用于机动车的驱动系的混合动力模块、混合动力单元和用于装配混合动力模块的方法
阅读说明：本技术 用于机动车的驱动系的混合动力模块、混合动力单元和用于装配混合动力模块的方法 (Hybrid module for a drive train of a motor vehicle, hybrid unit and method for assembling a hybrid module ) 是由 莱昂内尔·胡贝尔 斯特芬·莱曼 西蒙·奥特曼 克里斯蒂安·丁格 本杰明·弗格特勒 迪尔克· 于 2018-05-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于机动车的驱动系的混合动力模块、一种具有根据本发明的混合动力模块的混合动力单元和一种用于装配根据本发明的混合动力模块的方法。混合动力模块包括第一的马达侧的预装配组(2)和第二的传动装置侧的预装配组(4),其中,在马达侧的预装配组(2)与传动装置侧的预装配组(4)之间设置有分离离合器(8),借助分离离合器能将预装配组(2、4)传递转矩地连接起来。利用此处提出的混合动力模块和混合动力单元以及用于装配混合动力模块的方法,提供了一种技术解决方案,该技术解决方案灵活地能够实现将混合动力模块轴线平行地布置在现有的具有最小的结构空间的驱动系中。(The invention relates to hybrid modules for a drive train of a motor vehicle, hybrid units having a hybrid module according to the invention, and a method for assembling a hybrid module according to the invention, the hybrid module comprising a motor-side pre-assembly group (2) of the and a second transmission-side pre-assembly group (4), wherein a separating clutch (8) is provided between the motor-side pre-assembly group (2) and the transmission-side pre-assembly group (4), by means of which the pre-assembly groups (2, 4) can be connected in a torque-transmitting manner, with the hybrid module and the hybrid unit and the method for assembling a hybrid module proposed here, technical solutions are provided, which flexibly enable an arrangement of the hybrid module axes in parallel in an existing drive train having a minimum installation space.)
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的驱动系的混合动力模块，一种具有根据本发明的混合动力模块的混合动力单元以及一种用于装配根据本发明的混合动力模块的方法。
背景技术
具有轴线平行地布置在内燃机与传动装置之间的电机的混合动力模块本身已由一般现有技术所公知。
恰恰是在轴向平行的混合系统中存在以下问题，即，必须比迄今更有效地利用结构空间。尽管如此仍值得期望的是，在传动装置与内燃机之间法兰连接有模块，并且能用于不同的马达-传动装置-组合。
发明内容
基于此，本发明的任务是，避免或者甚至完全消除现有技术的缺点，并且尤其是为轴线平行的混合动力系统介绍一种能通用的模块，它尤其能够更好地利用轴向方向上的结构空间，并且简化了装配。
该任务根据本发明通过具有权利要求1的特征的混合动力模块、具有根据本发明的根据权利要求10的混合动力模块的混合动力单元以及用于装配根据权利要求12的混合动力模块的方法来解决。
根据本发明的混合动力模块的有利的设计方式在从属权利要求2至9中给出。根据本发明的混合动力模块单元的有利的设计方式在从属权利要求11中给出。
权利要求的特征能够以任意在技术上有意义的方式和方法进行组合，其中，为此也可以参照来自以下说明书的阐述以及附图的本发明的补充的设计方案包括的特征。
本发明普遍地涉及一种混合动力模块，其具有第一的马达侧的预装配组和第二的传动装置侧的预装配组，其中，在马达侧与传动装置侧的预装配组之间布置有分离离合器，这些预装配组能经由该分离离合器传递转矩地连接。
根据特别优选的实施例，混合动力模块具有马达侧的预装配组和第二的传动装置侧的预装配组，其中，马达侧的预装配组能与驱动马达的、优选内燃机的、马达侧的输出轴连接，而传动装置侧的预装配组能与传动装置侧的驱动轴连接。这些预装配组可以经由轴向的连接部、尤其是经由螺丝连接部或者轴向的插塞齿部在马达侧或传动装置侧连接以用于传递转矩。在马达侧与传动装置侧的预装配组之间布置有分离离合器，这些预装配组能经由分离离合器传递转矩地相连。马达侧的预装配组由至少一个扭振减振器和第一膜片罩构成。
特别有利的是，分离离合器实施为膜片式离合器。优选地，膜片式离合器具有配属于马达侧的预装配组的第一膜片罩和配属于传动装置侧的预装配组的第二膜片罩。以这种方式能够快速并且简单地实现对预装配组的彼此间的定位。
尤其有利的是，马达侧的膜片罩实施为外膜片罩，而传动装置侧的膜片罩实施为内膜片罩，由此一方面提供了足够的径向的结构空间以用于在分离离合器与传动装置侧的驱动轴之间布置中央分离器，并且另一方面最佳地充分利用了现有的轴向的结构空间。由此也能够实现对模块的简单组装。
在有利的实施方式中，传动装置侧的预装配组具有膜片罩，该膜片罩壳体侧地经由支撑轴承来支承，并且能够与传动装置侧的驱动轴直接连接。
在另一有利的实施方式中，传动装置侧的预装配组具有带轮盘的膜片罩，其中，经由该轮盘可以让电机接驳到驱动系上。
在另一有利的实施方式中，平行于混合动力模块地也可以与电机连接有空调压缩机。优点在于，即使在内燃机恰好不运转时，也可以让空调设备运行。
在另一有利的实施方式中，对马达侧的预装配组的密封经由在曲轴壳体上定心的密封板和密封圈实现。密封圈如下这样地布置在密封板与双质量飞轮的初级侧之间，即，使得密封唇擦碰初级侧。密封板和密封圈也可以被视为另外的预装配组。
本发明的另一任务是，提供用于装配根据本发明的混合动力模块的方法。
在此提供的是：
-第一预装配组，该第一预装配组由密封板和密封圈构成，
-第二的马达侧的预装配组，该第二的马达侧的预装配组具有至少一个扭转减振器和第一膜片罩，和
-第三的传动装置侧的第三预装配组，该第三的传动装置侧的预装配组具有膜片组、第二膜片罩、轮盘以及中央分离器和模块壳体，其中，在装配情况下，首先将第一预装配组在曲轴壳体上定心，紧接着将第二预装配组与驱动马达的输出轴相连，并且在最后步骤中，将第三预装配组轴向地插接到第二预装配组上，并且与第一预装配组相连。
这意味着，在第一步骤中，由密封板和密封圈构成的预装配组被装配在马达侧，并且在曲轴壳体上定心。在第二步骤中，将马达侧的预装配组与驱动马达的输出轴相连。在第三步骤中，将传动装置侧的预装配组与密封板和曲轴壳体或者说马达侧的预装配组连接起来。
在完成对模块的装配以后，可以将所需量的润滑油注入到混合动力模块中。此外，还可以布置有牵引传动机构，并且将电动马达布置在混合动力模块的***中，并且与牵引传动机构联接。此外还可以布置有空调压缩机，并且同样利用牵引传动机构与混合动力模块联接。
根据本发明有关混合动力模块的教导被设置如下：
提供具有第一的马达侧的预装配组和第二的传动装置侧的预装配组的混合动力模块，其中，在马达侧的预装配组与传动装置侧的预装配组之间布置有分离离合器，这些预装配组可以经由该分离离合器传递转矩地相连。
有利地设置的是，马达侧的预装配组由至少一个扭振减振器和第一膜片罩构成。
传动装置侧的预装配组优选至少由膜片组、第二膜片罩、轮盘以及中央分离器和模块壳体构成。轮盘在这里尤其是实施为牵引传动机构的链轮或皮带轮，以便能够以如下方式从布置在外部的电机经由牵引传动机构将转矩引入到第二膜片罩中。尤其设置的是，分离离合器实施为膜片式离合器。
在该设计方案中，第一的马达侧的膜片罩应实施为外膜片罩，而传动装置侧的第二膜片罩实施为内膜片罩。
在另一有利的实施方式中设置的是，混合动力模块具有支撑轴承，并且第二膜片罩壳体侧地支承在该支撑轴承上，并且能直接与传动装置侧的驱动轴抗相对转动(drehfest)地连接。支撑轴承在这里支撑着第二膜片罩的径向靠外的侧。在此，支撑轴承布置在壳体的径向内侧上。第二膜片罩与驱动轴的抗相对转动的接驳优选借助插塞齿部来实现。
在混合模块的另一有利的设计方案中设置的是，传动装置侧的第二膜片罩具有轮盘，经由它能实现电机与驱动系的接驳。这意味着，轮盘优选是第二膜片罩的被整合在一起的组成部分。
由于第二膜片罩优选通过支撑轴承来支撑在混合动力模块的壳体上，所以间接地也让用于牵引传动机构的轮盘支撑在壳体上。第二膜片罩在此以如下方式设计，即，使得它能形状锁合地(formschlüssig)抗相对转动地容纳到输出轴上，该输出轴例如可以是传动装置的或变换器的输入轴。据此，使被引入到第二膜片罩上的轮盘中的转矩经由第二膜片罩直接被传递到输出轴上。
模块壳体优选以如下方式设计，即，使得它包括径向靠内的壳体部分和径向靠外的壳体部分，它们机械地、尤其是借助多个螺丝连接部相互连接，其中，径向靠内的壳体部分靠它的径向内侧支撑在支撑轴承上，而径向靠外的壳体部分被设立成用于借助至少一个机械连接部、尤其是螺丝连接部、与外部的装置相连，如例如与内燃机的曲轴壳体连接。
径向靠内的壳体部分和径向靠外的壳体部分的机械连接在此在径向靠内的壳体部分的径向靠外的侧上以及径向靠外的壳体部分的径向靠内的侧上实现。用于固定径向靠外的壳体部分的机械连接部优选同样也是螺丝连接部。
将壳体划分成两个壳体部分能够实现对结构空间的最佳的充分利用以及灵活的装配。
径向靠内的壳体部分优选由钢制成，而径向靠外的壳体部分优选由铝质铸造材料制成。由于与径向靠内的壳体部分相连的支撑轴承由摩擦引起发热，使得把钢用作径向靠内的壳体部分的材料的优点是具有更高的耐热性。将铝质铸造材料用于径向靠外的壳体部分的优点是相对于钢具有较小的重量。在径向靠内的壳体部分与径向靠外的壳体部分之间为了密封的目的设置有密封元件，优选是第一O型圈。
此外，优选设置的是，由径向靠外的壳体部分并且由径向靠外的壳体部分构成至少一个流动通道，通过它能将流体输送给被混合动力模块包围的离合器操作装置、尤其是中央分离器以用于对其进行操作的目的。
该流动通道优选被设置在用于机械地紧固两个壳体部分的机械的紧固装置之间。在靠外的壳体部分与靠内的壳体部分之间的过渡部的区域中优选将衬套布置在横向钻孔中，以便确保密封。该衬套可以附加地通过第二O型圈来相对于径向靠外的壳体部分密封，其中，该第二O型圈可以以如下方式布置，即，使得它也相对于径向靠内的壳体部分满足密封效果。
为了简化对径向靠内的壳体部分或该径向靠内的壳体部分的流动通道的区段的制造而设置的是，流动通道在该壳体部分的径向靠外的侧上通入内部的壳体部分中，并且在那里用必要时同样由钢实施的栓塞来封闭。该栓塞基于它在封闭状态下实现的弹性的回复力而引起了对径向靠内的壳体部分中的流动通道的径向靠外区域的密封作用。
本发明的另一个方面是混合动力单元，其包括根据本发明的混合动力模块，以及与混合动力模块的转动轴线轴线平行地包括电机和空调压缩机，空调压缩机与电机机械相连。电机经由牵引传动机构与第二膜片罩的轮盘基本上抗相对旋转地相连。
以这种方式可以减少相对链轮的径向的公差链，并且因此改善了运转平稳性，其中，支撑轴承被设计得足够稳定，以便承受由牵引传动机构和/或分离离合器所引入的负载。
电机与空调压缩机的机械连接优选地同样也经由牵引传动机构来实现，从而可以将在电机上所施加或由该电机实现的转矩传递到空调压缩机上。
此外，混合动力单元可以包括内燃机，内燃机具有曲轴壳体，并且为了在马达侧密封混合动力模块而设置有在曲轴壳体上定心的具有密封圈的密封板。
根据本发明的用于装配混合动力模块的方法包括以下步骤：
-提供第一预装配组，它至少由密封板和一个密封圈构成，
-提供第二的马达侧的预装配组，它具有至少一个扭振减振器和第一膜片罩，并且
-提供第三的传动装置侧的预装配组，它具有膜片组、第二膜片罩、轮盘以及中央分离器和模块壳体，
其中，在装配情况下，首先将第一预装配组在曲轴壳体上定心，紧接着将第二预装配组与驱动马达的输出轴相连，并且在最后步骤中，将第三预装配组轴向地插接到第二预装配组上，并且与第一预装配组相连。
附图说明
下面在相关技术背景下，参照示出了优选的设计方案的所属的附图详尽地阐述上述发明。本发明并不以任何形式受到这些纯粹示意性附图的局限，其中要强调的是，在附图中所示的实施例不局限于所示出的尺寸。其中：
图1示出混合动力模块的剖面图；
图2示出混合动力模块的第一装配步骤；
图3示出混合动力模块的第二装配步骤；
图4示出混合动力模块的第三装配步骤；
图5示出混合动力模块、电机和空调压缩机在根据本发明的混合动力单元中的示意性的布置方式；以及
图6以放大视图示出在图4中示出的截段A。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的混合动力模块1。马达侧的预装配组2至少由扭振减振器21(优选是由初级侧、次级侧和将初级侧和次级侧连接起来的弓形弹簧构成的双质量飞轮)和第一膜片罩22构成。优选地，在双质量飞轮的次级侧上布置有离心摆24。一方面，扭振减振器21或者说双质量飞轮的初级侧与驱动马达的输出轴3连接，并且另一方面经由弓形弹簧25与双质量飞轮的次级侧相连。在次级侧上布置有实施为板材构件的外置的第一膜片罩22。在支撑在初级侧上的第二的次级侧的板材构件26上可以附加地布置有离心力摆24，其中，第一和第二板材构件优选能通过铆钉27相互连接。
由至少一个膜片组41、第二膜片罩42和轮盘43以及中央分离器和模块壳体44构成的传动装置侧的预装配组4经由位于第一和第二膜片罩22、42之间的膜片组41接驳在马达侧的预装配组2上。第二膜片罩42经由轴向的插塞齿部6直接与传动装置输入轴5连接。在膜片罩42本身上设置有轮盘43以用于将图中未示出的电机7接驳到驱动系上。
为了操作优选实施为“normally colsed(常闭的)”由马达侧的膜片罩22、膜片组41和传动装置侧的膜片罩42构成的分离离合器8，设置了布置在模块壳体44上的中央分离器45。在闭合状态下，膜片组41经由操作杆46和支撑在膜片罩上的弹性的保持器件47、优选是蝶形弹簧被压向传动装置侧的膜片罩42。在对中央分离器45操作情况下，操作杆46经由脱出轴承48逆着分离离合器8的闭合位置地移动，并且因此中断了力流。
借助油池可以对部件进行润滑。为了在马达侧对混合动力模块进行密封，因此设置有由密封板91和密封圈92构成的第三预装配组9，其中，密封板91被定心在曲轴壳体10上。密封圈92如下这样地布置在密封板91与双质量飞轮的初级侧之间，即，使得密封唇擦碰初级侧。模块壳体44与密封板91的接驳可以借助螺丝连接部93实现。
模块壳体44包括径向靠内的壳体部分50和径向靠外的壳体部分51，它们经由机械的紧固装置61、尤其是螺丝连接部、机械地相互连接。径向靠内的壳体部分50优选由钢材料制成，并且利用其径向内侧支撑在支撑轴承30上。径向靠外的壳体部分51优选由铝质铸造材料制成。在各个机械的紧固装置61之间构造有至少一个穿过两个壳体部分50、51的流动通道60，流动通道通往中央分离器45，并且可以为该中央分离器供应压力流体。
图2示出了混合模块的第一装配步骤。其中，被限定为第三预装配组9的密封板91连同内置的密封圈92定心在曲轴壳体10上。
第二装配步骤在图3中描述。将马达侧的预装配组2轴向地插接到驱动马达的输出轴3上，径向地经由输出轴3定心，并且经由螺丝连接部28与该输出轴相连。
正如在图4中所示，最后将传动装置侧的预装配组4轴向地插接到已经装配好的马达侧的预装配组2上，并且将模块壳体44与密封板91和曲轴壳体10拧接。在图4中此外还可以看出，径向靠外的壳体部分51利用螺丝连接部93与在此未详尽示出的内燃机的曲轴壳体10联接。
此外，在图4中示出了径向靠内的壳体部分50与径向靠外的壳体部分51之间的过渡部的区域内的截段A。在图4中，此外还示出了输送给中央分离器45的流体的穿过流动通道60的流动路径65。
在图5中可以看出混合动力模块1、电机7和空调压缩机11在混合动力系统中的彼此间的布置方式。显见，第一牵引机构100缠绕过混合动力模块1的轮盘43。与第一牵引机构110布置在混合动力模块1与电机7之间平行地，在电机7与空调压缩机11之间设置有另外的第二牵引机构101，由此也能够实现在驱动马达停机时借助电机7运行空调压缩机。
图6以放大图示出了图4中所示的截段A。这里可以明显的看出径向靠内的壳体部分50与径向靠外的壳体部分51之间的过渡部。此外显见，构造在两个壳体部分50、51中并且穿过它们的流动通道60包括横向钻孔62，该横向钻孔将流动通道6在径向靠外的壳体部分51中径向延伸的区段与流动通道60在径向靠内的壳体部分50中径向延伸的区段连接起来。为了密封该横向钻孔62，在径向靠外的横向钻孔62中设置有衬套63。在径向靠内的壳体部分50与径向靠外的壳体部分51之间布置有用于密封的第一O型圈。在衬套63与径向靠外的壳体部分51之间设置有第二O型圈，该第二O型圈在衬套63与径向靠外的壳体部分51之间以及还相对于径向靠内的壳体部分50地发挥密封作用。流动通道60的构造在径向靠内的壳体部分50中的区段通到径向靠内的壳体部分50的径向外侧上。为了封闭流动通道60的该区段，布置有栓塞64，它基于弹性的回复力具有膨胀作用，并且这样地将流动通道60在径向靠内的壳体部分50中的区段在其径向外侧上进行封闭。
利用在此建议的混合动力模块和混合动力单元以及用于装配该混合动力模块的方法提供了一种技术解决方案，该技术解决方案灵活地能够实现将混合动力模块轴线平行地布置在现有的具有最小的结构空间的驱动系中。
附图标记列表
1 混合动力模块
2 马达侧的预装配组
3 驱动轴
4 传动装置侧的预装配组
5 传动装置输入轴
6 轴向的插塞齿部
7 电机
8 分离离合器
9 第三预装配组
10 曲轴壳体
11 空调压缩机
21 扭振减振器
22 第一膜片罩
24 离心力摆
25 弓形弹簧
26 次级侧的板材构件
27 铆钉
28 螺丝连接部
30 支撑轴承
41 膜片组
42 第二膜片罩
43 轮盘
44 模块壳体
45 中央分离器
46 操作杆
47 弹性的保持件
48 分离轴承
50 径向靠内的壳体部分
51 径向靠外的壳体部分
52 第一O型圈
53 第二O型圈
60 流动通道
61 机械的紧固装置
62 横向钻孔
63 衬套
64 栓塞
91 密封板
92 密封圈
93 螺丝连接部
100 第一牵引机构
101 第二牵引机构