用于机动车辆的混合动力驱动模块的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆的混合动力驱动模块。该混合动力驱动模块可以是机动车辆自动变速器的一体式组成部分、或者可以被设计为具有向机动车辆自动变速器的至少一个接口的独立单元。本发明还涉及一种具有这样的混合动力驱动模块的、用于机动车辆的动力传动系。

专利文献us6,777,837b2描述了一种混合动力驱动单元，该混合动力驱动单元具有电动机器和位于壳体内部的扭矩转换器。该电动机器的转子藉由滚动轴承可旋转地支承在轴承盖上，其中该转子藉由插接齿部与中央部件以防旋转的方式相连接。该中央部件藉由焊接连接与该扭矩转换器的前盖板相连接。在这种结构中并未确保电动机器和扭矩转换器具有相同的旋转轴线。由此可能在机动车辆动力传动系中出现不希望的振动。

专利文献us6,478,101b1同样描述了一种具有电动机器和位于壳体内部的扭矩转换器的混合动力驱动单元。该电动机器的转子藉由定心配合面(zentriersitz)被支承在燃烧发动机的曲轴中，该混合动力驱动单元可以连接到该燃烧发动机。该转子藉由拧接连接被紧固在焊接螺母上，这些焊接螺母是被紧固在该扭矩转换器的前盖板上的。在此，该定心配合面被设计为凸状的，以减小扭转振动从燃烧发动机到转子的传递。然而，这允许电动机器的转子与定子之间的倾斜运动，由此可能在机动车辆动力传动系中出现不希望的振动。

专利申请de102006034945a1描述了一种用于混合动力车辆的驱动装置，该驱动装置具有电动机器和扭矩转换器。电动机器的转子与毂相连接，该毂与离合器输出轴相连接，该离合器输出轴藉由插接齿部与该扭矩转换器的转换器壳体相连接。通过该插接齿部可能出现该扭矩转换器相对于该转子的倾斜。由于在此出现的不平衡，在机动车辆动力传动系中可能出现不希望的振动。

因此，本发明的目的在于提供一种混合动力驱动模块，该混合动力驱动模块能够实现尽可能精确地支承转子和扭矩转换器并且使转子和扭矩转换器定中心，以防止引起振动。

该目的通过专利权利要求1所述的特征来实现。有利的设计方案自从属权利要求、说明书以及附图中得出。

提出一种用于机动车辆的混合动力驱动模块，所述混合动力驱动模块具有壳体、电动机器和扭矩转换器。所述电动机器具有可旋转的转子和相对于所述壳体防旋转的定子。所述转子被布置在转子架上，所述转子架与毂以防旋转的方式相连接。所述毂藉由至少一个第一轴承可旋转地被支承，并且在径向方向和轴向方向上藉由这个第一轴承被支撑。所述第一轴承支撑在被紧固于所述壳体上的轴承盖处。

根据本发明，毂藉由铆接连接或拧接连接与扭矩转换器的转换器壳体以防旋转的方式相连接。换言之，转换器壳体和转子架与毂牢固地相连接，由此确保转子和扭矩转换器的旋转轴线相同。因此，通过将毂在径向和轴向上支撑在轴承盖上可以实现精确地支承转子和转换器壳体。

优选地，所述毂具有向扭振阻尼器的次级侧的传输扭矩的接口。扭振阻尼器的初级侧可以以传输扭矩的方式连接到燃烧发动机的曲轴，例如藉由法兰拧接进行连接。必要时，还可以在扭振阻尼器的初级侧与曲轴之间布置有中间元件。燃烧发动机本身不是混合动力驱动模块的组成部分。通过扭振阻尼器可以补偿曲轴的旋转轴线与由毂、转换器壳体和转子架组成的组合的旋转轴线之间的径向偏移。由此避免了曲轴和前述组合的旋转轴线的过度确定。此外，扭振阻尼器减小了作用到毂与转换器壳体之间以及毂与转子架之间的连接上的扭转振动荷载。

优选地，所述毂的向所述扭振阻尼器的次级侧的传输扭矩的接口被设计为插接齿部，所述插接齿部被布置在所述混合动力驱动模块的干空间中。通过形成混合动力驱动模块和燃烧发动机的组合可以保护干空间不受周围环境影响。通过借助于插接齿部的连接可以简化混合动力驱动模块的装配。通过在上游连接的扭振阻尼器还可以改善插接齿部的使用寿命。

根据一个替代性的设计方案，所述毂具有向偏移补偿元件的第一半部的传输扭矩的接口。所述偏移补偿元件的第二半部可以以传输扭矩的方式连接到所述燃烧发动机的曲轴，必要时藉由中间元件进行连接。所述偏移补偿元件被配置为用于补偿其两个半部的旋转轴线之间的径向偏移以及其两个半部之间的轴向偏移。通过使用这样的偏移补偿元件，对由毂、扭矩转换器和转子架组成的组合的支承和支撑与曲轴解除耦合。这进一步降低了混合动力驱动模块针对振动的易损性。

优选地，所述偏移补偿元件的第一半部在端侧上具有齿部。这个齿部与在所述毂的端侧上形成的齿部处于接合，从而使得所述偏移补偿元件的第一半部与所述毂以传输扭矩的方式相连接。这样的齿部对还被称为端面齿部(hirth-verzahnung)，并且能够在与齿部相连接的构件之间实现可靠的定中心。优选地，所述齿部在所述毂与所述偏移补偿元件之间借助于螺钉被预加载。由此可以提高齿部的扭矩传输性能。

优选地，所述偏移补偿元件的第二半部可以藉由柔性板连接到所述燃烧发动机的曲轴。在此，柔性板被理解为板状的传输扭矩的装置，该传输扭矩的装置的柔性足以补偿有待连接的构件的略微错位。

所述偏移补偿元件可以由包括扭振阻尼器和扭转减振器的组合构成。所述扭振阻尼器被配置成除了其用于对扭转振动加阻尼的功能之外还用于补偿径向偏移。所述扭转减振器被配置成除了其用于至少部分对扭转振动减振的功能之外还用于补偿轴向偏移。在偏移补偿元件的这样的设计方案中，偏移补偿元件的向毂的传输扭矩的接口可以被实现为插接齿部。优选地，所述扭转减振器被布置在所述扭振阻尼器与所述毂之间。

根据一个优选的设计方案，所述转子架与所述毂拧接、铆接或焊接。由毂和转子架组成的组合的这种两件式结构使在毂上机械加工轴承座变得简单。

根据一个优选的设计方案，所述转换器壳体藉由第二轴承可旋转地支承在所述混合动力驱动模块的第二轴承盖上。第二轴承优选地位于扭矩转换器的与向毂的接口相反的轴向端部上。由此，可以实现由扭矩转换器、毂和连同转子的转子架组成的组合的特别宽的轴承基座。

优选地，所述定子被直接地紧固在所述轴承盖上。因为转子藉由转子架、毂和第一轴承被支撑在同一轴承盖上，所以得出转子和定子之间的短的公差链。由此，可以特别准确地设定转子与定子间的气隙，并且仅经受较小的公差。

根据一个优选的实施方式，在所述转换器壳体的内部布置有离合器，其中通过闭合这个离合器，所述转换器壳体可以与所述扭矩转换器的涡轮相连接。因为扭矩转换器的泵轮通常与转换器壳体以防旋转的方式相连接，所以闭合这个离合器引起扭矩转换器的跨接。在转换器壳体的内部还布置有扭振阻尼器，该扭振阻尼器在离合器与扭矩转换器的与涡轮相连接的从动毂之间起作用。通过这样的设计方案，可以在离合器闭合的情况下减小毂上的扭转振动。优选地还设置有扭转减振器，该扭转减振器被布置在转换器壳体的内部并且在涡轮与扭矩转换器的从动毂之间起作用。通过这样的布置，特别是在扭转减振器的作用范围内可以进一步减小从动毂上的扭转振动。附加地，可以设置有另外的扭振阻尼器，所述另外的扭振阻尼器被布置在所述转换器壳体的内部并且在所述离合器与所述扭转减振器之间起作用。这样的布置也减小了在从动毂上出现的扭转振动。

(a15)根据一个替代性的可能的实施方式，在所述转换器壳体的内部布置有离合器和扭转减振器。通过闭合所述离合器，所述转换器壳体可以与所述扭矩转换器的涡轮相连接。扭转减振器与转换器壳体的内侧相连接。优选地，这个实施方式不具有被布置在所述转换器壳体的内部的扭振阻尼器。

优选地，所述混合动力驱动模块为机动车辆自动变速器的一体式组成部分。在此，扭矩转换器用作配备有自动变速器的机动车辆的起动元件。在此，混合动力驱动模块的单件式或多件式壳体容纳行星齿轮组和换挡元件，借助于它们可以在自动变速器的传动轴与从动轴之间切换多个挡位。传动轴与扭矩转换器的从动毂相连接。

替代于此，所述混合动力驱动模块可以被设计为具有向机动车辆自动变速器的接口的独立单元。在此，混合动力驱动模块是可以与自动变速器分离的。

所述混合动力驱动模块可以是机动车辆的动力传动系的组成部分。混合动力驱动模块的电动机器可以被设置成用于驱动机动车辆和/或用于启动动力传动系的燃烧发动机。

下面借助附图详细地描述本发明的实施例。在附图中：

图1至图5各自示出混合动力驱动模块的实施例；并且

图6和图7各自示出机动车辆的动力传动系。

图1示出根据第一实施例的混合动力驱动模块1。混合动力驱动模块1包括壳体gg，在该壳体的内部布置有电动机器，该电动机器具有相对于壳体gg防旋转的定子s和可旋转的转子r。混合动力驱动模块1具有扭矩转换器tc。扭矩转换器tc的泵轮p与扭矩转换器tc的转换器壳体tch牢固地相连接。扭矩转换器tc的导轮l藉由飞轮在旋转方向上防旋转地被支撑。扭矩转换器tc的涡轮t藉由扭转减振器ti与扭矩转换器tc的从动毂ta相连接。从动毂ta与(未详细展示的)自动变速器的传动轴gw1相连接。此外，在转换器壳体tch的内部布置有离合器wk。通过闭合离合器wk，转换器壳体tch可以与扭振阻尼器td2的一个半部相连接。扭振阻尼器td2的另一个半部与从动毂ta相连接。

电动机器的转子r被布置在转子架rt上，该转子架藉由拧接连接与毂n牢固地相连接。毂n藉由第一轴承l1的内环可旋转地支承。第一轴承l1形成为单列凹槽球轴承，并且被配置成用于在径向方向和轴向方向上支撑毂n。第一轴承l1的外环被支撑在轴承盖ls上。轴承盖ls被紧固在壳体gg上，并且还用于直接紧固电动机器的定子s。因此，轴承盖ls用作定子架。

轴承盖ls将混合动力驱动模块1的湿空间nr与干空间tr隔开。湿空间nr相对于干空间tr的密封藉由密封圈dr来实现，该密封圈被直接布置在第一轴承l1的旁边。

毂n具有向扭振阻尼器td1的次级侧td1ab的传输扭矩的接口sp1。接口sp1和扭振阻尼器td1被布置在混合动力驱动模块1的干空间tr中。接口sp1被设计为插接齿部。扭振阻尼器td1的初级侧td1an藉由拧接连接可以连接到(未详细展示的)燃烧发动机的曲轴kw。燃烧发动机不是混合动力驱动模块1的组成部分。扭振阻尼器td1被配置成除其用于对扭转振动加阻尼的工作方式之外还用于补偿初级侧td1an和次级侧td1ab的旋转轴线的径向偏移。

毂n藉由铆接连接ri与扭矩转换器tc的转换器壳体tch以防旋转的方式相连接。铆接连接被实现为穿通铆接连接(durchstellnietverbindung)，从而使得在转换器壳体tch中不需要贯通孔。通过铆接连接ri确保由毂n、转子架rt、转子r和转换器壳体tch组成的组合具有相同的旋转轴线。这个组合藉由第一轴承l1和第二轴承l2支承。第二轴承l2被支撑在混合动力驱动模块1的第二轴承盖ls2上。第二轴承l2被设计为滚针轴承。第二轴承盖ls2与壳体gg相连接。导轮l的支撑同样藉由第二轴承盖ls2来实现。

图2示出根据第二实施例的混合动力驱动模块1，该第二实施例大体上对应于在图1中所展示的第一实施例。扭振阻尼器td1已由偏移补偿元件va代替，该偏移补偿元件具有第一半部va1和第二半部va2。偏移补偿元件va被配置为用于补偿其两个半部va1、va2之间的径向偏移和轴向偏移。第一半部va1与毂n相连接。为此，毂n具有形成为齿部nz的传输扭矩的接口。齿部nz位于毂n的端侧上。在第一半部va1上形成有与齿部nz产生接合的齿部vaz。以这种方式轴向定向的齿部对用于将扭矩从第一半部va1传输至毂n并且用于对这两个部件定中心。第二半部va2可以藉由柔性板fp连接到曲轴wk。为此，第二半部va2藉由拧接连接与柔性板fp相连接，该柔性板藉由另外的拧接连接与曲轴kw相连接。

此外，根据第二实施例的混合动力驱动模块1与在图1中所展示的第一实施例的不同之处在于另外的扭振阻尼器td3。扭振阻尼器td3被布置在转换器壳体tch的内部、在离合器wk与扭转减振器ti之间。

图3示出根据第三实施例的混合动力驱动模块1，该第三实施例大体上对应于在图1中所展示的第一实施例。扭振阻尼器td1已由偏移补偿元件va代替，该偏移补偿元件具有第一半部va1和第二半部va2。偏移补偿元件va包括扭振阻尼器tdv和扭转减振器tiv。扭转减振器tiv被布置在扭振阻尼器tdv与毂n之间，其中在扭振阻尼器tdv与毂n之间藉由接口sp1进行扭矩传输。接口sp1被设计为插接齿部。

图4示出根据第四实施例的混合动力驱动模块1，该第四实施例大体上对应于在图1中所展示的第一实施例。在这个混合动力驱动模块1中，在转换器壳体tch的内部不布置扭振阻尼器；因此省去在根据图2的实施例中所包含的扭振阻尼器td2、td3。现在，离合器wk藉由其内摩擦片承载件直接与从动毂ta相连接。现在，扭转减振器ti连接到转换器壳体tch，尤其在转换器壳体外壳与泵轮外壳之间的接触区域中进行连接。因此省去将扭转减振器连接到涡轮t。

图5示出根据第五实施例的混合动力驱动模块1，该第五实施例大体上对应于在图4中所展示的第四实施例。在这个混合动力驱动模块1中，在转换器壳体tch的内部不布置扭转减振器ti。

图6示出机动车辆的动力传动系。动力传动系具有燃烧发动机vm、混合动力驱动模块1以及自动变速器at。混合动力驱动模块1和自动变速器at是彼此隔开的、具有至少一个接口的单元，混合动力驱动模块1和自动变速器at藉由该接口可以互相连接。优选地，籍由自动变速器at的液压系统来实现对混合动力驱动模块1的液压供应。自动变速器at在从动侧例如藉由万向轴与差速变速器ag相连接。借助于差速变速器ag将施加在自动变速器at的从动轴上的功率分配到机动车辆的驱动轮dw上。

图7示出机动车辆的动力传动系，该动力传动系大体上对应于在图6中所展示的动力传动系。现在，混合动力驱动模块1和自动变速器at构成共用的结构单元。换言之，混合动力驱动模块1是自动变速器at的一体式组成部分。

在图6和图7中所展示的动力传动系仅示例性地示出。代替所展示的具有纵向于机动车辆的行驶方向定向的动力传动系的构造，还可以设想横向于行驶方向定向的动力传动系的应用。差速变速器ag可以被集成到变速器g中。具有混合动力驱动模块1的动力传动系还适用于全轮驱动应用。

附图标记清单

1混合动力驱动模块

gg壳体

s定子

r转子

rt转子架

nr湿空间

tr干空间

dr密封圈

n毂

nz齿部

sp1接口

l1第一轴承

ls轴承盖

l2第二轴承

ls第二轴承盖

tc扭矩转换器

tch转换器壳体

p泵轮

l导轮

t涡轮

wk离合器

ti扭转减振器

td3扭振阻尼器

ri铆接连接

td1扭振阻尼器

td1an初级侧

td1ab次级侧

kw曲轴

vm燃烧发动机

va偏移补偿元件

va1第一半部

va2第二半部

vaz齿部

sz螺钉

fp柔性板

tdv扭振阻尼器

tiv扭转减振器

at自动变速器

gw1传动轴

ag差速变速器

dw驱动轮