DE102015214266A1 - Arrangement for reducing tensioning moments in jaw clutches of a torque transmission device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) für einen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einer zwei formschlüssig miteinander verbindbare Kupplungselemente (4, 5) aufweisenden Trennkupplung (3), sowie einer in Bezug auf den Drehmomentfluss in Parallelschaltung zu der Trennkupplung (3) angeordneten, zwei über mehrere Freilaufsperrkörper (6) zusammenwirkende Drehteile (7, 8) aufweisenden Freilaufeinheit (9), wobei ein erstes Kupplungselement (4) rotatorisch mit einem ersten Drehteil (7) und ein zweites Kupplungselement (5) rotatorisch mit einem zweiten Drehteil (8) verbunden ist, wobei zumindest eines der beiden Kupplungselemente (4, 5) eine Verspannungslöseinrichtung (10) aufweist, die derart beschaffen sowie angeordnet ist, dass sie einem das erste Kupplungselement (4) relativ zu dem zweiten Kupplungselement (5) in einer eingekuppelten Stellung der Trennkupplung (3) verspannenden Vorspannmoment entgegenwirkt; sowie einen Antriebsstrang (2) für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Drehmomentübertragungsvorrichtung (1).The invention relates to a torque transmission device (1) for a drive train (2) of a motor vehicle, comprising a separating clutch (3) having two positive locking coupling elements (4, 5), and one in relation to the torque flow in parallel with the separating clutch (3). a first coupling element (4) rotatory with a first rotary part (7) and a second coupling element (5) rotatory with a second rotary part (2) arranged on a plurality of freewheel locking body (6) cooperating rotary parts (7, 8) 8), wherein at least one of the two coupling elements (4, 5) has a Verspannlöseinrichtung (10), which is arranged and arranged such that they one of the first coupling element (4) relative to the second coupling element (5) coupled in one Position of the separating clutch (3) counteracts biasing biasing torque; and a drive train (2) for a motor vehicle with such a torque transmission device (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (auch als hybride Drehmomentübertragungsvorrichtung/Hybridmodul bezeichnet) für einen (vorzugsweise hybriden) Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, etwa eines Lkws, Pkws, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit einer zwei formschlüssig miteinander verbindbare Kupplungselemente aufweisenden Trennkupplung, sowie einer in Bezug auf den Drehmomentfluss/Momentenfluss/Kraftfluss in Parallelschaltung zu der Trennkupplung angeordneten, zwei über mehrere Freilaufsperrkörper zusammenwirkende Drehteile aufweisenden Freilaufeinheit, wobei ein erstes Kupplungselement (der Trennkupplung) rotatorisch (dauerhaft) mit einem ersten Drehteil (der Freilaufeinheit) und ein zweites Kupplungselement (der Trennkupplung) rotatorisch (dauerhaft) mit einem zweiten Drehteil (der Freilaufeinheit) verbunden, nämlich unmittelbar oder mittelbar drehbeweglich, verbunden ist. The invention relates to a torque transmission device (also referred to as a hybrid torque transmission device / hybrid module) for a (preferably hybrid) powertrain of a motor vehicle, such as a truck, car, bus or agricultural utility vehicle, with a two positively locking interconnectable coupling elements separating clutch, and one with respect to the torque flux / moment flux / power flow arranged in parallel to the separating clutch, two cooperating over several freewheel locking body rotary parts having freewheel unit, wherein a first coupling element (the disconnect clutch) rotationally (permanently) with a first rotary part (the freewheel unit) and a second coupling element (the disconnect clutch) rotationally (permanently) connected to a second rotary part (the freewheel unit), namely directly or indirectly rotatably connected.

Aus dem Stand der Technik sind solche gattungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtungen bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 2014/202068 A2 eine Antriebsstrangtopologie sowie eine Betätigungsvorrichtung hierfür. Insbesondere ist hierin eine Hybrid-Antriebsstrangtopologie mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Transaktionsmaschine sowie einem nachgelagerten Getriebe im Drehmomentenfluss/Drehmomentfluss offenbart, wobei im Drehmomentenfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und der Traktionsmaschine ein Freilauf und zwischen der Traktionsmaschine und dem Getriebe eine Kupplung, insbesondere als Anfahrkupplung, angeordnet ist. From the prior art, such generic torque transmission devices are already well known. For example, the WO 2014/202068 A2 a powertrain topology and an actuator therefor. In particular, herein disclosed is a hybrid powertrain topology including an internal combustion engine and an electric transaction engine and a downstream transmission in the torque flux / torque flux, wherein a freewheel is arranged in the torque flow between the engine and the traction machine and a clutch, in particular as a starting clutch, between the traction engine and the transmission is.

In anderen Worten ausgedrückt, sind somit aus dem Stand der Technik bereits Systeme bekannt, in denen formschlüssig verbindbare Trennkupplungen eingesetzt werden. Aufgrund der Anordnung dieser Trennkupplungen kann es jedoch zu Verspannungen und somit zu hohen Schnittkräften in der jeweiligen formschlüssigen Verbindung der Trennkupplung in der eingekuppelten Stellung kommen. Das Öffnen und Schließen dieser Trennkupplungen benötigt somit u.U. sehr hohe Betätigungskräfte. Insbesondere in allen Anwendungen, in denen ein Freilauf zusammen mit einer solchen Trennkupplung parallel in einem momentübertragenden Ast angeordnet ist, kann es zu Verspannungen des Systems kommen, nämlich wenn die Trennkupplung (etwa Klauenkupplung) geschlossen wird und wenn der Freilauf mit einem Moment vorgespannt ist. Diese Vorspannung bleibt bei geschlossener Trennkupplung fast vollständig in der Verzahnung erhalten und kann zu hohen Betätigungskräften (Öffnungs- und Schließkraft) führen. Dabei hat es sich herausgestellt, dass Abhilfen durch besondere Oberflächenbehandlungen, wie z.B. Beschichtungen (Einfluss auf Reibwert) oder besondere Verzahnungsgeometrien die Betätigungskräfte dieser Trennkupplungen etwas beeinflussen. In vielen Anwendungsfällen reichen diese Maßnahmen jedoch nicht aus, um die Betätigungskräfte auf ein akzeptables Level zu bringen.In other words, systems are already known from the prior art, in which form-locking connectable disconnect couplings are used. Due to the arrangement of these disconnect couplings, however, it can lead to tension and thus high cutting forces in the respective positive connection of the separating clutch in the engaged position. The opening and closing of these disconnect couplings thus may u.U. very high actuating forces. In particular, in all applications in which a freewheel is arranged in parallel with such a disconnect clutch in a moment-transmitting branch, it can lead to tension of the system, namely when the disconnect clutch (such as dog clutch) is closed and when the freewheel is biased with a moment. This bias remains almost completely preserved in the toothing when the disconnect clutch is closed and can lead to high actuation forces (opening and closing force). It has been found that remedies by special surface treatments such. Coatings (influence on coefficient of friction) or special gear geometries influence the actuation forces of these disconnect couplings somewhat. In many applications, however, these measures are not sufficient to bring the operating forces to an acceptable level.

Insbesondere bei bestimmten Betriebszuständen dieser Hybridsysteme/Drehmomentübertragungsvorrichtungen bestehend aus Trennkupplung und Freilauf kann es zur Verspannung der Trennkupplung kommen, wenn diese geschlossen wird. Wenn bspw. der Verbrennungsmotor/die Verbrennungskraftmaschine im Zugbetrieb ist, d.h. das Schnittmoment im Freilauf größer 0 Nm ist, kann je nach Stellung der Verzahnungspartner der Trennkupplung zueinander sowie der Verzahnungsgeometrie der Trennkupplung beim Schließen der Kupplung Schnittmoment im Freilauf abgebaut oder der Freilauf weiter gespannt werden. Im schlechtesten Fall liegt das Schnittmoment in der Trennkupplung, wie einer Klauenkupplung, im Bereich des maximalen Zugmomentes des Verbrennungsmotors bzw. sogar darüber (bei zus. Spannen). Auf den Flanken der Trennkupplung kann dieses Schnittmoment zu hohen Verzahnungskräften und somit (abhängig vom Reibwert) zu hohen Betätigungskräften (mehrere tausend Newton) führen.In particular, in certain operating conditions of these hybrid systems / torque transmitting devices consisting of separating clutch and freewheel it can come to the clamping of the separating clutch when it is closed. For example, if the internal combustion engine / internal combustion engine is in traction, i. the cutting torque in the freewheel is greater than 0 Nm, depending on the position of the teeth of the separating clutch to each other and the toothing geometry of the clutch when closing the clutch cutting torque freewheeling reduced or the freewheel can be stretched further. In the worst case, the cutting torque in the separating clutch, such as a dog clutch, in the range of the maximum tensile torque of the internal combustion engine or even above (with additional margins). On the flanks of the separating clutch, this cutting torque can lead to high gear forces and thus (depending on the coefficient of friction) to high actuating forces (several thousand Newtons).

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, in der die Schnittmomente im System reduziert werden sollen, sodass die maximalen Betätigungskräfte zum Öffnen und Schließen der Trennkupplung möglichst gering ausfallen oder gar reduziert werden. Dabei soll möglichst wenig Bewegungsenergie zur Betätigung der Kupplung benötigt werden.It is therefore an object of the present invention to overcome these disadvantages known from the prior art and in particular to provide a torque transmission device in which the cutting moments in the system are to be reduced, so that the maximum actuating forces for opening and closing the separating clutch as low as possible fail or even reduced. As little kinetic energy as possible is required to operate the clutch.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eines der beiden Kupplungselemente eine Verspannungslöseinrichtung aufweist, die derart beschaffen sowie angeordnet ist, dass sie einem das erste Kupplungselement relativ zu dem zweiten Kupplungselement in einer eingekuppelten Stellung der Trennkupplung verspannenden Vorspannmoment entgegenwirkt.This is inventively achieved in that at least one of the two coupling elements comprises a Verspannungslöseinrichtung, which is arranged and arranged such that it counteracts a biasing the first coupling element relative to the second coupling element in a coupled position of the separating clutch biasing moment.

Durch diese Verspannungslöseinrichtung wird ein Zusatzelement im System aus Freilauf und Trennkupplung geschaffen, das zum einen die Schnittmomente im Freilauf weitestgehend abbaut sowie ein etwaiges, zusätzliches Verspannmoment (weiteres Verspannen des Systems beim Schließen der Trennkupplung) möglichst gering hält. Dadurch kann die Trennkupplung im Betrieb mit deutlich geringeren Betätigungskräften wieder geöffnet werden, wodurch sowohl die Langlebigkeit der Kupplungselemente der Trennkupplung, als auch des Freilaufs deutlich verbessert werden. By this Verspannungslöseinrichtung an additional element in the system of freewheel and clutch is created, which largely reduces the cutting torques in the freewheel and any, additional Verspannmoment (further distortion of the system when closing the clutch) keeps as low as possible. As a result, the separating clutch can be reopened in operation with significantly lower actuating forces, which both the longevity of Clutch elements of the clutch, as well as the freewheel can be significantly improved.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert. Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen Hybridantriebsstrang ausgestaltet ist/Bestandteil eines hybriden Antriebsstranges ist. Denn gerade in diesem Einsatzbereich ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung besonders effektiv wirkend. It is particularly advantageous if the torque transmission device is configured for a hybrid drive train / is part of a hybrid drive train. For it is precisely in this application, the torque transmission device is particularly effective.

Die beiden Kupplungselemente sind weiterhin bevorzugt derart relativ zueinander verschiebbar gelagert, dass sie in einer eingekuppelten Stellung der Trennkupplung zur drehfesten Verbindung formschlüssig miteinander verbunden sind/formschlüssig ineinander greifen und in einer ausgekuppelten Stellung der Trennkupplung frei relativ zueinander bewegbar/außer formschlüssigen Kontakt miteinander angeordnet sind.The two coupling elements are further preferably such relative to each other slidably mounted, that they are positively connected to each other in a coupled position of the separating clutch for non-rotatable connection / positively engage and are arranged in a disengaged position of the separating clutch freely relative to each other movable / out of positive contact with each other.

Ist zudem die Verspannungslöseinrichtung in einem der beiden Kupplungselemente, etwa dem ersten Kupplungselement oder dem zweiten Kupplungselement, oder in beiden Kupplungselementen integriert, ist diese auch besonders platzsparend angeordnet. In addition, if the Verspannungslöseinrichtung integrated in one of the two coupling elements, such as the first coupling element or the second coupling element, or in both coupling elements, this is also arranged to save space.

Ist die Trennkupplung weiterhin als eine Klauen- oder weiter bevorzugt als eine Klinkenkupplung ausgebildet/ausgestaltet, können mit der Trennkupplung besonders hohe Antriebskräfte übertragen werden.If the separating clutch continues to be designed / configured as a claw or more preferably as a pawl clutch, particularly high driving forces can be transmitted with the separating clutch.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die Verspannungslöseinrichtung eine Torsionsfedereinheit aufweist, die in zumindest einer ersten Relativdrehrichtung des zweiten Kupplungselementes relativ zu dem ersten Kupplungselement elastisch vorspannbar ist. Dadurch kann die für das Lösen der Verspannung/für die Reduktion der Vorspannkraft/des Vorspannmoments eine relativ einfach aufgebaute Federeinheit verwendet werden. It is also expedient if the Verspannlöseinrichtung comprises a torsion spring unit which is elastically biased in at least a first relative rotational direction of the second coupling element relative to the first coupling element. As a result, a relatively simple spring unit can be used for releasing the tension / for the reduction of the prestressing force / the prestressing torque.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Torsionsfedereinheit ein in der ersten Relativdrehrichtung elastisch vorspannbares Federelement aufweist, das zwei Teilscheibenabschnitte des ersten und/oder des zweiten Kupplungselementes federelastisch miteinander verbindet. Dadurch wird der Aufbau der Verspannungslöseinrichtung weiter vereinfacht. In this context, it is particularly advantageous if the torsion spring unit has a resiliently prestressable in the first direction of relative rotation spring element which connects two partial disc sections of the first and / or the second coupling element resiliently together. As a result, the structure of the Verspannlöseinrichtung is further simplified.

Ist die Torsionsfedereinheit zudem innerhalb eines Freiwinkelbereiches in der ersten Relativdrehrichtung komprimierbar, wobei der Freiwinkelbereich größer als ein maximaler Entsperrwinkelbereich der Freilaufeinheit ist, innerhalb welchem Entsperrwinkelbereich die Drehteile zum Umschalten zwischen einer Entsperr- und einer/in eine Sperrstellung der Freilaufeinheit zu verschwenken sind, ist gewährleistet, dass unabhängig von dem Drehzustand der Freilaufeinheit die Trennkupplung stets sicher geöffnet werden kann.If the torsion spring unit is also compressible within a clearance angle range in the first relative direction of rotation, the clearance angle range being greater than a maximum unlocking angle range of the freewheel unit, within which unlocking angle range the rotational parts for pivoting between an unlocking position and a / in a blocking position of the freewheel unit are to be pivoted in that, independently of the state of rotation of the freewheel unit, the separating clutch can always be safely opened.

Im Weiteren ist es dienlich, wenn die Torsionsfedereinheit derart ausgebildet ist, dass die Teilscheibenabschnitte in einem ersten Antriebszustand der Trennkupplung in der ersten Relativdrehrichtung frei elastisch zueinander bewegbar sind und in einem zweiten Antriebszustand, in dem ein höheres Antriebsmoments/Drehmoment (in der ersten Relativdrehrichtung) an dem zweiten Kupplungselement anliegt als in dem ersten Antriebszustand, die Teilscheibenabschnitte drehfest in der ersten Relativdrehrichtung aneinander abgestützt sind. Durch ein solches Abstützen wird eine Überstrapazierung der Torsionsfedereinheit vermieden. Furthermore, it is useful if the torsion spring unit is designed such that the partial disk sections are freely elastically movable relative to one another in a first drive state of the separating clutch in the first relative rotational direction and in a second drive state in which a higher drive torque / torque (in the first direction of relative rotation) rests against the second coupling element as in the first drive state, the partial disk sections are non-rotatably supported in the first relative rotational direction to each other. Such support prevents overstressing of the torsion spring unit.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Federelement der Torsionsfedereinheit als eine bogenförmig verlaufende Schraubenfeder ausgestaltet ist, wodurch die Drehvorspannung besonders effektiv umgesetzt wird. It is particularly advantageous if the spring element of the torsion spring unit is designed as an arcuate helical spring, whereby the rotational bias is implemented particularly effectively.

Sind die Teilscheibenabschnitte in diesem Zusammenhang in dem zweiten Antriebszustand mittels eines Anschlages in Umfangsrichtung (in der ersten Relativdrehrichtung) aneinander abgestützt, ist die drehfeste Abstützung besonders direkt umgesetzt.If the partial disk sections are supported in this context in the second drive state by means of a stop in the circumferential direction (in the first relative direction of rotation) to each other, the rotationally fixed support is implemented particularly directly.

Zusätzlich, vorzugsweise jedoch alternativ zu der Ausbildung der Torsionsfedereinheit, ist es auch vorteilhaft, wenn die Verspannungslöseinrichtung eine Rutschkupplung aufweist/bzw. als eine solche Rutschkupplung ausgebildet ist. Die Rutschkupplung an sich ist dann weiter bevorzugt als Reibkupplung ausgebildet, sodass die beiden Teilscheibenabschnitte des jeweiligen Kupplungselementes, vorzugsweise des zweiten Kupplungselementes, bei einem Unterschreiten einer gewissen axialen Vorspannkraft der Teilscheibenabschnitte zueinander, frei gegenseitig durchrutschen und somit die Drehmomentenverbindung getrennt wird. Dadurch ist ebenfalls die Verspannungslöseinrichtung besonders kompakt sowie effektiv wirkend. In addition, but preferably as an alternative to the construction of the torsion spring unit, it is also advantageous if the bracing device has / has a slip clutch. is designed as such a slip clutch. The slip clutch itself is then preferably designed as a friction clutch, so that the two partial disk sections of the respective coupling element, preferably the second coupling element, when falling below a certain axial biasing force of the partial disk sections to each other, freely slipping each other and thus the torque connection is disconnected. As a result, the Verspannlöseinrichtung is also very compact and effective.

Im Weiteren betrifft die Erfindung auch einen Antriebsstrang, vorzugsweise einen hybriden Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges/für ein Kraftfahrzeug, mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen. Furthermore, the invention also relates to a drive train, preferably a hybrid drive train of a motor vehicle / for a motor vehicle, with a torque transmission device according to one of the embodiments described above.

In anderen Worten ausgedrückt, ist somit in einer Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Zusatzsteifigkeit/Zusatzelastizität im Momentenweg/Drehmomentfluss einer vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildeten Trennkupplung ausgeführt. Zur Reduzierung von Schnittmomenten des Systems aus Klauenkupplung und Freilauf wird dabei ein Zusatzelement, vorzugsweise eine Feder in Umfangsrichtung im Drehmomentübertragungsweg im Bereich der Klauenkupplung vorgesehen. Die Feder ist so angeordnet, dass sie die Klauenkupplung in Richtung des zu übertragenden Moments im Falle eines Schubbetriebes torsional weich macht. Hierdurch wird ein Freiwinkel erzeugt, der hilft, die Verspannungen des Freilaufs abzubauen, wobei die Federn erst beim Erreichen der vorgesehenen Drehmomente überbrückt werden. Parallel zur Elastizität/zur Feder kann auch ein Anschlag vorgesehen sein, um ein zusätzliches Spannen der Elastizität zu vermeiden. Es können dabei unterschiedliche Flankenwinkel in Bezug auf die Sägegeometrie der Kupplungselemente bei einer Ausführung als Klauenkupplung, insbesondere negative Flankenwinkel, vorgesehen sein. Statt einer Klauenkupplung mit Sägezahnklauen kann es sich auch um eine schaltbare Klinkenkupplung mit schaltbaren Klinken handeln. Die Klauen-/Klinkenkupplung kann auch im Getriebe vorgesehen sein. In other words, an additional stiffness / additional elasticity in the torque path is thus in a torque transmission device / Torque flow of a clutch preferably designed as a clutch clutch designed. To reduce cutting moments of the system of dog clutch and freewheel while an additional element, preferably a spring in the circumferential direction in the torque transmission path in the claw clutch provided. The spring is arranged to make the dog clutch torsionally soft in the direction of the torque to be transmitted in the event of a coasting operation. As a result, a clearance angle is generated, which helps to reduce the tension of the freewheel, wherein the springs are bridged only when reaching the intended torques. Parallel to the elasticity / to the spring may also be provided a stop in order to avoid additional tensioning of the elasticity. In this case, different flank angles with respect to the saw geometry of the coupling elements in the case of a design as a dog clutch, in particular negative flank angles, can be provided. Instead of a jaw clutch with sawtooth jaws can also be a switchable jack coupling with switchable pawls. The claw / pawl clutch may also be provided in the transmission.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention will now be described in more detail below with reference to figures, in which context also different embodiments are shown.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges samt einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung zwischen einem Zweimassenschwungrad und einem Riementrieb/einem Getriebe des Antriebsstranges angeordnet ist sowie als eine Torsionsfedereinheit ausgebildet ist, 1 a schematic representation of a drive train according to the invention together with a torque transmission device according to the invention according to a first embodiment, wherein the torque transmission device is disposed between a dual mass flywheel and a belt drive / a transmission of the drive train and is designed as a torsion spring unit,

2 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges nach 1, wobei in dieser Figur nun auch der parallel zur Torsionsfedereinheit vorgesehene Anschlag schematisch gezeigt ist, 2 a schematic representation of the drive train according to 1 , wherein in this figure also the stop provided parallel to the torsion spring unit is shown schematically,

3 eine schematische Darstellung ähnlich der 2, wobei die Trennkupplung in Form einer Klauenkupplung geöffnet, der Freilauf/die Freilaufeinheit in einer Sperrstellung verbracht ist, sodass ein Drehmoment zwischen der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und dem Getriebe mittels der Freilaufeinheit übertragen wird, 3 a schematic representation similar to the 2 wherein the disconnect clutch is opened in the form of a dog clutch, the freewheel / freewheel unit is brought into a locked position, so that a torque is transmitted between the internal combustion engine (VKM) and the transmission by means of the freewheel unit,

4 eine schematische Darstellung ähnlich den 2 und 3, wobei nun nicht mehr wie in 2 die Verbrennungskraftmaschine im Zug-, sondern im Schubbetrieb geschalten ist, zu welchem Zwecke die Freilaufeinheit in einer Entsperrstellung/geöffneten Stellung verbracht ist sowie die Trennkupplung geschlossen/in ihrer eingekuppelten Stellung befindlich ist, sodass ein Drehmoment von dem Getriebe im Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine über die Verspannungslöseinrichtung sowie die Trennkupplung zur Verbrennungskraftmaschine geleitet wird, 4 a schematic representation similar to the 2 and 3 , where now no longer as in 2 for which purpose the freewheel unit is spent in an unlocked position / open position and the disconnect clutch is closed / is in its engaged position, so that torque from the transmission in overrun operation of the internal combustion engine via the Verspannungslöseinrichtung and the separating clutch is passed to the internal combustion engine,

5 eine schematische Darstellung der Drehmomentübertragungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 4, wobei nun schematisch die Kupplungselemente der Trennkupplung bei einem Schließen der verzahnten Kupplungselemente auf der Zugflanke, d.h. auf der Flanke des ersten Kupplungselementes, das der Verbrennungskraftmaschine zugewandt ist, geschlossen wird, und wobei auf die Darstellung des Anschlags wiederum verzichtet ist, 5 a schematic representation of the torque transmitting device according to the first embodiment of the 1 to 4 , wherein now the coupling elements of the separating clutch is closed when closing the toothed coupling elements on the traction flank, ie on the flank of the first coupling element, which faces the internal combustion engine, and wherein the representation of the stop is again omitted,

6 eine schematische Darstellung der Drehmomentübertragungsvorrichtung ähnlich der 5, wobei die Trennkupplung hier mit einem Einschieben des Kopfes der Schubflanke (des zweiten Kupplungselementes) zu dem Fuß/Talbereich der Zugflanke (des ersten Kupplungselementes) hin geschlossen wird, 6 a schematic representation of the torque transmitting device similar to 5 wherein the separating clutch is closed here with an insertion of the head of the thrust flank (of the second coupling element) to the foot / valley region of the pulling flank (of the first coupling element),

7 eine schematische Darstellung der Drehmomentübertragungsvorrichtung ähnlich der 5 und 6, wobei nun durch ein Kopf auf Kopf Abgleiten zwischen der Zugflanke und der Schubflanke (des ersten und zweiten Kupplungselementes) die Trennkupplung geschlossen wird, und 7 a schematic representation of the torque transmitting device similar to 5 and 6 , In which now by a head to head sliding between the traction edge and the trailing edge (of the first and second coupling element), the separating clutch is closed, and

8 eine schematische Darstellung der Verzahnungen der Kupplungselemente einer Trennkupplung nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel, wobei diese wiederum Trennkupplung wiederum in einer Drehmomentübertragungsvorrichtung nach den 1 bis 7 einsetzbar ist, wohingegen sich diese jedoch bzgl. des Flankenwinkels der Verzahnung an den jeweiligen Kupplungselementen von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet. 8th a schematic representation of the teeth of the coupling elements of a separating clutch according to a further advantageous embodiment, in turn, these separating clutch turn in a torque transmission device according to the 1 to 7 can be used, whereas, however, this differs from the first embodiment with respect to the flank angle of the toothing on the respective coupling elements.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 2 nach einem ersten Ausführungsbeispiel besonders gut erkennbar. Der Antriebsstrang 2 weist dabei neben einer nachfolgend näher beschriebenen Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 ein Zweimassenschwungrad 15 (ZMS), eine einen Elektromotor 16 (EM) aufweisende elektrische Antriebseinheit 17, ein Getriebe 18 sowie eine Verbrennungskraftmaschine 19 (VKM) auf. In einem Betriebszustand der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 ist diese, wie nachfolgend näher erläutert, in einem Drehmomenten-/Kraftfluss zwischen dem Zweimassenschwungrad 15 und dem Getriebe 18 bzw. dem mittels eines Riementriebes 20 der elektrischen Antriebseinheit 17 mit einer Getriebewelle 21 drehverbundenen Elektromotor 16 angeordnet. Im Bereich des Bezugspfeiles 21, der die Getriebewelle 21 markiert, ist auch eine hier der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellte zusätzliche Anfahrkupplung im Drehmomentenfluss zwischen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1/der elektrischen Antriebseinheit 17 und dem Getriebe in dem Antriebsstrang 2 enthalten. Die Anfahrkupplung ist dabei üblicherweise als Reibungskupplung ausgestaltet. Die Verbrennungskraftmaschine ist dabei vorzugsweise als Diesel- oder Ottomotor ausgeführt und mittels ihrer Ausgangswelle in Form einer Kurbelwelle 22 drehfest mit einem ersten Drehelement des Zweimassenschwungrades 15, das hier der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellt ist, drehverbunden. In 1 is an inventive drive train 2 Particularly well recognizable according to a first embodiment. The powertrain 2 points next to a torque transmission device described in more detail below 1 a dual mass flywheel 15 (ZMS), an electric motor 16 (EM) having electric drive unit 17 , a gearbox 18 as well as an internal combustion engine 19 (VKM). In an operating condition of the The torque transfer device 1 this is, as explained in more detail below, in a torque / force flow between the dual mass flywheel 15 and the transmission 18 or by means of a belt drive 20 the electric drive unit 17 with a gear shaft 21 revolving electric motor 16 arranged. In the area of the reference arrow 21 that the transmission shaft 21 Marked, is here a clarity not shown in detail additional starting clutch in the torque flow between the torque transmitting device 1 / the electric drive unit 17 and the transmission in the drive train 2 contain. The starting clutch is usually designed as a friction clutch. The internal combustion engine is preferably designed as a diesel or gasoline engine and by means of its output shaft in the form of a crankshaft 22 rotatably with a first rotary element of the dual mass flywheel 15 , which is not shown here for the sake of clarity, rotatively connected.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 ist, wie detaillierter in den 2 bis 4 erkennbar, für den gezielten Einsatz in diesem hybriden Antriebsstrang 2 ausgebildet, weshalb sie auch alternativ als Hybridmodul oder hybride Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 bezeichnet ist. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 weist eine Trennkupplung 3 auf. Die Trennkupplung 3 ist hier, wie nachfolgend näher beschrieben, als Klauenkupplung 11 ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform ist die Trennkupplung 3 jedoch auch als Klinkenkupplung ausgestaltet. Somit ist die Trennkupplung 3 stets als eine formschlüssig wirkende Kupplung ausgebildet, wobei sie zwei formschlüssig miteinander verbindbare/in einer eingekuppelten Stellung miteinander formschlüssig verbundene Kupplungselemente 4 und 5 aufweist. Im Drehmomentenfluss zwischen der Verbrennungskraftmaschine 19/der Kurbelwelle 22 und der Getriebewelle 21 ist parallel zu der Trennkupplung 3 eine Freilaufeinheit 9 angeordnet/geschalten. In Parallelschaltung bedeutet hierbei, dass die Freilaufeinheit 9 in Bezug auf den Drehmomentenfluss/Kraftfluss parallel zu der Trennkupplung 3 angeordnet ist, sodass ein zu übertragendes Drehmoment entweder über die Trennkupplung 3 oder über den die Freilaufeinheit 9 oder über die Trennkupplung 3 und über die Freilaufeinheit 9 jeweils anteilig, je nach Betriebszustand, zwischen dem Zweimassenschwungrad 15 und der Getriebewelle 21 weitergeleitet wird. The torque transmission device 1 is how detailed in the 2 to 4 recognizable, for targeted use in this hybrid powertrain 2 formed, which is why it also alternatively as a hybrid module or hybrid torque transmission device 1 is designated. The torque transmission device 1 has a separating clutch 3 on. The separating clutch 3 is here, as described in more detail below, as a dog clutch 11 educated. In a further embodiment, the separating clutch 3 However, designed as a latch coupling. Thus, the disconnect clutch 3 always designed as a form-fitting coupling, wherein they two positively connected with each other / positively coupled together in a coupled position coupling elements 4 and 5 having. In the torque flow between the internal combustion engine 19 / the crankshaft 22 and the gear shaft 21 is parallel to the separating clutch 3 a freewheel unit 9 arranged / switched. In parallel, this means that the freewheel unit 9 with respect to the torque flux / power flow parallel to the disconnect clutch 3 is arranged so that a torque to be transmitted either via the separating clutch 3 or over the the freewheel unit 9 or via the separating clutch 3 and over the freewheel unit 9 each proportion, depending on the operating condition, between the dual mass flywheel 15 and the gear shaft 21 is forwarded.

Die Freilaufeinheit 9 ist dabei auf übliche Weise wie ein Freilauf ausgebildet und weist zwei, über mehrere in Umfangsrichtung einer Drehachse der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 verteilt angeordnete Freilaufsperrkörper 6 verbindbare Drehteile 7, 8 auf. Die Drehteile 7, 8 sind dabei in einer ersten Relativdrehrichtung, in einer Sperrstellung, derart mittels der Freilaufsperrkörper 6 verklemmt, sodass sie drehfest miteinander verbunden sind. In einer zu der ersten Relativdrehrichtung entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung der Freilaufeinheit 9 sind die Freilaufsperrkörper 6 wiederum so angeordnet, dass die Drehteile 7, 8, in einer Entsperrstellung/geöffneten Stellung frei zueinander, d.h. ohne eine Drehmomentübertragung zu ermöglichen, verdrehbar sind. The freewheel unit 9 is designed in the usual way as a freewheel and has two, over several in the circumferential direction of a rotation axis of the torque transmission device 1 distributed arranged freewheel locking body 6 connectable turned parts 7 . 8th on. The turned parts 7 . 8th are in a first relative direction of rotation, in a blocking position, by means of the freewheel locking body 6 jammed so that they are rotatably connected. In a direction of rotation of the first relative opposite second relative direction of rotation of the freewheel unit 9 are the freewheel locking bodies 6 in turn arranged so that the turned parts 7 . 8th , in an unlocked / open position freely to each other, ie without allowing torque transmission, are rotatable.

Das erste Kupplungselement 4, das als ein im Wesentlichen scheibenförmiges, eine axiale erste Sägeverzahnung 23 aufweisendes erstes Kupplungselement 3 ausgestaltet ist, ist drehfest mit dem ersten Drehteil 7 der Freilaufeinheit 9 verbunden. In dieser Ausführung sind sowohl das erste Kupplungselement 4 als auch das erste Drehteil 7 mit einem hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten, zweiten Drehelement des Zweimassenschwungrades 15 drehverbunden, welches zweite Drehelement gegenüber dem ersten Drehelement des Zweimassenschwungrades 15 drehschwingungsgedämpft vorgespannt ist. Das erste Kupplungselement 4 sowie das erste Drehteil 7 sind demnach entweder direkt/unmittelbar oder indirekt/mittelbar miteinander verbunden. In einer weiteren Ausführung ist das erste Kupplungselement 4 oder das erste Drehteil 7 mit dem ersten Drehelement des Zweimassenschwungrades 15 drehfest verbunden und das andere dieser Bestandteile (erstes Kupplungselement 4 oder erstes Drehteil 7) mit dem zweiten Drehelement verbunden. In diesem Fall wären dann beide Bestandteile (erstes Drehteil 7 und erstes Kupplungselement 4) indirekt/mittelbar miteinander drehfest verbunden. Die beiden anderen Bestandteile der Trennkupplung 3 bzw. der Freilaufeinheit 9, nämlich das zweite Kupplungselement 5 sowie das zweite Drehteil 8 sind wiederum ebenfalls mittelbar oder unmittelbar drehfest miteinander verbunden und jedenfalls gemeinsam mit der Anfahrkupplung (bzw. der Getriebewelle 21 in der eingekuppelten Stellung der Anfahrkupplung) drehverbunden.The first coupling element 4 made as a substantially disc-shaped, an axial first saw toothing 23 exhibiting first coupling element 3 is configured, is rotationally fixed with the first rotary part 7 the freewheel unit 9 connected. In this embodiment, both the first coupling element 4 as well as the first turned part 7 with a second rotary element of the dual-mass flywheel not shown here for the sake of clarity 15 rotationally connected, which second rotary element relative to the first rotary element of the dual mass flywheel 15 torsionally dampened is biased. The first coupling element 4 as well as the first turned part 7 are therefore connected either directly / directly or indirectly / indirectly. In a further embodiment, the first coupling element 4 or the first turned part 7 with the first rotary element of the dual mass flywheel 15 rotatably connected and the other of these components (first coupling element 4 or first turned part 7 ) connected to the second rotary element. In this case, then both components would be (first rotary part 7 and first coupling element 4 ) indirectly / indirectly rotatably connected to each other. The other two components of the separating clutch 3 or the freewheel unit 9 namely the second coupling element 5 and the second rotary part 8th are in turn also indirectly or indirectly connected to each other in rotation and at least together with the starting clutch (or the transmission shaft 21 in the engaged position of the starting clutch) rotatably connected.

Das zweite Kupplungselement 5 ist dabei komplementär zu dem ersten Kupplungselement 4 ausgebildet und weist eine zweite Sägeverzahnung 24 auf, die komplementär zu der ersten Sägeverzahnung 23 ausgebildet ist und in diese formschlüssig eingreift, wie in 2 in der eingekuppelten Stellung der Trennkupplung 3 besonders gut ersichtlich. Erste Sägeverzahnung 23 und zweite Sägeverzahnung 24 sind dabei jeweils als eine sich in axialer Richtung erstreckende Sägeverzahnung 23, 24 ausgebildet. In einer weiteren Ausführung ist es jedoch auch möglich jede Sägeverzahnung 23, 24 als einen sägeverzahnten, ringförmig verlaufenden Kranzbereich an dem jeweiligen Kupplungselement 4, 5 auszubilden. In der eingekuppelten Stellung der Trennkupplung 3 (2) liegen dann die einzelnen Sägeverzahnungen 23 und 24 formschlüssig aneinander an, sodass die beiden Kupplungselemente 4 und 5 in zumindest einer ersten Relativdrehrichtung relativ zueinander drehfest miteinander verbunden sind. In einer geöffneten Stellung/ausgekuppelten Stellung der Trennkupplung 3, wie sie bspw. in 3 gut zu erkennen ist, ist das erste Kupplungselement 4 derart zu dem zweiten Kupplungselement 5 angeordnet, dass die Sägeverzahnungen 23, 24 im außerformschlüssigen Kontakt zueinander positioniert sind und ein Drehmoment nicht von dem ersten Kupplungselement 4 auf das zweite Kupplungselement 5 übertragbar ist. The second coupling element 5 is complementary to the first coupling element 4 formed and has a second saw toothing 24 on, which is complementary to the first saw toothing 23 is formed and engages in this form-fitting, as in 2 in the engaged position of the separating clutch 3 very clearly visible. First saw toothing 23 and second saw toothing 24 are each as a extending in the axial direction sawing 23 . 24 educated. In a further embodiment, however, it is also possible every saw toothing 23 . 24 as a saw-toothed, ring-shaped annular region on the respective coupling element 4 . 5 train. In the engaged position of the separating clutch 3 ( 2 ) are then the individual saw teeth 23 and 24 positively against each other, so that the two coupling elements 4 and 5 in at least a first relative rotational direction relative to each other rotatably connected to each other. In an open position / disengaged position of the separating clutch 3 , as for example in 3 is clearly visible, is the first coupling element 4 such to the second coupling element 5 arranged that the saw teeth 23 . 24 are positioned in non-positive contact with each other and a torque not from the first coupling element 4 on the second coupling element 5 is transferable.

Erfindungsgemäß ist nun an einem der beiden Kupplungselemente 4, 5, nämlich an dem zweiten Kupplungselement 5, eine Verspannungslöseinrichtung 10 angeordnet/angebracht/in diesem integriert. Allerdings ist es in weiteren Ausführungen auch derart umgesetzt, dass die Verspannungslöseinrichtung 10 an dem ersten Kupplungselement 4 oder gar an beiden Kupplungselementen 4, 5 angeordnet ist. Es ist dabei stets möglich die Verspannungslöseinrichtung 10 auf der Abtriebsseite/dem zweiten Kupplungselement 5 oder ebenso auf der Antriebsseite/dem ersten Kupplungselement 4 anzuordnen. Theoretisch können sogar zwei Verspannungslöseinrichtungen 10, also eine Verspannungslöseinrichtung 10 auf jeder Seite/an jedem der Kupplungselemente 4, 5 angebracht sein, wenn es aus Systemgründen (Gesamtsteifigkeit Zwei-Federsysteme in Reihe/Bauraum o. ä.) sinnvoll ist. According to the invention is now on one of the two coupling elements 4 . 5 , namely on the second coupling element 5 , a Verspannlöseinrichtung 10 arranged / attached / integrated in this. However, it is also implemented in other embodiments so that the Verspannungslöseinrichtung 10 on the first coupling element 4 or even on both coupling elements 4 . 5 is arranged. It is always possible the Verspannungslöseinrichtung 10 on the output side / the second coupling element 5 or also on the drive side / the first coupling element 4 to arrange. Theoretically, even two stress relievers 10 , So a Verspannungslöseinrichtung 10 on each side / on each of the coupling elements 4 . 5 be appropriate if it makes sense for system reasons (total stiffness two-spring systems in series / space or the like).

Die Verspannungslöseinrichtung 10 ist derart beschaffen sowie angeordnet, dass sie einem das erste Kupplungselement 4 relativ zu dem zweiten Kupplungselement 5 in der eingekuppelten Stellung der Trennkupplung 3 verspannenden Vorspannmoment entgegenwirkt. Auch wenn die Sägeverzahnungen 23, 24 in den 2 bis 8 der einfachen Verständnis halber in Axialrichtung ineinander greifen, ist es doch selbstverständlich, dass die Eingriffrichtung auch entlang der Drehrichtung/in Umfangsrichtung, d.h. um eine Drehachse der Trennkupplung 3 gewählt sein kann. The bracing device 10 is arranged and arranged so that they are the first coupling element 4 relative to the second coupling element 5 in the engaged position of the separating clutch 3 counteracts tensioning prestressing torque. Even if the saw teeth 23 . 24 in the 2 to 8th For ease of understanding, interlocking in the axial direction, it goes without saying that the direction of engagement also along the direction of rotation / in the circumferential direction, ie about an axis of rotation of the separating clutch 3 can be chosen.

Die beiden Kupplungselemente 4 und 5 werden zum Verbringen in die eingekuppelte Stellung in axialer Richtung relativ aufeinander zu verschoben, sodass die Sägeverzahnungen 23, 24 schließlich formschlüssig ineinander hineingleiten. Um insbesondere beim Öffnen, beim erneuten Umschalten der Trennkupplung 3 von der eingekuppelten Stellung in die ausgekuppelte Stellung, d.h. beim Auseinanderziehen der Kupplungselemente 4, 5, die Betätigungskraft möglichst gering zu halten, ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 mit einer Verspannungslöseinrichtung 10 ausgestattet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 7 weist diese Verspannungslöseinrichtung 10 eine Torsionsfedereinheit 12 auf. Diese Torsionsfedereinheit 12 ist dabei vorzugsweise in Form eines Scheibendämpfers ausgebildet und in dem zweiten Kupplungselement 5 integriert. Auch ist es jedoch, wie bereits erwähnt, möglich, die Torsionsfedereinheit 12 in einer weiteren Ausführungsform in das erste Kupplungselement 4 oder beide Kupplungselemente 4, 5 zu integrieren. Dabei sind zwei Teilscheibenabschnitte der Torsionsfedereinheit 12 relativ zueinander mittels zumindest eines Federelementes 13 federelastisch vorgespannt. Dieses zumindest eine Federelement 13 spannt die beiden Teilscheibenabschnitte in Umfangsrichtung innerhalb eines gewissen als Freiwinkelbereich bezeichneten Drehbereich beim Verdrehen der Teilscheibenabschnitte zueinander vor. The two coupling elements 4 and 5 are moved to spend in the engaged position in the axial direction relative to each other, so that the saw teeth 23 . 24 finally slide into one another positively. In particular when opening, when switching again the disconnect clutch 3 from the engaged position to the disengaged position, ie when pulling the coupling elements apart 4 . 5 To keep the operating force as low as possible, is the torque transmitting device 1 with a bracing device 10 fitted. In the illustrated embodiment according to the 1 to 7 has this Verspannlöseinrichtung 10 a torsion spring unit 12 on. This torsion spring unit 12 is preferably formed in the form of a disk damper and in the second coupling element 5 integrated. However, as already mentioned, it is also possible to use the torsion spring unit 12 in a further embodiment in the first coupling element 4 or both coupling elements 4 . 5 to integrate. In this case, two partial disk sections of the torsion spring unit 12 relative to each other by means of at least one spring element 13 resiliently biased. This at least one spring element 13 spans the two partial disk sections in the circumferential direction within a certain range of rotation designated as the free-angle range during rotation of the partial disk sections relative to one another.

Beim Schließen der Trennkupplung 3 werden die Kupplungselemente 4, 5, beim Verdrehen in einer ersten Relativdrehrichtung aneinander in Umfangsrichtung angedrückt, wodurch auch die beiden Teilscheibenabschnitte derart relativ zueinander bewegt werden, dass das zumindest eine Federelement 13 vorgespannt wird. Die beiden Teilscheibenabschnitte werden in einem ersten Antriebszustand, bei einem niedrigen zu übertragenden Drehmoment lediglich innerhalb des Freiwinkelbereichs relativ zueinander verdreht. In einem zweiten Antriebszustand, in dem das zu übertragende Drehmoment deutlich höher als im ersten Antriebszustand ist, werden die beiden Teilscheibenabschnitte jedoch nur so weit relativ zueinander verdreht, bis der Freiwinkelbereich durchlaufen ist. Ist das Federelement 13 um den Freiwinkelbereich vorgespannt, ist in der Verspannungslöseinrichtung 10 ein Anschlag 14 zwischen diesen beiden Teilscheibenabschnitten vorgesehen, sodass die beiden Teilscheibenabschnitte dann drehfest aneinander abgestützt sind. When closing the separating clutch 3 become the coupling elements 4 . 5 , pressed together during rotation in a first direction of relative rotation to each other in the circumferential direction, whereby the two partial disc sections are moved relative to each other so that the at least one spring element 13 is biased. The two partial disc sections are rotated in a first drive state, with a low torque to be transmitted only within the clearance angle range relative to each other. In a second drive state in which the torque to be transmitted is significantly higher than in the first drive state, however, the two partial disk sections are only rotated so far relative to one another until the clearance angle region has passed. Is the spring element 13 is biased to the clearance angle range, is in the Verspannlöseinrichtung 10 an attack 14 provided between these two partial disc sections, so that the two partial disc sections are then rotatably supported against each other.

Bei der vollständig erreichten eingekuppelten Stellung der Trennkupplung 3 sind somit die beiden Teilscheibenabschnitte drehfest mittels dieses Anschlages 14 aneinander abgestützt, sodass das Federelement 13 nicht das volle Drehmoment übertragen muss. Die Torsionsfedereinheit 12 ist dann derart in einer ersten Relativdrehrichtung der beiden Kupplungselemente 4, 5 komprimiert, dass der Freiwinkelbereich größer als ein maximaler Entsperrwinkelbereich der Freilaufeinheit 9 ist. Der Entsperrwinkelbereich ist dabei jener Drehbereich, in dem die Drehteile 7, 8 zum Umschalten zwischen der Entsperr- und der Sperrstellung zu verschwenken sind. Somit ist die Torsionsfedereinheit 12 derart ausgebildet, dass die Teilscheibenabschnitte in einem ersten Antriebszustand der Trennkupplung 3 in der ersten Relativdrehrichtung federelastisch zueinander bewegbar sind und in einem zweiten Antriebszustand, in dem ein höheres Antriebsmoment an dem zweiten Kupplungselement 5 anliegt als in dem ersten Antriebszustand, die Teilscheibenabschnitte drehfest in der ersten Relativdrehrichtung aneinander abgestützt sind. Die Teilscheibenabschnitte sind hier beide Bestandteil des zweiten Kupplungselementes 5. In einer weitern Ausführungsform sind diese Bestandteile des ersten Kupplungselementes 4 und wiederum in einer weiteren Ausführungsform je ein Teilscheibenabschnitt Bestandteil des ersten oder des zweiten Kupplungselementes 4, 5.At the fully achieved engaged position of the disconnect clutch 3 Thus, the two partial disc sections are rotationally fixed by means of this stop 14 supported on each other, so that the spring element 13 does not have to transfer the full torque. The torsion spring unit 12 is then in a first relative direction of rotation of the two coupling elements 4 . 5 compresses the clearance angle range greater than a maximum unlock angle range of the freewheel unit 9 is. The Entsperrwinkelbereich is the rotational range in which the turned parts 7 . 8th are to be pivoted to switch between the unlocked and the locked position. Thus, the torsion spring unit is 12 formed such that the partial disk sections in a first drive state of the separating clutch 3 in the first direction of relative rotation resiliently to each other are movable and in a second drive state in which a higher drive torque to the second coupling element 5 is applied as in the first drive state, the partial disk sections are non-rotatably supported in the first direction of relative rotation to each other. The partial disk sections are both part of the second coupling element here 5 , In Another embodiment, these components of the first coupling element 4 and in turn, in a further embodiment, a respective partial disk section part of the first or the second coupling element 4 . 5 ,

Ist dann etwa in dem Betriebszustand nach 4 nur die Trennkupplung 3 in der eingekuppelten Stellung, die Freilaufeinheit 9 jedoch in ihrer Entsperrstellung, ist bspw. in einem Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 19 das Drehmoment mittels der Verspannungslöseinrichtung 10 auf das erste Kupplungselement 4 weiterleitbar. Is then about in the operating state after 4 only the separating clutch 3 in the engaged position, the freewheel unit 9 However, in its unlocked position, is, for example, in a coasting operation of the internal combustion engine 19 the torque by means of Verspannungslöseinrichtung 10 on the first coupling element 4 routable.

Prinzipiell ist es gemäß den 5 bis 7 möglich, die beiden Kupplungselemente 4 und 5 in unterschiedlicher Weise miteinander in formschlüssige Verbindung zu bringen. Dabei kann es entweder gemäß 5 zu einem Entlanggleiten eines Kopfbereiches der Sägeverzahnung 24 des zweiten Kupplungselementes 5 in einem Talbereich der Sägeverzahnung 23 des ersten Kupplungselementes 4 kommen, gemäß 6 zu einem Einscheiben ohne Entlanggleiten des Kopfbereiches der Sägeverzahnung 24 des zweiten Kupplungselementes 5 in den Talbereich der Sägeverzahnung 23 des ersten Kupplungselementes 4 oder gemäß 7 zu einem Entlanggleiten der beiden Kopfbereiche der beiden Sägeverzahnungen 23, 24 des ersten sowie des zweiten Kupplungselementes 4 und 5 aneinander gemäß 7.In principle, it is according to the 5 to 7 possible, the two coupling elements 4 and 5 in different ways to bring into positive connection with each other. It can either according to 5 to a sliding along a head portion of the saw teeth 24 of the second coupling element 5 in a valley area of the saw toothing 23 of the first coupling element 4 come, according to 6 to a Einscheiben without sliding along the head portion of the saw teeth 24 of the second coupling element 5 in the valley area of the saw toothing 23 of the first coupling element 4 or according to 7 to a sliding along the two head portions of the two saw teeth 23 . 24 the first and the second coupling element 4 and 5 according to each other 7 ,

Im Weiteren, in Verbindung mit 8 ist dabei auch der Flankenwinkel α für die aufzubringende Betätigungskraft mit verantwortlich, wobei gilt, dass desto geringer die Rausziehkraft, je größer der Flankenwinkel α. Je größer der Flankenwinkel α, desto größer die Schließkraft. Mit der Zusatzfeder in Form des Federelementes 13 wird dann das ganze System gespannt sowie der zusätzliche Freiwinkelbereich im Federsystem bis zum Anschlag 14 hin umgesetzt. Furthermore, in conjunction with 8th In this case, the flank angle α is also responsible for the actuation force to be applied, wherein the lower the pull-out force, the greater the flank angle α. The larger the flank angle α, the greater the closing force. With the additional spring in the form of the spring element 13 Then the whole system is stretched and the additional clearance angle range in the spring system until the stop 14 implemented.

In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, mittels eines Zusatzelements (Verspannungslöseinrichtung 10) im System 1 aus Freilauf/Freilaufeinheit 9 und Trennkupplung 3, vorzugsweise in Form einer Klauenkupplung 11, die Schnittmomente im Freilauf 9 weitestgehend abzubauen und ein etwaiges zusätzliches Verspannmoment (weiteres Verspannen des Systems beim Schließen der Klaue/Klauenkupplung 11) möglichst gering zu halten. Das Zusatzelement 10, das an einen der beiden Verzahnungspartnern (erstes oder zweites Kupplungselement 4, 5) appliziert wird, kann entweder in Form einer gezielten, geringen torsionalen Steifigkeit (als Torsionsfedereinheit 12) oder in Form einer Rutschkupplung ausgeführt sein. Als besonders Ziel führend wird der Einsatz eines in Umfangrichtung wirkenden Federelements 13 (der Torsionsfedereinheit 12), also einer gezielten Weichheit in Umfangsrichtung, gesehen (wie vorzugsweise ein Scheibendämpfer in bekannten Kupplungsscheiben). Das Federelement 13 wirkt hierbei nur in Lastübertragungsrichtung (erster Relativdrehrichtung) der Klauenkupplung 11 bzw. in Entlastungsrichtung des Freilaufs 9. Die Klauenkupplung 11 wird also in eine Drehrichtung in einem gewissen Freiwinkel torsionsweich. Je nach Wahl der Steifigkeit des Federsystems (Torsionsfedereinheit 12) wird bei geschlossener Klauenkupplung 11 das ursprüngliche Schnittmoment im Freilauf 9 entsprechend der Gesamtsteifigkeit des Systems Klauenkupplung 11 + Federsystem 12 + Freilauf 9 auf ein reduziertes Verspannmoment abgebaut. Je niedriger die Federsteifigkeit des Zusatzsystems 10, desto geringer fällt das verbleibende Verspannmoment aus. Aufgrund des reduzierten Verspannmoments fallen die Kräfte zum Öffnen und Schließen der Klauenkupplung 11 deutlich geringer aus.In other words, according to the invention, by means of an additional element (Verspannungslöseinrichtung 10 ) in the system 1 from freewheel / freewheel unit 9 and separating clutch 3 , preferably in the form of a dog clutch 11 , the cutting moments in the freewheel 9 as far as possible and any additional tensioning moment (further tightening of the system when closing the claw / dog clutch) 11 ) as small as possible. The additional element 10 , to one of the two toothing partners (first or second coupling element 4 . 5 ) is applied, either in the form of a targeted, low torsional stiffness (as Torsionsfedereinheit 12 ) or in the form of a slip clutch. As a particular goal leader is the use of a circumferentially acting spring element 13 (the torsion spring unit 12 ), ie a targeted softness in the circumferential direction, seen (as preferably a disc damper in known clutch discs). The spring element 13 acts only in load transfer direction (first relative direction of rotation) of the dog clutch 11 or in the unloading direction of the freewheel 9 , The claw clutch 11 So it is torsionally soft in a direction of rotation at a certain angle of freedom. Depending on the choice of stiffness of the spring system (Torsionsfedereinheit 12 ) becomes when the claw clutch is closed 11 the original cutting moment in the freewheel 9 according to the overall rigidity of the system dog clutch 11 + Spring system 12 + Freewheel 9 reduced to a reduced tensioning moment. The lower the spring stiffness of the additional system 10 , the lower the remaining tensioning torque drops out. Due to the reduced Verspannmoments fall the forces for opening and closing the dog clutch 11 significantly lower.

Da das Federsystem 12 die Klauenkupplung 11 in Richtung der zu übertragenden Momente torsional weich macht, muss dem Federsystem 12 ein Anschlag 14 gegeben werden, über welchen das Federsystem 12 nach einem gewissen Freiwinkel überbrückt wird. Ohne diesen Anschlag 14 würde unter Last das Federsystem 12 weit aufgezogen werden (was den Einsatz sehr weicher Federn 13 ausschließt) und zudem ein Aufziehen des Freilaufs 9 gegen das Federsystem 12 und somit der Aufbau einer Verspannung ermöglicht werden. Der Freiwinkel des Federsystems 12 ist idealerweise so zu wählen, dass der Freiwinkel/Freiwinkelbereich größer dem maximalen Verdrehwinkel des Freilaufs 9 unter Maximalmoment ist (sodass ein verspannter Freilauf 9 vollständig entspannt werden kann) und zudem einen zusätzlichen Freiwinkel vorsieht, der ein Verdrehen der Verzahnungskörper (erstes und zweites Kupplungselement 4, 5) zueinander (z.B. beim Schließen der Klauenkupplung 11 bei schrägen Zähnen) unter geringer äußerer Kraft ermöglicht. Erst bei Auftreten der eigentlichen zu übertragenden Momente soll der Freiwinkel aufgebraucht und das Federsystem 12 überbrückt werden.Because the spring system 12 the dog clutch 11 torsionally soft in the direction of the moments to be transmitted, the spring system 12 an attack 14 be given over which the spring system 12 is bridged after a certain clearance angle. Without this stop 14 would be under load the spring system 12 be wound up wide (which makes the use of very soft springs 13 excludes) and also a winding of the freewheel 9 against the spring system 12 and thus the construction of a tension can be made possible. The clearance angle of the spring system 12 is ideally to be chosen so that the clearance angle / clearance angle range greater than the maximum angle of rotation of the freewheel 9 under maximum torque is (so a strained freewheel 9 can be fully relaxed) and also provides an additional clearance angle, the rotation of the gear body (first and second coupling element 4 . 5 ) to each other (eg when closing the dog clutch 11 in oblique teeth) under a small external force allows. Only when the actual moments to be transmitted occur is the clearance angle used up and the spring system 12 be bridged.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hybridsystems 1 ist die Verzahnung als axiale Sägezahnverzahnung/axiales Sägezahnprofil ausgeführt, die axial betätigt wird. Die genannte Lösung ist jedoch auch für weitere formschlüssige Kupplungen einsetzbar, die sich in Kombination mit einem zweiten Element (z.B. einem Freilauf 9) verspannen können. Als Federelemente 13 des Federsystems 12 können beispielsweise tangential angeordnete Spiralfedern oder Bogenfedern zwischen zwei Bauteilen (den Teilscheibenabschnitten) eingesetzt werden. Ebenfalls sind eine gezielte torsionale Weichheit von Bauteilen oder andere elastische Elemente, die eine geringe Steifigkeit in Umfangsrichtung aufweisen, denkbar. Im Allgemeinen kann das Zusatzelement 10 als Zusatzsteifigkeit bezeichnet werden.In a preferred embodiment of the hybrid system according to the invention 1 the toothing is designed as axial Sägezahnverzahnung / axial sawtooth profile, which is actuated axially. However, the solution mentioned can also be used for other form-fitting couplings, which in combination with a second element (eg a freewheel 9 ) can tense. As spring elements 13 of the spring system 12 For example, tangentially arranged coil springs or bow springs between two components (the part disc sections) can be used. Also, a targeted torsional softness of components or other elastic elements, which have a low rigidity in the circumferential direction, conceivable. In general can the additional element 10 be referred to as additional stiffness.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Drehmomentübertragungsvorrichtung  The torque transfer device
22
Antriebsstrang powertrain
33
Trennkupplung separating clutch
44
erstes Kupplungselement first coupling element
55
zweites Kupplungselement second coupling element
66
Freilaufsperrkörper Freewheel locking body
77
erstes Drehteil first turned part
88th
zweites Drehteil second rotary part
99
Freilaufeinheit Freewheel unit
1010
Verspannungslöseinrichtung Verspannungslöseinrichtung
1111
Klauenkupplung claw clutch
1212
Torsionsfedereinheit torsion spring
1313
Federelement spring element
1414
Anschlag attack
1515
Zweimassenschwungrad Dual Mass Flywheel
1616
Elektromotor electric motor
1717
elektrische Antriebseinheit electric drive unit
1818
Getriebe transmission
1919
Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
2020
Riementrieb belt drive
2121
Getriebewelle gear shaft
2222
Kurbelwelle crankshaft
2323
erste Sägeverzahnung first saw toothing
2424
zweite Sägeverzahnung second saw toothing
αα
Flankenwinkel flank angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2014/202068 A2 [0002] WO 2014/202068 A2 [0002]

Claims (10)

Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) für einen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einer zwei formschlüssig miteinander verbindbare Kupplungselemente (4, 5) aufweisenden Trennkupplung (3), sowie einer in Bezug auf den Drehmomentfluss in Parallelschaltung zu der Trennkupplung (3) angeordneten, zwei über mehrere Freilaufsperrkörper (6) zusammenwirkende Drehteile (7, 8) aufweisenden Freilaufeinheit (9), wobei ein erstes Kupplungselement (4) rotatorisch mit einem ersten Drehteil (7) und ein zweites Kupplungselement (5) rotatorisch mit einem zweiten Drehteil (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Kupplungselemente (4, 5) eine Verspannungslöseinrichtung (10) aufweist, die derart beschaffen sowie angeordnet ist, dass sie einem das erste Kupplungselement (4) relativ zu dem zweiten Kupplungselement (5) in einer eingekuppelten Stellung der Trennkupplung (3) verspannenden Vorspannmoment entgegenwirkt.Torque transmission device ( 1 ) for a drive train ( 2 ) of a motor vehicle, with a two form-fitting connectable coupling elements ( 4 . 5 ) having separating clutch ( 3 ), as well as with respect to the torque flow in parallel to the separating clutch ( 3 ), two over several freewheel locking body ( 6 ) cooperating turned parts ( 7 . 8th ) having freewheeling unit ( 9 ), wherein a first coupling element ( 4 ) rotatory with a first rotary part ( 7 ) and a second coupling element ( 5 ) rotatory with a second rotary part ( 8th ), characterized in that at least one of the two coupling elements ( 4 . 5 ) a bracing device ( 10 ), which is arranged and arranged such that it receives the first coupling element ( 4 ) relative to the second coupling element ( 5 ) in a coupled position of the separating clutch ( 3 ) counteracts tensioning prestressing torque. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannungslöseinrichtung (10) in dem ersten Kupplungselement (4) und/oder in dem zweiten Kupplungselement (5) integriert ist.Torque transmission device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the Verspannlöseinrichtung ( 10 ) in the first coupling element ( 4 ) and / or in the second coupling element ( 5 ) is integrated. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (3) als eine Klauenkupplung (11) oder eine Klinkenkupplung ausgestaltet ist.Torque transmission device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the separating clutch ( 3 ) as a dog clutch ( 11 ) or a jack coupling is designed. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannungslöseinrichtung (10) eine Torsionsfedereinheit (12) aufweist, die in zumindest einer ersten Relativdrehrichtung des zweiten Kupplungselementes (5) zu dem ersten Kupplungselement (4) elastisch vorspannbar ist.Torque transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Verspannlöseinrichtung ( 10 ) a torsion spring unit ( 12 ), which in at least a first relative rotational direction of the second coupling element ( 5 ) to the first coupling element ( 4 ) is elastically biased. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfedereinheit (12) ein in der ersten Relativdrehrichtung elastisch vorspannbares Federelement (13) aufweist, das zwei Teilscheibenabschnitte des ersten Kupplungselementes (4) und/oder des zweiten Kupplungselementes (5) federelastisch miteinander verbindet.Torque transmission device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the torsion spring unit ( 12 ) a in the first direction of relative rotation elastically biased spring element ( 13 ), which has two partial disk sections of the first coupling element ( 4 ) and / or the second coupling element ( 5 ) connects elastically with each other. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfedereinheit (12) innerhalb eines Freiwinkelbereichs in der ersten Relativdrehrichtung komprimierbar ist, wobei der Freiwinkelbereich größer als ein maximaler Entsperrwinkelbereich der Freilaufeinheit (9) ist, innerhalb welchem Entsperrwinkelbereich die Drehteile (7, 8) zum Umschalten zwischen einer Entsperr- in eine Sperrstellung der Freilaufeinheit (9) zu verschwenken sind.Torque transmission device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the torsion spring unit ( 12 ) is compressible within a clearance angle range in the first relative rotational direction, the clearance angle range being greater than a maximum unlocking angle range of the freewheel unit (US Pat. 9 ), within which unlock angle range the turned parts ( 7 . 8th ) for switching between an unlocking in a blocking position of the freewheel unit ( 9 ) are to be pivoted. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfedereinheit (12) derart ausgebildet ist, dass die Teilscheibenabschnitte in einem ersten Antriebszustand der Trennkupplung (3) in der ersten Relativdrehrichtung frei elastisch zueinander bewegbar sind und in einem zweiten Antriebszustand, in dem ein höheres Antriebsmoment an dem zweiten Kupplungselement (5) anliegt als in dem ersten Antriebszustand, die Teilscheibenabschnitte drehfest in der ersten Relativdrehrichtung aneinander abgestützt sind.Torque transmission device ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the torsion spring unit ( 12 ) is formed such that the partial disk sections in a first drive state of the separating clutch ( 3 ) are freely elastically movable relative to each other in the first relative rotational direction and in a second drive state, in which a higher drive torque to the second coupling element ( 5 ) is applied as in the first drive state, the partial disk sections are non-rotatably supported in the first direction of relative rotation together. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilscheibenabschnitte in dem zweiten Antriebszustand mittels eines Anschlages (14) in Umfangsrichtung aneinander abgestützt sind.Torque transmission device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the partial disc sections in the second drive state by means of a stop ( 14 ) are supported against each other in the circumferential direction. Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannungslöseinrichtung (10) eine Rutschkupplung aufweist.Torque transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Verspannlöseinrichtung ( 10 ) has a slip clutch. Antriebsstrang (2) für ein Kraftfahrzeug mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Powertrain ( 2 ) for a motor vehicle with a torque transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102016221015A1 (en) 2015-11-18 2017-05-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Claw clutch with barrier and drive train with freewheel and shutter-containing jaw clutch

Citations (1)

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WO2014202068A2 (en) 2013-06-20 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive train topology and actuation device therefor

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