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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, umfassend eine erste und eine zweite Teilkupplung, wobei die erste Teilkupplung ein erstes Lamellenpaket und ein gegen eine Rückstellkraft bewegbares erstes Betätigungselement für das Lamellenpaket und die zweite Teilkupplung ein zweites Lamellenpaket und ein gegen eine Rückstellkraft bewegbares zweites Betätigungselement umfasst, wobei die beiden Lamellenpakete axial hintereinander angeordnet sind und die beiden Betätigungselemente in der gleichen Richtung axial bewegbar sind.
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Eine solche Kupplungseinrichtung, üblicherweise auch Doppelkupplung genannt, dient dazu, über die beiden separat betätigbaren Teilkupplungen ein beispielsweise von einer Brennkraftmaschine oder einer Elektromaschine erzeugtes Drehmoment wahlweise an eine erste oder eine zweite Getriebestufengruppe zu übertragen. Hierzu weist jede Teilkupplung ein Lamellenpaket auf, umfassend Außenlamellen, die an einem Außenlamellenträger axial verschiebbar angeordnet sind und Innenlamellen, die an einem Innenlamellenträger axial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Innenlamellen zwischen die Außenlamellen greifen. Beispielsweise sind die Außenlamellen als Stahllamellen und die Innenlamellen als Reiblamellen ausgeführt, oder umgekehrt. Üblicherweise ist der Außenlamellenträger mit einem Eingangsglied, über das das Drehmoment eingeleitet wird, verbunden, rotiert also permanent. Der Innenlamellenträger ist mit einem Ausgangsglied, beispielsweise einer Hohl- oder Vollwelle verbunden, die zum Getriebe führt. Wird nun über ein entsprechendes axial bewegbares Betätigungselement, üblicherweise einen Drucktopf, das Lamellenpaket axial zusammengedrückt, so entsteht ein Reibschluss, der dazu führt, dass der Innenlamellenträger ebenfalls in Rotation versetzt wird, also mitgenommen wird. Das Drehmoment wird auf diese Weise über den Innenlamellenträger auf das Ausgangsglied übertragen.
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Jede der Teilkupplungen ist über ein separates Betätigungselement, also einen separaten Drucktopf, betätigbar respektive das jeweilige Lamellenpaket separat zusammendrückbar, so dass bei Betätigung der ersten Teilkupplung das Drehmoment auf ein erstes Ausgangsglied und bei Betätigung der zweiten Teilkupplung das Drehmoment auf ein zweites Ausgangsglied übertragen werden kann. Dabei sind die beiden Betätigungselemente, also die Drucktöpfe, über entsprechende Stellelemente wie beispielsweise CSC (concetric slave cylinder), die hydraulisch angesteuert werden, axial bewegbar. Sind, wie hier vorliegend, die beiden Lamellenpakete axial hintereinander angeordnet und sind die beiden Betätigungselemente an derselben Axialseite angeordnet, so werden die beiden Lamellenpakete in der gleichen Richtung betätigt, das heißt, dass die beiden Betätigungselemente, also die Drucktöpfe, in der gleichen Richtung axial bewegbar sind. Da das eine Lamellenpaket axial gesehen dem anderen vorgeschaltet ist, ist es erforderlich, dass das eine Betätigungselement die axial vordere Teilkupplung im Bereich der Außenlamellen durchgreift.
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Um die beiden Betätigungselemente, die wie gesagt separat voneinander agieren, nach Entlastung, wenn also das Lamellenpaket beispielsweise wieder geöffnet werden soll, zurückzustellen, kommen bei bekannten Kupplungseinrichtungen separate Federelemente oder Federpakete zum Einsatz, das heißt, dass jedem Betätigungselement respektive Drucktopf ein separates Federelement oder separates Federpaket zugeordnet ist. Gegen dieses ist das Betätigungselement axial bewegbar, wenn das Lamellenpaket beispielsweise zusammenzudrücken ist, so dass über das Federelement oder Federpaket eine Rückstellkraft aufgebaut wird, die das Betätigungselement nach Entlastung wieder zurückstellt. Die Integration der beiden Federelemente, beispielsweise in Form von Tellerfedern, oder der Federpakete, beispielsweise in Form von Tellerfederpaketen oder Ähnlichem, erfordert jedoch entsprechenden Bauraum, der nicht unbedingt gegeben ist, zumal sich das Federelement oder Federpaket, damit es die Rückstellkraft aufbauen kann, axial an einem axial unbeweglichen Bauteil der Kupplungseinrichtung abstützen muss.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Kupplungseinrichtung anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Federpaketanordnung vorgesehen ist, die sowohl erste Federelemente, die der Erzeugung der Rückstellkraft für das erste Betätigungselement dienen als auch zweite Federelemente, die der Erzeugung der Rückstellkraft für das zweite Federelement dienen aufweist, und die mit beiden Betätigungselementen gekoppelt und von beiden Betätigungselementen separat betätigbar ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung kommt nur noch eine Federbaugruppe zum Einsatz, indem eine gemeinsame Federpaketanordnung vorgesehen ist, die erste und zweite Federelemente aufweist, und die mit beiden Betätigungselementen gekoppelt ist. Bei einer Betätigung des ersten Betätigungselements, also des ersten Drucktopfs wird die Federpaketanordnung betätigt, wobei hierbei lediglich die ersten Federelemente, also die die dem ersten Betätigungselement zugeordnet sind, komprimiert werden, nur diese bauen eine Rückstellkraft auf. Die zweiten Federelemente bleiben unbetätigt. Nach Entlastung des ersten Betätigungselements federn die ersten Federelemente wieder aus und stellen das erste Betätigungselement wieder zurück. Hierüber kann also gezielt die erste Teilkupplung betätigt werden. Soll die zweite Teilkupplung betätigt werden, so wird das zweite Betätigungselement axial bewegt, es kommt hierbei zu einer Kompression nur der zweiten Federelemente, die ersten Federelemente bleiben nun unbetätigt. Die zweiten Federelemente bauen nun die Rückstellkraft auf, die nach Entlastung des zweiten Betätigungselements zu dessen Rückstellung führt.
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Da erfindungsgemäß in der einen Federpaketanordnung die Federelemente beider Teilkupplungen aufgenommen sind, ist folglich nur eine zusätzliche Baugruppe zu integrieren, anders als im Stand der Technik, wo zwei unterschiedliche Tellerfedern oder Tellerfederpakete etc., die jeweils einem Betätigungselement zugeordnet sind, an unterschiedlichen Positionen, sowohl radial als auch axial gesehen, zu integrieren sind. Dies führt zu einer besseren Ausnutzung des ohnehin geringen Bauraums wie auch zu einer einfacheren Montage, da die Federpaketanordnung auch als vorkonfiguriertes Bauteil einfach zu montieren ist. Es ist also möglich, eine deutlich kompaktere und einfacher herzustellende Kupplungseinrichtung zu realisieren, die beispielsweise als nasslaufende Doppelkupplung ausgeführt sein kann, aber auch Bestandteil eines Hybridmoduls mit zugeordneter Elektromaschine und üblicherweise einer zusätzlichen Trennkupplung ausgeführt sein kann.
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Die Federpaketanordnung selbst umfasst in Weiterbildung der Erfindung einen Trägerring, an dem die ersten und die zweiten Federelemente mit einem Ende befestigt sind, sowie zwei separate Koppelringe, wobei am ersten Koppelring die ersten Federelemente mit ihrem anderen Ende befestigt sind und am zweiten Koppelring die zweiten Federelemente mit ihrem anderen Ende befestigt sind, wobei der erste Koppelring mit dem ersten Betätigungselement und der zweiten Koppelring mit dem zweiten Betätigungselement gekoppelt ist. Der Trägerring sowie die Koppelringe sind bevorzugt Blechringe, also aus einem entsprechenden Metallblech durch Umformung gefertigt, so dass sie ohne Probleme in die entsprechende Geometrie geformt werden können. Zur Befestigung der Federelemente, bei denen es sich besonders bevorzugt um Schraubenfedern handelt, können an dem Trägerring sowie den Koppelringen entsprechende Ausstellungen mit einer kreisrunden Form ausgebildet werden, auf die die Schraubenfedern aufgepresst werden, so dass eine einfache Montage und Halterung möglich ist. Das heißt, dass die erfindungsgemäße Federpaketanordnung letztlich lediglich aus drei Ringbauteilen sowie den entsprechenden Federelementen besteht, mithin also aus wenig separaten Bauteilen.
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Dabei können an oder zwischen den Koppelringen und am Trägerring um den Umfang verteilte Ausnehmungen, durch die die Betätigungselemente mit entsprechenden, sich axial erstreckenden Fingern greifen, vorgesehen sein. Diese Ausnehmungen ermöglichen es, dass die Finger quasi durch die Federpaketanordnung durchgreifen können, was zu einer weiteren radialen Kompaktierung führt. Nachdem die Betätigungselemente respektive die Drucktöpfe radial ineinander liegen, liegen auch zweckmäßigerweise die Ausnehmungen, die von den Fingern des ersten Drucktopfs durchgriffen werden, auf einem anderen Radius als die Ausnehmungen, die von den Fingern des zweiten Drucktopfes durchgriffen werden.
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Gemäß einer ersten Alternative kann vorgesehen sein, dass die beiden Koppelringe radial ineinander liegen und mit in Umfangsrichtung verteilten ersten und zweiten Befestigungsabschnitten, an denen die ersten und zweiten Federelemente befestigt sind, verzahnungsartig ineinander greifen. Bei dieser Erfindungsausgestaltung weist also jeder Koppelring einen Basisringabschnitt auf, von dem sich radial entsprechende Befestigungsabschnitte, an denen die entsprechenden Federelemente befestigt sind, erstrecken. Der eine Koppelring weist einen kleineren Durchmesser als der andere auf, so dass sie radial ineinander angeordnet werden können, derart, dass die Befestigungsabschnitte quasi verzahnungsartig ineinander greifen, jedoch natürlich voneinander beabstandet sind, so dass jeder Koppelring separat axial bewegt werden kann.
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Eine Alternative sieht vor, dass die beiden Koppelringe axial hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet sind und die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte auf Lücke zueinander stehen. Bei dieser Erfindungsalternative weisen beide Koppelringe jeweils einen Basisringabschnitt auf, der beispielsweise den Innenumfang des jeweiligen Koppelrings definiert und von dem aus die entsprechenden ersten bzw. zweiten Befestigungsabschnitte radial nach außen abstehen. Das heißt, dass die Koppelringe einen gleichen oder zumindest näherungsweise gleichen Innenumfang aufweisen. Damit die Koppelringe jedoch separat voneinander und axial betätigt werden können, sind sie zum einen axial voneinander beabstandet, so dass der vordere Koppelring nicht gegen den hinteren läuft. Zum anderen sind die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte auf Lücke zueinander angeordnet, so dass die entsprechenden Federelemente umfangsmäßig verteilt werden können. Auf diese Weise ist aufgrund des axialen Versatzes die separate Beweglichkeit der beiden Ringe, deren Ringbasis wie beschrieben bevorzugt auf gleichem Radius liegt, gegeben, wie auch axial verschiedene Anbindungspunkte für die Drucktöpfe gegeben sind, also für die Punkte, an denen die Drucktöpfe gegen die Koppelringe laufen.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte in derselben Axialebene liegen. Das heißt, dass die Federelemente an beiden Enden in jeweils einer Axialebene abgestützt sind. Mit dem einen Ende sind sie am gemeinsamen Trägerring befestigt, mit dem anderen Ende an den ersten und zweiten Befestigungsabschnitten, die aber ebenfalls in einer gemeinsamen Axialebene liegen. Dies führt nun vorteilhaft dazu, dass als erste und zweite Federelemente gleiche Federn, also Federn gleicher Länge und natürlich auch gleicher Federsteifigkeit etc. verwendet werden können, mithin also die Federn für beide Teilkupplungen gleich sind.
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Neben der Kupplungsanordnung selbst betrifft die Erfindung ferner eine Federpaketanordnung für eine Kupplungseinrichtung der beschriebenen Art. Diese Federpaketanordnung zeichnet sich erfindungsgemäß durch einen Trägerring, an dem die ersten und die zweiten Federelemente mit einem Ende befestigt sind, und zwei separate Koppelringe aus, wobei am ersten Koppelring die ersten Federelemente mit ihrem anderen Ende befestigt sind und am zweiten Koppelring die zweiten Federelemente mit ihrem anderen Ende befestigt sind. Der erste Koppelring ist dabei mit dem ersten Betätigungselement und der zweite Koppelring mit dem zweiten Betätigungselement in der Montagestellung, wenn also in die Kupplungseinrichtung verbaut, koppelbar. In der Montagestellung erfolgt die Abstützung des Trägerrings beispielsweise am Außenlamellenträger der axial benachbarten Teilkupplung oder am Rotorträger im Falle einer Hybridmaschine, mithin also an einem axial positionsfesten, jedoch mit dem über die Teilkupplung zu übertragenden Drehmoment beaufschlagten, mithin also rotierenden Bauteil.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass an oder zwischen den Koppelringen und am Trägerring um den Umfang verteilte Ausnehmungen, die dem Durchgriff von sich axial erstreckenden Fingern der Betätigungselemente der Teilkupplungen dienen, vorgesehen sind, so dass hierüber ein axialer Durchgriff der Drucktopffinger durch die Federpaketanordnung möglich ist.
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Die beiden Koppelringe können entweder radial ineinander liegen und mit in Umfangsrichtung verteilten, sich im Wesentlichen radial erstreckenden ersten und zweiten Befestigungsabschnitten, an denen die ersten und zweiten Federelemente befestigt sind, verzahnungsartig ineinander greifen. Alternativ ist es denkbar, dass die beiden Koppelringe axial hintereinander und voneinander beabstandet sind und die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte auf Lücke zueinander stehen. Bevorzugt liegen die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte in derselben Axialebene, was die Verwendung von gleichlangen respektive insgesamt gleichen Federelementen für beide Teilkupplungen ermöglicht.
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Der Trägerring und die Koppelringe selbst sind bevorzugt aus einem Metallblech gefertigt, das heißt, sie werden auf einfache Weise aus einem entsprechenden Blechstück ausgestanzt und entsprechend umgeformt, um die entsprechende Geometrie aufzuprägen respektive auszuformen und beispielsweise auch entsprechende Ausstellungen, an denen die Federelemente, bevorzugt wie beschrieben Schraubenfedern, befestigt werden können, auszubilden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung,
- 2 eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Federpaketanordnung,
- 3 die Ansicht gemäß 2 von der anderen Seite,
- 4 eine geschnittene Teilansicht durch einen Teil der Kupplungseinrichtung aus 1 zur Darstellung der Kopplung des ersten Betätigungselements mit der Federpaketanordnung, und
- 5 eine geschnittene Teilansicht durch die Kupplungseinrichtung zur Darstellung der Kopplung des zweiten Betätigungselements mit der Federpaketanordnung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 1, hier in Form eines Hybridmoduls umfassend eine Elektromaschine 2 mit einem Stator 3 und einem Rotor 4, sowie einer vorliegend nasslaufenden Doppelkupplung 5 umfassend eine erste Teilkupplung 6 und eine zweite Teilkupplung 7. Jede Teilkupplung 6, 7 umfasst ein Lamellenpaket 8, 9, jeweils umfassend Außenlamellen 10, 11, die an einem gemeinsamen Außenlamellenträger 12, der gleichzeitig auch den Rotor 4 trägt, axial verschiebbar, jedoch gegen ein Widerlager 13, 14 abstützbar, angeordnet sind. Das Lamellenpaket 8, 9 umfasst des Weiteren Innenlamellen 15, 16, die ebenfalls axial bewegbar an jeweils einem Innenlamellenträger 17, 18 angeordnet sind, und die zwischen die Außenlamellen 10, 11 greifen.
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Zur Betätigung des jeweiligen Lamellenpakets 8, 9, um dieses also axial zusammenzudrücken und in Reibschluss zu bringen, umfasst die erste Teilkupplung 6 ein erstes Betätigungselement 19 in Form eines Drucktopfes und die zweite Teilkupplung 7 ein zweites Betätigungselement 20 ebenfalls in Form eines Drucktopfes. Das erste Betätigungselement 19 ist mit einem ersten Stellelement 21, beispielsweise ein CSC (CSC = concentric slave cylinder) gekoppelt, so dass es hierüber separat axial bewegt werden kann, um das erste Lamellenpaket 8 bedarfsweise zusammenzudrücken und die Teilkupplung 6 zu schließen. Das zweite Betätigungselement 20 ist mit einem zweiten Stellelement 22, ebenfalls ein CSC gekoppelt, es kann über diesen axial bewegt werden, um das zweite Lamellenpaket 9 zusammenzudrücken und in Reibschluss zu bringen.
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Der Außenlamellenträger 12 ist über zwei Wälzlager 23, 24 an einer positionsfesten Gehäusestruktur 25 drehgelagert. Eine über die Elektromaschine 2 erzeugte Rotation des Rotors 4 und das darüber erzeugte Drehmoment kann über die erste Teilkupplung 6 oder die zweite Teilkupplung 7 an entweder ein erstes Ausgangsglied 26 in Form einer Hohlwelle oder ein zweites Ausgangsglied 27 in Form einer Hohlwelle übertragen werden, nachdem der Innenlamellenträger 17 mit dem ersten Ausgangsglied 26 und der Innenlamellenträger 18 mit dem zweiten Ausgangsglied 27 gekoppelt ist, so dass, je nachdem, welche der Teilkupplungen 6 oder 7 betätigt wird, und ein Drehmoment überträgt, das Drehmoment entweder auf das erste oder das zweite Ausgangsglied 26, 27 übertragen werden kann. Die Ausgangsglieder 26, 27 sind mit entsprechenden Getriebestufengruppen eines nicht gezeigten Getriebes gekoppelt, so dass diese selektiv angesprochen werden können.
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Wie beschrieben handelt es sich bei der Kupplungseinrichtung 1 um ein Hybridmodul umfassend die Elektromaschine 2. Vorgesehen ist, wie die Figur zeigt, eine Trennkupplung 28, oft auch K0-Kupplung genannt (wohingegen die erste Teilkupplung 6 üblicherweise K2- und die zweite Teilkupplung 7 üblicherweise K1-Kupplung genannt werden). Diese Trennkupplung dient dazu, ein von einem nicht näher gezeigten Verbrennungsmotor erzeugtes Drehmoment, das über ein Eingangsglied 29 beim Motorbetrieb zugeführt wird, bei Bedarf an die Doppelkupplung 5 und über diese zum Getriebe zu leiten. Hierzu ist das Eingangsglied 29 mit einem Außenlamellenträger 51 der Trennkupplung 28 verbunden, an dem entsprechende Außenlamellen 52 angeordnet sind. Vorgesehen ist auch hier ein Innenlamellenträger 53 mit Innenlamellen 54. Dieser Innenlamellenträger 53 ist Teil des Außenlamellenträgers 12, also des Rotorträgers, wie 1 zeigt. Das heißt, dass im Falle einer Betätigung der Trennkupplung 28 das vom Verbrennungsmotor gelieferte Drehmoment auf den Innenlamellenträger 53 und damit auf den Außenlamellenträger 12 der Doppelkupplung 5 gegeben wird. Je nachdem, welche der Teilkupplungen 6 oder 7 nun geschlossen wird, wird das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment sodann entsprechend weitergeleitet. Unterstützend kann zum Drehmoment der Brennkraftmaschine auch die Elektromaschine 2 arbeiten und mithin über den Rotor 4 ein zusätzliches Drehmoment einbringen.
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Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise einer solchen Kupplungseinrichtung ist an sich bekannt.
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Die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 1 zeichnet sich durch die Integration einer gemeinsamen Federpaketanordnung 30 aus, die der Rückstellung sowohl des ersten Betätigungselements 19 als auch des zweiten Betätigungselements 20, also der Rückstellung beider Drucktöpfe dient. Die Federpaketanordnung 30 ist im gezeigten Beispiel axial dem ersten Lamellenpaket 8, das axial dem zweiten Lamellenpaket 9 vorgeschaltet ist, vorgeschaltet. Es kann separat entweder über das erste Betätigungselement 19, also den ersten Drucktopf, oder über das zweite Betätigungselement 20, also den zweiten Drucktopf, betätigt werden, wobei in jedem Fall eine den jeweiligen Drucktopf nach Entlastung wieder rückstellende Rückstellkraft aufgebaut wird. Ersichtlich sind hier die beiden Betätigungselemente 19, 20 zum Zusammendrücken der Lamellenpakete 8, 9 jeweils in der gleichen Richtung axial bewegbar, was die Integration einer gemeinsamen Federpaketanordnung ermöglicht.
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2 und 3 zeigen in entsprechenden Perspektivansichten eine aufgeschnittene Darstellung der Federpaketanordnung 30. Diese besteht aus einem Trägerring 31, an dem sowohl erste Federelemente 32 als auch zweite Federelemente 33, jeweils in Form von Schraubenfedern, mit einem Ende befestigt sind. Der Trägerring 31 weist, siehe die 4 und 5, entsprechende axiale, runde Ausstellungen 34 zur Befestigung der ersten Federelemente 32 sowie Ausstellungen 35 zur Befestigung der Federelemente 33 auf. Diese werden auf die runden Ausstellungen 34, 35 aufgepresst.
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Weiterhin umfasst die Federpaketanordnung 30 einen ersten Koppelring 36 sowie einen zweiten Koppelring 37, die separat zueinander angeordnet sind und in radialer Anordnung positioniert sind. Der erste Koppelring 36 weist einen seinen Innenumfang definierenden Basisringabschnitt 38 auf, von dem aus sich mehrere in Umfangsrichtung versetzt angeordnete, radial erstreckende erste Befestigungsabschnitte 39 radial nach außen erstrecken. An diesen ersten Befestigungsabschnitten 39 sind ebenfalls entsprechende runde, sich axial erstreckende Ausstellungen 40 ausgebildet, auf die, siehe 4, die ersten Federelemente 32 mit dem anderen Ende aufgepresst sind. Wie 2 zeigt, sind an jedem ersten Befestigungsabschnitt 39 jeweils zwei erste Federelemente 32 vorgesehen, mithin also paarweise angeordnet.
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Auch der zweite Koppelring 37 weist eine seinen Außenumfang definierenden Basisringabschnitt 41 auf, von dem aus über eine entsprechende Abwinklung sich radial nach innen erstreckende zweite Befestigungsabschnitte 42 erstrecken. Diese zweiten Befestigungsabschnitte 42 dienen der Fixierung der zweiten Federelemente 33, wozu an den zweiten Befestigungsabschnitten 42 ebenfalls entsprechende runde, sich axial erstreckende Ausstellungen 43 ausgebildet sind, auf die die Federelemente, siehe 5, aufgepresst sind. Auch die Federelemente 33 sind jeweils paarweise angeordnet, das heißt, dass an jedem zweiten Befestigungsabschnitt 42 zwei Federelemente 33 angeordnet sind.
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Wie 2 und 3 zeigt, greifen die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 39 und 42 verzahnungsartig ineinander, sie berühren einander jedoch nicht. Sie liegen auch in der gleichen Axialebene, so dass die Länge der Federelemente 32, 33 gleich ist, das heißt, dass identische Federelemente 32, 33 verwendet werden können.
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Wie 1 zeigt, durchgreift das erste Betätigungselement 19, also der erste Drucktopf, mit entsprechenden sich axial erstreckenden Fingern 44 die Federpaketanordnung, ebenso durchgreift das zweite Betätigungselement 20 mit entsprechenden sich axial erstreckenden Fingern 45 die Federpaketanordnung 30. Um dies zu ermöglichen, sind am ersten Koppelring 36 Ausnehmungen 46 sowie am Trägerring Ausnehmungen 47 ausgebildet, die axial miteinander fluchten. Durch diese Ausnehmungen 46, 47 greifen die Finger 44 des ersten Betätigungselements.
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Für den Durchgriff der Finger 45 des zweiten Betätigungselements 20 sind einerseits Ausnehmungen 48 zwischen den beiden Koppelringen 36, 37 respektive zwischen den ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 39, 42 ausgebildet. Mit diesen Öffnungen oder Ausnehmungen 48 fluchten radiale Ausnehmungen 49, die am Trägerring 31 ausgebildet sind. Durch die Ausnehmungen 48, 49 greifen also die Finger 45. Ersichtlich liegen die miteinander fluchtenden Ausnehmungen 46, 47 respektive 48, 49 auf unterschiedlichen Radien, resultierend aus dem Umstand, dass die Betätigungselemente 19, 20 respektive die Finger 44, 45 ebenfalls auf unterschiedlichen Radien liegen.
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Wie die 4 und 5 zeigen, sind die Betätigungselemente 19, 20 mit dem jeweils zugeordneten Koppelring 36, 37 gekoppelt. 4 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung der Kopplung des Betätigungselements 19 mit dem Koppelring 36. Das erste Betätigungselement 19 ist dabei am Basisringabschnitt 38, den es mit den Fingern 44 in der Ausnehmung 46 durchgreift, axial gesehen abgestützt respektive daran angebunden. Dies führt dazu, dass, wenn das Betätigungselement 19 über seine Stelleinrichtung 21 axial bewegt wird, zwangsläufig der erste Koppelring 36 ebenfalls axial bewegt wird, was dazu führt, dass die an ihm befestigten ersten Federelemente 32 komprimiert werden. Der zweite Koppelring 37 bleibt unbetätigt, zwangsläufig auch die zweiten Federelemente 33. Nach Entlastung des Betätigungselements 19 drücken die komprimierten Federelemente 32 das Betätigungselement 19 wieder in die Ausgangsposition zurück.
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5 zeigt die Anbindung des zweiten Betätigungselements 20 am zweiten Koppelring 37. Das zweite Betätigungselement 20 umfasst einen Radialflansch 50, der mit der Stelleinrichtung 22 gekoppelt ist und axial verschoben wird. Dieser Radialflansch 50 liegt am Basisringabschnitt 41 axial an, so dass eine Axialbewegung des Radialflansches 50 des zweiten Betätigungselements 20 zwangsläufig dazu führt, dass auch der zweite Koppelring 37 axial bewegt wird. Dies führt zu einer Komprimierung der zweiten Federelemente 33. Wird das zweite Betätigungselement 20 wieder entlastet, soll also das zuvor zusammengedrückte zweite Lamellenpaket 9 wieder gelüftet werden, so stellen die sich entspannenden zweiten Federelemente 33 den zweiten Koppelring 37 und damit auch das zweite Betätigungselement 20 wieder zurück. Bei dieser Betätigung bleiben die ersten Federelemente 32 gänzlich unbetätigt.
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Der Trägerring 31 ist hierbei axial abgestützt, er ist also axial positionsfest und bildet das Widerlager, gegen das die Federelemente 32, 33 gedrückt werden. Im gezeigten Beispiel erfolgt die axiale Abstützung des Trägerrings 31 zum Rotorträger respektive Außenring 12 hin, an dem auch der Rotor 4 befestigt ist. Jedoch sind auch andere Abstützungspunkte denkbar, insbesondere wenn es sich um eine übliche Doppelkupplung, also nicht um ein Hybridmodul handelt.
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Wie 1 zeigt, ist die erfindungsgemäße Federpaketanordnung 30, den vorhandenen Bauraum optimal ausnutzend, kompakt integriert, indem es oberhalb des ersten Betätigungselements 19, also des Drucktopfes der ersten Teilkupplung 6, diesen radial umgebend, angeordnet ist und demzufolge im Bauraum zwischen den Fingern 45 des zweiten Betätigungselements der zweiten Teilkupplung 7 angeordnet ist.
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Den Ausnehmungen 47, 49 im Trägerring 31 kommt, neben der Ermöglichung des eigentlichen Fingerdurchgriffs, zusätzlich eine Zentrierfunktion zu, das heißt, dass ihre Geometrie respektive insbesondere Breite letztlich auf die Breite der entsprechenden Finger 44, 45 abgestellt ist. Es ist denkbar, wie vorgesehen, den Trägerring 31 mit seinem Innenumfang radial gesehen relativ weit nach innen zu ziehen, so dass der Trägerring gleichzeitig auch als axiale Transportsicherung für den benachbarten Innenlamellenträger 17 der ersten Teilkupplung 6 dienen kann. Alternativ kann, wenn dies nicht erforderlich ist, der Trägerring 31 auch unterhalb der Federelement 32, 33 enden, so dass die entsprechenden Fenster 47 in diesem Fall ebenfalls radial nach innen offen wären.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungseinrichtung
- 2
- Elektromaschine
- 3
- Stator
- 4
- Rotor
- 5
- Doppelkupplung
- 6
- erste Teilkupplung
- 7
- zweite Teilkupplung
- 8
- Lamellenpaket
- 9
- Lamellenpaket
- 10
- Außenlamellen
- 11
- Außenlamellen
- 12
- Außenlamellenträger
- 13
- Widerlager
- 14
- Widerlager
- 15
- Innenlamellen
- 16
- Innenlamellen
- 17
- Innenlamellenträger
- 18
- Innenlamellenträger
- 19
- erstes Betätigungselement
- 20
- zweites Betätigungselement
- 21
- erstes Stellelement
- 22
- zweites Stellelement
- 23
- Wälzlager
- 24
- Wälzlager
- 25
- Gehäusestruktur
- 26
- erstes Ausgangsglied
- 27
- zweites Ausgangsglied
- 28
- Trennkupplung
- 29
- Eingangsglied
- 30
- Federpaketanordnung
- 31
- Trägerring
- 32
- erste Federelemente
- 33
- zweite Federelemente
- 34
- Ausstellungen
- 35
- Ausstellungen
- 36
- erste Koppelring
- 37
- zweite Koppelring
- 38
- Basisringabschnitt
- 39
- erste Befestigungsabschnitt
- 40
- Ausstellungen
- 41
- Basisringabschnitt
- 42
- zweite Befestigungsabschnitt
- 43
- Ausstellungen
- 44
- Finger
- 45
- Finger
- 46
- Ausnehmungen
- 47
- Ausnehmungen
- 48
- Ausnehmungen
- 49
- Ausnehmungen
- 50
- Radialflansch
- 51
- Außenlamellenträger
- 52
- Außenlamellen
- 53
- Innenlamellenträger
- 54
- Innenlamellen
