专利名称：混合驱动模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合驱动模块，例如可用在车辆传动系中的混合驱动模块。
背景技术：
特别是在安装有内燃机的传动系中，由于在内燃机中周期性地出现点火并且在此释放的能量被转换成曲轴的旋转运动，而造成基本上没有恒定的扭矩被引入到传动系中。由曲轴输出的扭矩以及其转速受到波动或振动，总的来说受到转动不均匀性。因为这种转动不均匀性在行驶过程中是可察觉的，所以一般存在尽可能地消除这种转动不均匀性的目的。例如已知，通过使用力存储器或能量存储器、即例如弹簧或运动的质量以及上述的组合，暂时储存在这种转动不均匀性的情况下出现的能量并且随后将该能量返给传动系，可以实现更平滑的转速曲线或扭矩曲线。作为转速自适应的缓冲器已知的质量摆锤将 在行驶状态下出现的转动不均匀性转换成振动质量的振动偏转，其中偏转克服离心力实现，而且通过预先规定偏转轨迹以及待偏转的质量可以实现与确定的激励转速或激励频率相协调。当然，这种缓冲器可以与通过使用弹簧等而振动的质量系统相结合。由于在现代车辆制造中总是受到约束的空间关系，对于用来减振的系统，也只有很少的结构空间供以使用，在解耦质量、也就是在减少出现的转动不均匀性方面相应地有所损失。
发明内容
本发明的目的是，提供一种混合驱动模块，特别是用于车辆传动系的混合驱动模块，其实现了更好地减小被引入到传动系中的转动不均匀性。根据本发明，所述目的通过混合驱动模块得以解决，所述混合驱动模块包括具有定子组件和与旋转减振组件联接的转子组件的电机，其中所述旋转减振组件包括输入区域和输出区域，其中在输入区域和输出区域之间设有第一扭矩传递路径和与之并联的第二扭矩传递路径以及用于叠加通过扭矩传递路径传导的扭矩的联接组件，其中旋转减振组件还至少在第一扭矩传递路径中包括一个移相组件，用于产生通过第一扭矩传递路径传导的转动不均匀性相对于通过第二扭矩传递路径传导的转动不均匀性的相位偏移。在根据本发明的混合驱动模块中，通过使用移相组件确保，首先通过分配传递的扭矩，然后再将其会集，通过在此引入的相位偏移在待传递的扭矩中产生振动分量的抵消叠加。在理想情况下，至少在特别关键的频率范围内，可以几乎完全地消除转动不均匀性。在此，例如可以规定，转子组件与旋转减振组件的输入区域联接。也就是说这意味着，在通过转子组件和定子组件之间的电磁交互作用提供支持扭矩或总的驱动扭矩时这个扭矩在扭矩流中被引入到旋转减振组件之前进而通过该旋转减振组件传导。在一种替代的变型设计方案中建议，转子组件与旋转减振组件的输出区域联接。这意味着，在扭矩流中，通过转子组件引入的扭矩在旋转减振组件之后被引入到传动系中，也就是说不再通过旋转减振组件朝向变速箱的方向继续引导。为了能够在构造简单的情况下有效地实现该相位偏移，建议，移相组件包括振动系统，其具有初级侧和克服弹簧组件的作用相对于初级侧可围绕旋转轴线旋转的次级侧。因此，移相组件基本上按照双质量振动器的工作原理构造，在该双质量振动器中，通过一方面选择弹簧刚性且另一方面选择初级侧和次级侧上的质量关系或转动惯量，给克服弹簧组件的作用相对于彼此振动的两个质量、也就是说主要是初级侧和次级侧提供所希望的振动特性。特征在于，这种振动系统具有共振频率。在共振频率之下的频率范围内，这种振动系统低于临界地振动，即系统的激励和反应基本上冋时出现。在超过共振频率时出现相位突变，从而基本上系统的激励和反应相对彼此相位偏移地出现，也就是说系统超越临界状态地工作。本发明利用这个在理想情况下位于180°的最大值处的相位突变，以通过如此相位偏移的扭矩振动分量与没有相位偏移的扭矩振动分量的叠加实现所希望的旋转不均匀性的减小。为了能够实现在通向从动构件的扭矩传递路径中进一步改进的减振特性，建议，·输出区域包括一个另外的减振系统，该另外的振动系统具有初级侧和可克服弹簧组件的作用相对于初级侧旋转的次级侧。根据一种特别有利的方案建议，设有可围绕旋转轴线旋转、填充或可填充有流体且至少包围所述联接组件的壳体组件。通过至少将所述联接组件集成到填充有或可填充有流体的壳体组件中，提供了以下可能性通过流体和由所述流体引入的润滑效应，特别地当流体是油时，特别地在联接组件的区域中能够减小摩擦。还可对缓冲特性产生影响，因为运动的部件需克服流体的阻力运动并且在此消耗能量。在此，壳体组件可以包围移相组件的至少一部分和/或移相组件的至少一部分设置在所述壳体组件之外。在此为了可以选择性地中断或建立扭矩流，建议，设有可与所述壳体组件一起围绕旋转轴线旋转的第一摩擦面层状结构(ReibfMchenformation)以及可与所述第一摩擦面层状结构进入摩擦啮合且能与从动构件一起围绕旋转轴线旋转的第二摩擦面层状结构。从动构件例如可以包括与从动轴、优选地与变速器输入轴联接或可联接以共同围绕旋转轴线旋转的从动轮毂。例如可通过如下方式确保给壳体组件供给流体所述壳体组件包括用于驱动流体泵以将流体输送到所述壳体组件中的驱动层状结构(Antriebsformation)。当驱动壳体组件以围绕旋转轴线旋转时，总是也可以通过这种方式激活流体泵，进而确保在工作时壳体组件充分地填充有流体。在一种能结构非常简单、紧凑地实现的变型设计方案中，建议，所述联接组件包括行星齿轮传动组件。为此例如可以规定，所述行星齿轮传动组件包括与第二扭矩传递路径连接的行星轮架，该行星轮架具有多个可旋转地支撑在其上的行星齿轮。在这里需指出的是，行星轮架可以被构造为基本上呈环形的、也就是说形成有完全环绕的齿部的齿轮，但替代地也可以被构造为分段齿轮(SegmentrSder)。为了可以以简单的方式使用行星齿轮传动组件或其行星齿轮以将通过两条传递路径传导的扭矩或扭矩分量引导到一起，建议，所述行星齿轮传动组件包括与第一扭矩传递路径连接的、与行星齿轮哨合的第一联接齿轮组件(Koppelradanordnung)以及与输出区域连接的、与行星齿轮啮合的第二联接齿轮组件。通过以下方式可以实现对需经由两条扭矩传递路径传递的扭矩或扭矩分量的影响第一联接齿轮组件与行星齿轮结合地以及第二联接齿轮组件与行星齿轮结合地提供相对彼此不同的传动比。第一联接齿轮组件和第二联接齿轮组件可以分别被构造为齿圈组件，即在其径向外侧区域与行星齿轮共同作用。替代地可以规定，第一联接齿轮组件和第二联接齿轮组件分别包括一个太阳轮组件。为了进一步影响减振特性可以规定，振动系统和/或另外的振动系统包括至少两个相互串联布置的减振器，所述减振器分别具有一个初级侧以及一个相对于该初级侧可旋转的次级侧。替代地或附加地可以规定，振动系统和/或另外的振动系统包括至少两个相互并联作用的减振器，所述减振器分别具有一个初级侧以及一个相对于该初级侧可旋转的次级侧。
当振动系统和/或另外的振动系统包括适应转速的、具有至少一个可沿周向从基础位置偏移且在此改变其相对于旋转轴线的距离的偏移质量的减振组件时，还可以使减振特性与其特定的激励频率或阶次相适应。在一种替代的变型设计方案中，这可以通过以下方式实现振动系统和/或另外的振动系统包括固定频率-减振组件，所述固定频率-减振组件具有至少一个可克服复位弹簧组件的作用偏移的振动质量。另外还可以通过以下方式有利地影响减振特性给振动系统和/或另外的振动系统分配一个抵抗在其初级侧和次级侧之间的相对转动的摩擦缓冲组件。
下面参照所附的附图对本发明进行详细描述。附图中图I以原理图示出了混合驱动模块的部分纵向剖视图；图2示出了具有旋转减振组件的湿式运转的离合器组件的部分纵向剖视图；图3示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图4示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图5示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图6示出了与图5的构造原理相应的混合驱动模块的部分纵向剖视图；图7示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图8示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图9示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图10示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图11示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图12示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图13示出了与图12的构造原理相应的混合驱动模块的部分纵向剖视图；图14示出了一种替代实施方式的与图I相应的视图；图15示出了与图14的构造原理相应的混合驱动模块的部分纵向剖视图。
具体实施例方式图I中所示的混合驱动模块12包括壳体30，该壳体在驱动侧与驱动轴32、例如只示意性示出的内燃机34的曲轴联接或可联接。通过该联接，壳体30可与这个驱动轴32 —起围绕旋转轴线A转动，该旋转轴线A例如也相应于变速器输入轴20的旋转轴线。在靠近变速器10的一侧，壳体30具有驱动变速器油泵的泵驱动轮毂36。因此也类似于在液力变矩器中，通过壳体30的旋转，这个变速器内部的流体泵被激活，并且流体可以被输送到壳体30的内腔40中或者又从该内腔中被抽出。混合驱动模块12的电机150包括定子组件152，该定子组件例如可以固定在内燃机34的发动机壳体上并且包括可电激励的绕组。定子组件152位于壳体30的径向延伸区域中，并且在该径向延伸区域中与定子组件152对置地设有转子组件154。该转子组件可以包括多个沿周向一个接一个依次布置的永磁铁。转子组件154例如可以通过粘接、螺纹连 接、铆接或其他方式固定在壳体30上。旋转减振组件28在壳体30的内腔40中包括从动构件40，该从动构件例如通过齿啮合与变速器驱动轴20联接或可联接以便与该变速器驱动轴共同旋转。在壳体30和从动构件44之间存在两条扭矩传递路径46、48，其在离合器组件50的区域中在被构造为从动轮毂的从动构件44之前在离合器组件50中会集，并且在输入区域52中被分支。输入区域52可固定联接到壳体30上，从而可选择性地中断从壳体30到输入区域的扭矩流。在输入区域52中两条扭矩传递路径46、48分开。其中的第一扭矩传递路径46包括移相组件56，其使得通过该第一扭矩传递路径46引导的扭矩相对于通过第二扭矩传递路径48引导的扭矩经历一个相位移动。移相组件56包括扭转减振器58，该扭转减振器具有初级侧60、次级侧62以及抵抗初级侧60与次级侧62之间的相对转动的弹簧单元64。这里需指出的是，扭转减振器58可以是传统的结构，并且例如可以包括轮毂盘作为初级侧以及位于其两侧且相互固定连接的多个盖盘元件作为次级侧。弹簧单元64可以包括多个沿周向一个接一个的弹簧、优选螺旋压簧，其支撑在初级侧60和次级侧62上引起其相对彼此朝向中间相对旋转位置的复位力。因此，在图I所示的实施例中，扭转减振器58基本上提供一个振动系统66，该振动系统在第一扭矩传递路径46中引起经此传递的旋转不均匀性或扭矩振动的相位移动。这个振动系统66由在初级侧66和次级侧62上存在的质量以及由扭转减振器58 (其在这里提供振动系统66的弹簧组件)的弹簧单元64所决定，具有一个固有频率或共振频率。在这个固有频率下的振动激励中，基本上没有相位移动地对需传递的振动进行传递。如果超出共振频率，则出现相位突变，其在理想情况下可为180°，使得激励的和继续传递的振动相对彼此反相地延伸。在离合器组件50中，通过两条扭矩传递路径46、48传导的扭矩或扭矩分量又被会集。为此，离合器组件50被构造为行星齿轮传动组件68并且包括联接到第一扭矩传递路径48上的行星轮架70。该行星轮架沿周向分布地支撑多个行星齿轮72。这些行星齿轮具有两个彼此沿轴向错开分布的齿部74、76，其在图I所示的实施例中参照行星轮架70上的行星齿轮72的旋转轴线相对彼此具有不同的直径。第一齿圈78与扭转减振器58或振动系统66的次级侧62连接，并且与行星齿轮72的齿部74啮合。基本上还提供旋转减振组件46的输出区域82的第二齿圈80与行星齿轮72的齿部76处于齿啮合。第二齿圈80被固定地连接到从动构件44，从而在输出区域82中、也就是在联接组件50和从动构件44之间，扭矩流不是可选择性中断或建立的，而是永久设置的。对于在旋转减振组件28的在输入区域52中的分支所处的区域以及在联接组件50区域中的两条扭矩传递路径46、48的会集所处的区域之间也是如此。次级侧62或与此联接的齿圈78例如可以通过支承结构86被支承在输出区域82上。行星齿轮传动组件68通过基本上可自由旋转地被支撑在行星轮架70上的行星齿轮72与两个齿圈78、80的共同作用引起通过两条扭矩传递路径46、48传导的扭矩的会集。如果这个扭矩包含振动分量并且如果这个振动分量或波动分量在振动系统66的共振频率之下，那么两个扭矩或扭矩分量在联接组件50中相位相同地会集或叠加。因此，在输出区域82中被继续传导的扭矩在其波动变化方面也几乎相应于在输入区域52中由锁止离合器(tiberbrlickungskupplung) 54 接收的扭矩。但如果振动分量的频率在振动系统66、这里即扭转减振器58的共振频率之上，那么两个通过扭矩传递路径46、48被传导的扭矩以其振动分量在联接组件50中抵消地叠加。在理想情况下，也就是在相位移动180°的情况下，这里可以实现振动分量的完全抵消，从·而在输出区域82处所接收的扭矩具有基本上平滑的、但至少振动明显减小的走向。为了能够继续影响旋转减振组件42的缓冲特性，例如可以给次级侧62分配附加质量84，以由此提高次级侧的质量进而对共振频率产生影响。此外，可以给振动系统66分配一个总体以85表示的摩擦缓冲组件，其例如可以并行于弹簧单元64的方式在初级侧60和次级侧62之间起作用并且可以被构造为库伦(Coulombsche)摩擦组件或者流体摩擦组件。提供这种与弹簧单元64并行地起作用的摩擦缓冲组件85还本质上影响了通过振动系统66引入的相位移动的大小。通过扭转减振器58的设计，也就说在初级侧60上的质量、在次级侧62上的质量、弹簧单元64的刚度以及支持次级侧质量的附加质量84，通常力求实现振动系统66的尽可能低的固有频率，以便在比较低的振动激励、也就是说在比较低的转速下已经实现到超越临界的、也就是说以相位移动工作的工作状态的过渡。通过两个齿部74、76相对彼此具有不同的直径，因而两个齿圈78、80相对彼此具有不同的齿圈，可以对扭矩到两条扭矩传递路径46、48上的分配产生影响。齿圈78、80的直径越接近，因此齿部74、76的直径也越靠近，则通过扭矩传递路径46引导的扭矩分量越接近100%。在图I所示的与齿圈78共同作用的齿部74具有较大直径的实施例中，实现了小于I的传动比，在大小关系相反的情况下实现了大于I的传动比。在第一种情况下，通过第一扭矩传递路径46传导的扭矩在利用扭矩流折回的条件下在第二扭矩传递路径48中被提高，更确切的说在支撑在联接组件50处的条件下。在此，在本发明的范围内，利用两条扭矩传递路径中的两个扭矩流的抵消叠加，以在输出区域82处获得基本上平滑的总扭矩。在第二种情况下，也就是在齿部76较大而齿部74较小时，根据大小比例分配在输入区域52处被引入的扭矩，使得在两条扭矩传递路径46、48中实现相同方向的扭矩流，并且在相同方向上传导的两个扭矩分量在联接组件50中相互叠加。通过作为本身封闭的系统提供图I中可见的旋转减振组件28，也就是说提供一个被壳体30基本上封装的容积，可以通过工作时在壳体30中存在的流体保护不同的用于旋转减振的系统区域，免于过度磨损。这首先涉及联接组件50或行星齿轮传动组件68，在其中，通过扭矩传递路径46、48传导的两个扭矩分量会集。例如行星齿轮传动组件68或还有扭转减振器58在流体(该流体通常需视作粘性介质)中的运动也影响减振特性，因为由于必须排挤流体的必要性而消耗能量。旋转减振组件28的这种结构首先适用于与自动变速器相结合，因为通过这种方式可以确保给内腔40供给流体。在此可以规定，在自动变速器的壳体中，特别地还在湿式腔室中，设有变速器控制组件，其可以操控不同的阀，以打开或中断通向壳体30的内腔40的流动路径。流体在此通过借助于壳体30自驱动的泵从壳体12的流体槽中被抽出并且又被输送回那里。通过除了内燃机34之外设置电机150，可以根据在传动系中输送的扭矩多大使这两个设备并行地工作，或只使其中一个设备工作。此外当然可行的是，在制动状态下不仅使用内燃机34的制动力矩而且也使用电机150的制动力矩，其中所述电机可作为发电机起作用。
由之前的描述出发，即在驱动状态下、也就是说在将扭矩引入壳体30中时，由于提供两条扭矩传递路径46和48，通过振动系统66或其扭转减振器58只传导所有需传递的扭矩的一部分。这特别地在混合驱动模块12的背景下具有特殊的重要性。在这种混合驱动模块中，可行的是，例如输送大的驱动扭矩，单独通过电机150或通过电机150与内燃机34的共同作用例如在所谓的推进(Boost)工作状态下提供该大的驱动扭矩。因为特别地当通过齿部74、76的设计方式实现联接组件50的大于I的传动比时，这个扭矩只有一部分通过扭转减振器58进行传导，事实上不必针对最大的预期驱动扭矩设计该扭转减振器。这里，例如可以规定，针对内燃机34的最大平均力矩进行设计。这允许明显较小地设计扭转减振器58的尺寸，并且因此由于能够使用尺寸较小的用于弹簧单元64的弹簧而实现其更小的结构尺寸。图2示出了混合驱动模块12，在该混合驱动模块中，电机150与集成到湿式运转的离合器组件中的旋转减振组件28联接。这个湿式运转的离合器组件160包括具有变速器侧的外壳162以及发动机侧的外壳164的壳体30。薄片或第一摩擦面层状结构166形式的摩擦元件联接到发动机侧的外壳164上，以与该发动机侧的外壳共同围绕旋转轴线A旋转。薄片或第二摩擦面层状结构170的摩擦元件联接到摩擦元件支架168上。通过离合器活塞172，摩擦面层状结构166、170可以被挤压为相互摩擦接合，以产生壳体30与摩擦面支架168之间的扭矩传递连接。壳体30通过弯曲盘或类似部件可联接到驱动轴、例如内燃机的曲轴上。在变速器侧的外壳162上设置有电机150的转子组件154。其定子组件152例如可支撑在变速器10的壳体上，从而电机150在这里基本上布置在变速器10和湿式运转的离合器组件160之间。摩擦元件支架168与被构造为中央盘元件的部件例如通过铆接在径向外侧固定连接。这个部件不仅形成振动系统66的扭转减振器58的初级侧60，而且在其径向内侧区域中还形成行星轮支架70。在径向内侧，这个中央盘元件沿径向支承在从动构件44上并且相对于该从动构件在轴向上也得以支撑。扭转减振器58的次级侧62包括两个盖盘元件，这两个盖盘元件通过铆接相互固定连接并且像初级侧60—样包括用于与弹簧单元64共同作用的支撑区域。盖盘元件中的一个被引向径向内侧并且在侧面在中央盘元件旁边支承在从动构件44上。通过将两个盖盘元件相互连接的铆接元件，由金属薄板材料形成的附加质量84也被连接到次级侧62上。两个盖盘元件中的另一个在其径向内侧区域中形成齿圈78，其用于与沿周向一个接一个支撑在行星轮架70上的行星齿轮72共同作用。其这里被构造为具有较小直径的第二齿部区段76与齿圈80啮合，该齿圈80又通过铆接固定在从动构件44上。当然，在图2中所示的实施方式中，电机150也可像图I中所示那样定位，也就是说定位在壳体30的靠近驱动设备的一侧上。在图3中示出了一种变型的实施方式，在该实施方式中，行星齿轮传动组件68、也就是联接组件50为了与分级地构造有两个齿部74、76的行星齿轮72共同作用，分别包括一个太阳轮78’和一个太阳轮80’。这些现在布置在行星齿轮72 (其沿周向围绕旋转轴线A分布)的径向内侧的太阳轮78’、80’使得在两条扭矩传递路径46、48上被传导的扭矩分量叠加并且使得将通过叠加得到的总扭矩继续传导到输出区域82或从动构件44中。
在这种实施方式中，电机150位于壳体30的靠近变速器10的一侧上。在图4中所示的实施方式中，振动系统66包括两个在这里串联连接的扭转减振器58、58’。扭转减振器58以其初级侧60基本上还形成振动系统66的初级侧60。其次级侧62与第二扭转减振器58’的初级侧60’连接。其次级侧62’基本上还形成振动系统66的次级侧并且与齿圈78或还与附加的振动质量84联接。如在扭转减振器58中一样，在扭转减振器58’中也可以设置一个与其弹簧单元64’并行地作用的摩擦减振组件85’。这里需指出的是，两个扭转减振器58和58’在这里当然也可以并联地起作用。为此目的，需将两个初级侧60和60’相互固定联接，而同样地也需将次级侧62和62’联接，从而两个弹簧单元可以相互并行地作用。在这种实施方式中可以看到，在第二扭转减振器58’的次级侧62’上，作为附加的振动质量84的替代或附加，设有减振组件89。该减振组件可以被构造为适应转速的具有一个或多个偏移质量的缓冲器，这些偏移质量可沿着在周向上延伸的相应的导向轨道偏移。这些导向轨道具有峰顶区域，在该区域中其具有相对于旋转轴线A的最大距离。在偏移质量从这些峰顶区域偏移时，其不仅沿周向运动，而且被径向向内导引地运动，从而其在此吸收势能。通过这些导向轨道的几何结构和偏移质量的质量的选择，可以实现与激励的振动或更高的阶次、例如点火频率相协调。替代地，也可以将这种减振组件89设计为固定频率缓冲器。为此，可以设置一个或多个振动质量。这些振动质量可克服弹簧的复位力偏移，从而通过一方面选择质量以及另一方面选择弹簧刚度常数可以实现与需缓冲的频率相协调。如图4所示，可以将这种减振组件89设计成，替代地或附加地也在输出区域82处例如联接到齿圈上。当然集成到第一扭矩传递路径46中的减振组件89也可以被联接到齿圈78上。此外需注意的是，在所有其它示出的实施方式中也可以设置这种适应转速地起作用或作为固定频率缓冲器起作用的减振组件89，亦即不仅对应于扭矩传递路径中的一条，而且对应于输出区域设置所述减振组件。图4示出了电机150的定位的另一替代方式。这里，该电机被布置为在径向外侧包围壳体30。转子组件154从壳体30的外周区域固定。定子组件152在径向外侧包围转子组件154并且例如支撑在变速器罩上或类似部件上。在图5中所示的结构中，除了在第一扭矩传递路径46中起作用的移相组件56的振动系统66之外，给输出区域82分配一个另外的振动系统90。因此，另外的振动系统90位于壳体30和从动构件44之间的扭矩流中、跟在联接组件50之后。另外的振动系统90包括扭转减振器92，其具有与输出侧的齿圈80联接的初级侧94以及与从动构件44联接的次级侧96。在它们之间作用有弹簧单元98，从而初级侧94和次级侧96可相对彼此并且克服弹簧单元92的弹簧的复位作用沿周向围绕旋转轴线A转动。这里，一个摩擦缓冲组件100也可以与弹簧单元98并行地起作用。在另外的振动系统90的初级侧94或与其联接的齿圈80与振动系统66的次级侧62或与其联接的齿圈78之间设有支承结构86。此外，还可以通过支承结构102实现相对于变速器输入轴20的附加支撑。这种变型实施方式的主要优点在于，在这里串联作用的两个振动系统66、90之间通过附加质量84实现两个振动系统66、90之间比较惰性的中间质量，这在减振特性方面被证实是非常有利的。因为在每一情况下都需通过另外的振动系统90传递所有需通过旋转减振组件28传导的扭矩，所以其弹簧单元应设计为，其可在其弹性范围内传递这个扭矩，也就是说在初级侧94和次级侧96之间的旋转锁止不必在整个扭矩范围内弹性地起作用。 当然，例如附加的振动质量84也可以在其它位置作为中间质量起作用。例如还可以实现联接到扭转减振器92的初级侧94上或直接联接到齿圈78上。图6示出了图5所示构造原理的结构上的设计方案。可以看到扭转减振组件58的壳体12，其由多个壳体部分或外壳组合在一起并且具有用于接合到自动变速器10的湿式腔室16中的泵驱动轮毂36。在靠近驱动设备的需定位的外壳104上设有联接单元106，其可被构造为板状或环形盘状并且具有例如用于拧紧挠性板或类似部件的多个联接区段108，该联接单元在其径向内侧区域中又需例如通过螺纹连接与驱动轴32连接。通过这种方式，可以驱动壳体12围绕旋转轴线A旋转。输入区域52例如通过插齿部(Steckverzahnung)与壳体12不可相对转动地联接并且与例如通过轮毂盘或中央盘元件提供的扭转减振器58的初级侧60处于连接。这个中央盘元件在其径向内侧区域同时还形成行星轮架70，在该行星轮架上通过相应的轴式的支承销沿周向围绕旋转轴线分布地可旋转地支承着多个行星齿轮72。行星轮架70在这里通过支承结构110可旋转地支承在从动构件44上。这里通过两个盖盘元件提供的次级侧62也可以在一个盖盘元件、这里为驱动侧的盖盘元件的区域中通过支承结构112可旋转地支承在从动构件44上。行星轮架70在这个实施方式中也可直接与壳体30、例如靠近驱动设备的外壳104连接。为此,在次级侧62的朝向径向内侧延伸(greifend)的盖盘元件中设有多个贯穿口，行星轮架70的相应的固定区段可以延伸穿过这些贯穿口，以在周向上还可相对于该次级侧62运动。次级侧62的两个盖盘元件中另一个在其径向内侧侧区域中形成齿圈78，该齿圈与行星轮架72的直径较大的齿部74共同作用。另外的振动系统90或其扭转减振器92与其初级侧94的盖盘元件中一个形成齿圈80。作为次级侧96起作用的中央盘元件在径向内侧通过铆接等与从动构件44结合，因此也可以构造成集成的。这里，附加质量84包括两个环形盘状构造的质量部分，例如由金属薄板材料或由浇铸材料形成。这两个部分中的一个通过铆接与次级侧62、也就是其两个盖盘元件结合并且在其径向靠外的区域中通过铆接与另一部分连接。该另一部分又被引向径向内侧并且例如轴向地相对于壳体12或还径向地相对于从动构件44被支承。需指出的是，在图5和图6中虽然没有示出电机150，但该电机可如在以上所示的变型实施方式中那样定位。因此在这里，不仅可布置在靠近驱动设备的一侧上，而且可以布置在靠近变速器的一侧上，还可以布置在壳体30的外周区域上。图7中示出了原理上与之前参照图5描述的结构相应的结构。在这里还可以看到两个振动系统66和90，其中第一个提及的振动系统集成到第一扭矩传递路径46中，而第二个提及的振动系统被分配给输出区域82。此外，这里可以看到作为所谓的固定频率缓冲器的附加的减振组件89的结构。可以看到质量114、其例如通过一个或多个质量部分提供。一个或多个弹簧116在这里将该质量114与扭转减振器58的次级侧62或齿圈78联接。一个摩擦缓冲组件118可与所述一个或多个弹簧116并行地起作用，从而可实现附加的能量释放。在这种附加的减振组件中重要的是，该附加的减振组件与是否被构造为固定频率缓冲器或适应转速的缓冲器无关地不位于扭矩传递路径中，而是基本上在没有扭矩负荷的情况下包括振动的质量。在这种实施方式中，电机150还可设置在壳体30的两个轴侧上或设置为在径向外侧包围这个壳体。在图8中所不的实施例中，振动系统66以及因此移相组件56设置载壳体30之外。输入区域52与驱动轴32联接以与该驱动轴共同旋转。扭转减振器58例如可设置为，其弹簧单兀64的弹簧径向地包围壳体30并且与该壳体轴向地重叠。第二扭矩传递路径48的行星轮架70接合到壳体30的内腔40中并且通过密封组件120被流体密封但可旋转地引入壳体30中。壳体30与扭转减振器50的次级侧62的不可相对旋转的联接例如可通过插齿部122实现。此外，壳体30可通过支承结构124支承在行星轮架70上。因为通过支承结构124相对于行星轮架70支承壳体30，进而基本上限定·地沿径向保持该壳体，所以在密封组件120中确保提供基本上恒定的密封间隙。通过移相组件56引导的扭矩分量经由次级侧62和插齿部122到达壳体30中。其或者本身形成齿圈78或者与齿圈固定连接。通过分别又具有两个齿部74、76的行星齿轮72，实现扭矩分量的会集以及继续将其通过齿圈80引导到从动构件44，进而引导至变速器输入轴20。为了在这个实施方式中确保内腔40的流体密封的封装，定位在比密封组件42更小的半径上的密封组件120相对于第一个提及的密封组件可相对运动。对壳体20的内腔40的流体供给以之前已描述的方式实现。通过流体到内腔40中受限的或受控的输入，还确保密封组件的密封面不仅在行驶期间而且在静止状态下在很大程度上不被流体润湿。在静止状态下，壳体30被清空，使得液位在密封组件120之下。在行驶状态下，流体由于离心力首要地向径向外侧转移，从而在这种状态下密封组件120的润湿也将基本上不存在。因此，在这个实施方式中，只在联接组件50的区域中利用流体在磨损减少方面以及在附加的缓冲分量方面的作用。为了在这个变型实施方式中也能够在电机150的驱动状态下利用通过振动叠加生成的旋转减振器28的缓冲功能，该电机可如在图8中所示，与振动系统66的输入区域、也就是扭转减振器58的初级侧联接。但原则上还可能的是，将定子组件154与壳体30、例如其靠近变速器10的一侧连接。在图9所不的结构中，振动系统66还包括两个扭转减振器58、60,其中第一个提及的扭转减振器以与图8相应的方式位于壳体30之外，而第二个扭转减振器58位于壳体之内，但仍然位于第一扭矩传递路径46中。为此，第一个扭转转减振器58的次级侧62现在通过之前已谈及的插齿部122与位于壳体30中的扭转减振器58的初级侧60’连接。其次级侧62’与壳体30本身联接，该壳体又支撑有齿圈78或其本身提供齿圈78。借助于支承结构124，在这个实施例中，扭转减振器58’的初级侧60’支承在行星轮架70上进而支承在第二扭矩传递路径48上。通过一个另外的支承结构126，壳体30支承在扭转减振器58’的初级侧60’上。在这里，第二扭转减振器58的初级侧60’可以被构造为中间轴或与该中间轴连接。这里，密封组件120 (壳体30通过该密封组件120流体密封地相对于行星轮架70连接)相对于旋转轴线A也进一步位于径向内侧，从而在考虑在行驶期间以及在静止状态下设定的液位的情况下，可在很大程度上排除其密封面的润湿。在图10中示出了基本上呈现根据图8的变型实施方式与根据图5的变型实施方式的组合的结构。振动系统66或其扭转减振器58布置在壳体30之外，例如基本上在径向外侧包围该壳体。在输出区域82中，跟在齿圈80之后的是另外的振动系统90及其扭转减振器92。其次级侧与从动构件44联接。图10中所示的实施例的改进方案在图11中示出。这里，附加地在第一扭矩传递路径46中设有减振组件89，其在这里为固定频率缓冲器的形式，如之前已参照图7所描述的。具有一个或多个质量部分的振动质量114通过一个或多个例如被构造为螺旋压簧或弹性体块的弹簧116、例如橡胶元件等连接到壳体30上并且设置在其内腔40中。在图9、图10和图11所示的变型实施方式中，在图中未示出的电机150如之前参照图8所阐述的那样定位。也就是说，这里不仅连接到扭转减振器58的初级侧上，还连接到振动系统66或旋转缓冲组件28的输入区域上，也连接到壳体30上。图12示出了振动系统66布置在壳体30之外、也就是说在扭矩流中置于该壳体之前的一种实施方式，在这里振动系统66又构造有两个串联作用的扭转减振器58、58’。第一扭转振器58的输入区域52进而其初级侧60与驱动轴、也就是例如曲轴32联接。电机150的转子组件154与初级侧160联接。定子组件152不沿轴向与转子组件对置，而是在径向外侧包围该转子组件地布置，从而在这里原则上实现了内转子式的结构。第二扭转减振器58’的次级侧62’例如通过齿啮合与壳体30的壳体轮毂联接。该壳体本身支撑或形成用于与行星齿轮72共同作用的齿圈78。行星齿轮可旋转地支撑在行星轮架70上。该行星轮架借助于从壳体30中伸出的轴或类似部件与输入区域52连接。在壳体30的内部，以集成到输出区域82中的方式设有另外的振动系统90及其扭转减振器92。如上文所述，由于扭矩被分配到两条扭矩传递路径46、48上，原则上实现了振动系统66的卸载，从而当内燃机和电机共同提供总扭矩时，其不会被过强地加载。但这并不适用于另外的振动系统90。所有的在联接组件50的区域中又被会集的扭矩需通过该另外的振动系统90进行传递，从而该另外的振动系统的尺寸必须使得其也能够传递由电机和内燃机共同提供的最大总和扭矩。图13以部分纵向剖视图示出了参照图12已阐述的结构原理的结构上的实施方式。扭转减振器12或其初级侧69被构造有轴向相互间隔的两个盖盘元件。这两个盖盘元件中的定位在驱动侧的盖盘元件可以通过挠性板或类似部件与驱动轴、也就是例如驱动设备的曲轴联接，以围绕旋转轴线A共同旋转。扭转减振器50在这里被构造为两级的。第一级包括两个已经谈及的作为输入区域或初级侧的盖盘元件以及作为次级侧或输出区域的中央盘元件130。这个中央盘元件130借助于弹簧单元64的第一弹簧组可相对于两个盖盘元件围绕旋转轴线A转动并且这个中央盘元件130的径向内侧区域同时形成在径向内侧的第二减振器级的输入区域或初级侧上。该第二减振器级与第一减振器级串联作用，并且包括两个另外的盖盘元件作为输出侧或次级侧，该输出侧或次级侧同时还提供扭转减振器58的次级侧62，所述两个另外的盖盘元件布置在中央盘元件130两侧并且例如可以通过螺纹连接与这里构造为盘状的附加 质量84连接。扭转减振器58的弹簧单元64的另一弹簧组在这两个另外的盖盘元件和中央盘元件130之间作用，进而实现了这两个系统区域的相对彼此的相对转动。在径向内侧，附加质量84通过齿部132与壳体30或其驱动侧的外壳104处于旋转联接啮合。在这个外壳104上，在径向外侧例如通过铆接固定着齿圈78，该齿圈与行星齿轮72的齿部74啮合。支撑行星齿轮72的行星轮架70在径向内侧例如借助于曲轴圆锥齿(Hirth-Verzahnung)并且在使用夹紧套筒134的条件下与输入轮毂136连接。该输入轮毂又与扭转减振器58的初级侧60固定连接，从而在这个驱动轮毂136的区域中实现分支到两条扭矩传递路径46中。与行星齿轮72的齿76啮合的齿圈80例如通过螺纹连接、铆接或其他方式与扭转减振器的初级侧94连接。初级侧94包括两个盖盘元件，其轴向相互间隔地彼此固定连接并且在其之间容纳有次级侧96的中央盘元件。该中央盘元件例如通过焊接、铆接等与从动构件44固定连接,或者如这里所示地与从动构件集成地构造。通过例如与行星轮架70 —起连接到驱动轮毂136的、套筒状的支承元件138，扭转减振器90的初级侧94在径向相对于行星轮架70以及因此还相对于输入轮毂136得以支撑。驱动轴的旋转轴线与需和从动构件44联接的从动轴的旋转轴线之间的轴线偏移可以通过扭转减振器90的次级侧96相对于初级侧94的径向相对转动性得到补偿。扭转减振器58的次级侧62、也就是设置在第二减振器级中的盖盘元件的轴向支承例如可以直接通过图11中绘出的支承元件140相对于扭转减振器的初级侧60实现。扭转减振器58的次级侧62的径向支承可以通过附加质量84与壳体30的齿啮合实现，并且壳体30的支承借助于在输入轮毂136上的轴承124实现。沿轴向相对于壳体30通过轴承142支承行星轮架70。在另一轴向方向上，其通过支承元件138支撑在扭转减振器90的初级侧94上，通过另一轴向轴承144沿轴向相对于从动侧的外壳146对该初级侧进行支撑。在驱动侧，壳体30借助于动态密封组件120在较小半径上相对于输入轮毂136被密封。在略大的半径上，壳体30或其泵轮毂36通过动态密封件42相对于变速器10被密封。扭转减振器的设置在这个变型实施方式中特别地可以通过扭转减振器58的初级侧60和次级侧62的质量适度的设计以及附加质量84的质量或惯性力矩的选择当然还与弹簧单元64的弹簧刚度共同作用地实现。在图13中未示出的电机可以如在图12中原理性示出的那样，在侧面布置在振动系统30旁边，也就是说例如与扭转减振器58的初级侧60的定位在发动级侧的、设计得非常结实的盖盘元件连接。图14示出了混合驱动模块12，在该混合驱动模块中，电机150与液力变矩器180联接。其包括壳体30，该壳体在靠近变速器10的一侧上与多个支撑在其上泵轮叶片182形成总体用184表示的泵轮。在壳体30上例如还在靠近驱动设备34的一侧上固定了电机150的转子组件154。在这里，转子组件154被设置为在径向外侧包围支撑在内燃机34上的定子组件152，从而这里原则上实现了外转子的结构。在壳体30的内腔40中设有涡轮186及其沿轴向与泵轮叶片182对置的泵轮叶片188。在径向内侧区域中，在涡轮186和泵轮184之间设有导轮190及其导轮叶片192。导轮190通过自由轮组件194沿围绕旋转轴线A的旋转方向可旋转地支撑在支承空心轴196·上。旋转减振组件28联接在位于锁止离合器198和从动构件44之间的扭矩传递路径中。在此，锁止离合器198例如可以被构造为具有之前所阐述的摩擦面层状结构，从而在接合状态下，在壳体30和从动构件44之间产生直接的扭矩传递连接。在锁止离合器198的脱开状态下，在利用泵轮184、涡轮185和导轮190之间的液力循环的条件下，经由涡轮将扭矩向从动构件44的方向传导。在锁止离合器142之后，呈现出两条扭矩传递路径46、48。扭转减振器58又位于第一扭矩传递路径中，而在第二扭矩传递路径中设有联接组件50，该联接组件具有行星轮架70以及支撑在其上的构造有两个啮合区域的行星齿轮72。扭转减振器58的次级侧62一方面与齿圈78连接，但另一方面还与涡轮186处于连接。因此，该涡轮对提高振动系统66的次级侧质量作出贡献。齿圈80通过另外的振动系统90与从动构件44联接。这意味着，在锁止离合器脱开时另外的振动系统90作为所谓的涡轮减振器起作用。图15中示出了图14所示的结构原理的结构上的实施方式。可以看到电机150的通过支架组件200与曲轴32连接的转子组件154。通过这个支架组件200，转子组件154同时还与液力变矩器180的壳体30联接。在所示的例子中，锁止离合器198包括具有与壳体30联接以共同旋转的摩擦元件的、环形盘状的多个第一摩擦面层状结构166和具有多个摩擦元件的第二摩擦面层状结构170，其中，通过离合活塞172使两个摩擦面层状结构166、170摩擦接合。摩擦元件支架168与扭转减振器58的初级侧60联接，该初级侧在这里包括中央盘元件。在其径向内侧区域中，中央盘元件形成第二扭矩传递路径48的行星轮架，沿周向分布的、构造有两个齿区域的行星齿轮72可旋转地支撑在该行星轮架上。这个行星轮架70如扭转减振器58的次级侧62的盖盘元件那样可旋转地支承在从动构件44上。次级侧62的两个盖盘元件中的另一个形成用于与行星齿轮72共同作用的齿圈78。通过包括多个盘形部件的联接组件202，涡轮186与次级侧62联接，为此可以利用将两个盖盘元件连接的铆接螺栓。这个联接组件202沿轴向基本上跨越行星齿轮72以及轴向的在输出区域82中起作用的另外的振动系统90。
需指出的是，在之前所述的实施方式中，不同的用于减振的方案、例如在振动系统66和/或在另外的振动系统90中多个串联或并联作用的扭转减振器，结合一个或多个附加的减振组件，可以设计成与用于减振的系统区域的部分设置在壳体30之内还是壳体之外无关。即，所有前面阐述的用于减振的方案可以任意地相互组合。这同样适用于联接组件或其行星齿轮传动组件。该行星齿轮传动组件可以设有齿圈或太阳轮。当然，也沿周向围绕旋转轴线分布的具有两个齿部74、76的行星齿轮可以构造成一体的，或可以由分别提供所述齿部中的一个的两个部分组合而成。此外需指出的是，当然在所有前文所阐述的实施方式中，电机也可在考虑到通常供使用的结构空间的情况下布置在发动级侧、变速器侧或径向外侧区域、也就是在外侧包围旋转减振组件。此外需强调的是，由于以下事实，即在旋转减振组件有效的情况下输入区域相对于其输出区域的相对转动只在由振动系统的弹性确定的角度范围内进行。这意味着，联接组件也将只经历行星齿轮(一方面)与齿圈或太阳轮(另一方面)之间比较小的相对转动。尽管出于对称性原因以及由于比较简单的结构，行星齿轮、齿圈以及太阳轮的设计可以 被构造为分别围绕其旋转轴线完全旋转的轮，但仍然可以在这里使用分段齿轮，一方面可用于行星齿轮，另一方面也可用于齿圈或太阳轮，其中，段的尺寸使得其在保持齿啮合的条件下允许所需的相对旋转性。
权利要求
1.混合驱动模块，包括具有定子组件(152)和与旋转减振组件(28)联接的转子组件(154)的电机(150)，其中所述旋转减振组件(28)包括输入区域(52)和输出区域(82)，其中在所述输入区域(52)和所述输出区域(82)之间设有第一扭矩传递路径(46)和与之并联的第二扭矩传递路径(48)以及用于叠加通过扭矩传递路径(46、48)传导的扭矩的联接组件(50)，其中所述旋转减振组件(28)还至少在所述第一扭矩传递路径(46)中包括一个移相组件(56)，用于产生通过所述第一扭矩传递路径(46)传导的转动不均匀性相对于通过所述第二扭矩传递路径(48)传导的转动不均匀性的相位偏移。
2.如权利要求I所述的混合驱动模块，其特征在于，所述转子组件(154)与所述旋转减振组件(28)的输入区域(52)联接。
3.如权利要求I所述的混合驱动模块，其特征在于，所述转子组件(154)与所述旋转减振组件(28)的输出区域(82)联接。
4.如权利要求1、2或3中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述移相组件(56)包括振动系统(66)，该振动系统具有初级侧(60)和能克服弹簧组件(64;64、64’)的作用相对于初级侧(60)围绕旋转轴线(A)旋转的次级侧(62 ;62’)。
5.如权利要求I至4中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述输出区域(82)具有一个另外的振动系统(90)，该另外的振动系统具有初级侧(94)和能克服弹簧组件(98)的作用相对于初级侧(94)旋转的次级侧(96)。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，设有能围绕旋转轴线(A)旋转、填充或能填充有流体且至少包围所述联接组件(50)的壳体组件(30)。
7.如权利要求6所述的混合驱动模块，其特征在于，设有能与所述壳体组件(30)—起围绕所述旋转轴线(A)旋转的第一摩擦面层状结构(166)以及能与所述第一摩擦面层状结构(166)进入摩擦啮合且能与从动构件(44) 一起围绕所述旋转轴线(A)旋转的第二摩擦面层状结构(170)。
8.如权利要求I至7中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述从动构件(44)包括与从动轴(20)、优选地与变速器输入轴(20)联接或能联接以共同围绕所述旋转轴线(A)旋转的从动轮毂(44)。
9.如权利要求4至8中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述壳体组件(30)包括用于驱动流体泵以将流体输送到所述壳体组件(30)中的驱动层状结构(36)。
10.如权利要求I至9中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述联接组件(50)包括行星齿轮传动组件(68)。
11.如权利要求10所述的混合驱动模块，其特征在于，所述行星齿轮传动组件￠8)包括与所述第二扭矩传递路径(48)连接的行星轮架(70)，该行星轮架具有多个以能旋转的方式支撑在其上的行星齿轮(72)。
12.如权利要求11所述的混合驱动模块，其特征在于，所述行星齿轮传动组件￠8)包括与所述第一扭矩传递路径(46)连接的、与所述行星齿轮(72)啮合的第一联接齿轮组件(78 ;78’)以及与所述输出区域(82)连接的、与所述行星齿轮(72)啮合的第二联接齿轮组件(80 ;80，)。
13.如权利要求12所述的混合驱动模块，其特征在于，所述第一联接齿轮组件(78;78’ )与所述行星齿轮(72)结合地以及所述第二联接齿轮组件(80 ;80’ )与所述行星齿轮(72)结合地提供相对彼此不同的传动比。
14.如权利要求12至13中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述第一联接齿轮组件(78)和所述第二联接齿轮组件(80)分别包括一个齿圈组件(78、80)。
15.如权利要求12至13中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述第一联接齿轮组件(78’ )和所述第二联接齿轮组件(80’ )分别包括一个太阳轮组件(78’、80’)。
16.如权利要求I至15中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述振动系统(66)和/或所述另外的振动系统(90)包括至少两个相互串联布置的减振器(58、58’)，所述减振器分别具有一个初级侧(60、60’ )以及一个相对于该初级侧能旋转的次级侧(62、62，)。
17.如权利要求I至16中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述振动系统(66)和/或所述另外的振动系统(90)包括至少两个相互并联作用的减振器，所述减振器分别具有一个初级侧￠0)以及一个相对于该初级侧能旋转的次级侧出2、62’)。
18.如权利要求I至17中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述振动系统(66)和/或所述另外的振动系统(90)包括适应转速的减振组件(89)，所述减振组件具有至少一个能沿周向从基础位置偏移且在此改变其相对于旋转轴线(A)的距离的偏移质量。
19.如权利要求I至18中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述振动系统(66)和/或所述另外的振动系统(90)包括固定频率-减振组件(89)，所述减振组件具有至少一个能克服复位弹簧组件(116)的作用偏移的振动质量(114)。
20.如权利要求I至19中任意一项所述的混合驱动模块，其特征在于，所述振动系统(66)和/或所述另外的振动系统(90)被分配了一个抵抗在其初级侧(64、94)和次级侧(62,96 ;62，)之间的相对转动的摩擦缓冲组件(85,85M00) ο
全文摘要
本发明涉及一种混合驱动模块，包括具有定子组件(152)和与旋转减振组件(28)联接的转子组件(154)的电机(150)，其中所述旋转减振组件(28)包括输入区域(52)和输出区域(82)，其中在所述输入区域(52)和所述输出区域(82)之间设有第一扭矩传递路径(46)和与之并联的第二扭矩传递路径(48)以及用于叠加通过扭矩传递路径(46、48)传导的扭矩的联接组件(50)，其中所述旋转减振组件(28)还至少在所述第一扭矩传递路径(46)中包括一个移相组件(56)，用于产生通过所述第一扭矩传递路径(46)传导的转动不均匀性相对于通过所述第二扭矩传递路径(48)传导的转动不均匀性的相位偏移。
文档编号F16H45/02GK102918302SQ201180025802
公开日2013年2月6日 申请日期2011年3月3日 优先权日2010年5月25日
发明者T·德格尔 申请人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司