Certains contenus de cette application ne sont pas disponibles pour le moment.
Si cette situation persiste, veuillez nous contacter àObservations et contact
1. (WO2019063281) MODULE D'ENTRAÎNEMENT D'UN VÉHICULE À MOTEUR COMPRENANT DEUX ESPACES DE LOGEMENT ÉTANCHÉIFIÉS AUTOUR D'UN ARBRE D'ENTRAÎNEMENT
Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

Antriebsmodul eines Kraftfahrzeugs mit zwei um eine Antriebswelle abgedichteten

Aufnahmeräumen

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1.

Es wird ein Antriebsmodul vorgeschlagen, welches eine um eine Achse A drehbar gelagerte Antriebswelle umfasst und weiter ein erstes Gehäuses mit einem ersten Aufnahmeraum, welches unter Ausbildung eines ersten Radialzwischenraums zumindest teilweise um die Antriebswelle ausgebildet ist und wobei das erste Gehäuse eine erste Gehäuseöffnung aufweist, so dass der erste Aufnahmeraum über den ersten Radialzwischenraum zugänglich ist. Das Antriebsmodul umfasst zudem ein zweites Gehäuse, welches axial benachbart zu dem ersten Gehäuse angeordnet ist und welches unter Ausbildung eines zweiten Radialzwischenraumes zumindest teilweise um die Antriebswelle ausgebildet ist. Dabei weist das zweite Gehäuse einen zweiten Aufnahmeraum auf, welcher an einem dem ersten Gehäuse zugewandten Bereich eine zweite Gehäuseöffnung besitzt, über die der zweite Aufnahmeraum von dem ersten oder zweiten Radialzwischenraum zugänglich ist. Bei einem solchen Modul sind in dem ersten und/oder dem zweiten Radialzwischenraum Dichtmittel vorgesehen, welche in einer axialen Blickrichtung entlang der Radialzwischenräume den Zugang zu der ersten und zu der zweiten Gehäuseöffnung verschließen.

Das Verschließen der Zugänge von beiden Gehäusen kann einerseits das Austreten von in zumindest einem der Aufnahmeräume befindlichen Kühlfluid, Schmiermittel oder ähnlichem verhindern und kann andererseits auch das unbeabsichtigte Eindringen von Fremdpartikeln wie Schmutz oder Feuchtigkeit in die Aufnahmeräume der Gehäuse verhindern. Die Gehäuse können mit Vorteil zur Antriebswelle ringförmig ausgebildet sein bzw. einen ringförmigen Wandungsbereich aufweisen, so dass zwischen den Gehäusen und der Antriebswelle jeweils ein ringförmiger Radialzwischenraum aufgespannt ist.

Die axial zueinander benachbarten Gehäuse können unabhängig voneinander angeordnet oder mit Vorteil eine feste Lagebeziehung aufweisen und hierzu miteinander verbunden sein. Weiter kann die Antriebswelle mittels eines an einem der Gehäuse festgelegten Lagers gelagert sein. Unter diesen Voraussetzungen sind die Radialzwischenräume auch unter einer Drehbewegung der Antriebswelle und die zu dichtenden Bereiche räumlich genau definiert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen sowie der Figurenbeschreibung entnehmbar.

Mit Vorteil kann als Dichtmittel ein Dichtelement vorgesehen sein, welches zwischen der Antriebswelle, dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse ausgebildet ist. Beide Aufnahmeräume der Gehäuse können somit gemeinsam durch ein einziges Dichtelement verschlossen werden.

Mit weiterem Vorteil kann das Dichtelement als Berührungsdichtung ausgebildet sein und mit einem Fixierabschnitt an einem der Gehäuse festgelegt sein und weiter mit einem statischen Dichtabschnitt mit dem jeweils anderen Gehäuse und mit einem dynamischen Dichtabschnitt mit der Antriebswelle zusammenwirken.

Gemäß einer hier vorgeschlagenen Ausführungsform kann das Dichtelement als eine Ringdichtung aus einem elastischen Werkstoff mit einem Armierungselement ausgeführt sein. Insbesondere kann das Dichtelement als ein axial einseitig offenes Hohlprofil gestaltet sein. Als Armierungselement dient mit Vorteil ein metallischer Verstärkungsring, insbesondere aus einem, Federstahl, welcher sich in einem Querschnitt des Dichtelements vom Fixierabschnitt über den statischen Dichtabschnitt bis zu dem dynamischen Dichtabschnitt erstreckt. Der dynamische Dichtabschnitt kann zwei Dichtlippen umfassen, welche von einem gemeinsamen Fußbereich ausgehen. Der Verstärkungsring kann sich dabei bis zu einem gemeinsamen Fu ßbereich der Dichtlippen erstrecken.

Gemäß einer hier erläuterten Ausführungsform des Antriebsmoduls kann die Antriebswelle als Eingangs- oder Ausgangswelle einer Kupplung und das erste Gehäuse als Kupplungsgehäuse der Kupplung ausgebildet sein, wobei in dem Aufnahmeraum des zweiten Gehäuses eine Leistungselektronikeinheit angeordnet ist.

An diesen Aufbau anknüpfend kann das Kupplungsgehäuse zwei axial gefügte Gehäuseschalen umfassen, wobei zumindest eine der Gehäuseschalen einen Teilbereich des zweiten Gehäuses ausbildet und wobei das zweite Gehäuse auf der der Kupplung abgewandten Seite einen Deckel aufweist und durch diesen verschlossen ist.

Ferner kann mit weiterem Vorteil eine der Gehäuseschalen als ein Radialwandelement ausgebildet sein, welches die Leistungselektronikeinheit von einer elektrischen Maschine mit einem Rotor und mit einem Stator räumlich abtrennt und wobei der Stator eine Statorwicklung trägt, deren Anschlussbereiche durch das Radialwandelement hindurch in den zweiten Aufnahmeraum geführt und mit der Leistungselektronikeinheit verbunden sind.

Das Antriebsmodul kann weiter bevorzugt ein Trägerelement umfassen, an dem der Stator der elektrischen Maschine und das erste und das zweite Gehäuse festgelegt sind. Der Rotor der elektrischen Maschine kann mit der Eingangs- oder Ausgangswelle der Kupplung verbunden sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Axialschnittdarstellung eines Antriebsmoduls;

Fig. 2 eine ausschnittweise vergrößerte Darstellung des Moduls von Fig.1 mit einem im Bereich eines Radialzwischenraums eingesetzten Dichtelement; Fig. 3 eine Einzeldarstellung des Dichtelements von Fig. 2 in einem Axialschnitt.

Fig. 1 zeigt ein Antriebsmodul 10 für ein Hybridfahrzeug, welches zunächst eine um eine Achse A drehbar gelagerte Antriebswelle 12 umfasst, die die Eingangswelle 14 einer Trennkupplung 16 darstellt. Die Ausgangswelle 18 der Kupplung 16 ist mit einem Rotor 20 einer elektrischen Maschine 22 verbunden. Die Eingangswelle 14 kann in einem Fahrzeug mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors wirkverbunden sein, so dass bei geschlossener Kupplung 16 beide Antriebsaggregate ein Antriebsmoment auf die Räder einleiten können. Bei offener Kupplung 16 kann das Fahrzeug allein durch die elektrische Maschine 22 angetrieben werden.

Die Kupplung 16 ist vorliegend als eine Formschlusskupplung ausgeführt und umfasst eine elektromagnetische Betätigungseinheit 24 und eine Koppeleinheit 26 mit der die Eingangs- und die Ausgangswelle 14, 18 miteinander in Drehmitnahme gebracht werden. Die Betätigungseinheit 24 und die Koppeleinheit 26 sind gemeinsam in einem Aufnahmeraum 28 eines im Wesentlichen fluiddichten Kupplungsgehäuses 30 untergebracht. Zum weiteren grundsätzlichen Aufbau der Kupplung 16 sei an dieser Stelle beispielhaft auf die DE 10 2015 224 664 A1 verwiesen.

Das Kupplungsgehäuse 30 ist koaxial um die Antriebswelle 12 ausgebildet, wobei zwischen den Elementen ein Radialzwischenraum 32 aufgespannt wird. Wie in Fig. 1 erkennbar umfasst das Kupplungsgehäuse 30 zwei axial zueinander gefügte Gehäuseschalen 30a, b, wobei die die Betätigungseinheit 24 umschließende Gehäuseschale 30b ein Wälzlager 34 zur Lagerung der Eingangswelle 14 trägt. In einem in Fig. 1 rechtsseitig des Wälzlagers 34 gelegenen Abschnitt weist das Kupplungsgehäuse 30 im Bereich einer Rückstellfeder 36 der Betätigungseinheit 24 eine Gehäuseöffnung 38 auf, so dass der Aufnahmeraum 28 über den dort ausgebildeten Radialzwischenraum 32 zugänglich ist. Auf diese Weise kann ein in dem Aufnahmeraum 28 befindliches Schmiermittel, z.B. ein dünnflüssiges Fluid durch die Gehäuseöffnung 38 in den dort vorhandenen Radialzwischenraum 32 austreten, das Wälzläger passieren und sich in einer unerwünschten Weise verteilen.

Das Antriebsmodul 10 umfasst axial benachbart zu der Kupplung 16 und zu dem Kupplungsgehäuse 30 eine Leistungselektronikeinheit 40, welche in einem Aufnah- meraum 42 eines weiteren Gehäuses 44 untergebracht ist. Dabei bilden beide Gehäuseschalen 30a, b der Kupplung 16 gleichzeitig auch einen Teilbereich des Gehäuses 44 der Leistungselektronikeinheit 40 aus. Die Gehäuseschale 30a ist gleichzeitig als ein Radialwandelement 30c ausgebildet, welches die Leistungselektronikeinheit 40 von der elektrischen Maschine 22 mit dem Rotor 20 und mit dem Stator 21 räumlich abtrennt. Die Anschlussbereiche 21 a der Statorwicklung 21 b des Stators 21 sind durch das Radialwandelement 30c hindurch in den Aufnahmeraum 42 geführt und dort mit der Leistungselektronikeinheit 40 verbunden. Das Gehäuse 44 umfasst auf der der Kupplung 16 abgewandten Seite einen ringscheibenförmigen Deckel 44a, der der mit einem äußeren Randbereich unter Einschluss eines Dichtelements 46 in einen zylindrischen Abschnitts des Radialwandelements 30c eingefügt ist und der somit einen Schaltungsträger 48 und elektronische Bauelemente 50 der Leistungselektronikeinheit 40 gegen die Umgebung im Wesentlichen dicht abschließen kann. In dessen radial inneren Bereich stützt sich der Deckel 44a axial an der sowohl zur Kupplung 16 als auch zur Leistungselektronikeinheit 40 zugehörigen Gehäuseschale 30b ab.

Das Gehäuse 44 der Leistungselektronikeinheit 40 ist ebenso ringförmig und koaxial um die Antriebswelle 12 ausgebildet, wobei zwischen diesem und der Antriebswelle 12 ein weiterer Radialzwischenraum 52 aufgespannt wird. In Fig. 1 ist erkennbar, dass auch der Aufnahmeraum 42 an einem dem Kupplungsgehäuse 30 zugewandten Bereich eine Gehäuseöffnung 54 in Form eines Ringspaltes ausbildet, über die der Aufnahmeraum 42 von dem Radialzwischenräumen 32, 52 zugänglich ist, so dass dort beispielweise Fremdpartikel, Ölnebel, Feuchte oder ähnliches unerwünscht eindringen können.

Mit Blick auf Fig. 2 ist in einem gegenseitigen Anlagebereich der beiden Gehäuse 30, 44 insbesondere an einer Schnittstelle der Radialzwischenräume 32, 52 ein Dichtmittel 56 vorgesehen, welches in einer axialen Blickrichtung entlang der Radialzwischenräume 32, 52 den Zugang zu der ersten und zu der zweiten Gehäuseöffnung 54 verschließt.

Das Dichtmittel 56 ist im Ausführungsbeispiel als ein Dichtelement 58 ausgebildet, welches zwischen der Antriebswelle 12, dem ersten Gehäuse 30 und dem zweiten Gehäuse 44 ausgebildet und dort eingesetzt ist. Beide Aufnahmeräume der Gehäuse 30, können somit gemeinsam durch ein einziges Dichtelement 58 verschlossen und gegenüber dem unerwünschten Eintritt von Fremdpartikeln oder dem Austritt von Betriebsstoffen sicher geschützt werden.

Das Dichtelement 58 ist mit Blick auf die Fig. 2, 3 vorliegend konstruktiv als Berührungsdichtung ausgebildet und als umlaufende Ringdichtung ausgeführt, welche einen Grundkörper 60 aus einem elastischen Werkstoff und ein metallisches Armierungselement 62 umfasst.

Zur Festlegung des Dichtelements 58 am Kupplungsgehäuse 30 ist ein zylinderförmiger Fixierabschnitt 64 vorgesehen, der fest in einen innenzylindrischen Aufnahmebereich 301 am Kupplungsgehäuse 30 eingefügt ist. Zur Überbrückung eines zwischen dem Kupplungsgehäuse 30 und dem Deckel 44a vorhandenen radialen Ringspalts in Form der Gehäuseöffnung 54 weist das Dichtelement 58 einen von dem Fixierabschnitt 64 ausgehenden C-förmigen Abschnitt 66 auf, welcher mittels eines Dichtwulstes 66a gegenüber einem Wandungsbereich 441 a des Deckels 44a festgelegt ist und dort als ein statischer Dichtabschnitt wirkt. Das verläuft von diesem weiter nach radial innen, um mit einem dynamischen Dichtabschnitt 68 mit der Antriebswelle 12 zusammenzuwirken. Dazu weist der Dichtabschnitt zwei von einem Fu ßbereich 68a ausgehende Dichtlippen 68b, c auf, von denen die Dichtlippe 68b mit einer Dichtkante 681 b und davon axial beabstandet die Dichtlippe 68c mit einem zylindrischen, flächenhaften Anlagebereich 681 c an der Antriebswelle 12 dichtend anliegt.

Wie in den Figuren ersichtlich ist das Dichtelement 58 in Richtung des Lagers 34 als ein axial einseitig offenes Hohlprofil gestaltet. Als Armierungselement 62 dient ein Verstärkungsring aus einem, Federstahl, welcher sich in einem Querschnitt des Dichtelements 58 vom Fixierabschnitt 64 über den statischen Dichtabschnitt bis zu dem Fu ßbereich 68a des dynamischen Dichtabschnitts 68 erstreckt.

Das Antriebsmodul 10 umfasst weiter ein im Wesentlichen zylinderförmiges Trägerelement 70, an dem der Stator 21 der elektrischen Maschine 22 und die beiden Gehäuse 30 festgelegt sind. Dieses Trägerelement 70 kann somit unter Ausbildung des Antriebsmoduls 10 die Kupplung 16 mit der Eingangs- und der Ausgangswelle 18, die elektrische Maschine 22 mit Rotor 20 und Stator 21 und die Leistungselektronikeinheit 40 aufnehmen. Das vorgefertigte Modul 10 kann in ein Aufnahmegehäuse, beispielweise in die Getriebeglocke eines Gangwechselgetriebes eingeführt und montiert werden.

Bezuaszeichen

Antriebsmodul 44 Gehäuse

Antriebswelle 44a Deckel

Eingangswelle 46 Dichtelement

Trennkupplung 48 Schaltungsträger

Ausgangswelle 50 elektronische Bauelemente

Rotor 52 Radialzwischenraum

Stator 54 Gehäuseöffnung

a Anschlussbereich 56 Dichtmittel

b Statorwicklung 58 Dichtelement

elektrische Maschine 60 Grundkörper

Betätigungseinheit 62 Armierungselement

Koppeleinheit 64 Fixierabschnitt

erster Aufnahmeraum 66 C-förmiger Abschnitt

Kupplungsgehäuse 66a Dichtwulst

Radialzwischenraum 68 dynamischer Dichtabschnitt a Gehäuseschale 68a Fußbereich

b Gehäuseschale 68b Dichtlippe

c Radialwandelement 68c Dichtlippe

Wälzlager 70 Trägerelement

Rückstellfeder 301 Aufnahmebereich

Gehäuseöffnung 441 a Wandungsbereich

Leistungselektronikeinheit 681 b Dichtkante

zweiter Aufnahmeraum 681 c Anlagebereich