用于机动车的减振装置和驱动系统
阅读说明：本技术 用于机动车的减振装置和驱动系统 (Vibration damping device and drive system for a motor vehicle ) 是由 克里斯蒂安·丁格 大卫·施奈德尔巴赫 斯蒂芬·梅恩沙因 凯·申克 托尔斯滕·克劳斯 本杰明 于 2021-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种减振装置和一种驱动系统,其中,减振装置具有包括可与内燃机连接的输入侧的第一法兰部件、扭转减振器和可围绕转动轴线转动地支承的输出侧,其中,扭转减振器具有防护罩、至少一个储能件、第二法兰部件,其中,第一法兰部件克服储能件的作用可相对于第二法兰部件围绕转动轴线转动。第一法兰部件在第一端侧上与防护罩连接并且第一法兰部件和防护罩共同地限定布置在防护罩的径向内侧的油室,其中,储能件至少局部地布置在油室中并且第二法兰部件构造成将可经由输出侧输入的油引入油室中。(The invention relates to a vibration damping device and a drive system, wherein the vibration damping device comprises a first flange part having an input side that can be connected to an internal combustion engine, a torsional vibration damper and an output side that is mounted rotatably about a rotational axis, wherein the torsional vibration damper comprises a protective cover, at least one energy storage element, a second flange part, wherein the first flange part can be rotated about the rotational axis relative to the second flange part counter to the action of the energy storage element. The first flange part is connected to the protective hood on the first end side and the first flange part and the protective hood jointly delimit an oil chamber arranged radially inside the protective hood, wherein the energy storage element is arranged at least partially in the oil chamber and the second flange part is configured to introduce oil that can be fed via the output side into the oil chamber.)
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的减振装置和根据权利要求7的驱动系统。
背景技术
由DE 100 35 522 C1已知一种用于机动车的双质量飞轮。双质量飞轮与内燃机的曲轴固定连接。双质量飞轮具有螺旋压缩弹簧，螺旋压缩弹簧在径向外部沿着衬垫滑动。由于螺旋压缩弹簧沿着衬垫滑动产生磨损。此外，在螺旋压缩弹簧和衬垫之间的滑动特性在双质量飞轮的使用寿命中发生变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于机动车的经改进的减振装置和经改进的驱动系统。
该技术问题借助根据权利要求1的减振装置和根据权利要求7的驱动系统解决。有利的实施方式在从属权利要求中给出。
已知的是，可通过以下方式提供用于机动车的驱动系统的经改进的减振装置，即，减振装置具有包括可与内燃机连接的输入侧的第一法兰部件、扭转减振器和可围绕转动轴线转动地支承的输出侧。扭转减振器具有防护罩、至少一个储能件和第二法兰部件。第一法兰部件克服储能件的作用可相对于第二法兰部件围绕转动轴线转动。第一法兰部件在第一端侧上与防护罩连接。第一法兰部件和防护罩共同地限定布置在防护罩的径向内侧的油室。储能件以一子区段布置在油室中并且第二法兰部件构造成将可经由输出侧输入的油引入油室中。
该设计方案具有的优点是，降低储能件和防护罩之间的磨损，由此减振装置具有特别高的使用寿命。此外，通过油运走储能件在防护罩上摩擦时会产生的磨损颗粒。此外，使得摩擦特性在减振装置的使用寿命上基本为恒定的。
在另一实施方式中，第一法兰部件在背离油室的第二端侧上至少局部地限定收集空间。在第一法兰部件中布置至少一个轴向延伸的通孔。通孔通入收集空间中。通孔布置在防护罩的内圆周侧的径向内侧。通过通孔可限定地确定油室的油位以及最大的延伸部，其中，多余的油经由通孔从油室中进入收集空间中。
在另一实施方式中，储能件在子区段中贴靠在防护罩的第一内圆周侧上并且形成与第一内圆周侧的摩擦接触。子区段完全地布置在油室中。由此可避免在储能件和防护罩之间的干摩擦，使得在储能件和防护罩之间的摩擦以及磨损很低。
在另一实施方式中，扭转减振器具有包括导油翼和肋部的第三法兰部件，其中，第三法兰部件与输入侧传递扭矩地连接，其中，肋部与储能件耦联并且构造成操作储能件，其中，导油翼布置在储能件的径向内侧并且构造成，将油引导给储能件。由此确保使得油最佳地通过导油翼朝油室和储能件的方向流动，从而确保油在该路径上朝油室的方向冲刷储能件。
特别有利的是，防护罩构造成无间断的、优选钟罩状并且在径向内侧限定油室。由此避免油从油室中不期望地流出。
在另一实施方式中，减振装置具有飞轮质量件，飞轮质量件可与驱动系统的内燃机传递扭矩地、优选不可相对转动地连接。飞轮质量件布置在第一法兰部件的径向外部并且与第一法兰部件连接。飞轮质量件和第一法兰部件优选构造成一件式且材料一致。通过飞轮质量件布置在马达侧可使得减振装置特别好地匹配内燃机提供的待衰减的转动不均匀性。此外，通过提高质量，使得转动不均匀性至少部分降低地被导入扭转减振器中，从而减振装置具有特别好的减振器性能。
用于机动车的驱动系统具有上述减振装置和包括马达输出侧和马达壳体的内燃机。减振装置的输入侧与马达输出侧传递扭矩地、优选不可相对转动地连接。该设计方案具有的优点是，至少部分地衰减来自内燃机的转动不均匀性，使得驱动系统特别安静并且使得机动车的使用者特别舒适。
在另一实施方式中，马达壳体沿轴向与第二端侧相对并且与第二端侧间隔开地布置。马达壳体与第二端侧一起限定收集空间。该设计方案具有的优点是，驱动系统的构件数量特别少并且无需其他构件来限定收集空间。
在另一实施方式中，内燃机具有油回路，其中，油回路与收集空间流体分离。该设计方案具有的优点是，避免由于防护罩和储能件之间的摩擦接触产生的磨损颗粒进入油回路中。此外，在油回路中循环的马达用油可最佳地与内燃机协调，在此无需为储能件和防护罩之间的摩擦接触的润滑进行额外折中。
在另一实施方式中，驱动系统具有电机。电机布置在第一法兰部件的面对第一端侧的一侧上。电机与减振装置的输出侧传递扭矩地连接。该设计方案具有的优点是，电机可以发电机方式运行并且驱动扭矩以低的转动不均匀性施加在电机上，从而电机可特别均匀地运行。
附图说明
下面根据附图详细阐述本发明。其中示出：
图1示出了用于机动车的驱动系统的半部纵截面的局部；
图2示出了图1中所示的驱动系统的减振装置的在图1中标记出的局部A；
图3示出了扭转减振器的示意图；以及
图4示出了图1所示驱动系统的第三法兰部件的立体图。
具体实施方式
图1示出了用于机动车的驱动系统10的示意性半部纵截面。
驱动系统10具有能围绕转动轴线16转动地支承的减振装置15、内燃机20和第一电机25。额外地，驱动系统10可具有另一电机26。驱动系统10也可称为混合动力驱动器。
电机25可尤其构造成无刷的直流电机。在图1中电机25以发电机方式运行。电机25也可用作机动车的驱动马达。在图1中例如电机25构造成内转子。在该实施方式中，电机25例如具有转子30和定子35。转子30例如具有永磁体组件，而定子35设有线圈。
减振装置15具有输入侧40、输出侧45、飞轮质量件50、第一法兰部件55、壳体155和扭转减振器60。扭转减振器60布置在壳体150的壳体内部空间160中。扭转减振器60例如可构造成简单的扭转减振器、串联减振器或双减振器。也可想到扭转减振器60的其他设计方案。此外，减振装置15除了扭转减振器60以外还可具有转速适配的减振器，该转速适配的减振器在图1中未示出。转速适配的减振器例如可在壳体内部空间160中在径向外部布置在扭转减振器60上。
扭转减振器60具有第二法兰部件65、防护罩70、至少一个储能件75和第三法兰部件76。储能件75可具有至少一个压缩弹簧和/或弧形弹簧。储能件75也可具有例如彼此嵌入其中的多个压缩弹簧。也可想到储能件75的其他设计方案。离合器布置在传动装置131中，传动装置与减振装置的输出侧45连接。
防护罩70例如借助第一连接件80、例如铆钉连接件与第一法兰部件55连接。在此，防护罩70贴靠在第一法兰部件55的第一端侧85上。第一法兰部件55构造成盘片状并且基本上在垂直于转动轴线16的转动平面中延伸。在第一连接件80的径向外部，第一法兰部件55与飞轮质量件50连接。在该实施方式中，例如飞轮质量件50和第一法兰部件55构造成一件式并且材料一致。第一法兰部件55和飞轮质量件50的两件式设计方案也是可能的。第一法兰部件55在径向内侧具有输入侧40。
输入侧40传递扭矩地、优选不可相对转动地与内燃机20的马达输出侧90连接。马达输出侧90例如可由内燃机20的曲轴95的曲轴法兰91形成。在该实施方式中，例如第一法兰部件55借助第二连接件100不可相对转动地与马达输出侧90连接，第二连接件例如构造成螺旋连接件。额外地，第三法兰部件76可经由第二连接件100相对于第一连接件80在径向内侧与第一法兰部件55连接。在此，第一法兰部件55沿轴向布置在曲轴法兰91和第三法兰部件76之间。马达输出侧90在关于转动轴线16的轴向方向上以第一端侧85贴靠在第一法兰部件55的第二端侧105上。第一法兰部件55在径向方向上伸出超过马达输出侧90。
内燃机20具有马达壳体110。马达壳体110例如能够构造成曲轴壳体，马达输出侧90在径向方向上在面对减振装置15的一侧上从曲轴壳体中伸出。在马达壳体110的与第二端侧105轴向相对布置的第三端侧115上形成阶梯部120。随着与转动轴线16的径向间距的增加，由于阶梯部120在第二端侧105和第三端侧115之间的间距减小。阶梯部120例如具有与第一连接件80的径向重叠部。在此，径向重叠部理解为，在两个构件、例如第一连接件80和阶梯部120在轴向方向上投影到一个投影平面中时，两个构件、例如第一连接件80和阶梯部120在该投影平面中重合，该投影平面在垂直于转动轴线16的转动平面中延伸。
输出侧45沿轴向与输入侧40相对地布置。输出侧45可为第二法兰部件65的一部分。输出侧45经由第三连接件125与传动装置131的变速器输入轴130不可相对转动地连接。第三连接件125例如可构造成铆钉连接件。第三连接件125的其他设计方案、例如作为轴-套筒-连接件也是可能的。变速器输入轴130经由轴承组件135能围绕转动轴线16转动地支承。
变速器输入轴130具有转子支架150，其中，转子支架150在径向外部承载电机25的转子30。转子支架150例如局部地延伸式布置在关于转动轴线16的转动平面中。转子支架150与第三端侧115轴向相对布置。在转子支架150的径向内侧布置有第三连接件125。
变速器输入轴130在径向内侧具有输入通道140。输入通道140在一侧上与输送泵(在图1中未示出)、例如传动装置131流体连接。输入通道140在相对于输出侧45的径向内侧在通口145处通入壳体内部空间160中。在驱动系统10的运行中，油170通过输送泵经由输入通道140和通口145被输送到壳体内部空间160中。在此基本上无需对油170加载大于0.3bar的压力。
此外，在图1中未示出，壳体155可具有油底壳，油170在流过扭转减振器60之后通过输送泵从油底壳中吸出。
图2示出了图1中所示的驱动系统10的减振装置15的在图1中标记出的局部A。
防护罩70在径向内侧以第一内圆周侧185限定定位空间175，其中，在定位空间175中布置有储能件75。第二法兰部件65局部地布置在储能件75的径向内侧。
第二法兰部件65构造成盆状并且在径向外侧具有操作元件180(在图2中以虚线表示)、径向区段181和第一连接区段182。径向区段181在一个转动平面中延伸并且形成输出侧45。径向区段181贴靠在变速器输入轴130上。径向区段181在径向外部与空心圆柱形构造的第一连接区段182连接。第一连接区段182在与径向区段181轴向相对的、面对第一端侧85的一侧上与操作元件180连接，操作元件基本上沿径向向外延伸。优选地，多个沿周向方向彼此错开布置的操作元件180布置在第一连接区段182上。操作元件180具有沿周向方向与储能件75的重合部。在此，操作元件180接合到定位空间175中。
第三法兰部件76具有第二连接区段195和肋部200。第二连接区段195基本上在垂直于转动轴线的转动平面中延伸并且贴靠在第一法兰部件55的第一端侧85上。第二连接区段195可与第二连接件100固定。肋部200的固定端部205与第二连接区段195的径向外端部连接。肋部200在轴向方向上伸入定位空间175中。在此，肋部200基本上相对于转动轴线15倾斜地延伸。肋部200的自由端部210比固定端部205距转动轴线16有更大的径向间距。肋部200沿周向方向与操作元件180错开地布置。在此，肋部200与储能件75的一侧耦联，优选地，肋部200贴靠在储能件75的一侧上。操作元件180沿周向方向相对地贴靠在储能件75的第二侧上。
防护罩70构造成罩壳状、尤其钟罩状并且具有无间断地壁。防护罩70沿周向方向以第一内圆周侧185在定位空间175中和壳体内部空间中限定油室220。油室220是定位空间175的一部分。油室220在轴向方向上在面对内燃机20的轴向侧上通过第一法兰部件55限定并且在面对传动装置131的一侧上通过防护罩70的端部215限定。
在第一法兰部件55中布置有至少一个通孔225。通孔225在轴向方向上延伸。通孔225可构造成在第一法兰部件55中的钻孔或长孔。在第二端侧105和第三端侧115之间(参见图1)在壳体内部空间160中限定收集室230。收集室230经由通孔225与定位空间175和油室220流体连接。
图3示出了扭转减振器60的示意图。
防护罩70构造成无间断的。在此，无间断的理解为，在防护罩70的第一内圆周侧185中没有设置使得油170沿径向向外穿过防护罩70的通孔。通过防护罩70的罩壳状的、优选钟罩形的设计方案，防护罩70的径向内侧端部215一方面在轴向方向上与第一法兰部件55错开地布置，另一方面端部215在径向方向上向内与第一连接件80错开地布置。防护罩70的端部215限定穿引部235，其中，穿引部235穿过第二法兰部件65接合(在图3中未示出)。穿引部235可具有圆形的横截面。
图4示出了图1至图3中所示的扭转减振器60的第三法兰部件76的立体图。
第三法兰部件76沿周向方向与肋部200错开地具有至少一个导油翼237和开口236。开口236和导油翼237从第一端侧85在储能件75的轴向方向上延伸。开口236布置在导油翼237的径向外侧并且在安装状态下与穿引部235具有径向重合部。
在该实施方式中，开口236围绕转动轴线16环片状地延伸。在此，第三法兰部件76在一个冲弯方法中由一个板材制成，其中，导油翼237在制造中从开口236中弯曲出来。导油翼237布置在储能件75的径向内侧并且具有与储能件75的轴向重叠部。在此轴向重叠部理解为，在两个构件、例如储能件75和导油翼237在径向方向上投影到转动轴线16所延伸的另一投影平面中时，两个构件在该另一投影平面中重合。
下面参考图1至图4阐述驱动系统10在运行中的工作方式。
驱动系统10由于其设计成混合动力驱动系统10具有多个运行状态。在第一运行状态下，由内燃机20经由曲轴95在马达输出侧90上提供第一扭矩M1。第一扭矩M1经由输入侧40导入减振装置15中。在内燃机20的运行中，为第一扭矩M1加载转动不均匀性、尤其转动振动。转动不均匀性引起隆隆响以及振动并且车辆使用者感受为干扰性的。飞轮质量件50通过其质量衰减转动不均匀性的第一分量。第一扭矩M1经由第二连接件100导入减振装置15中。第一法兰部件55驱动飞轮质量件50和第三法兰部件76。肋部200以第一扭矩M1作用到储能件75的第一端部上。储能件75通过第一扭矩M1加载并且在沿周向方向与肋部200错开布置的第二肋部处作用到第二法兰部件65的操作元件180上。第一扭矩M1经由第二法兰部件65传递至输出侧45并且经由第三连接件125传递到变速器输入轴130中。额外地，可经由转子支架150驱动电机25，电机可接通成以发电机形式运行，由此为机动车的续电器充电。
在也可描述为驱动系统10的纯电动运行状态的第二运行状态中，另一电机26提供第二扭矩M2，第二扭矩M2围绕转动轴线16作用。第二扭矩M2被导入变速器输入轴130中。因此在纯电动运行中扭转减振器60不活动。
在第三运行状态中，激活内燃机20和两个电机25、26中的至少一个并且将第一扭矩M1和第二扭矩M2在变速器输入轴130中叠加成总扭矩MG。
如果在驱动系统10运行中减振装置15围绕转动轴线16旋转，则储能件75沿径向向外压到第一内圆周侧185上(参见图2)。在此，防护罩70确保储能件75的径向位置。此外，通过连接区段195和防护罩70的钟罩状的几何设计也限定地确定储能件75的轴向位置。如果在第一和第三运行状态中通过内燃机20提供第一扭矩M1，则储能件75以外圆周侧241的一子区段245贴靠在第一内圆周侧185上。通过对储能件75的加载和防护罩70相对于储能件75的运动，在子区段245中外圆周侧241在第一内圆周侧185上摩擦。
为了将第一储能件75的第一内圆周侧185上以及外圆周侧241上的磨损保持得较低，将油170经由通口145引入到壳体内部空间160中。油170(在图1和图2中借助箭头象征性地示出)基于作用到油170上的离心力沿径向向外流动。在此，油环流第二法兰部件65并且通过第一连接区段182沿轴向大致引导到定位空间175中。油170从第二法兰部件65沿径向向外喷到储能件75上。在左侧例如从第二法兰部件65或第二连接件100朝第一端侧85的方向喷出的油170可通过导油翼237收集。在此，导油翼237的第二内圆周侧240使得油170朝储能件75的中间位置的方向偏转。
防护罩70收集向外流动的或喷出的油170并且在油室220中在径向方向上拦截油170。在此，子区段245有利地至少局部地、有利地完全地布置在油室220中。
在驱动系统10的运行中，油170的拦截引起在油室220中形成油位242。通过通孔225的径向外置的棱边246限定地确定油室220中的最大油位242。最大油位242在图2中通过虚线示出。最大油位242限定油室220的径向内端部。换句话说，通过通孔225在径向方向上的定位确定油室220。
通过在油室220中拦截的油170使得在外圆周侧241和第一内圆周侧185之间的摩擦接触摩擦特别小且磨损特别低，因为在摩擦接触中由于拦截的油170、通过油170使得摩擦最小。多余的油170经由通孔225进入收集空间230中。油170沿着第二端侧105沿径向向外流动并且从此处喷到壳体160上。油170在马达壳体110上沿径向向内流动并且例如流入减振装置15的油底壳中。从此处吸取油(在附图中未示出)并且过滤，再次返回到传动装置131中并且从此处输送到输入通道140中。
驱动系统10的上述设计方案具有的优点是，使得在储能件75和防护罩70之间的磨损最小。此外，防护罩70和/或储能件75在摩擦接触中产生的剥蚀通过油170排走并且从扭转减振器60中运走。这具有的优点是，在减振装置15的使用寿命中可将储能件75在防护罩70上的摩擦性能保持恒定并且尤其可避免由于磨损颗粒提高摩擦。
在该实施方式中，内燃机20具有油回路250。马达用油255在油回路250中循环，马达用油与油170具有不同的性能，例如高温惰性和/或润滑特性。通过使内燃机20的油回路250与壳体内部空间160分开避免了：储能件75和防护罩70的磨损颗粒进入内燃机20的油回路250中。此外，通过壳体内部空间160与内燃机20的油回路250的流体分开的构造，可使得油170最佳地根据减振装置15和传动装置131来协调。在选择马达用油255时也可不考虑减振装置15的负载。
附图标记列表
10 驱动系统
15 减振装置
16 转动轴线
20 内燃机
25 电机
26 另一电机
30 转子
35 定子
40 输入侧
45 输出侧
50 飞轮质量件
55 第一法兰部件
60 扭转减振器
65 第二法兰部件
70 定位元件
75 储能件
76 第三法兰部件
80 第一连接件
85 第一端侧
90 马达输出侧
91 曲轴法兰
95 曲轴
100 第二连接件
105 第二端侧
110 马达壳体
115 第三端侧
120 阶梯部
125 第三连接件
130 变速器输入轴
131 传动装置
135 轴承组件
140 输入通道
145 通口
150 转子支架
155 壳体
160 壳体内部空间
170 油
175 定位空间
180 操作元件
185 第一内圆周侧
190 防护罩
195 连接区段
200 肋部
205 肋部的固定端部
210 肋部的自由端部
215 防护罩的端部
220 油室
225 通孔
230 收集室
235 穿引部
236 开口
237 导油翼
240 (肋部的)第二内圆周侧
241 外圆周侧
242 油位
246 棱边
250 内燃机的油回路
255 马达用油
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