DE4434019A1

DE4434019A1 - Hybridfähige Antriebsanorndung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4434019A1
Application number: DE4434019A
Authority: DE
Inventors: Thomas Vollmer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1995-04-13

Description

Die Erfindung betrifft eine hybridfähige Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Schwungmasse, die mit dem Ge triebe über eine Anfahr- und Schaltkupplung und mit der Brenn kraftmaschine über eine Trennkupplung verbunden ist, bei der die Schwungmasse koaxial zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gelagert ist, bei der die Kupplungsscheibe der Trennkupplung drehfest mit der Kurbelwelle und die Kupplungsscheibe der An fahr- und Schaltkupplung drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Die Kupplungsscheiben dieser gattungsgemäßen Antriebsanordnung sind mit ihren radialen Enden zwischen Gegen druckplatten und Druckplatten geführt, wobei letztere von Tellerfedern zur Kupplungsbetätigung beaufschlagbar sind. Die Tellerfedern sind über mit Krafterzeugungseinrichtungen ver bundenen Kraftübertragungselementen auslenkbar, wobei das Kraftübertragungselement zur Betätigung der Anfahr- und Schalt kupplung koaxial zur Getriebeeingangswelle geführt ist, während das als Druckstab ausgebildete Kraftübertragungselement zur Betätigung der Trennkupplung koaxial durch die Getriebeeingangs welle und durch die Anfahr- und Schaltkupplung geführt ist.

Eine derartige gattungsbildende Antriebsanordnung ist aus der 05 39 07 030 bekannt. In dieser an sich vorteilhaften Doppel kupplungsvorrichtung läßt an dem radialen Ende des Schwungrades der Rotor einer Elektromaschine anbringen, so daß diese An triebsanordnung mit einem zugehörigen Elektromaschinenstator als Motor-/Generantorkombination betreibbar ist. Nachteilig an dieser Antriebsanordnung ist ihre relativ große Baulänge, die zudem nicht vollständig für Elektromaschinenzwecke nutzbar ist.

Aus der Deutschen Patentanmeldung P 42 31 953.6 der Anmelderin ist außerdem eine ähnliche Antriebsanordnung bekannt geworden, bei der die elektromaschinentechnisch nutzbare Baulänge größer ist. Zudem ist mit dieser Antriebsanordnung die Betätigung der beiden Kupplungen mit Hilfe nur eines Druckstabes und einer Rasteinrichtung möglich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung vorzu schlagen, mit der die Baulänge der Antriebsvorrichtung verkürzt und weiter als bisher möglich für Elektromaschinenzwecke ver fügbar ist. Zudem sollte der Aufbau der Antriebsanordnung ver einfacht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.

Durch die gemeinsame Verbindung der Druckplatte und der Teller feder der Trennkupplung sowie der Gegendruckplatte der Anfahr- und Schaltkupplung mit dem Schwungrad sowie durch die Ausbildung von sich gegenüberliegenden und nach innen weisenden Erhebungen an der Gegendruckplatte der Anfahr- und Schaltkupplung sowie an dem Schwungrad, läßt sich die Gegendruckplatte und die Teller feder der Trennkupplung sowohl radial als auch axial optimal fixieren. Zudem ermöglicht diese Konstruktion eine deutliche Reduzierung der Verbindungselemente innerhalb der Antriebsan ordnung und eine Verkürzung der Baulänge.

Die Merkmale der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung lassen sich mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels beschreiben.

In dem Ausführungsbeispiel ist ein schematischer Querschnitt durch die mit 11 bezeichnete Antriebsanordnung dargestellt, die mit Hilfe einer zugehörigen Betätigungsanordnung 10 aktivierbar ist. Diese Antriebsanordnung besteht im wesentlichen aus einer mit 3 bezeichneten Anfahr- und Schaltkupplung, einer Trenn kupplung 4 sowie aus einem Schwungradkörper 2, an dessen Umfang Elektromaschinenbauteile anbaubar sind. Die Kupplungsscheibe 11 der Trennkupplung 4 ist über wenigstens ein Verbindungselement 14 mit dem Lagerkörper 12 und der Kurbelwelle 9 der Brennkraft maschine drehfest verbunden. Mit ihrem radial äußeren Ende ist die Kupplungsscheibe 11 zwischen einer Gegendruckplatte 15 und einer Druckplatte 16 angeordnet, wobei letztere über eine Tel lerfeder 18 gegen den Reibbelag dieser Kupplungsscheibe 11 drückbar ist.

Die Kupplungsscheibe 20 der Anfahr- und Schaltkupplung 3 ist dagegen mit der Getriebeeingangswelle 8 drehfest verbunden und zwischen einer Gegendruckplatte 21 und einer Druckplatte 22 an geordnet. Zur Betätigung dieser Anfahr- und Schaltkupplung ist eine Tellerfeder 23 vorgesehen, die in einer Laschenfixierung 24 eines am Schwungrad 2 befestigten Haltebauteils 25 axial fixiert ist.

Zwischen beiden Kupplungen 3, 4 ist die Schwungmasse 2 angeord net, die innerhalb des Lagerkörpers 12 über Lager 13 koaxial zur Kurbelwelle 9 gelagert ist.

Zur radialen Führung der Tellerfeder 18 der Trennkupplung 4 ist wenigstens ein Verbindungselement 26 a vorgesehen, das durch die Öffnung 19 der Tellerfeder 18 geführt ist und das Schwungrad 2 mit der Gegendruckplatte 21 der Anfahr- und Schaltkupplung 3 verbindet. Die radiale Führung der Druckplatte 16 erfolgt über mindestens eine Blattfeder 31, die am Verbindungselement 26 a und der Druckplatte 16 angebracht ist. Die Gegendruckplatte 15 dieser Trennkupplung ist dagegen über wenigstens ein Verbin dungselement 26 b mit der Schwungmasse 2 verbunden.

Zur axialen Führung der Tellerfeder 18 der Trennkupplung 4 ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß diese Tellerfeder 18 zwischen sich gegenüberstehenden und nach innen weisende Erhebungen 27, 28 auf der Gegendruckplatte 21 der Anfahr- und Schaltkupplung 3 sowie auf der Schwungmasse 2 fixiert wird.

Um ein Öffnen oder Schließen der Trennkupplung 4 über die Tellerfeder 18 und durch das Schwungrad 2 hindurch zu ermög lichen, ist in diesem Schwungrad 2 die Öffnung 17 vorgesehen, durch die eine Erhebung 29 der Druckplatte 16 der Trennkupplung hindurch ragt.

Zur Betätigung der Trennkupplung 4 ist ein Kraftübertragungsele ment 5 vorgesehen, das koaxial in der Getriebeeingangswelle 8 geführt wird und mit Hilfe einer nicht dargestellten, aber aus der DE-OS 39 07 030 bekannten Krafterzeugungseinrichtung ver bunden ist. Dieses Kraftübertragungselement ist in diesem Aus führungsbeispiel als Schubstange 5 ausgebildet, deren Spitze bei einer axialen Verschiebung in die Antriebsanordnung hineinragt und gegen die Druckplatte 30 der Tellerfeder 18 drückt. Dabei hebt das radiale Ende der Tellerfeder 18 von der Druckplatte 16 der Trennkupplung 4 ab, so daß die bis dahin drehfeste Verbin dung zwischen der Schwungmasse 2, der Gegendruckplatte 15 und der Kurbelwelle 9 aufgehoben wird. Die Schwungmasse 2 kann dann losgelöst von der Kurbelwelle 9 frei in der Antriebsanordnung 1 rotieren.

Die Vorrichtung zur Betätigung der Anfahr- und Schaltkupplung 3 besteht aus einem koaxial über der Getriebeeingangswelle 8 auf einem Führungszylinder 7 geführten Kraftübertragungselement, das in diesem Ausführungsbeispiel als Rohr 6 ausgebildet ist. Dieses mit einem Krafterzeugungselement, wie einer Kolben-Zylinder- Anordnung, verbundene Kraftübertragungselement 6 drückt bei einer axialen Verschiebung in Richtung auf die Antriebsanordnung 1 gegen die Tellerfeder 23, so daß die Druckplatte 22 der An fahr- und Schaltkupplung 3 gelöst wird.

Durch die gewählte Bauweise wird eine extrem kurze Antriebsan ordnung realisiert, bei der zudem über beinahe die gesamten Bau länge am Außenumfang der Schwungmasse 2 Elektromaschinenbauteile montierbar sind, so daß diese Antriebsanordnung auch für einen Verbrennungsmotor-Elektromotor-Hybridantrieb vorteilhaft ein setzbar ist, bei dem beispielsweise der Verbrennungsmotor ab kuppelbar ist und die Schwungmasse an das Getriebe angekuppelt als elektromotorisch betriebener Rotor einer Elektromotor-/Gene ratorkombination arbeitet.

Bezugszeichenliste

1 Antriebsanordnung
2 Schwungmasse
3 Anfahr- und Schaltkupplung
4 Trennkupplung
5 Kraftübertragungselement
6 Kraftübertragungselement
7 Führungszylinder
8 Getriebeeingangswelle
9 Kurbelwelle
10 Betätigungsvorrichtung
11 Kupplungsscheibe
12 Lagerkörper
13 Lager
14 Druckplatte
15 Verbindungselement
16 Gegendruckplatte
17 Öffnung
18 Tellerfeder
19 Öffnung
20 Kupplungsscheibe
21 Gegendruckplatte
22 Druckplatte
23 Tellerfeder
24 Laschenfixierung
25 Haltebauteil
26a Verbindungselement
26b Verbindungselement
27 Erhebung
28 Erhebung
29 Erhebung
30 Druckplatte
31 Blattfeder

Claims

Hybridfähige Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeord neten und mit Elektromaschinenbauteilen versehbaren Schwungmasse (2), die mit dem Getriebe über eine Anfahr- und Schaltkupplung (3) und mit der Brennkraftmaschine über eine Trennkupplung (4) verbindbar ist, bei der die Schwungmasse (2) koaxial zur Kurbel welle (9) der Brennkraftmaschine gelagert ist, bei der die Kupplungsscheibe (11) der Trennkupplung (4) drehfest mit der Kurbelwelle (9) und die Kupplungsscheibe (20) der Anfahr- und Schaltkupplung (3) drehfest mit der Getriebeeingangswelle (8) verbunden ist, bei der die Kupplungsscheiben (11, 20) an ihren radialen Enden zwischen Gegendruckplatten (15, 21) und Druck platten (16, 22) geführt sind, wobei letztere von Tellerfedern (18, 23) zur Kupplungsbetätigung beaufschlagbar sind, die über mit Krafterzeugungseinrichtungen verbundene Kraftübertragungs elemente (5, 6) auslenkbar sind, wobei das Kraftübertragungsele ment (6) zur Betätigung der Anfahr- und Schaltkupplung (3) ko axial zur Getriebeeingangswelle (8) geführt ist, während das als Druckstab ausgebildete Kraftübertragungselement (5) zur Betäti gung der Trennkupplung (4) koaxial durch die Getriebeeingangs welle (8) und die Anfahr- und Schaltkupplung (3) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (18) der Trennkupplung (4) sowie die Gegen druckplatte (21) der Anfahr- und Schaltkupplung (3) zur radialen Führung über wenigstens ein Verbindungselement (26 a) mit dem Schwungrad (2) verbunden sind, und daß die Gegendruckplatte (21) der Anfahr- und Schaltkupplung (3) und das Schwungrad (2) gegen überliegende und nach innen weisende Erhebungen (27, 28) aufwei sen, zwischen denen die Tellerfeder (18) der Trennkupplung (4) axial geführt wird.