DE102014116627B3 - Coupling arrangement and operating method - Google Patents

Coupling arrangement and operating method Download PDF

Info

Publication number
DE102014116627B3
DE102014116627B3 DE102014116627.2A DE102014116627A DE102014116627B3 DE 102014116627 B3 DE102014116627 B3 DE 102014116627B3 DE 102014116627 A DE102014116627 A DE 102014116627A DE 102014116627 B3 DE102014116627 B3 DE 102014116627B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
friction
friction disc
clutch
control valve
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102014116627.2A
Other languages
German (de)
Inventor
David Vopel
Marco Kiene
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kendrion Markdorf GmbH
Original Assignee
Kendrion Markdorf GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kendrion Markdorf GmbH filed Critical Kendrion Markdorf GmbH
Priority to DE102014116627.2A priority Critical patent/DE102014116627B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014116627B3 publication Critical patent/DE102014116627B3/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/02Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
    • F16D35/021Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D47/00Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
    • F16D47/06Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings of which at least one is a clutch with a fluid or a semifluid as power-transmitting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (1) umfassend eine Flüssigkeitsreibungskupplung (6) und eine Reibscheibenkupplung (5) zum Übertragen eines Antriebsmomentes von einer antriebsmotorseitigen Primärseite (2) auf eine nebenaggregatseitige Sekundärseite (4), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung (6) ein einen Betätigungsmechanismus sowie ein eine Scherfluidreservoir (13) fluidleitend mit einem Scherspalt (14) verbindende Steuerventilöffnung (19) aufweisendes Steuerventil (12) zur Variation eines Scherfluidstandes in dem Scherspalt (14) zum Einstellen eines Schlupfes aufweist und wobei die Reibscheibenkupplung (5) eine mittels eines elektromagnetischen Aktuators (8) relativ zu einem Reibpartner (17) verstellbare Reibscheibe (10) aufweist, und wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung (6) durch Schließen der Reibscheibenkupplung (5) überbrückbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Reibscheibe (10) Bestandteil des Betätigungsmechanismus ist und das Steuerventil (12) durch Verstellen der Reibscheibe (10) relativ zu dem Reibpartner (17) betätigbar ist.The invention relates to a clutch arrangement (1) comprising a fluid friction clutch (6) and a friction disc clutch (5) for transmitting a drive torque from a drive motor side primary side (2) to a secondary side secondary side (4), in particular in a motor vehicle, wherein the fluid friction clutch (6). a control valve (12) having a control mechanism as well as a shear fluid reservoir (13) with a shear gap (14) connecting control valve (19) for varying a Scherfluidstandes in the shear gap (14) for setting a slip and wherein the friction disc clutch (5) a by means of an electromagnetic actuator (8) relative to a friction partner (17) adjustable friction disc (10), and wherein the fluid friction clutch (6) by closing the friction disc clutch (5) can be bridged. According to the invention it is provided that the friction disc (10) is part of the actuating mechanism and the control valve (12) by adjusting the friction disc (10) relative to the friction partner (17) is actuated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend eine Flüssigkeitsreibungskupplung und eine Reibscheibenkupplung zum Übertragen eines Antriebsmomentes von einer antriebsmotorseitigen Primärseite auf eine nebenaggregatseitige Sekundärseite, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung ein einen Betätigungsmechanismus sowie eine, ein Scherfluidreservoir fluidleitend mit einem Scherspalt verbindende, Steuerventilöffnung aufweisendes Steuerventil zur Variation eines Scherfluidstandes in dem Scherspalt (der Flüssigkeitsreibungskupplung) zum Einstellen eines Schlupfes (der Flüssigkeitsreibungskupplung) aufweist und wobei die Reibscheibenkupplung eine mittels eines elektromagnetischen Aktuators relativ zu einem Reibpartner verstellbare Reibscheibe aufweist, und wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung durch Schließen der Reibscheibenkupplung überbrückbar ist.The invention relates to a coupling arrangement according to the preamble of claim 1, comprising a fluid friction clutch and a friction disc clutch for transmitting a drive torque from a drive motor side primary side on a Nebenaggregatseitige secondary side, in particular in a motor vehicle, the fluid friction clutch an actuating mechanism and a, a shear fluid reservoir fluid-conducting with a A shear gap connecting, control valve opening having control valve for varying a Scherfluidstandes in the shear gap (the fluid friction clutch) for adjusting a slip (the fluid friction clutch) and wherein the friction disc clutch by means of an electromagnetic actuator relative to a friction partner adjustable friction disc, and wherein the fluid friction clutch by closing the Friction disc clutch can be bridged.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Kupplungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12, die eine Flüssigkeitsreibungskupplung und eine Reibscheibenkupplung zum Übertragen eines Antriebsdrehmomentes von einer antriebsmotorseitigen Primärseite auf eine nebenaggregatseitige Sekundärseite der Kupplungsanordnung umfasst, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung ein einen Betätigungsmechanismus sowie eine, ein Scherfluidreservoir fluidleitend mit einem Scherspalt verbindende, Steuerventilöffnung aufweisendes Steuerventil zur Variation eines Scherfluidstandes in dem Scherspalt zum Einstellen eines Schlupfes aufweist und wobei die Reibscheibenkupplung eine Reibscheibe aufweist, die relativ zu einem Reibpartner (insbesondere Rotor) mittels einer elektromagnetisch erzeugten Verstellkraft verstellt wird und wobei die Flüssigkeitskupplung durch Schließen der Reibscheibenkupplung überbrückt wird.Furthermore, the invention relates to a method for operating a clutch assembly according to the preamble of claim 12, comprising a fluid friction clutch and a friction disc clutch for transmitting a drive torque from a drive motor side primary side to a Nebenaggregatseitige secondary side of the clutch assembly, wherein the fluid friction clutch is an actuating mechanism and a, a shear fluid reservoir Fluid control with a shear gap connecting, control valve opening exhibiting control valve for varying a Scherfluidstandes in the shear gap for adjusting a slip and wherein the friction disc clutch has a friction disc which is displaced relative to a friction partner (in particular rotor) by means of an electromagnetically generated adjusting force and wherein the fluid coupling Closing the friction disc clutch is bridged.

Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang gemäß Anspruch 15.Furthermore, the invention relates to a drive train according to claim 15.

Zum Antreiben von Nebenaggregaten, wie Lüfterrädern in Kraftfahrzeugen werden in der Praxis häufig ein- oder mehrstufige Reibscheibenkupplungen eingesetzt. Solche, beispielsweise als elektromagnetisch betätigbare Kupplungen ausgebildete Reibscheibenkupplungen sind beispielsweise in der EP 0 317 703 A2 , der DE 32 03 143 C2 oder der DE 42 07 710 A1 beschrieben. Reibscheibenkupplungen haben bei Zuschaltung keinen Schlupf und somit keine Differenzzahl auf der Lagerstelle. Insbesondere bei einstufigen Reibscheibenkupplungen ist von Nachteil, dass diese im zugeschalteten Zustand bei hohen Antriebsdrehzahlen oftmals unerwünscht hohe Abtriebsdrehzahlen zur Verfügung stellen und zudem starke Schaltstöße auftreten.For driving ancillaries, such as fan wheels in motor vehicles in practice often single or multi-stage friction disc clutches are used. Such, for example, designed as electromagnetically actuated clutches friction disc clutches are for example in the EP 0 317 703 A2 , of the DE 32 03 143 C2 or the DE 42 07 710 A1 described. Friction disc clutches have no slip when connected and thus no differential number on the bearing. Particularly in the case of single-stage friction disk clutches, it is disadvantageous that these often make undesirably high output speeds available in the engaged state at high drive speeds and, in addition, strong shift shocks occur.

Anstelle von Reibscheibenkupplungen ist es bekannt, zum Übertragen von Drehmomenten auf Nebenaggregaten in Kraftfahrzeugen sogenannte Flüssigkeitsreibungskupplungen, auch Viskokupplungen oder Viskositätskupplungen genannt, einzusetzen. Bei Viskokupplungen wird eine Drehzahl von einer Primärseite auf ein Scherfluid übertragen und von diesem dann auf eine Sekundärseite der Kupplung. Hinsichtlich eines möglichen Aufbaus von Flüssigkeitsreibungskupplungen wird auf die US 4 305 491 A , die EP 1 248 007 B1 oder die DE 699 11 479 T2 verwiesen.Instead of friction disk clutches, it is known to use so-called fluid friction clutches, also called viscous couplings or viscous couplings, for transmitting torques to ancillary components in motor vehicles. In viscous couplings, a speed is transmitted from a primary side to a shearing fluid and from there to a secondary side of the clutch. With regard to a possible structure of fluid friction clutches is on the US Pat. No. 4,305,491 , the EP 1 248 007 B1 or the DE 699 11 479 T2 directed.

Die meisten im kommerziellen Einsatz befindlichen Flüssigkeitsreibungskupplungen umfassen ein hydraulisches Steuerventil, mit dem der Schlupf der Flüssigkeitsreibungskupplung einstellbar ist. Bei einfachen Ausführungsvarianten wird der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils über ein temperaturerfassendes Bimetallelement eingestellt.Most commercially available fluid friction clutches include a hydraulic control valve that can adjust the slip of the fluid friction clutch. In simple embodiments, the opening cross section of the control valve is adjusted via a temperature-detecting bimetallic element.

Daneben sind als Elektromagnetventil ausgebildete Steuerventile bekannt, die den Fluidstrom zwischen einem Scherfluidreservoir und dem Scherspalt und damit den Schlupf zwischen Primär- und Sekundärseite der Reibscheibenkupplung steuern. Grundsätzlich ist es bekannt, die hydraulischen Steuerventile als Proportionalventile auszubilden oder alternativ als getaktet betriebene Diskretventile, bei denen die Durchflussmenge abhängig von dem Verhältnis des geöffneten Zeitanteils im geschlossenen Zeitanteil des Ventilelementes ist. Im Gegensatz zur einstufigen Reibscheibenkupplungen haben Flüssigkeitsreibungskupplungen ein träges Ansprechverhalten und sind mit hohen Schlupfwerten behaftet.In addition, designed as a solenoid valve control valves are known which control the flow of fluid between a shearing fluid reservoir and the shear gap and thus the slip between the primary and secondary sides of the friction disc clutch. In principle, it is known to design the hydraulic control valves as proportional valves or, alternatively, as clocked discrete valves, in which the flow rate is dependent on the ratio of the open time component in the closed time component of the valve element. In contrast to the single-stage friction disc clutches, fluid friction clutches have a sluggish response and are subject to high slip values.

Von der Anmelderin sind zum Übertragen von Drehmomenten zwischen einem Antriebsmotor und einem Nebenaggregat Kupplungsanordnungen beschrieben worden, die aus einer Kombination einer Reibscheibenkupplung mit einer Flüssigkeitsreibungskupplung bestehen, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung zur Realisierung einer 1:1 Durchschaltung mittels der Reibscheibenkupplung überbrückbar ist. Derartige, beispielsweise in der WO 2012/156264 A1 oder der WO 2013/135457 A1 beschriebenen Kupplungsanordnungen vereinen vor allem die Vorteile beider Kupplungstypen, bei weitgehender Vermeidung bzw. Minimierung von deren Nachteilen.The applicant has described for transmitting torques between a drive motor and an accessory clutch assemblies, which consist of a combination of a friction disc clutch with a fluid friction clutch, wherein the fluid friction clutch for realizing a 1: 1 switching by means of the friction disc clutch can be bridged. Such, for example in the WO 2012/156264 A1 or the WO 2013/135457 A1 Coupling arrangements described above unite especially the advantages of both types of coupling, while largely avoiding or minimizing their disadvantages.

Aus der WO 2012/156264 A1 der Anmelderin ist es bekannt, dass in vorteilhafter Weise ein gemeinsamer elektromagnetischer Aktuator zum Betätigen des Steuerventils der Flüssigkeitsreibungskupplung und der Reibscheibe der Reibscheibenkupplung vorgesehen ist. Ein entsprechender Betätigungsmechanis umfasst alternativ ein aufwendig relativ zur Antriebswelle zu lagernden Rotationsanker, einen Klappanker oder alternativ einen translatorisch verstellbaren Anker, die jeweils von einer Reibscheibe der Reibscheibenkupplung der Kupplungsanordnung beabstandet angeordnet sind.From the WO 2012/156264 A1 It is known to the Applicant that advantageously a common electromagnetic actuator is provided for actuating the control valve of the fluid friction clutch and the friction disc of the friction disc clutch. An appropriate one Actuating mechanism alternatively includes an expensive to be stored relative to the drive shaft rotary armature, a hinged armature or alternatively a translationally adjustable armature, which are each arranged spaced from a friction disc of the friction disc clutch of the clutch assembly.

Die bekannte Kupplungsanordnung hat sich bewährt, es bestehen jedoch Bestrebungen den Betätigungsmechanismus zum Betätigen des Steuerventils der Flüssigkeitsreibungskupplung zur Einstellung des Fluidstroms zwischen einem Reservoir und einem Scherspalt und damit des Reibscheibenkupplungsschlupfes zu vereinfachen.The known clutch arrangement has proved successful, but there are efforts to simplify the actuating mechanism for actuating the control valve of the fluid friction clutch for adjusting the fluid flow between a reservoir and a shear gap and thus the Reibscheibenkupplungsschlupfes.

Als weiterer Stand der Technik wird die DE 10 2013 102 716 A1 genannt. Auch diese Druckschrift zeigt eine Kupplungsanordnung, umfassend eine Reibscheibenkupplung sowie eine Flüssigkeitsreibungskupplung, die in Abhängigkeit bestimmter Betriebsbedingungen durch die Reibscheibenkupplung überbrückbar ist.As a further prior art, the DE 10 2013 102 716 A1 called. This document also shows a clutch assembly, comprising a friction disc clutch and a fluid friction clutch, which can be bridged by the friction disc clutch depending on certain operating conditions.

Die DE 102 32 138 A1 zeigt eine Kupplungsanordnung zum Antreiben einer Kühlmittelpumpe. Parallel zu einer Schaltkupplung ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung in den Antriebsstrang schaltbar.The DE 102 32 138 A1 shows a clutch assembly for driving a coolant pump. Parallel to a clutch, a fluid friction clutch is switchable in the drive train.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung, umfassend eine Reibscheibenkupplung und eine von dieser für eine 1:1 Durchschaltung überbrückbare Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem vereinfachten, vorzugsweise bauraumoptimierten Betätigungsmechanismus zum Betätigen des Steuerventils der Flüssigkeitsreibungskupplung der Kupplungsanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kupplungsanordnung anzugeben.Based on the aforementioned prior art, the invention is therefore based on the object, a clutch assembly comprising a friction disc clutch and a bridged by this for a 1: 1 switching fluid friction clutch with a simplified, preferably space-optimized actuating mechanism for actuating the control valve of the fluid friction clutch of the clutch assembly and to provide a method of operating such a coupling arrangement.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d. h. bei einer gattungsgemäßen Kupplungsanordnung dadurch, dass die Reibscheibe Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil ist und das Steuerventil durch Verstellen der Reibscheibe relativ zu dem Reibpartner bzw. den Bauteilen der Primärseite der Kupplungsanordnung betätigbar ist. Mit anderen Worten, ist das Verstellen der Reibscheibe bei der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung ursächlich für eine Veränderung des freien Querschnitts des Steuerventils zur Einstellung des Scherfluidstroms zwischen einem Scherfluidreservoir und einem Scherspalt der Flüssigkeitsreibungskupplung. Noch anders ausgedrückt aktuiert die Reibscheibe das Steuerventil.This object is achieved with respect to the coupling arrangement with the features of claim 1, d. H. in a generic clutch arrangement, characterized in that the friction disc is part of the actuating mechanism for the control valve and the control valve is actuated by adjusting the friction disc relative to the friction partner or the components of the primary side of the clutch assembly. In other words, the adjustment of the friction disc in the clutch assembly according to the invention is responsible for a change in the free cross section of the control valve for adjusting the shear fluid flow between a shear fluid reservoir and a shear gap of the fluid friction clutch. In other words, the friction disc actuates the control valve.

Hinsichtlich des Betriebsverfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst, d. h. bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, dass die Reibscheibe Bestandteil des Betätigungsmechanismus ist und das Steuerventil der Flüssigkeitsreibungskupplung durch Verstellen der Reibscheibe relativ zu dem Reibpartner betätigt wird.With regard to the operating method, the object is achieved with the features of claim 12, d. H. in a generic method, characterized in that the friction disc is part of the actuating mechanism and the control valve of the fluid friction clutch is actuated by adjusting the friction disc relative to the friction partner.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two features disclosed in the description, the claims and / or the figures fall within the scope of the invention.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.In order to avoid repetition, features disclosed in accordance with the device should also be regarded as disclosed according to the method and be able to be claimed. Likewise, according to the method disclosed features should be considered as device disclosed and claimed claimable.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den im Stand der Technik komplexen Betätigungsmechanismus zum Verändern der freien Querschnittsöffnung der Steuerventilöffnung zur Beeinflussung des Volumenstroms zwischen einem Scherfluidreservoir und einem Scherspalt der Flüssigkeitsreibungskupplung der Kupplungsanordnung dadurch zu vereinfachen, dass eine Reibscheibe der Reibscheibenkupplung Bestandteil dieses Betätigungsmechanismus ist, dergestalt, dass eine, bevorzugt axiale, Verstellung der Reibscheibe relativ zu ihrem Reibpartner eine Veränderung des freien Querschnitts einer Verbindungsöffnung (Steuerventilöffnung) des Scherfluidreservoirs zum Scherspalt bedingt und auf diese Weise der Schlupf der Flüssigkeitsreibungskupplung der Kupplungsanordnung variierbar ist. Mit anderen Worten ist eine Steuerventilbewegung zur Einstellung eines Scherfluidstroms zwischen einem Scherfluidraum und einem Scherspalt in eine ohnehin notwendige Hubbewegung der bevorzugt als Ankerscheibe ausgebildeten Reibscheibe der Reibscheibenkupplung integriert. Hierdurch wird der Betätigungsmechanismus insgesamt vereinfacht und es wird Bauraum sowie Gewicht im Vergleich zu bisherigen Lösungen eingespart. Gleichzeitig wird die Anzahl notwendiger Bauteile des Betätigungsmechanismus reduziert, insbesondere auf ein Minimum. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine proportionale Beeinflussung des Scherfluidstroms in der Flüssigkeitsreibungskupplung zu einem an dem elektromagnetischen Aktuator zum Verstellen der einen Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil bildenden Reibscheibe der Reibscheibenkupplung anliegenden Stroms. Dabei ist die Kupplungsanordnung bevorzugt derart ausgebildet, dass der Leerhubbereich der Reibscheibe, oder wie später noch erläutert werden wird zumindest eines Reibscheibenabschnittes, also der Verstellbereich vor Erreichen bzw. Anlage der Reibscheibe (Ankerscheibe) an dem Reibpartner zur Aktuierung des hydraulischen Steuerventils genutzt wird. Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung kann somit auf besonders einfache und bauraum- sowie gewichtssparende Weise ein gemeinsamer elektromagnetischer Aktuator zum Verstellen der Reibscheibe der Reibscheibenkupplung und Betätigen des hydraulischen Steuerventils der Flüssigkeitsreibungskupplung genutzt werden.The invention is based on the idea to simplify the complex in the prior art actuating mechanism for changing the free cross-sectional opening of the control valve opening for influencing the flow between a Scherfluidreservoir and a shear gap of the fluid friction clutch of the clutch assembly in that a friction disc of the friction disc clutch is part of this actuating mechanism, such in that a, preferably axial, adjustment of the friction disc relative to its friction partner causes a change in the free cross section of a connecting opening (control valve opening) of the shearing fluid reservoir to the shear gap and in this way the slip of the fluid friction clutch of the clutch arrangement can be varied. In other words, a control valve movement for adjusting a shearing fluid flow between a shearing fluid space and a shearing gap is integrated into an already necessary lifting movement of the friction disk of the friction disk clutch, which is preferably designed as an armature disk. As a result, the actuating mechanism is simplified as a whole and it is space and weight saved compared to previous solutions. At the same time, the number of necessary components of the actuating mechanism is reduced, in particular to a minimum. The solution according to the invention enables a proportional influence of the shear fluid flow in the fluid friction clutch to a current applied to the electromagnetic actuator for adjusting the friction disc of the friction disc clutch which forms part of the actuating mechanism for the control valve. In this case, the clutch arrangement is preferably designed such that the Leerhubbereich the friction disc, or as will be explained later at least one Reibscheibenabschnittes, ie the adjustment used before reaching or conditioning the friction disc (armature disc) on the friction partner for actuation of the hydraulic control valve becomes. In the coupling arrangement according to the invention can thus be used in a particularly simple and space-saving and weight-saving manner, a common electromagnetic actuator for adjusting the friction disc of the friction disc clutch and actuation of the hydraulic control valve of the fluid friction clutch.

Auf die zuvor beschriebene Art und Weise gelingt es der Erfindung eine Kupplungsanordnung, bei der vorzugsweise eine Flüssigkeitsreibungskupplung sowie eine Reibscheibenkupplung, mit welcher die Flüssigkeitsreibungskupplung für eine 1:1 Durchschaltung eines Drehmomentes von einer Antriebswelle auf das Nebenaggregat überbrückbar ist, weiter auszubauen und die Anzahl notwendiger elektromagnetischer Aktuatoren auf ein Minimum, vorzugsweise einen einzigen elektromagnetischen Aktuator zu beschränken, bei gleichzeitiger Realisierung eines einfachen sowie bauraum- und gewichtssparenden Aufbaus. Bevorzugt sind dabei die Flüssigkeitsreibungskupplung und die Reibscheibenkupplung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Weiter bevorzugt ist es, wenn die Reibscheibe der Reibscheibenkupplung von dem Scherfluid aus dem Scherfluidreservoir umströmt ist, wobei sich das Scherfluid bevorzugt auch zwischen der Reibscheibe und dem Reibpartner befindet.In the manner described above, the invention succeeds in a clutch assembly in which preferably a fluid friction clutch and a friction disc clutch, with which the fluid friction clutch for a 1: 1 switching torque from a drive shaft to the auxiliary unit can be bridged, further expand and the number of necessary Electromagnetic actuators to a minimum, preferably to restrict a single electromagnetic actuator, while implementing a simple and space-saving and weight-saving construction. Preferably, the fluid friction clutch and the friction disc clutch are arranged in a common housing. It is further preferred if the friction disk of the friction disk clutch flows around the shearing fluid from the shearing fluid reservoir, wherein the shearing fluid is preferably also located between the friction disk and the friction partner.

Bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen über die Steuerventilöffnung mit Scherfluid aus dem Scherfluidreservoir zu versorgenden Scherspalt der Flüssigkeitsreibungskupplung um einen Scherspalt mit konstanter, d. h. nicht variabler Spaltbreite. Zusätzlich oder alternativ kann ein Scherspalt versorgt bzw. vorgesehen werden, dessen Spaltbereite einstellbar ist, insbesondere in dem dieser Scherspalt von der verstellbaren Reibscheibe der Reibscheibenkupplung der Kupplungsanordnung begrenzt ist.The at least one shear gap of the fluid friction clutch to be supplied with shearing fluid from the shearing fluid reservoir via the control valve opening is preferably a shear gap with a constant, d. H. non-variable gap width. Additionally or alternatively, a shear gap can be supplied or provided, the Spaltbereite is adjustable, in particular in which this shear gap is limited by the adjustable friction disc of the friction disc clutch of the clutch assembly.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Integration der Reibscheibe oder eines Reibscheibenabschnitts, welche bzw. welcher bei einer Zuschaltung der Reibscheibenkupplung reibschlüssig mit einem Reibpartner zur Drehmomentübertragung zusammenwirkt dadurch zu realisieren, dass ein relativ zu der, bevorzugt axial von der Reibscheibe beabstandeten Steuerventilöffnung zur Einstellung von deren freiem Strömungsquerschnitt verstellbares Ventilelement des Betätigungsmechanismus an der Reibscheibe mittelbar, d. h. über mindestens ein weiteres Bauteil bzw. verstellbares Element oder unmittelbar fixiert oder durch eine entsprechende geometrische Ausbildung der Reibscheibe oder eines Reibscheibenabschnitts von dieser bzw. diesem gebildet ist, so dass eine Hubbewegung (axiale Verstellbewegung) der Reibscheibe unmittelbar eine Steuerventilbetätigung, d. h. eine Verstellbewegung des vorgenannten Ventilelementes relativ zur Steuerventilöffnung bewirkt. Im Falle der mittelbaren oder unmittelbaren Fixierung des Ventilelementes an der Reibscheibe bzw. dem Reibscheibenabschnitt kann dieses beispielsweise durch Schrauben, Nieten oder Schweißen festgelegt sein. Die Reibscheibe oder der Reibscheibenabschnitt ist dabei drehfest mit einem die Steuerventilöffnung aufweisenden Bauteil, insbesondere einer ein Scherfluidreservoir begrenzenden Reservoirwand verbunden, derart, dass die Reibscheibe zwar eine Hubbewegung relativ zu der Steuerventilöffnung jedoch keine Rotationsbewegung relativ zu dieser ausführen kann. Reibscheibe und Steuerventilöffnung können dabei je nach Ausgestaltung der Kupplungsanordnung alternativ gemeinsam primärseitig oder sekundärseitig angeordnet sein.In a further development of the invention is advantageously provided that the integration of the friction disc or a Reibscheibenabschnitts, which cooperates frictionally engaged in a connection of Reibscheibenkupplung with a friction partner for torque transmission in that a relative to, preferably axially spaced from the friction disc Control valve opening for adjusting their free flow cross-section adjustable valve element of the actuating mechanism on the friction disc indirectly, d. H. via at least one further component or adjustable element or directly fixed or formed by a corresponding geometric design of the friction disc or a Reibscheibenabschnitts of this or this, so that a lifting movement (axial adjustment movement) of the friction disc directly a control valve actuation, d. H. causes an adjusting movement of the aforementioned valve element relative to the control valve opening. In the case of direct or indirect fixing of the valve element to the friction disc or the friction disc section, this can be determined, for example, by screwing, riveting or welding. The friction disc or the friction disc portion is rotatably connected to a control valve opening having the component, in particular a shearing fluid reservoir bounding reservoir wall, such that the friction disc can perform a lifting movement relative to the control valve opening, however, no rotational movement relative thereto. Depending on the configuration of the clutch arrangement, friction disk and control valve opening can alternatively be arranged on the primary side or on the secondary side.

Zur Umsetzung einer im Wesentlichen axialen Hub- bzw. Verstellbewegung der Reibscheibe in eine Steuerventilbetätigung, insbesondere eine Relativverstellung eines Ventilelements zur Steuerventilöffnung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Steuerventilöffnung in einem Reservoirwandabschnitt des Scherfluidreservoirs vorgesehen ist, welcher sich entweder parallel zu einer Drehachse der Kupplungsanordnung, insbesondere einer Drehachse einer Antriebswelle erstreckt oder unter einem vergleichsweise geringen Winkel zwischen 1° und 30° zu dieser Drehachse, wobei hieraus bevorzugt resultiert, dass eine Öffnungslängsachse bzw. Tiefenachse der Steuerventilöffnung senkrecht zur vorgenannten Drehachse oder unter einem Winkel zwischen 1° und 30° zu dieser verläuft. Aus vorgenannter Anordnung resultiert, dass auch die Bewegung eines Ventilelements relativ zur Steuerventilöffnung zumindest näherungsweise axial verläuft.To implement a substantially axial lifting or adjusting movement of the friction disc in a control valve operation, in particular a relative displacement of a valve member for control valve opening, it has been found to be advantageous if the control valve opening is provided in a reservoir wall portion of the shear fluid reservoir, which is either parallel to a rotational axis of Coupling arrangement, in particular a rotation axis of a drive shaft extends or at a comparatively small angle between 1 ° and 30 ° to this axis of rotation, which preferably results from an opening longitudinal axis or depth of the control valve opening perpendicular to the aforementioned axis of rotation or at an angle between 1 ° and 30 ° to this runs. As a result of the aforementioned arrangement, the movement of a valve element also extends at least approximately axially relative to the control valve opening.

Es sind jedoch auch andere Lösungen realisierbar, beispielsweise mit einer zumindest näherungsweise in radialer Richtung verlaufenden, die Steuerventilöffnung tragenden Reservoirwand.However, other solutions can also be implemented, for example with a reservoir wall extending at least approximately in the radial direction and supporting the control valve opening.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Kupplungsanordnung, bei der eine mehrteilige Reibscheibe umfassend einen ersten und mindestens einen zweiten Reibscheibenabschnitt zum Einsatz kommt, wobei der erste und/oder der zweite Reibscheibenabschnitt bevorzugt als Ringscheibe ausgebildet sind/ist. Besonders zweckmäßig ist es dabei, die Reibscheibenabschnitte, vorzugsweise koaxial ineinander, d. h. in radialer Richtung benachbart anzuordnen. Im geschlossenen Zustand der Reibscheibenkupplung wirken der erste und der zweite Reibscheibenabschnitt mit einem gemeinsamen Reibpartner oder mit separaten Reibpartnern zusammen, übertragen jedenfalls jeweils ein Drehmoment von einer Seite der Kupplungsanordnung zu der anderen Seite der Kupplungsanordnung durch reibschlüssiges Zusammenwirken mit einem Reibpartner, um die Flüssigkeitsreibungskupplung zu überbrücken, d. h. schlupflos zu stellen.Of particular advantage is an embodiment of the clutch assembly in which a multi-part friction disc comprising a first and at least a second friction disc section is used, wherein the first and / or the second friction disc is preferably formed as an annular disc / is. It is particularly useful in this case, the Reibscheibenabschnitte, preferably coaxially with each other, ie adjacent to arrange in the radial direction. When the friction disc clutch is in the closed state, the first and the second friction disc sections cooperate with a common friction partner or with separate friction partners, in each case transferring torque from one side of the clutch arrangement to the other side of the clutch arrangement by frictional engagement with each other a friction partner, to bridge the fluid friction clutch, ie to set slip.

Eine der Reibscheibenabschnitte ist dabei Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil, d. h. eine Hubbewegung dieses Reibscheibenabschnittes, vorzugsweise eines radial inneren Reibscheibenabschnittes bewirkt eine Veränderung des freien Strömungsquerschnittes einer Steuerventilöffnung, insbesondere dadurch, dass ein Ventilelement, insbesondere ein Ventilschieber an diesem Reibscheibenabschnitt mittelbar oder unmittelbar fixiert oder von dem Reibscheibenabschnitt gebildet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Kupplungsanordnung muss zum Einstellen des Schlupfes folglich nur einer von mehreren Reibscheibenabschnitten relativ zu mindestens einem anderen Reibscheibenabschnitt verstellt werden, wodurch die bewegte Masse geringer ist als bei einer alternativrealisierbaren Ausführungsform, bei der die gesamte Reibscheibe zum Betätigen des Steuerventils relativ zum Reibpartner verstellt werden muss. Hierdurch sind die Verstellkräfte bei der weiterbildungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung geringer. Bei Bedarf können dem ersten Reibscheibenabschnitt und dem zweiten Reibscheibenabschnitt separate elektromagnetische Aktuatoren zu deren Betätigung bzw. Verstellung zugeordnet sein, wobei der elektromagnetische Aktuator, der dem einen Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil bildenden Reibscheibenabschnitt zugeordnete Aktuator gleichzeitig zur Betätigung des Steuerventils dient. Bevorzugt ist jedoch eine Anordnung, bei der dem ersten und dem zweiten Reibscheibenabschnitt, vorzugsweise sämtlichen, weiter bevorzugt ausschließlich zwei, Reibscheibenabschnitten der Kupplungsanordnung ein gemeinsamer, insbesondere ein einziger, elektromagnetischer Aktuator zugeordnet ist, mit dem sowohl die Reibscheibenabschnitte verstellbar als auch das Steuerventil betätigbar ist.One of the friction disc sections is part of the actuating mechanism for the control valve, d. H. a lifting movement of this friction disk section, preferably a radially inner friction disk section, effects a change in the free flow cross section of a control valve opening, in particular in that a valve element, in particular a valve slide, is directly or indirectly fixed to this friction disk section or is formed by the friction disk section. In such an embodiment of the clutch assembly must therefore be adjusted for adjusting the slip only one of a plurality Reibscheibenabschnitten relative to at least one other friction disc, whereby the moving mass is lower than in a alternativealisierbaren embodiment in which the entire friction disc for actuating the control valve relative to the friction partner must be adjusted. As a result, the adjusting forces are lower in the further development of the invention. If necessary, separate electromagnetic actuators may be associated with the actuation or adjustment of the first friction disc section and the second friction disc section, wherein the electromagnetic actuator simultaneously serves to actuate the control valve associated with the actuator part for the control valve forming friction disc section. However, an arrangement in which the first and the second Reibscheibenabschnitt, preferably all, more preferably only two Reibscheibenabschnitten the clutch assembly is assigned a common, in particular a single, electromagnetic actuator with which both the Reibscheibenabschnitte adjustable and the control valve is actuated ,

Im Hinblick auf die Dimensionierung der beiden Reibscheibenabschnitte gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Bevorzugt folgt die Trennung zwischen einem ersten und einem zweiten Reibscheibenabschnitt im Bereich eines mittleren Durchmessers bezogen auf eine Drehachse der Kupplungsanordnung, noch weiter bevorzugt im Bereich einer magnetischen Trennung.With regard to the dimensioning of the two friction disk sections, there are different possibilities. Preferably, the separation between a first and a second Reibscheibenabschnitt follows in the region of an average diameter with respect to a rotational axis of the clutch assembly, even more preferably in the region of a magnetic separation.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn zum Verstellen des ersten und des zweiten Reibscheibenabschnittes unterschiedlich große Federkräfte überwunden werden müssen, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn die zu überwindende Federkraft bei dem einen Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil bildenden Reibscheibenabschnitt geringer ist als die Federkraft des anderen Reibscheibenabschnittes, der im Wesentlichen nur die Aufgabe einer 1:1 Durchschaltung hat. Die Realisierung bzw. Bereitstellung unterschiedlicher Federkräfte kann durch zwei separate Federn oder zwei unterschiedliche Federabschnitte einer gemeinsamen Feder realisiert werden, insbesondere durch die Wahl entsprechender Federsteifigkeiten. Wie erwähnt, sind die Federsteifigkeiten bzw. Federkräfte bevorzugt derart aufeinander abgestimmt, dass zuerst, d. h. schon bei geringeren effektiven elektrischen Spannungen ein radial innerer Reibscheibenabschnitt (Ankerscheibenabschnitt) anzieht und ein radial äußerer Reibscheibenabschnitt (Ankerscheibenabschnitt) bei einer größeren effektiven, zweiten elektrischen Spannung. In diesem Fall ist der radial innere Reibscheibenabschnitt Bestandteil des vorerwähnten Betätigungsmechanismus des Steuerventils, wobei vom Grundsatz her auch eine umgekehrte Anordnung realisierbar ist, d. h. bei der ein radial äußerer Reibscheibenabschnitt Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil ist und entgegen einer geringeren Federkraft mittels eines elektromagnetischen Aktuators verstellbar ist als der dann innere zweite Reibscheibenabschnitt.To be particularly advantageous, it has been found that for adjusting the first and the second Reibscheibenabschnittes different sized spring forces must be overcome, and it is particularly useful if the spring force to be overcome in the one part of the actuating mechanism for the control valve forming friction disc is less than that Spring force of the other friction disc section, which has essentially only the task of a 1: 1 switching. The realization or provision of different spring forces can be realized by two separate springs or two different spring portions of a common spring, in particular by choosing appropriate spring stiffnesses. As mentioned, the spring stiffness or spring forces are preferably coordinated such that first, d. H. even at lower effective electrical voltages, a radially inner friction disc section (armature disc section) attracts and a radially outer friction disc section (armature disc section) at a larger effective second electrical voltage. In this case, the radially inner friction disc portion is part of the aforementioned actuating mechanism of the control valve, which in principle also a reverse arrangement can be realized, d. H. wherein a radially outer friction disc portion is part of the actuating mechanism for the control valve and against a smaller spring force by means of an electromagnetic actuator is adjustable than the then inner second friction disc section.

Für den Fall der Realisierung von zwei separaten Rückstellfedern ist es bevorzugt, eine dieser Federn unmittelbar drehfest mit einer Antriebswelle zu verbinden und die andere, vorzugsweise radial äußere, Feder an einer gleichzeitig den Scherspalt ausbildenden oder tragenden Scheibe, bevorzugt einer Primärscheibe, welche wiederum drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist.In the case of the realization of two separate return springs, it is preferred to connect one of these springs directly rotatably connected to a drive shaft and the other, preferably radially outer, spring on a shear gap at the same time forming or supporting disc, preferably a primary pulley, which in turn rotatably with the drive shaft is connected.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kaskadierung der mehrteiligen, d. h. mehrere zumindest abschnittsweise unabhängig voneinander verstellbare Reibscheibenabschnitte aufweisenden Reibscheibe herausgestellt. Die Kaskadierung wird dabei über einen Axialanschlag des einen Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil bildenden Reibscheibenabschnittes an dem anderen Reibscheibenabschnitt erreicht, insbesondere eines radial inneren Reibscheibenabschnittes an einem radial äußeren Reibscheibenabschnitt, so dass der Reibscheibenabschnitt zur Betätigung des Steuerventils bis zum Anschlagen an dem Axialanschlag des anderen Reibscheibenabschnittes unabhängig von diesem verstellbar ist und dass dann insbesondere bei Anlegen einer entsprechend großen effektiven elektrischen Spannung beide Reibscheibenabschnittes gemeinsam auf den Reibpartner verstellt werden. Zur Realisierung dieses Axialanschlags überlappen die Reibscheibenabschnitte in radialer Richtung.Particularly advantageous is a cascading of the multipart, d. H. several exposed at least partially independently adjustable friction disc sections having friction disc. The cascading is achieved via an axial stop of one part of the operating mechanism for the control valve forming Reibscheibenabschnittes on the other Reibscheibenabschnittes, in particular a radially inner Reibscheibenabschnittes on a radially outer Reibscheibenabschnitt so that the Reibscheibenabschnitt for actuating the control valve to hit the axial stop of the other Reibscheibenabschnittes independently of this is adjustable and that then both Reibscheibenabschnittes are adjusted together on the friction partner in particular when applying a correspondingly large effective electrical voltage. To realize this Axialanschlags overlap the Reibscheibenabschnitte in the radial direction.

Die weiterbildungsgemäße Kaskadierung gewährleistet dabei, dass mit einer effektiven Spannung aus einem ersten Spannungsbereich der, vorzugsweise eine kleinere Reibfläche aufweisende Reibscheibenabschnitt, als Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil betätigt wird und sich dieser nicht unmittelbar an dem Reibpartner (Rotor) anlegt, sondern an dem, insbesondere eine größere Reibfläche aufweisenden, bevorzugt radial äußeren, weiteren Reibscheibenabschnitt, welcher sich mit derselben Rotationsrelativgeschwindigkeit zum Reibpartner bewegt bzw. rotiert. Hierdurch wird vermieden, dass im Rahmen der Verstellung ausschließlich des einen Bestandteils des Betätigungsmechanismus bildenden Reibscheibenabschnittes am Reibpartner mangels Anlage an diesem keine Reibverlustleistung anfällt. Es wird lediglich das Steuerventil betätigt. Wird mit Hilfe einer zweiten, vorzugsweise größeren effektiven, elektrischen Spannung die Vollzuschaltung der Reibscheibenkupplung erreicht, so gelangen beide Reibscheibenabschnitte in Eingriff mit dem Reibpartner (Rotor) und tragen gemeinsam zur Drehmomentübertragung bei 1:1 Zuschaltung und Überbrückung der Flüssigkeitsreibungskupplung bei.In this case, the cascading according to further developments ensures that with an effective tension from a first area of tension, the friction disk section, which preferably has a smaller friction surface, forms part of the Actuating mechanism for the control valve is actuated and this does not apply directly to the friction partner (rotor), but at the, in particular a larger friction surface having, preferably radially outer, further friction disc section which moves with the same rotational relative speed to the friction partner or rotated. This avoids that in the context of the adjustment of only one part of the actuating mechanism forming Reibscheibenabschnittes at Reibpartner due to lack of investment in this no friction loss. Only the control valve is actuated. If full engagement of the friction disc clutch is achieved with the aid of a second, preferably larger effective, electrical voltage, then both friction disc sections engage with the friction partner (rotor) and together contribute to torque transmission in 1: 1 connection and bridging of the fluid friction clutch.

Vorerwähnte bevorzugte Betriebsweise betrifft eine stromlos geöffnete Reibscheibenkupplung. Bei Bedarf kann diese auch stromlos geschlossen realisiert werden, wobei dann die effektiven Spannungen bzw. Spannungsniveaus zum Betätigen des Steuerventils bzw. zur Realisierung einer 1:1 Durchschaltung entsprechend angepasst werden müssen.The aforementioned preferred mode of operation relates to a normally open friction disc clutch. If required, this can also be realized normally closed, in which case the effective voltages or voltage levels for actuating the control valve or for realizing a 1: 1 connection must be adjusted accordingly.

In vorstehenden Ausführungen bedeutet die Begrifflichkeit einer effektiven, elektrischen Spannung eine mittlere bzw. effektiv anliegende Spannung. Wird die Elektromagnetanordnung beispielsweise mit konstanten Gleichströmungen bestromt, so ist unter einer effektiven Spannung und in der Folge einer effektiven Stromstärke jeweils die konstante Spannung (nicht gepulste Spannung) zu verstehen. Wird die Elektromagnetanordnung beispielsweise mit einem PWM-Signal bestromt, so ist unter der effektiven Spannung die resultierende bzw. in einem bestimmten Zeitintervall, insbesondere einer Periode, mittlere elektrische Spannung zu verstehen.In the foregoing, the terminology of effective electrical voltage means average or effectively applied voltage. If the electromagnet arrangement is energized, for example, with constant direct currents, an effective voltage and, consequently, an effective current intensity are to be understood in each case as meaning the constant voltage (non-pulsed voltage). If the electromagnet arrangement is supplied, for example, with a PWM signal, then the effective voltage is to be understood as the resulting or, in a specific time interval, in particular a period, average electrical voltage.

Um einer mehrteiligen Reibscheibe ausreichend Bewegungsspiel für eine proportionale Betätigung des Steuerventils zu gewährleisten ist es bevorzugt, wenn der einen Bestandteil des Betätigungsmechanismus des Steuerventils bildende der Reibscheibenabschnitte bei unbestromtem elektromagnetischen Aktuator weiter von dem, vorzugsweise gemeinsamen Reibpartner für beide Reibscheibenabschnitte beabstandet ist als der weitere, vorzugsweise radial weiter äußere Reibscheibenabschnitt.In order to ensure a multi-part friction disc sufficient movement play for a proportional actuation of the control valve, it is preferred if the one part of the actuating mechanism of the control valve forming the Reibscheibenabschnitte with de-energized electromagnetic actuator further from the, preferably common friction partner for both Reibscheibenabschnitte spaced as the other, preferably radially further outer friction disc section.

Die Erfindung führt auch auf einen Antriebsstrang, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem primärseitigen Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor und einem sekundärseitigen Nebenaggregat, insbesondere einem Lüfterrad, wobei der Antriebsstrang zum Übertragen eines Drehmomentes von dem Antriebsmotor, insbesondere von einer von dem Antriebsmotor angetriebenen Antriebswelle, auf das Nebenaggregat einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Kupplungsanordnung aufweist, bei der es sich wie eingangs erwähnt, vorzugsweise um eine ein gemeinsames Gehäuse aufweisende Kupplung handelt, jedenfalls um eine Kupplungsanordnung, die sowohl eine Flüssigkeitsreibungskupplung als auch eine Reibscheibenkupplung umfasst, wobei mit letzterer eine 1:1 Durchschaltung von der Antriebswelle auf das Nebenaggregat realisierbar sein sollte.The invention also leads to a drive train, in particular in a motor vehicle, having a primary-side drive motor, in particular an internal combustion engine and a secondary-side accessory, in particular a fan wheel, wherein the drive train for transmitting a torque from the drive motor, in particular from a drive shaft driven by the drive motor, on the accessory of a trained according to the concept of the invention clutch assembly, which is as mentioned above, preferably a common housing having a clutch, at least to a clutch assembly comprising both a fluid friction clutch and a friction disc clutch, with the latter a 1: 1 switching from the drive shaft to the auxiliary unit should be feasible.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Diese zeigen in:These show in:

1: eine erste nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Ausführungsvariante einer eine Flüssigkeitsreibungskupplung und eine Reibscheibenkupplung umfassende Kupplungsanordnung mit einer einteiligen Reibscheibe, durch deren Verstellung ein Steuerventil zur Einstellung des Schlupfes einer Flüssigkeitsreibungskupplung verstellbar ist, 1 a first designed according to the concept of the invention embodiment of a clutch comprising a fluid friction clutch and a friction clutch clutch assembly with a one-piece friction disc, by the adjustment of a control valve for adjusting the slip of a fluid friction clutch is adjustable

2: eine alternative, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Variante einer solchen Kupplungsanordnung, wobei hier die Reibscheibe von zwei individuell gefederten Reibscheibenabschnitten gebildet ist und eine innere der Reibscheibenabschnitten Bestandteil der Betätigungseinrichtung für das Steuerventil ist, 2 an alternative variant of such a clutch arrangement designed according to the concept of the invention, wherein here the friction disk is formed by two individually sprung friction disk sections and an inner one of the friction disk sections is part of the control valve actuating device,

3: eine mögliche Ausgestaltung der Reibscheibenabschnitte gemäß 2 zur Realisierung einer kaskadierten Kupplung, und 3 a possible embodiment of the friction disc sections according to 2 for the realization of a cascaded coupling, and

4a bis 4c: unterschiedliche Hub- bzw. Verstellzustände der mehrteiligen Reibscheibe gemäß 3. 4a to 4c : different lifting or adjustment states of the multi-part friction disc according to 3 ,

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, like elements and elements having the same function are denoted by the same reference numerals.

In 1 ist ausschnittsweise ein Antriebsstrang mit einer Kupplungsanordnung 1 gezeigt. Eine Primärseite 2 der Kupplungsanordnung 1 ist drehfest verbunden mit einer Antriebswelle 3, die von einem nicht gezeigten Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, noch weiter bevorzugt in einem Kraftfahrzeug angetrieben ist. Zur Übertragung des Drehmomentes von der Antriebswelle 3 bzw. der Primärseite 2 auf eine Sekundärseite 4 und damit auf ein nicht gezeigtes, mit der Sekundärseite 4 wirkverbundenes Nebenaggregat, beispielsweise ein Lüfterrad, weist die Kupplungsanordnung 1 sowohl eine Reibscheibenkupplung 5 als auch eine Flüssigkeitsreibungskupplung 6 (Viskokupplung) auf, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung mit der Reibscheibenkupplung 5 für eine 1:1: Durchschaltung des Drehmoments von der Primärseite 2 auf die Sekundärseite 4 überbrückbar ist. Konkret sind hier die Reibscheibenkupplung 5 und die Flüssigkeitsreibungskupplung 6 als gemeinsame Kupplung realisiert.In 1 is a detail of a drive train with a clutch assembly 1 shown. A primary page 2 the clutch assembly 1 is rotatably connected to a drive shaft 3 , which is driven by a drive motor, not shown, in particular an internal combustion engine, even more preferably in a motor vehicle. To transfer the torque from the drive shaft 3 or the primary side 2 on a secondary side 4 and thus to a not shown, with the secondary side 4 operatively connected accessory, for example a Fan, has the clutch assembly 1 both a friction disc clutch 5 as well as a fluid friction clutch 6 (Viscous coupling), wherein the fluid friction clutch with the friction disc clutch 5 for a 1: 1: switching of the torque from the primary side 2 on the secondary side 4 can be bridged. Specifically, here are the friction disc clutch 5 and the fluid friction clutch 6 realized as a common coupling.

Die Kupplungsanordnung umfasst eine Steuereinheit 7, mit der ein elektromagnetischer Aktuator 8, genauer eine Spulenanordnung 9 des Aktuators 8 ansteuerbar, d. h. mit unterschiedlich effektiven Spannungen und damit elektrischen Strömen beaufschlagbar ist. Die Spulenanordnung 9 kann alternativ mit unterschiedlichen Konstantströmen oder gepulsten Strömen, d. h. mit einem PWM-Signal beaufschlagt werden. Mittels des elektromagnetischen Aktuators 8 kann sowohl eine Reibscheibe 10 (Anker) axial, d. h. im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse 11 der Kupplungsanordnung 1 verstellt und ein Steuerventil 12 der Flüssigkeitsreibungskupplung 6 zur Einstellung des Scherfluidstroms zwischen einem Scherfluidreservoir 13 und einem hier beispielhaft als Labyrinthspalt ausgebildeten Scherspalt 14 der Flüssigkeitsreibungskupplung 6 zwischen Primärseite 2 und Sekundärseite 4 und damit der Schlupf zwischen Primärseite 2 und Sekundärseite 4 eingestellt werden.The clutch assembly comprises a control unit 7 with which an electromagnetic actuator 8th More precisely, a coil arrangement 9 of the actuator 8th controllable, ie with different effective voltages and thus electrical currents can be acted upon. The coil arrangement 9 may alternatively be applied with different constant currents or pulsed currents, ie with a PWM signal. By means of the electromagnetic actuator 8th can both a friction disc 10 (Anchor) axially, ie substantially parallel to a rotation axis 11 the clutch assembly 1 adjusted and a control valve 12 the fluid friction clutch 6 for adjusting the shear fluid flow between a shear fluid reservoir 13 and a shear gap formed here by way of example as a labyrinth gap 14 the fluid friction clutch 6 between primary page 2 and secondary side 4 and thus the slip between primary side 2 and secondary side 4 be set.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Primärseite 2 eine gemeinsam mit der Antriebswelle 3 rotierbare, d. h. drehfest mit der Antriebswelle 3 verbundene Primärscheibe 15, die in der Zeichnungsebene links den Scherspalt 14 begrenzt und darüber hinaus Träger ist für die Reibscheibe 10, welche über eine Rückstellfeder 16 an der Primärscheibe 15 festgelegt ist.In the embodiment shown, the primary side comprises 2 one together with the drive shaft 3 rotatable, ie non-rotatable with the drive shaft 3 connected primary disk 15 , which in the drawing plane left the shear gap 14 limited and moreover carrier is for the friction disc 10 which has a return spring 16 at the primary disk 15 is fixed.

Die gezeigte Kupplungsanordnung 1 ist als stromlos offene Kupplung realisiert, was bedeutet, dass die Reibscheibenkupplung 5 nur durch eine entsprechende Bestromung der Spulenanordnung 9 des elektromagnetischen Aktuators 8 geschlossen werden kann, wodurch die Reibscheibe 10 axial gegen einen hier sekundärseitigen Reibpartner 17 (Rotor) verstellt und damit die Flüssigkeitsreibungskupplung 6 überbrückt wird, also ein Drehmoment 1:1 von der Antriebswelle 3 auf die Sekundärseite 4 übertragen wird.The coupling arrangement shown 1 is realized as a normally open clutch, which means that the friction disc clutch 5 only by a corresponding energization of the coil assembly 9 of the electromagnetic actuator 8th can be closed, reducing the friction disc 10 axially against a secondary side friction partner 17 (Rotor) adjusted and thus the fluid friction clutch 6 is bridged, so a torque 1: 1 from the drive shaft 3 on the secondary side 4 is transmitted.

In 1 ist zu erkennen, dass an der einstückigen Reibscheibe 10, hier in einem radial inneren Bereich ein Ventilelement 18, beispielsweise durch Verschrauben festgelegt ist, welches durch axiales Verstellen der Reibscheibe 10 relativ zu einer Steuerventilöffnung 19 mitverstellt wird, wodurch deren freie Querschnittsfläche in Abhängigkeit des Verstellweges der Reibscheibe 10 verändert wird, wobei der Verstellweg der Reibscheibe 10 wieder abhängig ist von der Höhe der Bestromung der Spulenanordnung 9. Es resultiert also ein proportionales hydraulisches Stellventil 7.In 1 it can be seen that on the one-piece friction disc 10 , Here in a radially inner region a valve element 18 , For example, is fixed by screwing, which by axially adjusting the friction disc 10 relative to a control valve opening 19 is adjusted, whereby their free cross-sectional area in dependence of the adjustment path of the friction disc 10 is changed, wherein the adjustment of the friction disc 10 again depends on the amount of current to the coil assembly 9 , This results in a proportional hydraulic control valve 7 ,

Die in 1 gezeigte Kupplungsanordnung 1 unterscheidet sich teilweise von der Kupplungsanordnung 1 gemäß 1. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 eingegangen. Im Hinblick auf die Gemeinsamkeiten wird auf 1 mit voranstehender Figurenbeschreibung verwiesen.In the 1 shown coupling arrangement 1 differs in part from the coupling arrangement 1 according to 1 , In order to avoid repetition, the following is essentially based on the differences from the exemplary embodiment 1 received. With regard to the similarities will be on 1 with the preceding figure description referenced.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Reibscheibe 10 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 zweigeteilt ausgeführt und umfasst einen radial inneren Reibscheibenabschnitt 10a und einen koaxial dazu angeordneten, radial äußeren zweiten Reibscheibenabschnitt 10b, wobei lediglich der radial innere, erste Reibscheibenabschnitt 10a Bestandteil des Betätigungsmechanismus zum Betätigen des Steuerventils 12 ist. Um dies zu realisieren trägt der radial innere, und eine kleinere Reibfläche als der zweite Reibscheibenabschnitt 10b aufweisende, erste Reibscheibenabschnitt 10a das als Ventilschieber ausgebildete Ventilelement 18, welches bei einer Verstellbewegung des ersten Reibscheibenabschnittes 10a relativ zu der Steuerventilöffnung 19 zur Variation von derem freiem Querschnitt verstellt wird.In contrast to the embodiment according to 1 is the friction disk 10 in the embodiment according to 2 designed in two parts and includes a radially inner friction disc section 10a and a radially outer second friction disc section disposed coaxially therewith 10b , wherein only the radially inner, first friction disc section 10a Part of the actuating mechanism for actuating the control valve 12 is. To realize this carries the radially inner, and a smaller friction surface than the second Reibscheibenabschnitt 10b having, first friction disc section 10a designed as a valve spool valve element 18 which is at an adjusting movement of the first friction disc section 10a relative to the control valve opening 19 is adjusted to the variation of its free cross section.

Zu erkennen ist, dass der erste Reibscheibenabschnitt 10a gegen eine erste (Rückstell-)Federkraft einer ersten Rückstellfeder 20 verstellbar angeordnet ist, mit der der erste Reibscheibenabschnitt 10a beabstandet von der Primärscheibe 15 an der Antriebswelle 3 festgelegt ist, während der zweite Reibscheibenabschnitt 10b analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 über eine hier als zweite Rückstellfeder 21 bezeichnete Feder an der Primärscheibe 15 festgelegt ist.It can be seen that the first friction disk section 10a against a first (return) spring force of a first return spring 20 is adjustably arranged, with which the first friction disc section 10a spaced from the primary pulley 15 on the drive shaft 3 is set while the second friction disc section 10b analogous to the embodiment according to 1 over here as a second return spring 21 designated spring on the primary pulley 15 is fixed.

Wird die Spulenanordnung 9 des elektromagnetischen Akutators 8, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zum Verstellen beider Reibscheibenabschnitte 10a, 10b vorgesehen ist, mit einer ersten effektiven elektrischen Spannung aus einem ersten (geringeren) elektrischen Spannungsbereich bestromt, bewegt sich nur der erste Reibscheibenabschnitt 10a relativ zu dem Reibpartner 17 (Rotor), der ein gemeinsamer Reibpartner für beide Reibscheibenabschnitte 10a, 10b ist. Bei dieser Relativbewegung verstellt sich der erste Reibscheibenabschnitt 10a gleichzeitig relativ zu dem dann noch feststehenden zweiten Reibscheibenabschnitt 10b, was in erster Linie darauf zurückzuführen ist, dass die von der ersten Rückstellfeder 20 bereitgestellte erste Federkraft (Rückstellfederkraft) geringer ist als eine von der zweiten Rückstellfeder 21 bereitgestellte Rückstellfederkraft. Wird ein effektiver Spannungsschwellwert überschritten und die Spulenanordnung 9 über die Steuereinheit 7 mit einer zweiten effektiven elektrischen Spannung beaufschlagt, die höher ist als eine Spannung aus dem vorgenannten ersten Spannungsbereich bewegt sich auch der zweite Reibscheibenabschnitt 10b axial in Richtung auf den Reibpartner 17 zu.Will the coil assembly 9 of the electromagnetic actuator 8th in the embodiment shown for adjusting both Reibscheibenabschnitte 10a . 10b is provided, energized with a first effective electrical voltage from a first (lower) electric voltage range, moves only the first friction disc section 10a relative to the friction partner 17 (Rotor), which is a common friction partner for both friction disc sections 10a . 10b is. In this relative movement, the first friction disc section adjusted 10a at the same time relative to the then still stationary second friction disc section 10b , which is primarily due to that of the first return spring 20 provided first spring force (return spring force) is less than one of the second return spring 21 provided return spring force. If an effective voltage threshold is exceeded and the coil arrangement 9 via the control unit 7 applied to a second effective electrical voltage, which is higher than a voltage from the aforementioned first voltage range, and the second friction disc moves 10b axially in the direction of the friction partner 17 to.

Der magnetische Fluss 22 bei Bestromung der Spulenanordnung 9 ist strichliert dargestellt.The magnetic flux 22 when energizing the coil assembly 9 is shown by dashed lines.

Zu erkennen ist, dass dieser immer durch beide Reibscheibenabschnitte 10a, 10b verläuft und zwischen diesen und dem Reibpartner 17 axial hin und her „springt”, d. h.. mehrfach durchflutet wird, aufgrund von entsprechenden magnetischen Trennungen 23. Grundsätzlich ist es möglich, wie in 2 gezeigt, die Reibscheibenabschnitte 10av, 10b mechanisch nicht zu koppeln. Es ist jedoch bevorzugt, eine Kaskadierung zu realisieren, wie dies beispielhaft in 3 gezeigt ist.It can be seen that this is always through both friction disc sections 10a . 10b runs and between these and the friction partner 17 axially back and forth "jumps", ie. flooded several times, due to corresponding magnetic separations 23 , Basically it is possible, as in 2 shown, the Reibscheibenabschnitte 10AV . 10b mechanically not to be coupled. However, it is preferred to realize a cascading, as exemplified in 3 is shown.

Hier ist ausschnittsweise der erste Reibscheibenabschnitt 10a und radial benachbart hierzu der zweite Reibscheibenabschnitt 10b dargestellt. Zu erkennen ist, dass sich die Reibscheibenabschnitte 10a, 10b in radialer Richtung überlappen, dass also der zweite Reibscheibenabschnitt 10b einen Axialanschlag 24 für den ersten Reibscheibenabschnitt 10a aufweist, um die Verstellbewegung des Reibscheibenabschnittes 10a relativ zum zweiten Reibscheibenabschnitt 10b bei einer Bestromung der Spulenanordnung 9 mit einer ersten Spannung aus einem ersten Spannungsbereich zu begrenzen. Hierdurch wird eine Weiterbewegung in Richtung Reibpartner 17 vermieden, solange nicht eine einen Schwellwert überschreitende zweite effektive Spannung anliegt, bei der sich auch der zweite Reibscheibenabschnitt 10b in Richtung auf den Reibpartner 17 bewegt, dann gemeinsam mit dem Reibscheibenabschnitt 10a, so dass diese gemeinsam zur Anlage an dem Reibpartner 17 kommen können.Here is a partial view of the first Reibscheibenabschnitt 10a and radially adjacent thereto, the second friction disc portion 10b shown. It can be seen that the Reibscheibenabschnitte 10a . 10b overlap in the radial direction, that is, the second friction disc section 10b an axial stop 24 for the first friction disc section 10a has, to the adjustment of the Reibscheibenabschnittes 10a relative to the second friction disc section 10b at a current supply of the coil assembly 9 to limit with a first voltage from a first voltage range. As a result, a further movement in the direction of friction partner 17 avoided as long as there is not a threshold exceeding second effective voltage applied, in which also the second friction disc section 10b towards the friction partner 17 moved, then together with the friction disc section 10a so that these together to attach to the friction partner 17 can come.

Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in 3 sowie in den im Folgenden beschriebenen 4a bis 4c nicht das Ventilelement zum Öffnen und Schließen der Steuerventilöffnung des Steuerventils gezeigt. Das Ventilelement ist an dem ersten Reibscheibenabschnitt 10a festgelegt.For clarity, is in 3 as well as in the following 4a to 4c not shown the valve element for opening and closing the control valve opening of the control valve. The valve element is on the first friction disc section 10a established.

In 4a ist ein Betriebszustand der nur ausschnittsweise dargestellten Kupplungsanordnung 1 gezeigt, bei dem die nicht dargestellte elektrische Spulenanordnung 9 des elektromagnetischen Aktuators 8 mit einer vergleichsweisen geringen Spannung beaufschlagt ist. Folglich wird der erste Reibscheibenabschnitt 10a nicht oder vergleichsweise gering angezogen in Richtung Reibpartner 17, so dass ein vergleichsweise großer Abstand zwischen den sich radial überlappenden Reibscheibenabschnitten 10a, 10b gegeben ist.In 4a is an operating state of only partially shown coupling arrangement 1 shown, in which the electrical coil arrangement, not shown 9 of the electromagnetic actuator 8th is subjected to a comparatively low voltage. Consequently, the first friction disc portion 10a not or comparatively low in the direction of friction partners 17 , so that a comparatively large distance between the radially overlapping Reibscheibenabschnitten 10a . 10b given is.

In dem in 4b gezeigten Betriebszustand ist die Bestromung der Spulenanordnung 9 so gewählt, dass der erste Reibscheibenabschnitt 10a zur Anlage am Axialanschlag 24 des zweiten Reibscheibenabschnittes 10b kommt, welcher sich selbst noch nicht oder ggf. nur geringfügig axial verstellt hat.In the in 4b shown operating state is the energization of the coil assembly 9 chosen so that the first friction disc section 10a for contact with the axial stop 24 the second friction disc section 10b comes, which itself has not or possibly only slightly adjusted axially.

Bei Überschreiten einer Schwellspannung, die größer ist als eine Spannung aus einem ersten Spannungsbereich wird der zweite Reibscheibenabschnitt 10b, wie in 4c gezeigt ist sowie der erste Reibscheibenabschnitt 10a zum Schließen der Reibscheibenkupplung und durch 1:1 Drehmomentdurchschaltung auf den Reibpartner 17 bewegt.When a threshold voltage which is greater than a voltage from a first voltage range is exceeded, the second friction disk portion 10b , as in 4c is shown as well as the first friction disc section 10a to close the friction disc clutch and by 1: 1 torque switching to the friction partner 17 emotional.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kupplungsanordnungclutch assembly
22
Primärseiteprimary
33
Antriebswelledrive shaft
44
Sekundärseitesecondary side
55
Reibscheibenkupplungfriction disc clutch
66
FlüssigkeitsreibungskupplungFluid friction clutch
77
Steuereinheitcontrol unit
88th
elektromagnetischer Aktuatorelectromagnetic actuator
99
Spulenanordnungcoil assembly
1010
Reibscheibefriction
10a10a
erster Reibscheibenabschnittfirst friction disc section
10b10b
zweiter Reibscheinabschnittsecond friction section
1111
Drehachseaxis of rotation
1212
Steuerventilcontrol valve
1313
ScherfluidreservoirShear fluid reservoir
1414
Scherspaltshear gap
1515
Primärscheibeprimary disc
1616
RückstellfederReturn spring
1717
Reibpartner (Rotor)Friction partner (rotor)
1818
Ventilelementvalve element
1919
SteuerventilöffnungControl valve opening
2020
erste Rückstellfederfirst return spring
2121
zweite Rückstellfedersecond return spring
2222
magnetischer Flussmagnetic river
2323
magnetische Trennungmagnetic separation
2424
Axialanschlagaxial stop

Claims (15)

Kupplungsanordnung (1) umfassend eine Flüssigkeitsreibungskupplung (6) und eine Reibscheibenkupplung (5) zum Übertragen eines Antriebsmomentes von einer antriebsmotorseitigen Primärseite (2) auf eine nebenaggregatseitige Sekundärseite (4), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung (6) ein einen Betätigungsmechanismus sowie ein eine Scherfluidreservoir (13) fluidleitend mit einem Scherspalt (14) verbindende Steuerventilöffnung (19) aufweisendes Steuerventil (12) zur Variation eines Scherfluidstandes in dem Scherspalt (14) zum Einstellen eines Schlupfes aufweist und wobei die Reibscheibenkupplung (5) eine mittels eines elektromagnetischen Aktuators (8) relativ zu einem Reibpartner (17) verstellbare Reibscheibe (10) aufweist, und wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung (6) durch Schließen der Reibscheibenkupplung (5) überbrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (10) Bestandteil des Betätigungsmechanismus ist und das Steuerventil (12) durch Verstellen der Reibscheibe (10) relativ zu dem Reibpartner (17) betätigbar ist.Coupling arrangement ( 1 ) comprising a fluid friction clutch ( 6 ) and a friction disc clutch ( 5 ) for transmitting a drive torque from a drive motor side primary side ( 2 ) on a Nebenaggregatseitige secondary side ( 4 ), in particular in a motor vehicle, wherein the fluid friction clutch ( 6 ) an actuating mechanism and a shear fluid reservoir ( 13 ) fluid-conducting with a shear gap ( 14 ) connecting control valve opening ( 19 ) having control valve ( 12 ) for varying a shear fluid level in the Shearing gap ( 14 ) for adjusting a slip and wherein the friction disc clutch ( 5 ) one by means of an electromagnetic actuator ( 8th ) relative to a friction partner ( 17 ) adjustable friction disc ( 10 ), and wherein the fluid friction clutch ( 6 ) by closing the friction disc clutch ( 5 ) is bridgeable, characterized in that the friction disc ( 10 ) Is part of the actuating mechanism and the control valve ( 12 ) by adjusting the friction disc ( 10 ) relative to the friction partner ( 17 ) is operable. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein relativ zu der, bevorzugt axial von der Reibscheibe (10) beabstandeten, Steuerventilöffnung (19) zur Einstellung von deren freiem Strömungsquerschnitt verstellbares Ventilelement (18) des Betätigungsmechanismus an der Reibscheibe (10) mittelbar oder unmittelbar fixiert oder von dieser gebildet ist, so dass eine axiale Verstellbewegung der Reibscheibe (10) eine Verstellbewegung des Ventilelementes (18) bewirkt.Coupling arrangement according to claim 1, characterized in that a relative to the, preferably axially of the friction disc ( 10 ) spaced, control valve opening ( 19 ) for adjusting the free flow cross-section adjustable valve element ( 18 ) of the actuating mechanism on the friction disc ( 10 ) is indirectly or directly fixed or formed by this, so that an axial adjustment movement of the friction disc ( 10 ) an adjusting movement of the valve element ( 18 ) causes. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventilöffnung (19) in einer sich in axialer Richtung parallel zu einer Drehachse (11) der Kupplungsanordnung (1) oder unter einem Winkel zwischen 1° und 30° zur Drehachse (11) erstreckenden Reservoirwand vorgesehen ist, wobei sich eine Öffnungslängsachse senkrecht zur Drehachse (11) oder unter einem Winkel zwischen 1° und 30° zu dieser erstreckt.Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve opening ( 19 ) in an axial direction parallel to a rotation axis ( 11 ) of the coupling arrangement ( 1 ) or at an angle between 1 ° and 30 ° to the axis of rotation ( 11 ) extending reservoir wall is provided, wherein an opening longitudinal axis perpendicular to the axis of rotation ( 11 ) or at an angle between 1 ° and 30 ° to this extends. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (10) einen ersten, vorzugsweise als Ringscheibe ausgebildeten, Reibscheibenabschnitt (10a) und einen, vorzugsweise radial benachbart hierzu angeordneten, bevorzugt als Ringscheibe ausgebildeten, zweiten Reibscheibenabschnitt (10b) aufweist, und dass der erste, vorzugsweise radial innere, Reibscheibenabschnitt (10a), der Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil (12) ist, relativ zu dem zweiten Reibscheibenabschnitt (10b) verstellbar ist.Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the friction disc ( 10 ) a first, preferably designed as an annular disc, Reibscheibenabschnitt ( 10a ) and one, preferably radially adjacent thereto arranged, preferably designed as an annular disc, the second friction disc section ( 10b ), and that the first, preferably radially inner, Reibscheibenabschnitt ( 10a ), which is part of the actuating mechanism for the control valve ( 12 ) is, relative to the second friction disc section ( 10b ) is adjustable. Kupplungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Reibscheibenabschnitt (10a, 10b) bei geschlossener Reibscheibenkupplung gemeinsam an dem, insbesondere gemeinsamen, Reibpartner (17) reibschlüssig anliegen.Coupling arrangement according to claim 4, characterized in that the first and the second friction disc section ( 10a . 10b ) with closed friction disc clutch together on the, in particular common, friction partner ( 17 ) abut frictionally. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibscheibenabschnitt (10a) entgegen einer ersten Federkraft und der zweite Reibscheibenabschnitt (10b) entgegen einer zweiten Federkraft, die größer ist als die erste Federkraft durch Bestromen des elektromagnetischen Aktuators (8) axial verstellbar sind.Coupling arrangement according to one of claims 4 or 5, characterized in that the first friction disc section ( 10a ) against a first spring force and the second friction disc section ( 10b ) against a second spring force which is greater than the first spring force by energizing the electromagnetic actuator ( 8th ) are axially adjustable. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reibscheibenabschnitt (10b) einen Axialanschlag (24) für den ersten Reibscheibenabschnitt (10a) zur Begrenzung einer Verstellbewegung des ersten Reibscheibenabschnittes (10a) relativ zu dem zweiten Reibscheibenabschnitt (10b) aufweist.Coupling arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the second friction disc section ( 10b ) an axial stop ( 24 ) for the first friction disc section ( 10a ) for limiting an adjustment movement of the first friction disc section ( 10a ) relative to the second friction disc section ( 10b ) having. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibfläche des ersten Reibscheibenabschnittes (10a) bei unbestromtem elektromagntischen Aktuator (8) axial weiter von dem Reibpartner (17) beabstandet ist als eine Reibfläche des zweiten Reibscheibenabschnittes (10b).Coupling arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized in that a friction surface of the first Reibscheibenabschnittes ( 10a ) in the case of a de-energized electromagetic actuator ( 8th ) axially further from the friction partner ( 17 ) is spaced as a friction surface of the second friction disc portion ( 10b ). Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibscheibenabschnitt (10a) und der zweite Reibscheibenabschnitt (10b) durch Bestromen eines gemeinsamen elektromagnetischen Aktuators (8) axial verstellbar sind, oder dass separate elektromagnetische Aktuatoren zum Verstellen der Reibscheibenabschnitte (10a, 10b) vorgesehen sind.Coupling arrangement according to one of claims 4 to 8, characterized in that the first friction disc section ( 10a ) and the second friction disc section ( 10b ) by energizing a common electromagnetic actuator ( 8th ) are axially adjustable, or that separate electromagnetic actuators for adjusting the Reibscheibenabschnitte ( 10a . 10b ) are provided. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (7) vorgesehen ist, mit der elektromagnetische Aktuator (8) zum Betätigen des Steuerventils (12) mit mindestens einer effektiven elektrischen Spannung aus einem ersten Spannungsbereich, vorzugsweise zur Einstellung unterschiedlicher Steuerventilöffnungsquerschnitte mit unterschiedlichen effektiven elektrischen Spannungen aus dem ersten Spannungsbereich und zum Schließen der Reibscheibenkupplung (5) zum Überbrücken der Flüssigkeitsreibungskupplung (6) mit einer außerhalb des ersten Spannungsbereichs liegenden, bevorzugt höheren, effektiven zweiten elektrischen Spannung ansteuerbar ist.Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit ( 7 ) is provided with the electromagnetic actuator ( 8th ) for actuating the control valve ( 12 ) with at least one effective electrical voltage from a first voltage range, preferably for setting different control valve opening cross-sections with different effective electrical voltages from the first voltage range and for closing the friction disc clutch ( 5 ) for bridging the fluid friction clutch ( 6 ) is controllable with a preferably higher, effective second electrical voltage lying outside the first voltage range. Kupplungsanordnung nach Anspruch 10 soweit rückbezogen auf einen der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung aus dem ersten Spannungsbereich ausschließlich der erste Reibscheibenabschnitt (10a) axial verstellbar ist und dass bei Anlegen der zweiten Spannung der erste und der zweite Reibscheibenabschnitt (10a, 10b) gemeinsam relativ zu dem Reibpartner (17) verstellbar sind.Coupling arrangement according to Claim 10 as far as referring back to one of Claims 4 to 9, characterized in that, when an electrical voltage is applied from the first voltage range, only the first friction disk section ( 10a ) is axially adjustable and that upon application of the second voltage of the first and the second Reibscheibenabschnitt ( 10a . 10b ) together relative to the friction partner ( 17 ) are adjustable. Verfahren zum Betreiben einer Kupplungsanordnung (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Flüssigkeitsreibungskupplung (6) und eine Reibscheibenkupplung (5) zum Übertragen eines Antriebsmomentes von einer antriebsmotorseitigen Primärseite (2) auf eine nebenaggregatseitige Sekundärseite (4), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung (6) ein einen Betätigungsmechanismus sowie eine ein Scherfluidreservoir (13) fluidleitend mit einem Scherspalt (14) verbindende Steuerventilöffnung (19) aufweisendes Steuerventil (12) zur Variation eines Scherfluidstandes in dem Scherspalt (14) zum Einstellen eines Schlupfes aufweist und wobei die Reibscheibenkupplung (5) eine Reibscheibe (10) aufweist, die relativ zu einem Reibpartner (17) mittels einer elektromagnetisch erzeugten Verstellkraft verstellt wird und wobei die Flüssigkeitsreibungskupplung (6) durch Schließen der Reibscheibenkupplung (5) überbrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (10) Bestandteil des Betätigungsmechanismus ist und das Steuerventil (12) durch Verstellen der Reibscheibe (10) relativ zu dem Reibpartner (17) betätigt wird.Method for operating a clutch arrangement ( 1 ), in particular according to one of the preceding claims, comprising a fluid friction clutch ( 6 ) and a friction disc clutch ( 5 ) for transmitting a drive torque from a drive motor side primary side ( 2 ) on a secondary side secondary side ( 4 ), in particular in a motor vehicle, wherein the fluid friction clutch ( 6 ) an actuating mechanism and a shear fluid reservoir ( 13 ) fluid-conducting with a shear gap ( 14 ) connecting control valve opening ( 19 ) having control valve ( 12 ) for varying a shear fluid level in the shear gap ( 14 ) for adjusting a slip and wherein the friction disc clutch ( 5 ) a friction disc ( 10 ), which relative to a friction partner ( 17 ) is adjusted by means of an electromagnetically generated adjusting force and wherein the fluid friction clutch ( 6 ) by closing the friction disc clutch ( 5 ) is bridged, characterized in that the friction disc ( 10 ) Is part of the actuating mechanism and the control valve ( 12 ) by adjusting the friction disc ( 10 ) relative to the friction partner ( 17 ) is pressed. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (10) einen ersten, vorzugsweise als Ringscheibe ausgebildeten, Reibscheibenabschnitt (10a) und einen, vorzugsweise radial benachbart hierzu angeordneten, bevorzugt als Ringscheibe ausgebildeten, zweiten Reibscheibenabschnitt (10b) aufweist, und dass der erste, vorzugsweise radial innere, Reibscheibenabschnitt (10a), der Bestandteil des Betätigungsmechanismus für das Steuerventil (12) ist, zum Betätigen des Steuerventils (12) relativ zu dem zweiten Reibscheibenabschnitt (10b) verstellt wird.A method according to claim 12, characterized in that the friction disc ( 10 ) a first, preferably designed as an annular disc, Reibscheibenabschnitt ( 10a ) and one, preferably radially adjacent thereto arranged, preferably designed as an annular disc, the second friction disc section ( 10b ), and that the first, preferably radially inner, Reibscheibenabschnitt ( 10a ), which is part of the actuating mechanism for the control valve ( 12 ) is, for actuating the control valve ( 12 ) relative to the second friction disc section ( 10b ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine effektive elektrische Spannung aus einem ersten Spannungsbereich an einen gemeinsamen elektromagnetischen Aktuator (8) angelegt und dadurch ausschließlich der erste Reibscheibenabschnitt (10a) verstellt und dadurch der freie Strömungsquerschnitt der Steuerventilöffnung des Steuerventils (12) variiert wird und dass eine, vorzugsweise höhere, zweite elektrische Spannung an den Aktuator (8) angelegt und dadurch der erste und der zweite Reibscheibenabschnitt (10a, 10b) zum Schließen der Reibscheibenkupplung (5) gemeinsam gegen den, vorzugsweise gemeinsamen, Reibpartner (17) verstellt werden.A method according to claim 13, characterized in that an effective electrical voltage from a first voltage range to a common electromagnetic actuator ( 8th ) and thereby only the first friction disc section ( 10a ) and thereby the free flow cross-section of the control valve opening of the control valve ( 12 ) is varied and that a, preferably higher, second electrical voltage to the actuator ( 8th ) and thereby the first and the second friction disc section ( 10a . 10b ) for closing the friction disc clutch ( 5 ) together against the, preferably common, friction partner ( 17 ) are adjusted. Antriebsstrang mit einem primärseitigen Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, und einem sekundärseitigen Nebenaggregat, insbesondere einem Lüfterrad, wobei der Antriebsstrang zum Übertragen eines Drehmomentes von dem Antriebsmotor, bevorzugt einer vom Antriebsmotor angetriebenen Antriebswelle, auf das Nebenaggregat eine Kupplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.Drive train with a primary-side drive motor, in particular an internal combustion engine, and a secondary-side auxiliary unit, in particular a fan, wherein the drive train for transmitting a torque from the drive motor, preferably a drive shaft driven by the drive motor, on the accessory a clutch assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 11.
DE102014116627.2A 2014-11-13 2014-11-13 Coupling arrangement and operating method Expired - Fee Related DE102014116627B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014116627.2A DE102014116627B3 (en) 2014-11-13 2014-11-13 Coupling arrangement and operating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014116627.2A DE102014116627B3 (en) 2014-11-13 2014-11-13 Coupling arrangement and operating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014116627B3 true DE102014116627B3 (en) 2016-03-17

Family

ID=55406308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014116627.2A Expired - Fee Related DE102014116627B3 (en) 2014-11-13 2014-11-13 Coupling arrangement and operating method

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014116627B3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109538651A (en) * 2017-09-21 2019-03-29 博格华纳路德维希堡有限公司 Fluid friction formula clutch

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305491A (en) * 1980-03-17 1981-12-15 Eaton Corporation Remote sensing fan drive
DE3203143C2 (en) * 1982-01-30 1988-06-01 Karl-Heinz 7990 Friedrichshafen De Linnig
EP0317703A2 (en) * 1987-11-21 1989-05-31 Karl-Heinz Linnig Electromagnetically-actuated friction disc clutch
DE4207710A1 (en) * 1992-03-11 1993-09-16 Linnig Karl Heinz Electromagnetically operated friction disc coupling esp. for driving fan wheel in IC engine - rotates wheel with direct rpm of driving pulley across first electromagnetic friction disc coupling and with two different windmilling rpms
EP1248007B1 (en) * 2001-04-06 2004-01-14 BorgWarner Inc. Viscous coupling
DE10232138A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-22 Behr Gmbh & Co. Device for driving a coolant pump
DE69911479T2 (en) * 1998-02-04 2004-07-15 Borgwarner Inc., Auburn Hills Fluid friction clutch with improved valve arrangement
WO2012156264A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Kendrion Linnig Gmbh Clutch arrangement and actuation method
WO2013135457A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Kendrion Linnig Gmbh Combined friction disc/liquid friction coupling
DE102013102716A1 (en) * 2013-03-18 2014-09-18 Kendrion Linnig Gmbh Friction disc clutch and operating procedures

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305491A (en) * 1980-03-17 1981-12-15 Eaton Corporation Remote sensing fan drive
DE3203143C2 (en) * 1982-01-30 1988-06-01 Karl-Heinz 7990 Friedrichshafen De Linnig
EP0317703A2 (en) * 1987-11-21 1989-05-31 Karl-Heinz Linnig Electromagnetically-actuated friction disc clutch
DE4207710A1 (en) * 1992-03-11 1993-09-16 Linnig Karl Heinz Electromagnetically operated friction disc coupling esp. for driving fan wheel in IC engine - rotates wheel with direct rpm of driving pulley across first electromagnetic friction disc coupling and with two different windmilling rpms
DE69911479T2 (en) * 1998-02-04 2004-07-15 Borgwarner Inc., Auburn Hills Fluid friction clutch with improved valve arrangement
EP1248007B1 (en) * 2001-04-06 2004-01-14 BorgWarner Inc. Viscous coupling
DE10232138A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-22 Behr Gmbh & Co. Device for driving a coolant pump
WO2012156264A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Kendrion Linnig Gmbh Clutch arrangement and actuation method
WO2013135457A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Kendrion Linnig Gmbh Combined friction disc/liquid friction coupling
DE102013102716A1 (en) * 2013-03-18 2014-09-18 Kendrion Linnig Gmbh Friction disc clutch and operating procedures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109538651A (en) * 2017-09-21 2019-03-29 博格华纳路德维希堡有限公司 Fluid friction formula clutch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011050366B3 (en) Coupling arrangement and control method
EP2738411B1 (en) Combined friction disc and fluid friction coupling
EP3198160B1 (en) Connecting clutch for a hybrid drive train having a torque sensor
DE102012223430A1 (en) Electromagnetic actuator
EP1566526A2 (en) Adjustable drive for motor vehicule
DE102010024585A1 (en) magnetic valve
DE102013205174A1 (en) Connection device and method for actuating such a connection device
WO2016001254A1 (en) Electromagnetic camshaft adjuster
EP1256738A2 (en) Viscous coupling
DE102014116627B3 (en) Coupling arrangement and operating method
DE102007014831A1 (en) Clutch i.e. double clutch, actuator, has supporting device provided with abrading part, where abrading part is adjacent to ball ramp mechanisms in mode supporting switching from position into another position
DE102008032008A1 (en) Device for damping vibrations
EP2191156B1 (en) Electrically actuated clutch device
WO2017097516A1 (en) Positively locking clutch having a restoring element
DE102007059054A1 (en) Electromagnetic control device for use as electromagnetically operated pneumatic or hydraulic valve, has armature unit non-detachably connected with stationary magnetically retaining ring with valve closing element over spring element
EP0562226B1 (en) Magnetically controlled viscous fluid coupling
DE102011012020B4 (en) Camshaft with camshaft adjuster
DE102011050359A1 (en) Coupling arrangement for transferring drive torque from drive shaft to fan wheel for internal combustion engine cooling system of motor vehicle, has liquid friction clutch transmitting drive torque from drive shaft to output element
DE2307551C3 (en) Electromagnetically operated tooth clutch
DE102014118692B4 (en) Coupling arrangement and operating method
WO2016026690A1 (en) Solenoid valve
EP3134657B1 (en) Mounting-optimized friction clutch having lever spring pin subsections that are force-locked or bonded with one another
DE102010042329A1 (en) Locking device for shaft of harmonic drive utilized in electrical power-assisted steering system of motor car for overriding steering angle with rotation angle of servomotor, has damping units arranged at armature and/or locking element
EP3760892B1 (en) Multiple disc brake for vehicle drive unit
DE202016101267U1 (en) Rotor for accessory drive coupling and accessory drive coupling

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee