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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem als Antriebselement wirkenden Drehmomenteingangsbauteil, zum Beispiel eine Kurbelwelle oder ein kurbelwellenfestes Teil, insbesondere zum Einleiten von Drehmoment einer ersten Antriebsmaschine, wie insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, und einem als Abtriebselement wirkenden Drehmomentausgangsbauteil, wie zum Beispiel einer Getriebeeingangswelle oder einer Abtriebswelle einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere einer E-Maschine, wobei das Drehmomentausgangsbauteil über eine vorzugsweise unter Einsatz von Reibpartnern, wie Reibbelägen und/oder Lamellen, schaltbare Kupplung, insbesondere über eine Trennkupplung, mit dem Drehmomenteingangsbauteil drehmomentübertragend verbindbar ist, wobei die Kupplung zwei Teilkupplungen aufweist, mittels denen das Drehmomenteingangsbauteil und das Drehmomentausgangsbauteil drehmomentübertragend verbindbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hybridmodul mit einer ersten Antriebsmaschine, deren Abtriebswelle über eine solche Kupplungseinheit mit einer Abtriebswelle einer zweiten Antriebsmaschine oder einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits solche Kupplungseinheiten bekannt. Zum Beispiel offenbar die
DE 10 2009 032 336 A1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle einen Getriebes, umfassend eine Trennkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad, wobei das Zweimassenschwungrad und die Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad kurbelwellenseitig und die Trennkupplung und getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind.
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Auch offenbart die
DE 10 2010 054 545 A1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle einen Getriebes, umfassend eine Trennkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad, wobei das Zweimassenschwungrad und die Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad kurbelwellenseitig und die Trennkupplung und getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind und wobei ein Rotor des elektrischen Antrieb bis Teile der Trennkupplung radial einfasst, wobei die Trennkupplung eine Mehrscheibenkupplung ist.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass eine solche Kupplungseinheit mit einem vorgeschalteten Torsionsschwingungsdämpfer einen großen Bauraum benötigt und der Kostenaufwand für die Reduktion der Drehungleichförmigkeiten sehr groß ist. Auch hat der Stand der Technik den Nachteil, dass bei nasslaufenden, reibungsbasierten Trennkupplungen außerdem hohe Verluste durch Schleppmomente entstehen, bei trockenlaufenden, reibungsbasierten Trennkupplungen zusätzlich der Bauraumbedarf hoch ist und bei formschlussbasierten Trennkupplungen ferner die Ansteuerbarkeit schwierig zu realisieren ist.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll eine Kupplungseinheit entwickelt werden, die vorzugsweise zum einen die Funktion einer Trennkupplung zum anderen die Funktion der Reduktion von Drehungleichförmigkeiten erfüllt und gleichzeitig in ihrem benötigten Bauraum und den Kosten reduziert ist. Es soll insbesondere eine Trennkupplung bereitgestellt werden, bei der geringe Verluste entstehen, die nur geringen Bauraum benötigt, die eine gute Ansteuerbarkeit besitzt und die kostengünstig herstellbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kupplung zwei Teilkupplungen aufweist, mittels denen das Drehmomenteingangsbauteil und das Drehmomentausgangsbauteil drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine der beiden Teilkupplungen als eine formschlüssige Kupplung ausgebildet ist und die andere der beiden Teilkupplungen als eine reibschlüssige Kupplung ausgebildet ist.
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Dies hat den Vorteil, dass es dadurch möglich ist, die beiden Teilkupplungen unterschiedlich auszugestalten, so dass Funktionen der Trennkupplung in die Teilkupplungen aufgespalten werden können. So kann für eine Funktion der Trennkupplung, insbesondere einen Start der ersten Antriebsmaschine, eine reibschlüssige Kupplung und für eine andere Funktion der Trennkupplung, insbesondere das Koppeln der ersten Antriebsmaschine, eine formschlüssige Kupplung eingesetzt werden, um die Vorteile beider Kupplungsarten miteinander kombinieren zu können. Die Aufgabe der Erfindung wird also durch eine gezielte Zuordnung der Funktionen auf die beiden Trennkupplungen gelöst, so dass durch die reibschlüssige Kupplung eine hohe Ansteuerbarkeit für einen Motorstart mit geringerer Momentenanforderung realisiert wird und durch die formschlüssige Kupplung höhere Momente übertragen werden können. Dadurch ergeben sich eine Reduktion der Kupplungsverluste und des erforderlichen Bauraums sowie eine Verbesserung der Kupplungsansteuerbarkeit und ein Optimum der Kosten.
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Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Zudem ist es zweckmäßig, wenn die Kupplungseinheit einen Torsionsschwingungsdämpfer mit zwei relativ zueinander gedämpften Massen zum Reduzieren von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, aufweist, der zwischen dem Drehmomenteingangsbauteil und dem Drehmomentausgangsbauteil angeordnet ist, wobei wenigstens eine der beiden Massen des Torsionsschwingungsdämpfers gleichzeitig als ein Träger für einen Reibpartner ausgestaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Funktion zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten in der Baugruppe, die die Funktionen der Trennkupplung (K0) erfüllt, integriert wird. So kann in vorteilhafter Weise axialer Bauraum eingespart werden und die Kosten für die Reduktion der Drehungleichförmigkeiten gering gehalten werden.
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Zudem ist es zweckmäßig, wenn wenigstens eine den Reibpartner tragende/aufnehmende Masse als Lamellenträger ausgebildet ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kupplung und der Torsionsschwingungsdämpfer zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in dem gleichen Bereich in Axialrichtung angeordnet sind. D.h., dass die Kupplung und der Torsionsschwingungsdämpfer auf derselben axialen Höhe angeordnet sind. So lässt sich die axiale Gesamtlänge um die Axiallänge für die Funktion zu Reduktion von Drehungleichförmigkeiten reduzieren.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die Kupplung und der Torsionsschwingungsdämpfer radial geschachtelt, d.h. in Radialrichtung hintereinander/übereinander, angeordnet sind. Durch diese radiale Schachtelung wird also erheblich axialer Bauraum, nämlich der sonst für den Torsionsschwingungsdämpfer benötigte axiale Bauraum, eingespart.
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Außerdem ist es zweckmäßig, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer in Radialrichtung außerhalb der Kupplung angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer so angeordnet ist, dass er die Kupplung radial umgibt. So kann das Massenträgheitsmoment vorteilhafterweise erhöht werden.
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In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, den Torsionsschwingungsdämpfer in Radialrichtung innerhalb der Kupplung anzuordnen, so dass die Kupplung den Torsionsschwingungsdämpfer radial umgibt.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die formschlüssige Kupplung als eine Schaltklauenvorrichtung/Klauenkupplung ausgebildet ist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die formschlüssige Kupplung so angeordnet und ausgelegt ist, dass sie zum Koppeln der Verbrennungskraftmaschine an den Antriebsstrang, d.h. wenn die Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeugs durch die Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, dient. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine schlupffrei und mit sehr geringen Verlusten an Getriebeeingangswelle gekoppelt wird.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die reibschlüssige Kupplung als eine Einscheiben-/Mehrscheiben-/Lamellenkupplung ausgebildet ist. Dadurch wird vermieden, dass beim Schließen der reibschlüssigen Kupplung das Drehmoment schlagartig übertragen wird.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die reibschlüssige Kupplung und die formschlüssige Kupplung voneinander unabhängige bzw. getrennte Kupplungsanschläge zum Begrenzen eines Kupplungswegs aufweisen.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die reibschlüssige Kupplung so angeordnet und ausgelegt ist, dass sie zum Starten der Verbrennungskraftmaschine über die zweite Antriebsmaschine/E-Maschine dient. Um die Verbrennungskraftmaschine zu starten, wird also eine Abtriebswelle der E-Maschine über die reibschlüssige Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt, so dass das von der E-Maschine aufgebrachte Drehmoment zum Starten, also zum Anschleppen, der Verbrennungskraftmaschine verwendet werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind Reibflächen der reibschlüssigen Kupplung eben oder konisch/kegelig ausgeführt.
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Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine Betätigungsrichtung der einen Teilkupplung entgegengesetzt zu einer Betätigungsrichtung der anderen Teilkupplung ist. Dadurch können unterschiedlich große Betätigungsflächen für die beiden Teilkupplungen verwendet werden. Außerdem wird dadurch für das Verbinden über die formschlüssige Kupplung ein einfaches Ein- und Auslegen und beim Verbinden über die reibschlüssige Kupplung ein Überbrücken/Abkoppeln des Torsionsschwingungsdämpfers ermöglicht.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn Betätigungsflächen der reibschlüssigen Teilkupplung im Vergleich zu Betätigungsflächen der formschlüssigen Teilkupplung unterschiedlich groß sind. Dies hat den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, einen Kompromiss aus der notwendigen Antriebskraft für die Reibkupplung und den notwendigen Aktuierungsgeschwindigkeit für die formschlüssige Kupplung gemacht werden muss.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer so angeordnet ist, dass er bei unbetätigter formschlüssiger Teilkupplung vom Antriebsstrang abgekoppelt ist. D.h., dass der Torsionsschwingungsdämpfer überbrückt wird, wenn die reibschlüssige Teilkupplung geschlossen ist und die formschlüssige Teilkupplung geöffnet ist. D.h., dass der Torsionsschwingungsdämpfer nur bei geschlossener formschlüssiger Teilkupplung Teil des Antriebsstrangs ist. Dadurch muss der Torsionsschwingungsdämpfer vorteilhafterweise beim Anschleppen der Verbrennungskraftmaschine nicht mitgeschleppt werden, sondern ist nur im Antriebsstrang, wenn eine Reduktion von Drehungleichförmigkeiten auch erforderlich ist.
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Auch ist es möglich, dass eine Betätigungsrichtung, in die die Teilkupplungen verstellt werden, um betätigt zu werden, der einen Teilkupplung identisch zu einen Betätigungsrichtung der anderen Trennkupplung ist. D.h., dass die beiden Teilkupplungen in dieselbe Betätigungsrichtung betätigt werden. Insbesondere ist ein Betätigungssystem zum Betätigen der beiden Teilkupplungen so angeordnet und ausgebildet, dass eine Betätigung der reibschlüssigen Teilkupplung vor der Betätigung der formschlüssigen Teilkupplung erfolgt. So wird in einfacher Weise erreicht, dass die Verbrennungskraftmaschine zuerst über die Betätigung der reibschlüssigen Teilkupplung angeschleppt wird, bevor sie über die Betätigung der formschlüssigen Teilkupplung zum Antreiben des Kraftfahrzeugs an die Getriebeeingangswelle angekoppelt wird.
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Außerdem ist es von Vorteil, wenn die beiden Teilkupplungen so ausgelegt sind, dass sie über eine Drehdurchführung betätigt werden. Dadurch kann sowohl eine notwendige Anpresskraft für die reibschlüssige Kupplung als auch die notwendige Geschwindigkeit für die formschlüssige Kupplung erwirkt werden.
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Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Drehdurchführung auf kleinen Reibdurchmessern erfolgt. So wird ein Verlustmoment gering gehalten.
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Zudem ist es zweckmäßig, wenn die beiden Teilkupplungen so angeordnet sind, dass sie über ein gemeinsames Betätigungssystem betätigt werden. Dadurch können zusätzliche Elemente zur Betätigung entfallen.
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Außerdem ist es von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Kupplungseinheit in einem in nasslaufenden System eingesetzt wird, da dann eine Betätigung über Drehdurchführungen einfach integrierbar ist.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer als ein Zweimassenschwungrad ausgebildet ist, das eine primäre Schwungmasse aufweist, die motorseitig/auf einer Primärseite, also auf der Seite der Verbrennungskraftmaschine, angeordnet ist, und eine sekundäre Schwungmasse aufweist, die getriebeseitig/auf einer Sekundärseite angeordnet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die reibschlüssige Teilkupplung und die formschlüssige Teilkupplung an einer Sekundärseite/an einer Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads, also auf einer Getriebeseite des Zweimassenschwungrads, angebunden.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die reibschlüssige Teilkupplung Richtung Motor/Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist oder wenn die formschlüssige Teilkupplung Richtung Motor angeordnet ist. Außerdem ist es bevorzugt, wenn die reibschlüssige Teilkupplung als eine Konuskupplung mit konisch angeordneten Reibelementen ausgebildet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die reibschlüssige Teilkupplung an einer Primärseite/Primärmasse des Zweimassenschwungrads und die formschlüssige Teilkupplung an einer Sekundärseite/Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads angebunden.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die beiden Teilkupplungen axialen geschachtelt angeordnet sind oder wenn die beiden Teilkupplungen radialgeschachtelt angeordnet sind. Dadurch kann der benötigte Bauraum sehr gering gehalten werden.
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In einer zusätzlichen vorteilhaften Ausführungsform sind Rastierungen an der Kupplung vorgesehen, die bei der Betätigung der formschlüssigen Teilkupplung ein Verstellen in eine Endlage, in der eine Klaue der Klauenkupplung eingelegt ist, die formschlüssige Teilkupplung also geschlossen ist, und in eine Mittelstellung, in der beide Teilkupplungen unbetätigt sind, erleichtert. Dadurch werden die Ansteuerbarkeit der formschlüssigen Teilkupplung und ein „normally-stay“ Verhalten verbessert.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Hybridmodul, beispielsweise für eine P2-Hybridanwendung, gelöst, mit einer ersten Antriebsmaschine, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, deren Abtriebswelle über eine erfindungsgemäße Kupplungseinheit mit einer Abtriebswelle einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere einer E-Maschine, oder einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die Abtriebswelle der ersten Antriebsmaschine als ein Drehmomenteingangsbauteil und/oder die Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschine oder die Getriebeeingangswelle als ein Drehmomentausgangsbauteil dient. Auch ist es zweckmäßig, wenn eine reibschlüssige Teilkupplung der Kupplung zum Starten der ersten Antriebsmaschine über die Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschine und/oder eine formschlüssige Teilkupplung der Kupplung zum schlupffreien Koppeln der ersten Antriebsmaschine an die Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschine oder an die Getriebeeingangswelle eingesetzt werden/wird.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Baugruppe, in der die Funktion der Trennkupplung und die Funktion zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten eines Verbrennungsmotors zusammengelegt werden. Dabei werden im Wesentlichen diese beiden Funktionen radial geschachtelt angeordnet, um axial möglichst kurz zu bauen. Dabei liegt die Funktion zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten radial außen und die Funktion der Trennkupplung radial gesehen in. Zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten kann zum Beispiel ein Zweimassenschwungrad oder ein Fliehkraftpendel eingesetzt werden.
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Zusätzlich werden die Funktionen der Trennkupplung aufgeteilt in eine Funktion, um den Verbrennungsmotor an das Getriebe zu koppeln, und in eine Funktion, um den Verbrennungsmotor anzuschleppen. Für das Koppeln an den Verbrennungsmotor wird ein Formschlusselement (eine Schaltklauenvorrichtung) verwendet und für das Anschleppen wird ein modulierbares Reibelement verwendet. Dabei kann das Reibelement ein- oder mehrflächig sowie eben oder konisch ausgeführt sein.
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Die Bewegungsrichtungen für die beiden Funktionen können sowohl identisch als auch in entgegengesetzten Richtungen erfolgen. Bei der Realisierung der Funktionen in eine Bewegungsrichtung wird zunächst die „Reibfunktion“ beim Verbrennerstart vor der schlupffreien „Kopplungsfunktion“ ausgeführt. Unabhängig von der Betätigung in dieselbe oder in die entgegengesetzte Richtung zeichnet sich die Realisierung der Funktion „Kopplung“ dadurch aus, dass nach der Durchführung der Bewegung zur Aktivierung der Funktion keine oder nur sehr geringe Verluste entstehen. Die Ausführung der Funktionen in entgegengesetzte Richtungen ist vorteilhaft, da einerseits für die Kupplungsfunktion ein einfaches aktives Ein-und Auslegen und andererseits für das „Anschleppen“ die Funktion zur Reduzierung von Drehungleichförmigkeiten während dem Startvorgang überbrückt werden kann, was deren mechanische Belastung deutlich reduzieren kann. Außerdem können dadurch unterschiedlich große Betätigungsflächen verwendet werden, so dass kein Kompromiss zwischen notwendiger Anpresskraft des Reibelements und notwendiger Aktuierungsgeschwindigkeit für die Klauenvorrichtung geschlossen werden muss. Bei nasslaufenden Systemen kann die Betätigung beider Funktionen vorteilhaft über die Wellen und Drehdurchführungen auf kleinen Reibdurchmessern erfolgen.
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Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer reibschlüssigen Teilkupplung und einer formschlüssigen Teilkupplung einer Trennkupplung, die an einer Sekundärmasse eines Torsionsschwingungsdämpfers angebunden sind, wobei die reibschlüssige Teilkupplung Richtung einer ersten Antriebsmaschine angeordnet ist,
- 2 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit der reibschlüssigen Teilkupplung und der formschlüssigen Teilkupplung, die an der Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden sind, wobei die formschlüssige Teilkupplung Richtung der ersten Antriebsmaschine angeordnet ist,
- 3 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem dritten Ausführungsbeispiel mit der reibschlüssigen Teilkupplung, die an einer Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, und der formschlüssigen Teilkupplung, die an der Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, wobei die Teilkupplungen axial geschachtelt angeordnet sind,
- 4 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem vierten Ausführungsbeispiel mit der reibschlüssigen Teilkupplung, die an der Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, und der formschlüssigen Teilkupplung, die an der Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, wobei die Teilkupplungen radial geschachtelt angeordnet sind,
- 5 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem fünften Ausführungsbeispiel mit einer als Konuskupplung ausgebildeten reibschlüssigen Teilkupplung, und
- 6 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem sechsten Ausführungsbeispiel mit Rastierungen für die formschlüssige Teilkupplung.
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Die Zeichnungen sind lediglich semantischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Unterschiedliche Merkmale der Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
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1 zeigt eine Kupplungseinheit 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungseinheit 1 weist ein als Antriebselement (bzw. als Abtriebselement) wirkendes Drehmomenteingangsbauteil 2 und ein als Abtriebselement (bzw. als Antriebselement) wirkendes Drehmomentausgangsbauteil 3 auf. Das Drehmomentausgangsbauteil 3 ist über eine unter Einsatz von Reibpartnern 4 schaltbare Kupplung/Trennkupplung 5 mit dem Drehmomenteingangsbauteil 2 drehmomentübertragend verbindbar. Die Kupplungseinheit 1 weist auch einen Torsionsschwingungsdämpfer 6 zum Reduzieren von Drehungleichförmigkeiten auf, der als ein Zweimassenschwungrad ausgebildet ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer 6 weist eine Primärmasse 7, die mit dem Drehmomenteingangsbauteil 2 verbunden ist, und eine Sekundärmasse 8, die mit dem Drehmomentausgangsbauteil 3 über die Kupplung 5 verbunden ist, auf. Die Primärmasse 7 ist relativ zu der Sekundärmasse 8 gedämpft. Die Primärmasse 7 oder die Sekundärmasse 8 dient gleichzeitig als ein Träger 9 für einen Reibpartner 4 der Kupplung 5 bzw. ist integral mit dem Träger 9 ausgebildet.
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Die Kupplung 5 weist eine reibschlüssige Teilkupplung 10 auf, die als eine Lamellenkupplung 11 ausgebildet ist. Wenn die reibschlüssige Teilkupplung 10 geschlossen ist, sind das Drehmomenteingangsbauteil 2 und das Drehmomentausgangsbauteil 3 drehmomentübertragend verbunden. Die Lamellenkupplung 11 weist einen Innenlamellenträger 12, der Innenlamellen 13 drehfest, aber axial verschieblich aufnimmt, und einen Außenlamellenträger 14 auf, der Außenlamellen 15 drehfest, aber axial verschieblich aufnimmt. Die Innenlamellen 13 und die Außenlamellen 15 dienen als die Reibpartner 4. Der Außenlamellenträger 14 ist integral mit der Primärmasse 7 oder der Sekundärmasse 8 ausgebildet. In einem ersten Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, ist der Außenlamellenträger 14 integral mit der Sekundärmasse 8 ausgebildet.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer 6 ist auf der gleichen axialen Höhe wie die Kupplung 5 angeordnet, so dass der Torsionsschwingungsdämpfer 6 und die Kupplung 5 radial geschachtelt angeordnet sind. Der Torsionsschwingungsdämpfer 6 ist radial außerhalb der Kupplung 5 angeordnet, so dass er diese radial umgibt.
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Die Kupplung 5 weist eine formschlüssige Teilkupplung 16, die als eine Klauenkupplung/Klauenschaltvorrichtung 17 ausgebildet ist. Wenn die formschlüssige Teilkupplung 16 geschlossen ist, sind das Drehmomenteingangsbauteil 2 und das Drehmomentausgangsbauteil 3 drehmomentübertragend verbunden. Die Klauenkupplung 17 weist eine drehmomentausgangsbauteilseitige Klaue 18 und eine drehmomenteingangsbauteilseitige Klaue 19 auf.
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Die formschlüssige Teilkupplung 16 und die reibschlüssige Teilkupplung 10 werden durch eine Drehdurchführung 20 betätigt. Dabei ist eine Betätigungsrichtung der formschlüssigen Teilkupplung 16 entgegengesetzt zu einer Betätigungsrichtung der reibschlüssigen Teilkupplung 10. Die Betätigungsrichtungen können auch identisch sein, auch wenn dies nicht in den Zeichnungen dargestellt ist.
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In allen Ausführungsformen haben die reibschlüssige Teilkupplung 10 und die formschlüssige Teilkupplung 16 voneinander unabhängige bzw. getrennte Anschläge, wodurch sich die Kupplungseinheit 1 von einer klassischen Getriebe-Synchro-Einheit unterscheidet.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, ist der Außenlamellenträger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 und die drehmomenteingangsbauteilseitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die Sekundärmasse 8 ist über eine Feder 21 mit der Primärmasse 7 gekoppelt. Die reibschlüssige Teilkupplung 10 ist in Richtung Motor, also näher an dem Drehmomenteingangsbauteil 2, und die formschlüssige Teilkupplung ist in Richtung Getriebe, also näher an dem Drehmomentausgangsbauteil 3 oder der Getriebeeingangswelle, angeordnet. Die Drehdurchführung ist in Axialrichtung zwischen der formschlüssigen Teilkupplung 16 und der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 2 dargestellt ist, ist der Außenlamellenträger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 und die drehmomenteingangsbauteilseitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die reibschlüssige Teilkupplung 10 ist in Richtung Getriebe, also näher an dem Drehmomentausgangsbauteil 3, und die formschlüssige Teilkupplung ist in Richtung Motor, also näher an dem Drehmomenteingangsbauteil 2 oder der Getriebeeingangswelle, angeordnet. Die Drehdurchführung ist in Axialrichtung zwischen der formschlüssigen Teilkupplung 16 und der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet.
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In dem dritten Ausführungsbeispiel, das in 3 dargestellt ist, ist der Außenlamellenträger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 fest mit der Primärmasse 7 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden und die drehmomenteingangsbauteilseitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 ist fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die reibschlüssige Teilkupplung 10 ist in Richtung Motor, also näher an dem Drehmomenteingangsbauteil 2, und die formschlüssige Teilkupplung ist in Richtung Getriebe, also näher an dem Drehmomentausgangsbauteil 3 oder der Getriebeeingangswelle, angeordnet. Die Teilkupplungen 10, 16 sind in Axialrichtung geschachtelt angeordnet. Die Drehdurchführung ist in Axialrichtung zwischen der formschlüssigen Teilkupplung 16 und der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet.
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In dem vierten Ausführungsbeispiel, das in 4 dargestellt ist, ist der Außenlamellenträger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 fest mit der Primärmasse 7 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden und die drehmomenteingangsbauteilseitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 ist fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die Teilkupplungen 10, 16 sind in Radialrichtung geschachtelt angeordnet, wobei die formschlüssige Teilkupplung 16 radial außerhalb der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet ist. Die beiden Teilkupplungen 10, 16 sind motorseitig angeordnet und die Drehdurchführung 20 ist getriebeseitig angeordnet.
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5 zeigt die Kupplungseinheit 1 in einem fünften Ausführungsbeispiel, das dem ersten Ausführungsbeispiel in allen Merkmalen entspricht, bis auf das Merkmal, dass die reibschlüssige Kupplung 10 als eine Konuskupplung 22 mit konischen/kegeligen Reibbelägen ausgebildet ist und nicht wie in dem ersten Ausführungsbeispiel als Lamellenkupplung mit ebenen Reibbelägen.
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6 zeigt die Kupplungseinheit 1 in einem sechsten Ausführungsbeispiel, das dem vierten Ausführungsbeispiel in allen Merkmalen entspricht, bis auf das zusätzliche Merkmal, dass bei dem sechsten Ausführungsbeispiel Rastierungen 23 vorhanden sind. Die Rastierungen 23 weisen eine federvorgespannte Kugel 24 auf, die in korrespondieren Aussparungen 25 eingreift, wenn die Klauenkupplung 17 in eine Endstellung, in der die Klauen 18, 19 eingelegt sind, also die Klauenkupplung 17 betätigt ist, oder in eine Mittelstellung, in der die Klauenkupplung 17 und die Lamellenkupplung 11 geöffnet sind, gestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungseinheit
- 2
- Drehmomenteingangsbauteil
- 3
- Drehmomentausgangsbauteil
- 4
- Reibpartner
- 5
- Kupplung/Trennkupplung
- 6
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 7
- Primärmasse
- 8
- Sekundärmasse
- 9
- Lamellenträger
- 10
- reibschlüssige Teilkupplung
- 11
- Lamellenkupplung
- 12
- Innenlamellenträger
- 13
- Innenlamelle
- 14
- Außenlamellenträger
- 15
- Außenlamelle
- 16
- formschlüssige Teilkupplung
- 17
- Klauenkupplung
- 18
- Klaue
- 19
- Klaue
- 20
- Drehdurchführung
- 21
- Feder
- 22
- Konuskupplung
- 23
- Rastierung
- 24
- Kugel
- 25
- Aussparung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009032336 A1 [0002]
- DE 102010054545 A1 [0003]
