (20, 20c) an der Innenprofilierung (19, 19c) eine Vorspannung gegenüber der Innenprofilierung (19, 19b, 19c) ausbildet.

6. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stei figkeit des Biegebalkens (31) mittels einer Taillierung (58) und/oder einer Aus- lenkung in axiale Richtung und/oder in Umfangsrichtung einstellbar ausgebildet ist.

7. Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Drehschwingungsisolationseinrichtung und dem Rotor (5d, 5e, 5f, 5g) eine Reibeinrichtung (54d, 54e, 54f, 54g) wirksam angeordnet ist. 8. Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reib scheibe (44d, 44e, 44f) der Reibeinrichtung (54d, 54e, 54f) an einem Flansch teil (21 d, 21 e, 21 f) der Drehschwingungsisolationseinrichtung befestigt ist und von radial innen gegen die Innenprofilierung (19d, 19e, 19f) vorgespannt ist.

9. Antriebseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibeingriff der Reibeinrichtung (54f) fliehkraftabhängig vorgesehen ist.

10. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschwingungsisolationseinrichtung (8) einen Drehschwingungs dämpfer (9) und/oder ein Fliehkraftpendel enthält.

Description:
Antriebseinheit für einen hybridischen Antriebsstranq

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen hybridischen Antriebsstrang ent haltend eine Brennkraftmaschine, eine Elektromaschine und eine zwischen einer Kur belwelle der Brennkraftmaschine und einem Rotor der Elektromaschine radial inner halb des Rotors angeordneten Trennkupplung, wobei dem Rotor eine Drehschwin gungsisolationseinrichtung nachgeschaltet ist, wobei die Drehschwingungsisolations einrichtung mittels einer Steckverbindung drehschlüssig mit dem Rotor verbunden ist und die Steckverbindung aus einer dem Rotor zugeordneten Innenprofilierung der Trennkupplung und einer an der Drehschwingungsisolationseinrichtung komplementär ausgebildeten Außenprofilierung gebildet ist.

Eine gattungsgemäße Antriebseinheit ist beispielsweise aus der Druckschrift WO 2015/172784 A2 bekannt. Die Antriebseinheit enthält eine drehschwingungsbehaftete Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und eine Elektromaschine mit einem Rotor, wobei zwischen der Kurbelwelle und dem Rotor eine Trennkupplung angeordnet ist. Dem Rotor ist ein Fliehkraftpendel nachgeschaltet, dessen Pendelmassenträger an einer Stirnseite des Rotors drehfest fixiert aufgenommen ist.

Aus der Druckschrift DE 102014214634 A1 ist eine Rotationsbaugruppe beispiels weise für eine gattungsgemäße Antriebseinheit bekannt, bei der ein Bauteil eines Drehschwingungsdämpfers direkt an einem Lamellenträger drehfest fixiert ist. Auf grund eines toleranz- beziehungsweise montagebedingten Umfangsspiels der Verbin dung zwischen Lamellenträger und dem an diesem fixierten Bauteil können störende

Geräusche auftreten. Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Antriebseinheit. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Antriebseinheit vorzu schlagen, bei der eine Geräuschbildung an einer drehschlüssigen Verbindung zwi schen dem Rotor und einer nachgeschalteten Drehschwingungsisolationseinrichtung zumindest verringert wird.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem An spruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegen stands des Anspruchs 1 wieder.

Die vorgeschlagene Antriebseinheit ist für einen hybridischen Antriebsstrang vorgese hen und enthält eine beispielsweise drehschwingungsbehaftete Brennkraftmaschine, eine Elektromaschine und eine zwischen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einem Rotor der Elektromaschine radial innerhalb des Rotors angeordnete Trenn kupplung. Der Stator der Elektromaschine kann fest mit dem Gehäuse der Brennkraft maschine verbunden sein. Kurbelwelle und Rotor sind in bevorzugter Weise koaxial zueinander angeordnet. Die Trennkupplung kann vollständig radial innerhalb und axial im Bauraum des Rotors untergebracht sein. Eine Kupplungsbetätigungseinrichtung zur automatisierten Betätigung der Trennkupplung kann vollständig radial innerhalb des Bauraums der Elektromaschine untergebracht sein.

Die Trennkupplung ist als Lamellenkupplung mit eingangsseitig und ausgangsseitig geschichteten, von der Kupplungsbetätigungseinrichtung axial beaufschlagten Lamel len gebildet, die axial abwechselnd in einen eingangsseitigen Innenlamellenträger und einen mit dem Rotor fest verbundenen oder einteilig aus diesem gebildeten Außenla mellenträger drehfest eingehängt sind. Zwischen der Kurbelwelle und der Trennkupp lung kann ein Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad angeordnet sein. Die Trennkupplung kann auf einer koaxial zur Kurbelwelle und zum Rotor angeordneten, an dem Stator zentrierten Zwischenwelle angeordnet sein, mit der das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers und der Innenlamellenträger drehtest verbunden sind.

Dem Rotor ist eine Drehschwingungsisolationseinrichtung nachgeschaltet, wobei die Drehschwingungsisolationseinrichtung mittels einer Steckverbindung drehschlüssig mit dem Rotor verbunden ist. Die Steckverbindung enthält eine Innenprofilierung, die beispielsweise identisch mit der Profilierung zur drehfesten Aufnahme der ausgangs seitigen Lamellen an dem Außenlamellenträger oder separat mit dem Rotor verbun den oder einteilig an diesem angearbeitet sein kann, und am Außenlamellenträger vorgesehen ist. Die Innenprofilierung kann als partielle Innenverzahnung, das heißt mit nicht vollständig umlaufenden, mit Zahngründen abwechselnden Zähnen, oder als vollständige Innenverzahnung mit regelmäßig über den Umfang angeordneten, mit Zahngründen abwechselnden Zähnen ausgebildet sein. In die Innenprofilierung der Trennkupplung ist eine komplementär ausgebildete Außenprofilierung gefügt, die bei spielsweise eine partielle oder vollständige Außenverzahnung bilden kann. Beispiels weise kann ein Flanschteil der Drehschwingungsisolationseinrichtung ein Scheibenteil mit einer umlaufenden Außenverzahnung oder mehrere über den Umfang verteilte Arme aufweisen, an denen radial außen zu der Innenprofilierung komplementäre, par tielle Außenprofilierungen vorgesehen sind.

Zur Vermeidung einer Bildung von Geräuschen, beispielsweise ein Klappern der tole ranzbehafteten und/oder zur Verbesserung des Fügevorgangs der Steckverbindung montagebedingt ein Umfangsspiel aufweisenden Profilierungen der gefügten Steck verbindung ist das Umfangsspiel der Steckverbindung bedämpft unterbunden. Bei spielsweise können Geräusche durch verbleibende Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine verursacht werden. Unter einem Umfangsspiel ist beispielsweise ein Freiraum zwischen Zähnen und Zahnflanken der Profilierungen der Steckverbin dungen zu verstehen und ist nicht zu verwechseln mit einer Führung der Drehschwin gungsisolationseinrichtung in Umfangsrichtung, die stets mit Umfangsspiel erfolgen kann und auch zur Vermeidung von zu hohem Verschleiß infolge Verzwängung mit Umfangsspiel erfolgen sollte.

Die Drehschwingungsisolationseinrichtung ist an der Steckverbindung in bevorzugter Weise axial schwimmend aufgenommen und getriebeseitig, beispielsweise auf einer Getriebeeingangswelle axial fixiert. Der Rotor und die Trennkupplung sind gegenüber dem Stator axial fixiert, so dass innerhalb der Steckverbindung ein axialer Toleranz ausgleich, ein Abbau von Axialversatz der Getriebeeingangswelle, ein Abbau von Taumelbewegungen beispielsweise bei einem vorliegenden Winkelversatz und der gleichen an der mit Umfangsspiel behafteten, jedoch bezüglich des Umfangsspiels be dampften Steckverbindung erfolgen kann. Durch das bedampfte Umfangsspiel können derartige Ausgleichsbewegungen unter Kraftaufwand zwar erfolgen, ein freies, ein Klappern verursachendes Umfangsspiel liegt jedoch aufgrund der Bedämpfung des Umfangsspiels nicht vor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorgeschlagenen Antriebseinheit ist die Außenprofilierung innerhalb der Innenprofilierung in Umfangsrichtung elastisch vorgespannt. Dies bedeutet, dass die Außenprofilierung in Anlagekontakt mit der In nenprofilierung mittels mindestens eines Federelements gedrückt wird. Die Steifigkeit des mindestens einen Federelements ist dabei so bemessen, dass auftretende Rück stellkräfte von Drehschwingungen überwunden werden.

Beispielsweise kann an dem Rotor ein Vorspannteil befestigt sein. Dieses Vorspann teil enthält beispielsweise über den Umfang verteilt an einem Befestigungsring eintei lig aufgenommene Federelemente, welche gegenüber der Drehschwingungsisolati- onseinrichtung in Umfangsrichtung vorgespannt sind. Beispielsweise können die Fe derelemente gegen Gegenprofile eines Eingangsteils der Drehschwingungsisolations einrichtung, beispielsweise ein Seitenteil eines Eingangsteils eines Drehschwingungs dämpfers in Umfangsrichtung oder mit einem Umfangsanteil vorgespannt sein.

Das zumindest eine Federelement oder ein dieses einteilig ausbildendes Vorspannteil kann beispielsweise an einem die Außenprofilierung ausbildenden Flanschteil befes tigt sein und die Außenprofilierung im entspannten Zustand über die Innenprofilierung hinaus verbreitern. Nach dem Fügen der Steckverbindung bildet das zumindest eine Federelement eine Vorspannung gegenüber der Innenprofilierung aus, wobei das zu mindest eine Federelement beispielsweise als in Federfenstern des Flanschteils mit der Außenprofilierung und eines die Innenprofilierung vorspannenden, mit dem Flanschteil verdrehbar verbundenen Vorspannteils aufgenommen ist und das Flansch teil und das Vorspannteil in Umfangsrichtung verdreht. Alternativ oder zusätzlich kann das Flanschteil ein in Umfangsrichtung elastische Biegebalken aufweisendes Vor spannteil enthalten, wobei die Biegebalken in Umfangsrichtung gegenüber Anlagekon takten der Außenprofilierung an der Innenprofilierung eine Vorspannung gegenüber der Innenprofilierung ausbilden. Beispielsweise können bei einer Ausbildung der Steckverbindung als Steckverzahnung mit einer Innenverzahnung und einer Außen verzahnung die Zahnflanken der Innen- und Außenverzahnung in eine Umfangsrich tung beispielsweise in Zugrichtung aneinandergelegt sein, während die Biegebalken gegen zumindest einem Teil der gegenüberliegenden Zahnflanken der Innenverzah nung vorgespannt sind.

Die Steifigkeit des zumindest einen Federelements kann einstellbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein als Schraubendruckfeder ausgebildetes Federelement ent sprechend bezüglich seiner Länge, seiner Drahtstärke, Windungszahl und/oder der- gleichen ausgelegt sein. Ein Biegebalken kann beispielsweise zur Einstellung seiner Steifigkeit in Umfangsrichtung entsprechend tailliert ausgebildet sein.

Alternativ oder zusätzlich zur Bedämpfung des Umfangsspiels mittels zumindest eines Federelements kann zwischen der Drehschwingungsisolationseinrichtung und dem Rotor eine Reibeinrichtung wirksam angeordnet sein. Die Reibeinrichtung kann an der Drehschwingungsisolationseinrichtung befestigt sein und von radial innen gegen die Innenprofilierung oder ein anderes Bauteil oder eine andere Reibfläche des Rotors vorgespannt sein. Der Reibeingriff kann mittels einer Reibpaarung Stahl/Stahl oder ei ner Reibpaarung Stahl/Reibmaterial, wie beispielsweise Reibmaterial eines Papier-, Gemenge- oder Sinterbelags ausgebildet sein. Der Reibeingriff kann fliehkraftabhän gig vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein mit der Drehschwingungsisolationsein richtung verbundenes Fliehgewicht mit oder ohne Reibbelag von radial innen gegen eine Reibfläche des Rotors fliehkraftabhängig vorgespannt werden und damit einen Reibeingriff mit diesem ausbilden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Reibeinrichtung, beispielsweise zumindest ein axial gegen den mit oder ohne einen Reibbelag versehenen Rotor vorgespannter und an der Drehschwingungsisolationseinrichtung befestigter Arm mit oder ohne Reibbelag axial gegen den Rotor in Reibeingriff gebracht sein.

Die Drehschwingungsisolationseinrichtung eliminiert in bevorzugterWeise über die Steckverbindung übertragene, verbleibende Drehschwingungen beispielsweise der Brennkraftmaschine. Flierzu kann die Drehschwingungsisolationseinrichtung einen Drehschwingungsdämpfer und/oder ein Fliehkraftpendel enthalten. Das mit dem Rotor mittels der bedämpften Steckverbindung verbundene Flanschteil kann daher im Falle eines vorhandenen Drehschwingungsdämpfers das Eingangsteil des Drehschwin gungsdämpfers bilden. Dem Eingangsteil ist entgegen der Wirkung einer Federein- richtung ein gegenüber diesem um eine Drehachse beispielsweise um eine Dreh achse der Getriebeeingangswelle begrenzt verdrehbar angeordnetes Ausgangsteil nachgeschaltet, welches beispielsweise mittels einer Ausgangsnabe mit der Getriebe eingangswelle drehtest verbunden und axial auf dieser fixiert ist. Das Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers kann zwei axial beabstandete, miteinander verbundene und auf der Ausgangsnabe verdrehbar zentrierte Seitenteile enthalten, zwischen de nen ein als Scheibenteil ausgebildetes, mit der Ausgangsnabe verbundenes Aus gangsteil angeordnet ist. Die Federeinrichtung kann aus über den Umfang verteilt an geordneten Schraubendruckfedern gebildet sein, die jeweils in axial gegenüberliegen den Federfenstern der Seitenteile und des Scheibenteils aufgenommen und von die sen in Umfangsrichtung beaufschlagt sind. Eines der Seitenteile ist hierbei mit dem die Steckverbindung mit dem Rotor bildenden Flanschteil verbunden oder bildet radial außen als Flanschteil selbst die Außenprofilierung.

Enthält die Drehschwingungsisolationseinrichtung ein Fliehkraftpendel, kann das Flanschteil mit der Außenprofilierung der Steckverbindung mit einem Pendelmassen träger verbunden sein oder die Außenprofilierung direkt an dem Pendelmassenträger vorgesehen sein. Der Pendelmassenträger kann als Pendelflansch ausgebildet sein, an dem mittels Pendellagern beidseitig Pendelmassenteile angeordnet sind, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassenteile jeweils mittels Ausnehmungen des Pen- delflanschs durchgreifenden Verbindungsmitteln zu Pendelmassen verbunden sind und die Pendellager zwischen den Pendelmassenteilen und den Pendelmassen ein gestellt sind.

Alternativ kann der Pendelmassenträger aus zwei axial beabstandeten und miteinan der verbundenen Seitenteilen gebildet sein, zwischen denen über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet sind, wobei die Pendellager zwischen den Seitenteilen und den Pendelmassen ausgebildet sind und das die Außenprofilierung tragende Flansch teil mit einem der Seitenteile verbunden wie beispielsweise vernietet oder die Außen profilierung direkt an eines der beiden Seitenteile angearbeitet sein kann.

Alternativ kann ein Fliehkraftpendel vorgesehen sein, bei dem der Pendelmassenträ ger als Pendelflansch ausgebildet ist und die Pendellager axial in Linie mit radial über einander liegenden Laufbahnen für eine Pendelrolle zwischen dem Pendelflansch und in Ausnehmungen des Pendelflanschs angeordneten Mittelteilen ausgebildet sind. Beidseitig des Pendelflanschs sind Pendelmassenteile angeordnet, wobei axial ge genüberliegende Pendelmassenteile jeweils mit einem Mittelteil verbunden sind. Das Flanschteil mit der Außenprofilierung kann mit dem Pendelflansch verbunden, bei spielsweise vernietet sein oder die Außenprofilierung kann direkt an dem Pendel flansch radial außen angearbeitet sein.

Die Drehschwingungsisolationseinrichtung, ein Drehschwingungsdämpfer und/oder ein Fliehkraftpendel dieser kann teilweise oder vollständig in den Bauraum der Elek- tromaschine integriert sein.

Zur Vereinfachung der Montage der Außenprofilierung in die Innenprofilierung, das heißt beispielsweise zum Fügen eines Getriebes mit einer auf dessen Getriebeein gangswelle vormontierten Drehschwingungsisolationseinrichtung an die vorgeschla gene Antriebseinheit kann das zumindest eine Federelement vollständig vorgespannt fixiert sein. Hierzu kann das Flanschteil mit der Außenprofilierung und das Vorspann teil bei vorgespanntem zumindest einem Federelement aufeinander fixiert sein, so dass die Außenprofilierung mit Umfangsspiel in die Innenprofilierung gefügt werden kann. Beispielsweise können in dem Flanschteil und im dem Vorspannteil bei vorge spanntem zumindest einem Federelement fluchtende Öffnungen vorgesehen sein, durch welche jeweils ein Montagestift eingebracht werden kann, welcher nach der Ausbildung der Steckverbindung entfernt werden kann, so dass das zumindest eine Federelement mittels des Vorspannteils die Außenprofilierung gegen die Innenprofilie rung vorspannt und damit das Umfangsspiel bedampft unterbindet.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 19 dargestellten Ausführungsbei spiele näher erläutert. Diese zeigen:

Figur 1 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten Antriebsein heit im Schnitt,

Figur 2 die Steckverbindung der Antriebseinheit der Figur 1 im Schnitt,

Figur 3 eine Teilansicht der Steckverbindung der Figur 2,

Figur 4 eine Teilansicht einer gegenüber der Steckverbindung der Figuren

2 und 3 abgeänderten Steckverbindung,

Figur 5 einen Schnitt durch die Steckverbindung der Figur 4,

Figur 6 eine gegenüber den Steckverbindungen der Figuren 2 bis 5 abge änderte Steckverbindung in Teilansicht,

Figur 7 eine Teilansicht der nicht vorgespannten Steckverbindung der Figuren 2 und 3 nach dem Fügen und vor dem Verspannen,

Figur 8 einen Schnitt durch die Steckverbindung der Figur 7,

Figur 9 eine Teilansicht einer gegenüber den Steckverbindungen der Figuren 2 bis 8 abgeänderten Steckverbindung,

Figur 10 eine für die Antriebseinheit der Figur 1 geeignete Steckverbindung mit einer Reibeinrichtung im Schnitt,

Figur 11 eine gegenüber der Steckverbindung der Figur 10 abgeänderte Steck verbindung im Schnitt,

Figur 12 eine gegenüber den Steckverbindungen der Figur 10 und 11 abgeän derte Steckverbindung im Schnitt, Figur 13 eine gegenüber den Steckverbindungen der Figur 10 bis 12 abgeän derte Steckverbindung im Schnitt,

Figur 14 einen Teilschnitt durch eine gegenüber den Steckverbindungen der vorhergehenden Figuren abgeänderte Steckverbindung mit einem an dem Rotor befestigten Vorspannteil,

Figur 15 eine alternative Befestigung des Vorspannteils der Steckverbindung der Figur 14 an dem Rotor,

Figur 16 eine Teilansicht des Vorspannteils der Figur 14, Figur 17 eine Teilansicht von radial außen auf das Vorspannteil der Figur 14, Figur 18 eine Teilansicht eines gegenüber dem Vorspannteil der Figuren 14 bis 17 abgeänderten Vorspannteils und

Figur 19 ein Detail des Vorspannteils der Figur 18.

Die Figur 1 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Antriebsein- heit 1 im Schnitt. Die Antriebseinheit 1 enthält die Brennkraftmaschine 2, von der nur die Kurbelwelle 3 dargestellt ist, die Elektromaschine 4 mit dem Rotor 5, die innerhalb des Rotors 5 angeordnete Trennkupplung 6, den zwischen der Kurbelwelle 3 und der Trennkupplung 6 angeordneten Drehschwingungsdämpfer 7 und die dem Rotor 5 nachgeschaltete Drehschwingungsisolationseinrichtung 8, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Drehschwingungsdämpfer 9 ausgebildet ist. In weiteren Aus führungsbeispielen kann die Drehschwingungsisolationseinrichtung 8 als Fliehkraft pendel oder als Kombination eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Fliehkraft pendel ausgebildet sein.

Der Stator 10 der Elektromaschine 4 ist fest mit dem nicht dargestellten Gehäuse der Brennkraftmaschine 2 verbunden und nimmt mittels dem Flohlwellenansatz 11 den Wellenabschnitt 12 verdrehbar auf. Auf dem Hohlwellenansatz 11 ist die Betätigungs einrichtung 13 der Trennkupplung 6 verdrehbar aufgenommen.

Der Drehschwingungsdämpfer 7 ist eingangsseitig mit der Kurbelwelle 3 befestigt und ausgangsseitig mit dem Wellenabschnitt 12 drehfest verzahnt. Der Innenlamellenträ ger 14 der Trennkupplung 6 ist drehfest mit dem Wellenabschnitt 12 verbunden. In dem Innenumfang des Rotors 5 ist der Außenlamellenträger 15 angeordnet. Zwischen dem Innenlamellenträger 14 und dem Außenlamellenträger 15 sind axial abwechselnd geschichtet jeweils drehfest die Lamellen 16, 17 der Trennkupplung 6 eingehängt und axial von der Betätigungseinrichtung 13 gegen die Endlamelle 18 beaufschlagbar, um die Trennkupplung 6 zu betätigen.

Der Außenlamellenträger 15 weist zur drehfesten Aufnahme der Lamellen 17 und der Drehschwingungsisolationseinrichtung 8 die Innenprofilierung 19 - hier eine Innenver zahnung auf.

Die Innenprofilierung 19 bildet mit der zu dieser komplementär ausgebildeten Außen profilierung 20 - hier eine Außenverzahnung - des Flanschteils 21 der Drehschwin gungsisolationseinrichtung 8 die Steckverbindung 22. Das Flanschteil 21 ist radial in nen mit dem Seitenteil 23 verbunden. Das Seitenteil 23 ist axial beabstandet mit dem Seitenteil 24 verbunden und bildet das Eingangsteil 25 des Drehschwingungsdämp fers 9 der Drehschwingungsisolationseinrichtung 8. Axial zwischen den Seitenteilen 23, 24 ist das Scheibenteil 26 angeordnet, welches mit der Ausgangsnabe 27 verbun den, beispielsweise verschweißt ist und mit dieser das Ausgangsteil 28 bildet. Die Ausgangsnabe 27 ist drehfest mit der Getriebeeingangswelle 29 eines nicht darge stellten Getriebes verbunden. Das Seitenteil 23 und damit das Eingangsteil 25 ist auf der Ausgangsnabe 27 verdrehbar zentriert. Die Ausgangsnabe 27 und damit die Dreh schwingungsisolationseinrichtung 8 ist axial auf der Getriebeeingangswelle 29 fixiert. Ein Axialausgleich zwischen Kurbelwelle 3 und Getriebeeingangswelle 29 findet damit innerhalb der Steckverbindung 22 statt. Hierzu sind die Innenprofilierung 19 und die Außenprofilierung 20 axial schwimmend angeordnet.

Zwischen den Seitenteilen 23, 24 einerseits und dem Scheibenteil 26 andererseits ist die in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung 39 vorgesehen, deren Schrauben druckfedern 40 über den Umfang verteilt in aus den Seitenteilen 23, 24 und dem Scheibenteil ausgenommenen Federfenstern 41 , 42, 43 untergebracht und bei einer Relativverdrehung der Seitenteile 23, 24 gegenüber dem Scheibenteil von radial aus gerichteten Fensterwandungen beaufschlagbar sind.

Die Steckverbindung 22 weist toleranzbehaftet oder montagebedingt zur einfacheren Ausbildung der Fügung ein Umfangsspiel auf. Um dieses während des Betriebs der Antriebseinheit 1 zu eliminieren und damit Geräusche wie beispielsweise Klapperge räusche zu vermeiden, ist die Außenprofilierung 20 in eine Drehrichtung gegenüber der Innenprofilierung 19 in Umfangsrichtung vorgespannt. Hierzu sind an dem Flanschteil 21 über den Umfang verteilt Federelemente 30 mit einer vorgegebenen Steifigkeit beziehungsweise Elastizität aufgenommen, die die Außenprofilierung 20 gegen die Innenprofilierung 19 in Umfangsrichtung Vorspannen. In bevorzugter Weise erfolgt eine Vorspannung in Zugrichtung, so dass Innenprofilierung 19 und Außenpro filierung 20 unter Zug bereits vorgespannt aneinander liegen und bei einem Drehmo mentwechsel in Schubrichtung die Außenprofilierung 20 an die gegenüberliegenden Flanken der Innenprofilierung 19 entgegen der Wirkung der Federelemente 30 verla gert wird.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die Steckverbindung 22 der Antriebseinheit 1 im Detail im Schnitt und in Teilansicht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Federele mente 30 als radial erweiterte, nach radial außen offene, jeweils zwischen zwei Zähne 33, 34 der Innenprofilierung 19 eingreifende, über den Umfang verteilt angeordnete Biegebalken 31 ausgebildet, die an dem Befestigungsring 32 einteilig aufgenommen sind. Der Befestigungsring 32 bildet mit den Biegebalken 31 das Vorspannteil 44, wel ches mittels der Niete 35 mit dem Flanschteil 21 verbunden ist. Der Biegebalken 31 tritt mit einer Zahnflanke 36 in Kontakt und spannt den zugehörigen Zahn 38 der Au ßenprofilierung 20 gegen die der Zahnflanke 36 in Umfangsrichtung gegenüberlie gende Zahnflanke 37 der Innenprofilierung 19 vor. Der Biegebalken 31 weist zur Ein stellung dessen Steifigkeit in Umfangsrichtung die Taillierung 58 auf.

Die Figuren 4 und 5 zeigen in Teilansicht und im Schnitt die gegenüber der Steckver- bindung 22 der vorhergehenden Figuren abgeänderte Steckverbindung 22a auf. Im Unterschied zu der Steckverbindung 22 ist das Vorspannteil 44a der Steckverbindung 22a in das Flanschteil 21a eingehängt. Flierzu durchgreifen die Laschen 45a des Vor spannteils die Öffnungen 46a des Flanschteils 21a axial und sind auf der gegenüber liegenden Seite nach radial innen umgelegt. Weiterhin sind die Biegebalken 31a radial außen von dem Flanschteil 21a weg axial umgebogen, so dass deren Steifigkeit ohne Taillierung einstellbar ausgebildet und das Fügen der Steckverbindung 22a verein facht ist.

Die Figur 6 zeigt eine gegenüber den Steckverbindungen 22, 22a der vorhergehenden Figuren abgeänderte Steckverbindung 22b in Teilansicht. Im Unterschied zu diesem sind die an dem Befestigungsring 32b angeordneten Biegebalken 31b des Vorspann teils 44b ausgehend von ihrer Aufnahme an dem Befestigungsring 32b in Umfangs richtung verlagert in der Innenprofilierung 19b aufgenommen. Damit kann die Steifig keit der Biegebalken 31b beispielsweise abhängig von der Belastung in Umfangsrich tung eingestellt werden. Die Figuren 7 und 8 zeigen die Steckverbindung 22 der Figuren 1 bis 3 während de ren Fügevorgangs. Zur Verringerung der axialen Fügekräfte sind die Biegebalken 31 in Umfangsrichtung vorgespannt, so dass der Umfangsspalt 47 zwischen den Biege balken 31 und den Zähnen 33, 34 der Innenprofilierung 19 erhalten bleibt. Flierzu sind in dem Flanschteil 21 und in den Biegebalken 31 mit in Umfangsrichtung vorgespann ten Biegebalken 31 fluchtende Öffnungen 48, 49 vorgesehen, in die jeweils ein Monta gestift 50 eingebracht ist. Nach dem Fügen der Steckverbindung 22 werden die Mon tagestifte 50 entfernt und die Vorspannung der Biegebalken 31 gegenüber der Innen profilierung 19 stellt sich ein.

Die Figur 9 zeigt die gegenüber den Steckverbindungen 22, 22a, 22b der vorherge henden Figuren abgeänderte Steckverbindung 22c im Schnitt. Im Unterschied zu den Steckverbindungen 22, 22a, 22b weist die Steckverbindung 22c das Vorspannteil 44c mit starren radial erweiterten und über den Umfang verteilt angeordneten Armen 31c auf, die verdrehbar an den Nieten 35c aufgenommen sind. In axial gegenüberliegen den Federfenstern 51 c, 52c des Flanschteils 21c und den Armen 31 c sind in Um fangsrichtung wirksame, als Schraubendruckfedern 53c ausgebildete Federelemente 30c aufgenommen und von Fensterwandungen der Federfenster 51c, 52c in Um fangsrichtung beaufschlagt. Hierzu entsteht im nicht verspannten Zustand der Steck verbindung 22c ein Umfangsversatz zwischen den Armen 31c und den Flanken der Außenprofilierung 20c, wobei nach dem Fügen der Steckverbindung die Arme 31c und die Außenprofilierung 20c entgegen der Wirkung der Schraubendruckfedern 53c in Umfangsrichtung gegen die Innenprofilierung 19c verspannt sind.

Die Figuren 10 bis 13 zeigen die alternativ für die Antriebseinheit 1 der Figur 1 geeig neten, gegenüber den Steckverbindungen 22, 22a, 22b, 22c der vorhergehenden Fi guren abgeänderte Steckverbindungen 22d, 22e, 22f, 22g, welche ein gemeinsames Wirkprinzip einer Ausbildung eines Reibmoments jeweils zwischen dem Flanschteil 21 d, 21 e, 21 f, 21g und dem Rotor 5d, 5e, 5f, 5g aufweisen, um das Umfangsspiel zwi schen den Innenprofilierungen 19d, 19e, 19f, 19g und den Außenprofilierungen 20d, 20e, 20f, 20g zu eliminieren. Aufgrund der Einführung eines Reibmoments ist über das Umfangsspiel zwischen diesen eine Reibhysterese ausgebildet, die ein Klappern der Steckverbindungen 22d, 22e, 22f, 22g unterbindet, wobei das eingestellte Reib moment größer ist als ein geräuschbildendes Drehmoment an der Steckverbindung 22d, 22e, 22f, 22g.

Die Figur 10 zeigt die Steckverbindung 22d, bei der die Reibeinrichtung 54d die Reib- scheibe 44d enthält, die mittels der Niete 35d an dem Flanschteil 21 d befestigt ist, im Schnitt. Die Reibscheibe 44d ist radial außen axial umgelegt und mittels einer radialen Vorspannung gegen die Innenprofilierung 19d radial mittels einer Metall-Metall-Reib- paarung vorgespannt.

Die Figur 11 zeigt die der Steckverbindung 22d der Figur 10 ähnliche Steckverbindung 22e mit der Reibeinrichtung 54e im Schnitt. Im Unterschied zu der Steckverbindung

22d enthält die Reibscheibe 44e an ihrem axialen Ansatz den zwischen die Innenprofi lierung 19e und der Reibscheibe 44e vorgespannten Reibbelag 55e.

Die Figur 12 zeigt im Unterschied zu der Steckverbindung 22e der Figur 11 die Steck verbindung 22f, bei der die mit dem Reibbelag 55f ausgestattete Reibscheibe 44f der Reibeinrichtung 54f im ruhenden Zustand der Steckverbindung 22f nicht gegen die In nenprofilierung 19f radial vorgespannt ist. Der axiale Ansatz 56f der Reibscheibe 44f enthält auf der dem Reibbelag 55f abgewandten Seite das Fliehgewicht 57f. Dreht der Rotor 5f um seine Drehachse, wird das Fliehgewicht 57f fliehkraftbedingt nach radial außen beschleunigt und das Reibmoment zwischen dem Reibbelag 55f und der In- nenprofilierung 19f wird aufgebaut. Durch die nicht vorhandene Reibung während der Montage ist diese vorteilhafterweise vereinfacht.

Die Figur 13 zeigt die Steckverbindung 22g im Schnitt, bei der die Reibscheibe 44g der Reibeinrichtung 54g radial außen die Innenprofilierung 19g übergreift und mittels des an der Reibscheibe 44g angebrachten Reibbelags 55g einen Reibeingriff mit der Stirnseite der Innenprofilierung 19g ausbildet. Die axiale Vorspannung der Reib scheibe 44g gegen die Innenprofilierung 19g erfolgt mittels einer axialen Festlegung der Drehschwingungsisolationseinrichtung auf der axial fest gelagerten Getriebeein gangswelle und einer mit axial vorgegebenem Abstand ausgebildeten Verbindung zwi- sehen dem Getriebegehäuse und dem Gehäuse der Brennkraftmaschine beziehungs weise des Stators.

Die Figur 14 zeigt die gegenüber der Antriebseinheit 1 der Figur 1 abgeänderte An triebseinheit 1h mit der in Umfangsrichtung mittels den Federelementen 30h vorge spannten Steckverbindung 22h im Teilschnitt. Im Unterschied zu den Steckverbindun- gen der Antriebseinheit 1 ist das Vorspannteil 44h mit den Federelementen 30h mit tels der Verstemmung 59h fest mit dem Rotor 5h beziehungsweise mit der mit diesem fest verbundenen Innenprofilierung 19h verbunden. Die Federelemente 30h sind über den Umfang verteilt an dem Vorspannteil 44h nach radial innen erweitert angeordnet und bilden in Umfangsrichtung elastische Zungen 60h aus, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung gegen entsprechende Gegenprofile 61h der Drehschwingungsisolationseinrichtung 8h, hier dem Seitenteil 23h des Eingangsteils 25h des Drehschwingungsdämpfers 9h der Drehschwingungsisolationseinrichtung 8h vorgespannt sind. Die Steckverbindung 22h ist hiervon räumlich getrennt zwischen der Innenprofilierung 19h und der an dem Flanschteil 21h, welches mit dem Seitenteil 23h drehfest verbunden ist, radial außen angeordneten Außenprofilierung 20h mit Umfangsspiel ausgebildet.

Die Figur 15 zeigt im Schnittdetail die gegenüber der Verstemmung 59h der Figur 14 abgeänderte Verbindung des Vorspannteils 44h mit der Innenprofilierung 19h mittels der über den Umfang verteilt angeordneten Schrauben 62h.

Die Figur 16 zeigt ein Detail des Vorspannteils 44h der Figur 14 in Ansicht mit dem Befestigungsring 32h und dem nach radial innen erweiterten Federelement 30h mit der in Umfangsrichtung elastisch ausgebildeten Zunge 60h, die hier gegen das gestri chelt dargestellte Gegenprofil 61 h der Drehschwingungsisolationseinrichtung 8h (Figur 14) in Umfangsrichtung vorgespannt ist.

Die Figur 17 zeigt das Vorspannteil 44h der Figuren 14, 16 und 17 von radial außen mit dem Befestigungsring 32h, dem Federelement 30h und der gegen das Gegenprofil 61h des Seitenteils 23h der Drehschwingungsisolationseinrichtung 8h vorgespannten Zunge 60h. Die Zunge 60h ist zur Einstellung einer vorgegebenen Elastizität bezie hungsweise Steifigkeit in Umfangsrichtung bogenförmig ausgebildet.

Die Figur 18 zeigt in Teilansicht eine zu der Vorspannung der Steckverzahnung 22h der Figuren 14 bis 17 alternative Vorspannung des Vorspannteils 44i gegenüber dem Seitenteil 23i des Eingangsteils 25i eines ansonsten dem Drehschwingungsdämpfer 9h der Figur 14 entsprechenden Drehschwingungsdämpfers beziehungsweise einer Antriebseinheit 1 h. An dem Befestigungsring 32i des Vorspannteils 44i sind nach ra dial innen erweitert und über den Umfang verteilt die Federelemente 30i angeordnet, die radial innen schräg und damit mit einem Umfangsanteil umgelegte Zungen 60i auf weisen, die in Umfangsrichtung eine vorgegebene Elastizität aufweisen. Die Zungen 60i sind gegen bogenförmig ausgebuchtete Gegenprofile 61 i des Seitenteils 23i in Umfangsrichtung vorgespannt. Die Figur 19 zeigt eines der Federelemente 30i mit der schräg axial umgelegten Zunge 60i im Detail.

Bezuqszeichenliste Antriebseinheit h Antriebseinheit Brennkraftmaschine Kurbelwelle Elektromaschine Rotor d Rotor e Rotor f Rotor g Rotor h Rotor Trennkupplung Drehschwingungsdämpfer Drehschwingungsisolationseinrichtung h Drehschwingungsisolationseinrichtung Drehschwingungsdämpfer h Drehschwingungsdämpfer 0 Stator 1 Hohlwellenansatz 2 Wellenabschnitt 3 Betätigungseinrichtung 4 Innenlamellenträger 5 Außenlamellenträger 6 Lamelle 7 Lamelle 8 Endlamelle 9 Innenprofilierung 9b Innenprofilierung 9c Innenprofilierung 9d Innenprofilierung 9e Innenprofilierung f Innenprofilierungg Innenprofilierungh Innenprofilierung Außenprofilierungc Außenprofilierungd Außenprofilierunge Außenprofilierungf Außenprofilierungg Außenprofilierungh Außenprofilierung Flanschteil a Flanschteil c Flanschteil d Flanschteil e Flanschteil f Flanschteil g Flanschteil h Flanschteil Steckverbindunga Steckverbindungb Steckverbindungc Steckverbindungd Steckverbindunge Steckverbindungf Steckverbindungg Steckverbindungh Steckverbindung Seitenteil h Seitenteil i Seitenteil Seitenteil Eingangsteilh Eingangsteili Eingangsteil Scheibenteil Ausgangsnabe Ausgangsteil Getriebeeingangswelle Federelement c Federelement h Federelement i Federelement Biegebalken a Biegebalken b Biegebalken c Arm Befestigungsring b Befestigungsring h Befestigungsring i Befestigungsring Zahn Zahn Niet c Niet d Niet Zahnflanke Zahnflanke Zahn Federeinrichtung Schraubendruckfeder Federfenster Federfenster Federfenster Vorspannteil a Vorspannteil b Vorspannteil c Vorspannteil h Vorspannteil 4i Vorspannteil 4d Reibscheibe 4e Reibscheibe 4f Reibscheibe 4g Reibscheibe 5a Lasche 6a Öffnung 7 Umfangsspalt 8 Öffnung 9 Öffnung 0 Montagestift 1c Federfenster 2c Federfenster 3c Schraubendruckfeder 4d Reibeinrichtung 4e Reibeinrichtung 4f Reibeinrichtung 4g Reibeinrichtung

55e Reibbelag

55f Reibbelag

55g Reibbelag

56f Ansatz

57f Fliehgewicht

58 Taillierung

59h Verstemmung

60h Zunge

60i Zunge

61h Gegenprofil

61 i Gegenprofil

62h Schraube d Drehachse