DE102015219965A1

DE102015219965A1 - Coupling arrangement and motor vehicle

Info

Publication number: DE102015219965A1
Application number: DE102015219965.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Unseld; Torsten Eichhorn; Abdalhameed Zubeidat
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung umfassend wenigstens zwei Reibpartner, wobei die wenigstens eine Kupplungseinrichtung durch eine Betätigungseinrichtung ein- oder ausrückbar ist, sodass ein Reibschluss zwischen den Reibpartnern hergestellt oder aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung wenigstens eine Schaltwalze mit wenigstens einer Schaltnut aufweist, wobei wenigstens ein Teil eines Betätigungselementes der Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplungseinrichtung mittels der Schaltnut geführt ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a coupling arrangement with at least one coupling device comprising at least two friction partners, wherein the at least one coupling device by an actuating device is switched on or disengaged, so that a frictional engagement between the Reibpartnern is made or canceled, characterized in that the actuating device at least one shift drum with at least a shift groove, wherein at least a part of an actuating element of the actuating device is guided for actuating the coupling device by means of the shift groove. In addition, the invention relates to a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung umfassend wenigstens zwei Reibpartner, wobei die wenigstens eine Kupplungseinrichtung durch eine Betätigungseinrichtung ein- oder ausrückbar ist, so dass der Reibschluss hergestellt oder aufgehoben wird. The invention relates to a coupling arrangement with at least one coupling device comprising at least two friction partners, wherein the at least one coupling device can be engaged or disengaged by an actuating device, so that the frictional engagement is established or canceled.

Es sind im Wesentlichen zwei Wege bekannt, Kupplungseinrichtungen zu betätigen. Zum einen gibt es eine Betätigungseinrichtung mit Geber- und Nehmerzylinder, die über eine Membranfeder die Kupplungseinrichtung ausrücken. Dies ist bei einfachen Einscheiben-Reibungskupplungen genauso möglich wie bei nasslaufenden Doppelkupplungen. There are essentially two ways known to operate coupling devices. On the one hand, there is an actuating device with master cylinder and slave cylinder, which disengage the coupling device via a diaphragm spring. This is just as possible with simple single-disc friction clutches as with wet-running dual clutches.

Bei nasslaufenden Doppelkupplungen ist es, wie es beispielsweise aus der DE 100 04 179 A1 hervorgeht, auch bekannt, die nasslaufenden Lamellenkupplungen hydraulisch einzurücken und damit zu betätigen. With wet-running double clutches, it is, as for example from the DE 100 04 179 A1 emerges, also known to hydraulically engage the wet-running multi-plate clutches and operate it.

Die hydraulische Betätigung ist dabei bei nasslaufenden Kupplungen üblich, beispielsweise bei Wandlerüberbrückungskupplungen, Doppelkupplungen und sonstigen Trennkupplungen, die nasslaufend sind. Die Betätigung mittels Membranfeder kann sowohl bei trocken- als auch bei nasslaufenden Kupplungen verwendet werden und wird ebenfalls bei Einfach- und Doppelkupplungen eingesetzt. The hydraulic actuation is common in wet-running clutches, for example in lockup clutches, double clutches and other disconnect couplings, which are wet running. Actuation by means of a diaphragm spring can be used with both dry and wet-running clutches and is also used in single and double clutches.

Die Verwendung der Geber-Nehmerzylinder-Anordnung bei nasslaufenden Kupplungen wird verwendet, da bei einer hydraulischen Betätigung immer ein unerwünschtes Schleppmoment vorhanden ist, das einen hohen Energieverbrauch einer Kupplungseinrichtung bewirkt. The use of the master-slave cylinder arrangement in wet-running clutches is used, since in a hydraulic actuation always an undesirable drag torque is present, which causes high energy consumption of a coupling device.

Auf der anderen Seite ist die Verwendung einer Geber-Nehmerzylinder-Anordnung bei nasslaufenden Kupplungen dahingehend unvorteilhaft, dass dabei Leckageprobleme auftreten können. On the other hand, the use of a master-slave cylinder arrangement in wet-running clutches is disadvantageous in that it can cause leakage problems.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, einer Kupplungsanordnung mit einer Betätigung anzugeben, die bei möglichst vielen Kupplungstypen einsetzbar ist und dabei eine energiesparende und sichere Betätigung gewährleistet. Proceeding from this, it is an object of the present application to provide a clutch assembly with an actuator that can be used in as many types of coupling and thereby ensures energy-saving and safe operation.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kupplungsanordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, wobei die Betätigungseinrichtung wenigstens eine Schaltwalze mit mindestens einer Schaltnut aufweist, wobei ein Betätigungselement zur Betätigung der Kupplungseinrichtung mittels der Schaltnut geführt ist. To solve this problem, a clutch assembly of the aforementioned type is proposed, wherein the actuating device has at least one shift drum with at least one shift groove, wherein an actuating element for actuating the clutch device is guided by means of the shift groove.

Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass bei der Betätigung der Kupplungseinrichtung bis zum Gehäuse der Kupplungsanordnung hin durch die Verwendung der Schaltwalze komplett auf hydraulische Anteile verzichtet werden kann. Ein Teil der Betätigung kann, wie weiter unten ausführlicher dargestellt wird, innerhalb der Kupplungsanordnung immer noch hydraulisch ausgestaltet sein, bis zum Betätigungselement hin ist die Betätigungseinrichtung aber elektromechanisch. Durch die Rotation der Schaltwalze wird das Betätigungselement der Betätigungseinrichtung geführt, so dass ein hochpräzises Führen des Betätigungselementes möglich ist. As the core of the invention is considered that in the operation of the coupling device to the housing of the clutch assembly through the use of the shift drum can be completely dispensed with hydraulic components. As will be shown in more detail below, part of the actuation can still be designed hydraulically within the coupling arrangement, but the actuating device is electromechanical up to the actuation element. By the rotation of the shift drum, the actuating element of the actuating device is guided, so that a high-precision guiding of the actuating element is possible.

Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Schaltwalze und die Drehachse der Kupplungseinrichtung drehbar angerichtet sein und die Schaltnut in Umfangsrichtung der Schaltwalze verlaufen. Durch diese Anordnung kann die Kupplungsanordnung insgesamt in axialer Richtung extrem platzsparend ausgestaltet werden, zusätzlich lässt sich die Schaltwalze großflächig an der Kupplungsanordnung, beispielsweise ihrem Gehäuse oder anderen Teilen der Kupplungsanordnung, abstützen. Dadurch wird die Betätigungseinrichtung auch ein echtes Bauteil der Kupplungsanordnung und kann mit den restlichen Teilen der Kupplungsanordnung vormontiert ausgeliefert werden. Wird auch der Elektromotor oder jedes andere Antriebselement der Betätigungseinrichtung in die Kupplungseinrichtung integriert ist bei der Montage im Kraftfahrzeug lediglich ein Anschluss zur Stromverbindung und an einen Signalüberträger, beispielsweise einen CAN-Bus, zu stellen. Advantageously, the at least one switching drum and the axis of rotation of the coupling device can be rotatably arranged and run the shift groove in the circumferential direction of the shift drum. By this arrangement, the clutch assembly can be configured extremely space-saving overall in the axial direction, in addition, the shift drum can be extensively supported on the clutch assembly, such as its housing or other parts of the clutch assembly. As a result, the actuator is also a real component of the clutch assembly and can be delivered pre-assembled with the remaining parts of the clutch assembly. If the electric motor or any other drive element of the actuating device is also integrated into the coupling device, only one connection to the power connection and to a signal transmitter, for example a CAN bus, must be provided during assembly in the motor vehicle.

Vorteilhafterweise kann die Kupplungseinrichtung als Lamellenkupplung ausgebildet sein. Wie beschrieben besteht ein Teil der Aufgabe darin, gerade bei nasslaufenden Kupplungseinrichtungen eine Betätigung mit geringem Schleppmoment oder überhaupt keinen Schleppmoment bereitzustellen, die die Leckageprobleme der Geber-Nehmerzylinder-Anordnung nicht aufweist. Dabei wird davon ausgegangen, dass Lamellenkupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs immer nasslaufend ausgebildet sind. Die Ausbildung der Betätigungseinrichtung ist wie ebenfalls beschrieben nicht auf nasslaufende Kupplungen beschränkt, jedoch besonders vorteilhaft. Advantageously, the coupling device can be designed as a multi-plate clutch. As described, a part of the task is to provide an operation with low drag torque or no drag torque, especially in wet-running clutch devices, which does not have the leakage problems of the donor-slave cylinder assembly. It is assumed that multi-plate clutches in the drive train of a motor vehicle are always designed to run wet. The design of the actuator is also not described as limited to wet-running clutches, but particularly advantageous.

Vorteilhafterweise kann die Kupplungsanordnung zwei Kupplungseinrichtungen umfassen. Die Kupplungsanordnung ist dementsprechend einer Doppelkupplungsanordnung, beispielsweise einer Doppelkupplungsanordnung mit zwei Lamellenkupplungen als Kupplungseinrichtungen. Die Lamellenkupplungen können insbesondere konzentrisch angeordnet sein, d. h. dass sie sich in axialer Richtung im Wesentlichen auf gleicher Höhe befinden, aber unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Advantageously, the coupling arrangement may comprise two coupling devices. The clutch assembly is accordingly a dual clutch assembly, such as a dual clutch assembly with two multi-plate clutches as coupling devices. The multi-plate clutches may in particular be arranged concentrically, i. H. that they are in the axial direction substantially at the same height, but have different diameters.

Insbesondere bei Verwendung zweier Kupplungseinrichtungen ist es notwendig, beide betätigen zu können. Hierzu existieren mehrere Möglichkeiten, die Schaltwalze entsprechend auszugestalten. In particular, when using two coupling devices, it is necessary to operate both to be able to. For this purpose, there are several ways to design the shift drum accordingly.

In einer ersten Ausgestaltung kann die Schaltwalze zwei Schaltnuten aufweisen, die axial beanstandet und radial versetzt angeordnet sind. Damit kann ein Betätigungselement der ersten Kupplungseinrichtung in der einen und das Betätigungselement der zweiten Kupplungseinrichtung in der anderen Schaltnut geführt werden. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Schaltwalze bei beispielsweise einer Doppelkupplung, da die Einrück- und Ausrück-Position der beiden Kupplungseinrichtungen zueinander genau festlegbar ist. In a first embodiment, the shift drum may have two switching grooves, which are axially spaced and arranged radially offset. In this way, an actuating element of the first coupling device in one and the actuating element of the second coupling device in the other switching groove can be guided. This results in a further advantage of using a shift drum in, for example, a double clutch, since the engagement and disengagement position of the two coupling devices to each other can be accurately determined.

Dabei können die Schaltnuten entweder beide nach radial außen weisen. Alternativ kann auch einer der Schaltnuten nach radial innen und die andere nach radial außen weisen. Eine nach radial innen weisende Schaltnut ist zwar in der Herstellung aufwendiger, allerdings ist bei einer Doppelkupplung oft eine konzentrische Anordnung der Kupplungseinrichtungen gegeben, weswegen auch die Betätigungselemente radial weiter außen und radial weiter innen angeordnet sein müssen. Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn auch die Führung der Betätigungselemente radial weiter außen und radial weiter innen angeordnet ist. Dies ist bei einer Anordnung der Schaltnuten, von denen einer nach radial außen und die andere nach radial innen weist, am einfachsten umzusetzen. The switching grooves can either point radially outward. Alternatively, one of the switching grooves may point radially inward and the other radially outward. Although a radially inwardly facing shift groove is more expensive to manufacture, but in a dual clutch is often given a concentric arrangement of the coupling devices, which is why the actuators must be arranged radially further outward and radially further inside. Accordingly, it is advantageous if the guidance of the actuating elements is also arranged radially further outside and radially further inwards. This is the easiest to implement in an arrangement of the switching grooves, one of which points radially outward and the other radially inward.

Weiter alternativ kann die Betätigungseinrichtung zwei Schaltwalzen umfassen, die jeweils eine Schaltnut aufweisen. Dadurch können die Kupplungseinrichtungen unabhängig voneinander betätigt werden, insbesondere lassen sich damit auch komplexe Schaltungsvorgänge realisieren. Insbesondere können die beiden Schaltwalzen beide um die Drehachse der Kupplungseinrichtung drehbar angeordnet sein und die Schaltnuten dann jeweils in Umfangsrichtung der Schaltwalze verlaufen. Letzten Endes ändert sich dadurch am Aufbau der Kupplungsanordnung sehr wenig, außer dass die Schaltwalze in der Mitte geteilt wird wodurch zwei Schaltwalzen entstehen. Dadurch kann aber die starre Verbindung der Schaltnuten aufgehoben werden. Allerdings ist dann auch eine zweite Antriebseinrichtung, beispielsweise in Form eines zweiten Elektromotors, zum Antreiben der zweiten Schaltwalzen erforderlich. Further alternatively, the actuating device may comprise two shift rollers, each having a shift groove. As a result, the coupling devices can be actuated independently of one another, in particular complex circuit processes can thus also be realized. In particular, the two shift rollers can both be rotatably arranged about the axis of rotation of the clutch device and the shift grooves then each extend in the circumferential direction of the shift drum. Ultimately, this changes very little in the construction of the clutch assembly, except that the shift drum is split in the middle resulting in two shift rollers. As a result, however, the rigid connection of the Schaltnuten be repealed. However, then a second drive means, for example in the form of a second electric motor, for driving the second shift rollers is required.

Das Betätigungselement umfasst vorteilhafterweise wenigstens einen Schaltstift. Dieser Schaltstift kann insbesondere einen Übertragungsstift oder Stößel oder ein sonstiges Element, das direkt oder indirekt mit den Reibpartnern zusammenwirkt, in axialer Richtung verschieben. The actuating element advantageously comprises at least one switching pin. In particular, this switching pin can displace in the axial direction a transmission pin or plunger or another element which interacts directly or indirectly with the friction partners.

Alternativ kann das Betätigungselement als Schaltring ausgebildet sein. Der Schaltring kann wenigstens einen Nocken als Schaltstift aufweisen, der in die Schaltnut eingreift und über diese axial verlagerbar ist. Alternatively, the actuator may be formed as a switching ring. The switching ring may comprise at least one cam as a switching pin which engages in the shift groove and is axially displaceable over this.

Besonders bevorzugt kann die Schaltnut in Umfangsrichtung sich wiederholende Abschnitte aufweisen. Dies ermöglicht eine Verwendung mehrere Schaltstifte oder die Abstützung eines Schaltringes an mehreren Stellen in Umfangsrichtung, da auf diese Art und Weise die Kraftausübung des Betätigungselementes an mehreren Stellen in Umfangsrichtung erfolgt bzw. abgestützt ist. Bevorzugt sind dabei wenigstens drei wiederholende Abschnitte vorgesehen, wobei eine Abstützung des Betätigungselements dann an drei Stellen erfolgen kann. Allgemeiner ausgedrückt kann die Anzahl der Wiederholungen der Anzahl der Stellen entsprechen, an denen das Betätigungselement in der Schaltnut geführt ist. Particularly preferably, the shift groove can have repetitive sections in the circumferential direction. This makes it possible to use a plurality of switching pins or the support of a switching ring at several points in the circumferential direction, since in this way the force application of the actuating element takes place or is supported at several points in the circumferential direction. Preferably, at least three repeating sections are provided, wherein a support of the actuating element can then take place at three points. More generally, the number of repetitions may correspond to the number of digits at which the actuator is guided in the shift groove.

Die wenigstens eine Schaltnut kann die Schaltwalze in Umfangsrichtung teilweise oder bevorzugt über den vollen Umfang beaufschlagen. Im letzten Fall kann immer zu zwei angrenzenden Positionen gewechselt werden. The at least one shift groove can act on the shift drum in the circumferential direction partially or preferably over the full circumference. In the latter case you can always switch to two adjacent positions.

Wie bereits ausgeführt kann jeder Schaltwalze eine Antriebsvorrichtung insbesondere in Form eines Elektromotors zugeordnet sein. As already stated, each shift drum can be assigned a drive device, in particular in the form of an electric motor.

Vorteilhafterweise kann die Betätigungseinrichtung einen Verschleißausgleichsmechanismus ausweisen. Dieser kann beispielsweise wie bekannte Rampenvorrichtungen ausgestaltet sein und den Abstand zwischen der Schaltwalze und den Reibpartnern verändern. Advantageously, the actuating device can identify a wear compensation mechanism. This can be configured, for example, as known ramp devices and change the distance between the shift drum and the friction partners.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Kupplungsanordnung im Antriebsstrang zwischen Antriebseinheit und Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungsanordnung wie beschrieben ausgebildet ist. In addition, the invention relates to a motor vehicle with a clutch assembly in the drive train between the drive unit and transmission. The motor vehicle is characterized in that the coupling arrangement is designed as described.

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

1 einer Kupplungsanordnung in einer ersten Ausgestaltung, 1 a clutch arrangement in a first embodiment,

2 einer Kupplungsanordnung im Querschnitt in einer ersten Ausgestaltung, 2 a coupling arrangement in cross-section in a first embodiment,

3 einer Kupplungsanordnung im Querschnitt in einer zweiten Ausgestaltung, 3 a coupling arrangement in cross section in a second embodiment,

4 einer Kupplungsanordnung im Querschnitt in einer dritten Ausgestaltung, 4 a coupling arrangement in cross-section in a third embodiment,

5 zwei Schaltnuten in einer ersten Ausgestaltung, 5 two switching grooves in a first embodiment,

6 zwei Schaltnuten in einer zweiten Ausgestaltung, 6 two switching grooves in a second embodiment,

7 die Anordnung zweier Schaltnuten an einer Schaltweise in der Draufsicht, 7 the arrangement of two switching grooves on a switching manner in the plan view,

8 einer Kupplungsanordnung in einer vierten Ausgestaltung, 8th a clutch arrangement in a fourth embodiment,

9 einer Kupplungsanordnung in einer fünften Ausgestaltung, 9 a clutch arrangement in a fifth embodiment,

10 einer Kupplungsanordnung in einer sechsten Ausgestaltung, 10 a clutch arrangement in a sixth embodiment,

11 einer Kupplungsanordnung in einer siebten Ausgestaltung, 11 a clutch arrangement in a seventh embodiment,

12 einen Teil der Betätigungseinrichtung in der Draufsicht, 12 a part of the actuator in plan view,

13 die Betätigungseinrichtung im Querschnitt, und 13 the actuator in cross-section, and

14 die Betätigungseinrichtung in der Draufsicht. 14 the actuator in plan view.

1 zeigt eine Kupplungsanordnung 1, die eine Schaltwalze 2 und als Antriebsvorrichtung der Schaltwalze 2 einen Elektromotor 3 umfasst. Die Kupplungseinrichtung der Kupplungsanordnung 1 ist als Lamellenkupplung ausgebildet, deswegen ist als Gehäuseteil ein Außenlamellenträger 4 dargestellt. 1 shows a coupling arrangement 1 that has a shift drum 2 and as a drive device of the shift drum 2 an electric motor 3 includes. The coupling device of the coupling arrangement 1 is designed as a multi-plate clutch, so is as a housing part an outer disc carrier 4 shown.

2 zeigt eine Kupplungsanordnung 4 im Querschnitt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Übersichtlichkeit halber die Kupplungsanordnung immer mit dem Bezugszeichen „4“ versehen ist, um über die verschiedenen Ausgestaltungen hinweg eine schnelle Orientierung zu gewährleisten. Der Aufbau der Kupplungsanordnung kann dabei differieren, da verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt werden. Dies gilt für alle Bezugszeichen. Beispielsweise bekommt eine Schaltwalze immer dasselbe Bezugszeichen unabhängig davon, ob sie ein oder zwei Schaltnuten aufweist. 2 shows a coupling arrangement 4 in cross section. It should be noted at this point that for the sake of clarity, the coupling arrangement is always provided with the reference numeral "4" in order to ensure a quick orientation across the various embodiments. The structure of the clutch assembly may differ, since different embodiments are shown. This applies to all reference numbers. For example, a shift drum always gets the same reference number regardless of whether it has one or two shift grooves.

Die Kupplungsanordnung 4 nach 2 weist zwei Kupplungen K1 und K2 auf, die als Lamellenkupplungen ausgebildet sind. Die Kupplungseinrichtungen K1 und K2 sind nasslaufende Lamellenkupplungen und werden über die Betätigungskolben 5 und 6 eingerückt. Um die Betätigungskolben 5 und 6 in axialer Richtung zum Betätigen der Kupplungseinrichtung K1 oder K2 zu verrücken besitzt die Betätigungseinrichtung 7 der Kupplungsanordnung 1 zwei Betätigungselemente 8 und 9 die in der Ausgestaltung nach 2 jeweils zweiteilig mit einem Schaltstift 10 und einem Verbindungsstift 12 ausgestattet sind. Der Schaltstift 10 des Betätigungselementes 8 ist dabei über eine Schaltnut 14 geführt, die nach radial außen weist und der Schaltstift 10 des Betätigungselementes 9 durch eine Schaltnut 16, die nach radial innen weist. Die Schaltnuten 14 und 16 sind dabei in axialer Richtung auf gleicher Höhe. Sie können aber auch in axialer Richtung versetzt sein. Die Schaltnuten 14 und 16 verlaufen in Umfangsrichtung der Schaltwalze 18. Die Schaltwalze 2 ist ringförmig ausgebildet und um die Drehachse der Kupplungsanordnung 1 wie auch der Kupplungseinrichtungen K1 und K2 drehbar angeordnet. Gedreht wird die Schaltwalze 2 wie bereits zu 1 ausgeführt mittels des Elektromotors 3. The coupling arrangement 4 to 2 has two clutches K1 and K2, which are designed as multi-plate clutches. The coupling devices K1 and K2 are wet-running multi-plate clutches and are via the actuating piston 5 and 6 indented. To the actuating piston 5 and 6 to move in the axial direction for actuating the coupling device K1 or K2 has the actuating device 7 the clutch assembly 1 two actuators 8th and 9 according to the embodiment 2 each two-piece with a switching pin 10 and a connecting pin 12 are equipped. The switching pin 10 of the actuating element 8th is via a shift groove 14 out, which points radially outward and the switching pin 10 of the actuating element 9 through a switching groove 16 pointing radially inward. The switching grooves 14 and 16 are in the axial direction at the same height. But you can also be offset in the axial direction. The switching grooves 14 and 16 run in the circumferential direction of the shift drum 18 , The shift drum 2 is annular and about the axis of rotation of the clutch assembly 1 as well as the coupling devices K1 and K2 arranged rotatably. The switching drum is turned 2 as already too 1 carried out by means of the electric motor 3 ,

Weiter unten ist die Ausgestaltung der Schaltnuten 14 und 16 ausführlicher erläutert, wodurch Veränderung der axialen Position der Schaltnuten 14 oder 16, soviel sei hier bereits ausgeführt, die Schaltstifte 10 jeweils in axialer Richtung bewegt werden, wobei unter Einbezug des Verbindungsstiftes 12 jeweils der Betätigungskolben 5 oder 6 ein- oder ausgerückt wird und damit auch die Kupplungseinrichtung K1 oder K2 ein- oder ausgerückt wird. Below is the configuration of the Schaltnuten 14 and 16 explained in more detail, thereby changing the axial position of the shift grooves 14 or 16 , so much is already stated here, the switching pins 10 are each moved in the axial direction, with the inclusion of the connecting pin 12 in each case the actuating piston 5 or 6 is switched on or disengaged and thus the clutch device K1 or K2 is switched on or disengaged.

Der Schwerpunkt der vorliegenden Anmeldung liegt auf der Betätigungseinrichtung der Kupplungsanordnung 1, weswegen auf weitere Bauteile der Kupplungsanordnung 1 nicht im Detail eingegangen wird. Die Innenlamellenträger, Außenlamellenträger, Anschläge für die Lamellenpakete etc. gehen jedoch klar aus 2 hervor, und sind für den Fachmann sofort erkennbar. The focus of the present application is on the actuator of the clutch assembly 1 , why on other components of the clutch assembly 1 will not be discussed in detail. However, the inner disk carrier, outer disk carrier, stops for the disk packs, etc. are clear 2 and are immediately apparent to one skilled in the art.

3 zeigt eine zu 2 ähnliche Ausgestaltung, wobei die Unterschiede lediglich in der Ausgestaltung zur Schaltwalze 2 und dabei der Anordnung der Schaltnuten 14 und 16 liegen. Dabei sind die Schaltnuten 14 und 16 so angeordnet, dass sie beide nach radial außen weisen. Die Schaltnuten 14 und 16 sind axial beabstandet und auch radial versetzt. Der Rest der Kupplungsanordnung 1 ab dem Verbindungsstiften 12 stimmt dagegen mit der Ausgestaltung nach 2 überein, was beispielsweise zeigt, dass die Ausgestaltung der Schaltwalze 2 abänderbar ist, ohne den Rest des Aufbaus der Kupplungsanordnung 1 abändern zu müssen. Dadurch ist die Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 7 sehr flexibel. 3 shows one too 2 similar configuration, the differences only in the design of the shift drum 2 and the arrangement of the switching grooves 14 and 16 lie. Here are the switching grooves 14 and 16 arranged so that they both point radially outward. The switching grooves 14 and 16 are axially spaced and also radially offset. The rest of the clutch assembly 1 from the connecting pins 12 on the other hand agrees with the design 2 which shows, for example, that the design of the shift drum 2 is changeable without the remainder of the construction of the clutch assembly 1 to have to change. As a result, the embodiment of the actuating device 7 very flexible.

4 zeigt eine dritte Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 7 und dementsprechend auch der Kupplungsanordnung 1. Bei dieser arbeiten die Schaltstifte 10 mit Schaltringen 18 zusammen, die zur axialen Verschiebung der Verbindungsstifte 12 verwendet werden. Auch bei dieser Ausgestaltung der Betätigungselemente 8 und 9 kann der Rest der Kupplungsanordnung 1 unverändert und wie in den 2 und 3 dargestellt bleiben. 4 shows a third embodiment of the actuator 7 and accordingly also the coupling arrangement 1 , In this work, the switching pins 10 with switching rings 18 together, for the axial displacement of the connecting pins 12 be used. Also in this embodiment of the actuators 8th and 9 can the rest of the clutch assembly 1 unchanged and as in the 2 and 3 remain displayed.

Selbstverständlich ist der gezeigte Aufbau nicht zwingend, die Verbindungsstifte 12 stellen jeweils die Schnittstelle zwischen Betätigungseinrichtung 7 und den Kupplungseinrichtungen K1 und K2 dar, die alle zusammen Teil der Kupplungsanordnung 1 sind. Die Kupplungseinrichtungen K1 und K2 können aber grundsätzlich beliebig aufgebaut sein, sie müssen nicht einmal nasslaufend oder mit Betätigungskolben 5 oder 6 versehen sein. Der gezeigte Aufbau ist auch dazu geeignet, bei entsprechender Abwandlung der Verbindungsstifte 12 Membranfedern einer trockenlaufenden Kupplung oder auch einer nasslaufenden Kupplung zu betätigen. Of course, the construction shown is not mandatory, the connecting pins 12 each provide the interface between actuator 7 and the coupling devices K1 and K2, which all together form part of the coupling arrangement 1 are. However, the coupling devices K1 and K2 can basically be constructed as desired, they do not even have to be wet-running or with actuating pistons 5 or 6 be provided. The construction shown is also suitable, with a corresponding modification of the connecting pins 12 Diaphragm springs to operate a dry-running clutch or a wet-running clutch.

5 zeigt eine erste Ausgestaltung der Schaltnuten 14 und 16 in Form einer Abwicklung. Die Gradangaben entsprechen dabei jeweils einem Winkel des Kreises der Schaltnut auf der Mantelfläche der Schaltwalze 2. Da die Abwicklung in der Darstellung bei –30 Grad beginnt endet sie entsprechend bei 330 Grad, insgesamt ist damit der gesamte Umfang mit 360 Grad abgebildet. In die Schaltnuten 14 und 16 greift jeweils der Schaltstift 10 ein und wird so geführt. Zur Orientierung sind die Pfeile 20 und 22 dargestellt, dabei weist der Pfeil 20 in Umfangsrichtung der Schaltwalze 2 und der Pfeil 22 in axialer Richtung. 5 shows a first embodiment of the Schaltnuten 14 and 16 in the form of a settlement. The degrees in each case correspond to an angle of the circle of the shift groove on the lateral surface of the shift drum 2 , Since the processing in the presentation begins at -30 degrees, it ends accordingly at 330 degrees, in total so that the entire circumference is imaged with 360 degrees. In the switching grooves 14 and 16 engages each of the switching pin 10 and is guided like this. For orientation, the arrows 20 and 22 shown, while the arrow points 20 in the circumferential direction of the shift drum 2 and the arrow 22 in the axial direction.

Die Betrachtung der Schaltnuten 14 und 16 zeigen sich folgende vorteilhafter Ausgestaltungen:
Bevorzugt erfolgt in wenigstens einem Abschnitt 24 gleichzeitig eine axiale Verlagerung der beiden Schaltnuten 14 und 16. Dadurch wird eine Überschneidungsschaltung realisiert. Mit besonderem Vorteil ist die axiale Verlagerung der Schaltnuten 14 und 16 entgegengesetzt. Weiter bevorzugt sind die Abschnitte 26, in denen die zweite Kupplungseinrichtung K2 und die Abschnitte 28, in denen die erste Kupplungseinrichtung K1 eingerückt sind, gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt. The consideration of the switching grooves 14 and 16 show the following advantageous embodiments:
Preferably takes place in at least one section 24 at the same time an axial displacement of the two switching grooves 14 and 16 , As a result, an overlapping circuit is realized. With particular advantage is the axial displacement of the switching grooves 14 and 16 opposed. Further preferred are the sections 26 in which the second coupling device K2 and the sections 28 in which the first clutch device K1 are engaged, offset from each other in the circumferential direction.

Die Ausgestaltung der Schaltnuten 14 und 16 ist dabei unabhängig davon, ob die Schaltnuten 14 und 16 auf einer Schaltwalz 2 oder auf zwei Schaltwalzen angeordnet sind. Bei Verwendung zweier Schaltwalzen sind die Schaltnuten 14 und 16 durch Ausrichtung der Schaltwalzen zueinander so anzuordnen wie in 5 gezeigt und somit in gleicher Art und Weise einsetzbar. The embodiment of the Schaltnuten 14 and 16 is regardless of whether the Schaltnuten 14 and 16 on a shift drum 2 or are arranged on two shift rollers. When using two shift rollers are the shift grooves 14 and 16 by aligning the shift drum to each other to arrange as in 5 shown and thus used in the same way.

6 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Schaltnuten 14 und 16. Für diese gilt das zu 5 ausgeführte. In Ergänzung zu 5 ist gezeigt, dass mit den Schaltnuten 14 und 16 auch kompliziertere Bewegungsabläufe ermöglicht werden können, insbesondere Impulse 30 zur Schnellbefüllung der Kupplungseinrichtung K1 oder K2. 6 shows an alternative embodiment of the Schaltnuten 14 and 16 , This applies to these 5 executed. In addition to 5 is shown that with the switching grooves 14 and 16 Even more complicated movements can be enabled, in particular pulses 30 for quick filling of the coupling device K1 or K2.

7 zeigt den Verlauf der Schaltnuten 14 und 16 an der Schaltwalze 2 in der Draufsicht, wobei eine axiale Verschiebung perspektivenbedingt durch eine Verschiebung in radialer Richtung dargestellt wird. 7 shows the course of the Schaltnuten 14 and 16 on the shift drum 2 in plan view, wherein an axial displacement perspective is represented by a shift in the radial direction.

7 soll dabei darstellen, wie sich die Schaltnuten 14 und 16 in Umfangsrichtung darstellen. Durch die ebenfalls eingetragenen Winkelangaben kann der Bezug zu den 5 und 6 hergestellt werden, wobei in 7 keinerlei Impulse 30 dargestellt sind. Selbstverständlich können derartige Ausgestaltungen der Schaltnuten 14 und 16 aber ebenfalls vorgesehen sein. 7 should represent how the Schaltnuten 14 and 16 in the circumferential direction. By the also entered angle data, the reference to the 5 and 6 be prepared, in 7 no impulses 30 are shown. Of course, such embodiments of Schaltnuten 14 and 16 but also be provided.

Auch die Darstellung gemäß 7 ist nicht darauf beschränkt, dass eine einzige Schaltwalze 2 verwendet wird. Die Relativlage der Schaltnuten 14 und 16 ist selbstverständlich auch bei Verwendung zweier Schaltwalzen erzielbar. Also the representation according to 7 is not limited to a single shift drum 2 is used. The relative position of the switching grooves 14 and 16 is of course achievable even when using two shift rollers.

Im Folgenden werden auch Ausführungsbeispiele mit zwei Schaltwalzen dargestellt. In the following also embodiments are shown with two shift rollers.

8 zeigt eine Betätigungseinrichtung 7 mit zwei Schaltwalzen 32 und 34, wobei diese konzentrisch zueinander angeordnet sind. Zum Antrieb der Schaltwalzen 32 und 34 ist jeweils ein Elektromotor 3 vorhanden. Die Schaltwalzen 32 und 34 weisen jeweils eine Schaltnut 14 und 16 auf, wodurch die Bewegung der Schaltnuten 14 und 16 entkoppelt werden kann. Die Schaltwalzen 32 und 34 sind beide um die Drehachse der Kupplungsanordnung 1 wie auch der Kupplungseinrichtungen K1 und K2 drehbar angeordnet. Die Schaltnuten 14 und 16 verlaufen jeweils in Umfangsrichtung der Schaltwalze 32 oder 34. Im Unterschied zu 4, bei der ebenfalls Schaltringe 18 verwendet wurden, befindet sich jeweils zwischen dem Schaltstift 10 und dem Verbindungsstiften 12 ein Einrücklager 36. 8th shows an actuating device 7 with two shift rollers 32 and 34 , which are arranged concentrically with each other. To drive the shift drum 32 and 34 is in each case an electric motor 3 available. The shift drum 32 and 34 each have a switching groove 14 and 16 on, reducing the movement of the switching grooves 14 and 16 can be decoupled. The shift drum 32 and 34 are both about the axis of rotation of the clutch assembly 1 as well as the coupling devices K1 and K2 arranged rotatably. The switching grooves 14 and 16 each extending in the circumferential direction of the shift drum 32 or 34 , In contrast to 4 , in which also Schaltringe 18 are used, is located between each of the switching pin 10 and the connecting pins 12 an engagement bearing 36 ,

Die Schaltwalze 34 kann dabei zur Lagerung der Schaltwalze 32 in radialer Richtung verwendet werden, indem Lager 38 zwischengeschaltet werden. The shift drum 34 can be used for storage of the shift drum 32 be used in the radial direction by bearing 38 be interposed.

9 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 7, bei der einerseits die Schaltnut 16 nach radial innen gewandt ist und andererseits die Verbindungsstifte 12 mittels Druckfedern 40 vorbelastet sind. Diese Weiterbildungen sind unabhängig voneinander. Es kann also die Schaltnut 16 nach radial innen weisen ohne dass das Verbindungselement 12 bzw. die Verbindungselemente 12 und deren Anbindung an die Schaltwalzen geändert wird. 9 shows an alternative embodiment of the actuator 7 , on the one hand, the shift groove 16 turned radially inward and on the other hand, the connecting pins 12 by means of compression springs 40 are preloaded. These developments are independent of each other. So it can be the shift groove 16 pointing radially inward without the connecting element 12 or the connecting elements 12 and their connection to the shift drum is changed.

10 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 7. Bei dieser sind der Schaltstift 10 und der Schaltring 18 als integraler Schaltring 42 ausgebildet. Weiterhin befindet sich zwischen dem Verbindungsstift 12 und den Schaltringen 42 jeweils ein Einrücklager 38. Das Einrücklager 38 entkoppelt dabei eine Drehbewegung des Schaltringes 42 und des Verbindungsstiftes 12. Auf diese Art und Weise wird es möglich, die Kupplungseinrichtungen K1 und K2 mittels Membranfedern 44 zu betätigen. Dabei ändert sich selbstverständlich auch der Aufbau der Kupplungsrichtungen K1 und K2, grundsätzlich ist dieser Aufbau dem Fachmann jedoch bekannt. 10 shows a further alternative embodiment of the actuator 7 , This is the switching pin 10 and the switching ring 18 as an integral switching ring 42 educated. Continue to be located between the connecting pin 12 and the Schaltringen 42 one engagement bearing each 38 , The engagement bearing 38 decouples a rotational movement of the switching ring 42 and the connecting pin 12 , In this way it is possible, the coupling devices K1 and K2 by means of diaphragm springs 44 to press. Of course, the structure of the coupling directions K1 and K2 also changes, but in principle this construction is known to the person skilled in the art.

11 zeigt einen Aufbau der Betätigungseinrichtung 7, bei der die Schaltwalzen 32 und 34 zueinander verstellbar sind. 11 shows a structure of the actuator 7 in which the shift drum 32 and 34 are adjustable to each other.

Der in 11 gezeigte Aufbau wird in 12 nochmals im Querschnitt gezeigt. Dabei erkennt man ein Zahnrad 46 und Rastierungen 48, mit denen die Verstellbarkeit erreicht wird. The in 11 shown construction is in 12 again shown in cross section. You can see a gear wheel 46 and detents 48 , with which the adjustability is achieved.

Die 13 und 14 zeigen die verstellbaren Schaltwalzen nochmals im Detail. The 13 and 14 show the adjustable shift rollers again in detail.

13 zeigt die Schaltwalzen 32 und 34 die mittels des Lagers 38 gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Weiterhin ist ein Ringkolben 50 mit einer Druckbohrung 52 vorhanden, mit denen ein Gabelschieber 54 betätigbar sind. Die Gabelschieber bewegen einen Rollbolzen 56 gegen einen Sperrbolzen 58. Mittels einer Druckfeder 60 ist einer Vorspannung vorhanden. 13 shows the shift drum 32 and 34 by means of the warehouse 38 are mounted displaceable against each other. Furthermore, an annular piston 50 with a pressure hole 52 present, with which a fork shifter 54 are operable. The fork slides move a roller bolt 56 against a locking pin 58 , By means of a compression spring 60 is a bias voltage available.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kupplungsanordnung clutch assembly
2 2: Schaltwalze shift drum
3 3: Elektromotor electric motor
4 4: Außenlamellenträger External disk carrier
5 5: Betätigungskolben actuating piston
6 6: Betätigungskolben actuating piston
7 7: Betätigungseinrichtung actuator
8 8th: Betätigungselement actuator
9 9: Betätigungselement actuator
10 10: Schaltstift switch Probe
12 12: Verbindungsstift connecting pin
14 14: Schaltnut switching groove
16 16: Schaltnut switching groove
18 18: Schaltring switching ring
20 20: Pfeil arrow
22 22: Pfeil arrow
24 24: Abschnitt section
26 26: Abschnitt section
28 28: Abschnitt section
30 30: Impuls pulse
32 32: Schaltwalze shift drum
34 34: Schaltwalze shift drum
36 36: Einrücklager engagement bearing
38 38: Lager camp
40 40: Druckfeder compression spring
42 42: Schaltring switching ring
44 44: Membranfeder diaphragm spring
46 46: Zahnrad gear
48 48: Rastierung detent
50 50: Ringkolben annular piston
52 52: Druckbohrung pressure bore
54 54: Gabelschieber fork slider
56 56: Rollbolzen rolling pin
58 58: Sperrbolzen locking pin
60 60: Druckfeder compression spring
K1 K1: Kupplungseinrichtung coupling device
K2 K2: Kupplungseinrichtung coupling device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10004179 A1 [0003]

Claims

Coupling arrangement ( 1 ) with at least one coupling device (K1, K2) comprising at least two friction partners, wherein the at least one coupling device (K1, K2) is controlled by an actuating device ( 7 ) is engageable or disengageable, so that a frictional engagement between the friction partners is made or canceled, characterized in that the actuating device ( 7 ) at least one shift drum ( 2 . 32 . 34 ) with at least one switching groove ( 14 . 16 ), wherein at least a part of an actuating element ( 8th . 9 ) of the actuating device ( 7 ) for actuating the coupling device (K1, K2) by means of the switching groove ( 14 . 16 ) is guided.

Coupling arrangement according to claim 1, characterized in that the at least one shift drum ( 2 . 32 . 34 ) is rotatably arranged about the axis of rotation of the coupling device (K1, K2) and the shift groove ( 14 . 16 ) in the circumferential direction of the shift drum ( 2 . 32 . 34 ) runs.

Coupling arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling device (K1, K2) is designed as a multi-plate clutch.

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling arrangement ( 1 ) comprises two coupling devices (K1, K2).

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the shift drum ( 2 ) two switching grooves ( 14 . 16 ), which are axially spaced and arranged radially offset.

Coupling arrangement according to claim 5, characterized in that the switching grooves ( 14 . 16 ) pointing radially outward.

Coupling arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shift drum ( 2 ) two switching grooves ( 14 . 16 ), of which the first points radially inward and the second points radially outward.

Coupling arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuating device ( 7 ) two shift rollers ( 32 . 34 ), each having a switching groove ( 14 . 16 ) exhibit.

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 8th . 9 ) at least one switching pin ( 10 ).

Coupling arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the actuating element ( 8th . 9 ) a switching ring ( 18 . 42 ) having.

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switching groove ( 14 . 16 ) has repetitive sections in the circumferential direction.

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the number of repetitions corresponds to the number of points at which the actuating element ( 8th . 9 ) is guided in the shift groove.

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that each shift drum ( 2 . 32 . 34 ) a drive device, in particular an electric motor ( 3 ), assigned.

Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device ( 7 ) has a wear compensation mechanism.

Motor vehicle with a clutch arrangement ( 1 ) in the drive train between the drive unit and the transmission, characterized in that the clutch arrangement ( 1 ) is designed according to one of the preceding claims.