DE102016124375A1 - Coupling arrangement with a driver ring having a bearing seat and hybrid powertrain with clutch assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (1) für einen Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit zwei drehfest miteinander verbindbaren Kupplungsbestandteilen (2, 3), wobei ein erster Kupplungsbestandteil (2) einen Mitnehmerkranz (4) mit einem gehärteten Verzahnungsbereich (5) ausbildet sowie einen Lagersitz (6) aufweist, wobei der Mitnehmerkranz (5) sowie der Lagersitz (6) an einem gemeinsamen Bauteil (7) ausgebildet sind und auch der Lagersitz (6) gehärtet ist. Zudem betrifft die Erfindung einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit dieser Kupplungsanordnung (1).The invention relates to a clutch arrangement (1) for a hybrid drive train of a motor vehicle, having two clutch components (2, 3) which can be connected to one another in a rotationally fixed manner, a first clutch component (2) forming a driver rim (4) with a hardened toothed region (5) and a bearing seat (5). 6), wherein the driving ring (5) and the bearing seat (6) on a common component (7) are formed and also the bearing seat (6) is hardened. In addition, the invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle with this coupling arrangement (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für einen Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder anderen Nutzfahrzeuges, mit zwei drehfest miteinander verbindbaren Kupplungsbestandteilen, wobei ein erster Kupplungsbestandteil einen Mitnehmerkranz mit einem gehärteten (d.h. durch einen Härtungsprozess behandelten) Verzahnungsbereich ausbildet sowie einen Lagersitz aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit dieser Kupplungsanordnung.The invention relates to a coupling arrangement for a hybrid drive train of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with two rotatably interconnectable coupling components, wherein a first coupling component forms a Mitnehmerkranz with a hardened (ie treated by a hardening process) toothing and a bearing seat having. Furthermore, the invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle with this clutch assembly.
Die Verwendung von Mitnehmerkränzen in Kupplungsanordnungen ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart die
Als nachteilig hat es sich jedoch bei diesen bekannten Ausführungen herausgestellt, dass, wenn ein Kupplungsbestandteil neben einem Mitnehmerkranz einen Lagersitz mit aufweist, es schwierig ist eine ausreichende Stabilität des Kupplungsbestandteiles zu gewährleisten. Der zumeist an einem weiteren Bauteil angenietete Mitnehmerkranz ist mit einem gehärteten Verzahnungsbereich zu versehen, um die entsprechend im Betrieb auftretenden Drehmomente zu übertragen. Zudem soll der Anteil an gehärteten Bauteilen möglichst gering gehalten werden, um den Herstellaufwand nicht unnötig ansteigen zu lassen. Dies hatte bisher zur Folge, dass der Lagersitz, der die entsprechende Baugruppe auf einer Nabe zentriert, in das weichere Bauteil des Kupplungsbestandteils zu integrieren war. Dies führte unter Umständen dazu, dass sich das Bauteil beim Einpressen des Lagers verformt hat oder dass zumindest die Baugruppe im Betrieb eine geringere Stabilität aufwies und sich somit mehr verformt hat.A disadvantage, however, has been found in these known embodiments, that when a coupling component in addition to a driver ring with a bearing seat, it is difficult to ensure sufficient stability of the coupling component. The driver rim, which is usually riveted to a further component, is to be provided with a hardened toothed area in order to transmit the torques correspondingly occurring during operation. In addition, the proportion of hardened components should be kept as low as possible in order not to unnecessarily increase the production costs. This has so far had the consequence that the bearing seat, which centers the corresponding assembly on a hub, was to be integrated into the softer component of the coupling component. Under certain circumstances, this led to the component deforming when the bearing was pressed in, or at least the assembly having a lower stability during operation and thus more deformed.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Kupplungsanordnung zu realisieren, bei der der den Mitnehmerkranz ausbildende Kupplungsbestandteil wesentlich stabiler für einen möglichst langlebigen Betrieb vorgesehen sein soll. Auch die Bauraumbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Unterbringung einer Kurbelwellenverschraubung, sollen weiter verbessert werden.It is therefore an object of the present invention to overcome the known from the prior art disadvantages and in particular to realize a clutch assembly in which the Mitnehmerkranz forming coupling component should be provided much more stable for the longest possible operation. The installation space conditions, in particular with regard to the accommodation of a crankshaft screw connection, should be further improved.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mitnehmerkranz sowie der Lagersitz an einem gemeinsamen Bauteil, d.h. stoffeinteilig miteinander, ausgebildet ist und auch der Lagersitz gehärtet (d.h. mittels eines Härtungsprozesses behandelt) ist.This is inventively achieved in that the entrainment ring and the bearing seat on a common component, i. fabric integral with each other, is formed and also the bearing seat is hardened (i.e., treated by a hardening process).
Durch diese Maßnahme wird nicht nur der Lagersitz besonders stabil ausgestaltet, sondern auch die Herstellung des Kupplungsbestandteiles möglichst einfach gehalten. Denn durch die einteilige Ausführung des Mitnehmerkranzes mit dem Lagersitz werden sowohl der Verzahnungsbereich als auch der Lagersitz vorzugsweise in einem gemeinsamen Verfahren gehärtet.By this measure, not only the bearing seat is designed to be particularly stable, but also kept the production of the coupling component as simple as possible. Because of the one-piece design of the carrier ring with the bearing seat both the toothed area and the bearing seat are preferably cured in a common process.
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.
Von Vorteil ist es insbesondere, wenn die Kupplungsanordnung als ein Hybridmodul ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the coupling arrangement is designed as a hybrid module.
Bildet der erste Kupplungsbestandteil (neben dem Mitnehmerkranz) einen Träger zur Aufnahme zumindest eines Reibelementes aus, ist die Kupplungsanordnung besonders kompakt ausgeführt. Somit ist es wiederum auch vorteilhaft, wenn die Kupplungsanordnung eine Lamellenkupplung ausbildet / aufweist, wobei der Träger als Lamellenträger / Träger mehrerer Reiblamellen ausgebildet ist. Der Träger ist bevorzugt als Außenlamellenträger ausgeformt, kann jedoch auch alternativ einen Innenlamellenträger ausbilden.Forms the first coupling component (in addition to the carrier ring) a carrier for receiving at least one friction element, the clutch assembly is made particularly compact. Thus, it is again also advantageous if the clutch assembly forms a multi-plate clutch /, wherein the carrier is designed as a plate carrier / carrier a plurality of friction plates. The carrier is preferably formed as an outer disk carrier, but may alternatively form an inner disk carrier.
Sind der Träger und der Mitnehmerkranz aus zwei separat voneinander hergestellten / ausgebildeten Bauteilen ausgeformt, kann der Lamellenträger unabhängig von dem Mitnehmerkranz ausgebildet werden. Dadurch kann der Lamellenträger bspw. weicher als der Mitnehmerkranz ausgeführt werden und somit der Herstellaufwand weiter reduziert werden.If the carrier and the carrier ring are formed from two separately manufactured / formed components, the plate carrier can be formed independently of the carrier ring. As a result, the plate carrier, for example, softer than the carrier ring can be performed and thus the manufacturing costs are further reduced.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Träger und der Mitnehmerkranz miteinander form- und/oder kraftschlüssig, vorzugsweise durch ein Vernieten oder ein Rollieren, verbunden sind. Dadurch ist der erste Kupplungsbestandteil besonders stabil und automatisierbar zusammengebaut.In this context, it is particularly advantageous if the carrier and the Mitnehmerkranz are positively and / or non-positively, preferably by riveting or rolling, connected. As a result, the first coupling component is assembled particularly stable and automatable.
Alternativ zu der separaten Ausbildung des Trägers und des Mitnehmerkranzes ist es auch von Vorteil, wenn der Lamellenträger und der Mitnehmerkranz stoffeinteilig / einstückig (d.h. aus einem gemeinsamen Bauteil) ausgebildet sind. Durch die reduzierte Bauteilanzahl wird ein Verbindungsschritt gegenüber der zweiteiligen Ausführung eingespart.As an alternative to the separate formation of the carrier and the entrainment ring, it is also advantageous if the plate carrier and the entrainment ring are formed in one piece / in one piece (i.e., from a common component). Due to the reduced number of components, a connection step compared to the two-part design is saved.
Ist der Mitnehmerkranz aus einem Metallblech hergestellt / ausgeformt oder ist weiter bevorzugt, bei der zweiteiligen Ausführung des ersten Kupplungsbestandteiles, sowohl der Mitnehmerkranz als auch der Träger jeweils aus einem Metallblech hergestellt / ausgeformt, ist der erste Kupplungsbestandteil besonders platzsparend umgesetzt.If the driver ring is made of a sheet metal or is more preferably, in the two-part design of the first coupling component, both the carrier ring and the carrier each made of a metal sheet manufactured / molded, the first coupling component is implemented particularly space-saving.
Ist das den Mitnehmerkranz ausbildende Bauteil durchgängig gehärtet (d.h. ist auch ein Verbindungsbereich in radialer Richtung zwischen Lagersitz und Verzahnungsbereich gehärtet), wird Mitnehmerkranz samt dem Lagersitz besonders kostengünstig hergestellt.If the component forming the carrier ring is continuously hardened (i.e., a connection region in the radial direction between the bearing seat and the toothed region has also hardened), the carrier ring together with the bearing seat is manufactured in a particularly cost-effective manner.
Auch ist es zweckmäßig, wenn an dem Lagersitz ein, vorzugsweise als Wälzlager, weiter bevorzugt als Kugellager, ausgebildetes, Lager eingepresst ist.It is also expedient if a bearing, preferably as a roller bearing, more preferably a ball bearing, is pressed against the bearing seat.
Das zumindest den Mitnehmerkranz sowie den Lagersitz ausbildende Bauteil ist bevorzugt aus einem gehärteten Stahl ausgeformt.The at least the carrier ring and the bearing seat forming member is preferably formed from a hardened steel.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.Furthermore, the invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle, with a clutch assembly according to the invention according to at least one of the embodiments described above.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Mitnehmerkranz aufweisend einen Lagersitz für ein Hybridmodul des Paralleltyps umgesetzt. Der Lagersitz wird in dem Hybridmodul des Paralleltyps an einem radial innenliegenden Bereich des Mitnehmerkranzes angeordnet. Der Mitnehmerkranz ist aus einem gehärteten Material hergestellt. Das Lager ist in den Lagersitz eingepresst. Ein scheibenförmiger Träger ist mit dem Mitnehmerkranz durch Nieten oder Rollieren verbunden. Des Weiteren können der Mitnehmerkranz sowie die Trägerscheibe (der Träger) aus einem einzigen Element aus einem gehärteten Material hergestellt sein.In other words, according to the invention, a carrier ring is implemented having a bearing seat for a hybrid module of the parallel type. The bearing seat is arranged in the hybrid module of the parallel type at a radially inner region of the entrainment ring. The drive ring is made of a hardened material. The bearing is pressed into the bearing seat. A disk-shaped carrier is connected to the carrier ring by riveting or rolling. Furthermore, the carrier ring and the carrier disc (the carrier) can be made of a single element of a hardened material.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention will now be explained in more detail with reference to figures, in which context also different embodiments are shown.
Es zeigen:
-
1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei insbesondere ein erster Kupplungsbestandteil der Kupplungsanordnung, der einen Mitnehmerkranz sowie einen Lagersitz aufweist, erkennbar ist, -
2 eine perspektivische Darstellung des in1 eingesetzten sowie in Längsrichtung geschnittenen ersten Kupplungsbestandteils, wobei eine den Mitnehmerkranz mit einem Träger des Kupplungsbestandteils verbindende Umformung erkennbar ist, -
3 eine perspektivische Darstellung eines in Längsrichtung geschnittenen ersten Kupplungsbestandteils einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der Mitnehmerkranz mit dem Träger nun im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel über mehrere Nietbolzen verbunden ist, und -
4 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem dritten Ausführungsbeispiel, in dem der erste Kupplungsbestandteil samt Mitnehmerkranz sowie Träger aus einem einzigen, einteiligen Bauteil hergestellt ist.
-
1 a longitudinal sectional view of a coupling arrangement according to the invention according to a first embodiment, wherein in particular a first coupling component of the coupling arrangement, which has a driving ring and a bearing seat, can be seen, -
2 a perspective view of the in1 used and cut in the longitudinal direction of the first coupling component, wherein the Mitnehmerkranz with a carrier of the coupling component connecting forming is recognizable, -
3 a perspective view of a longitudinally cut first coupling component of a clutch assembly according to the invention according to a second embodiment, wherein the drive ring is now connected to the carrier in comparison to the first embodiment via a plurality of rivet bolts, and -
4 a longitudinal sectional view of a coupling arrangement according to the invention according to a third embodiment, in which the first coupling component including carrier ring and carrier is made of a single, one-piece component.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden.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. Also, the different features of the various embodiments can be combined freely with each other.
In
Die Kupplungsanordnung
Neben dem Träger
Erfindungsgemäß ist an dem Mitnehmerkranz
Sowohl der Verzahnungsbereich
In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Kupplungsbestandteil
Wie in diesem Zusammenhang insbesondere in
In diesem Ausführungsbeispiel besteht das zweite Bauteil
Auch ist zu erkennen, dass in radialer Richtung zwischen dem Lagersitz
In Verbindung mit
In Zusammenhang mit
In anderen Worten ausgedrückt, ist der Mitnehmerkranz
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungsanordnungclutch assembly
- 22
- erster Kupplungsbestandteilfirst coupling component
- 33
- zweiter Kupplungsbestandteilsecond coupling component
- 44
- MitnehmerkranzMitnehmerkranz
- 55
- Verzahnungsbereichtoothed area
- 66
- Lagersitzbearing seat
- 77
- Bauteil / erstes BauteilComponent / first component
- 88th
- Trägercarrier
- 99
- zweites Bauteilsecond component
- 1010
- Lagercamp
- 1111
- LageraußenringBearing outer ring
- 1212
- Napfbereichcup portion
- 1313
- Innenflächepalm
- 1414
- Außenflächeouter surface
- 1515
- Umformungtransformation
- 1616
- Vorsprunghead Start
- 1717
- Aussparungrecess
- 1818
- Vernietungclinch
- 1919
- Nietrivet
- 2020
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 2121
- erstes Reibelementfirst friction element
- 2222
- zweites Reibelementsecond friction element
- 2323
- Verbindungsbereichconnecting area
- 2424
- Drehachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |