DE102019111326A1 - Friction clutch for an electric drive machine with a rotation axis - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reibkupplung (1) für eine elektrische Antriebsmaschine (2) mit einer Rotationsachse (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:- ein Reibpaket (4) in einer normal-offenen Konfiguration;- eine Gegenplatte (5) zum Aufnehmen einer axialen Anpresskraft, wobei die Gegenplatte (5) als Reibelement des Reibpakets (4) mit einem reibpaket-seitigen Reibbereich (6) ausgeführt ist; und- einen Kupplungsdeckel (7), welcher axial-fixiert mit der Gegenplatte (5) verbunden ist und an welchem das Reibpaket (4) axial abgestützt ist. Die Reibkupplung (1) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel (7) ein Hülsensegment (8) und ein Verschlusssegment (9) aufweist, wobei das Hülsensegment (8) und das Verschlusssegment (9) separat gebildet und axial zueinander fixiert sind, wobei der Kupplungsdeckel (7) in Überlappung mit dem Reibbereich (6) der Gegenplatte (5) mit der Gegenplatte (5) verbunden ist.Die hier vorgeschlagene Reibkupplung ist unter geringster Bauraumforderung einfach montierbar und demontierbar.The invention relates to a friction clutch (1) for an electric drive machine (2) with an axis of rotation (3), having at least the following components: a friction assembly (4) in a normally open configuration; a counterplate (5) for receiving a axial contact pressure, the counter plate (5) being designed as a friction element of the friction pack (4) with a friction area (6) on the friction pack side; and a clutch cover (7) which is axially fixed to the counter plate (5) and on which the friction set (4) is axially supported. The friction clutch (1) is primarily characterized in that the clutch cover (7) has a sleeve segment (8) and a closure segment (9), the sleeve segment (8) and the closure segment (9) being formed separately and axially fixed to one another, The clutch cover (7) overlapping with the friction area (6) of the counterplate (5) is connected to the counterplate (5). The friction clutch proposed here is easy to assemble and dismantle with minimal space requirements.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibkupplung für eine elektrische Antriebsmaschine mit einer Rotationsachse, eine Getriebeeinheit mit einer solchen Reibkupplung für eine elektrische Antriebsmaschine, einen elektrifizierten Antriebsstrang mit einer solchen Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen elektrifizierten Antriebsstrang.The invention relates to a friction clutch for an electric drive machine with an axis of rotation, a transmission unit with such a friction clutch for an electric drive machine, an electrified drive train with such a transmission unit for a motor vehicle, and a motor vehicle with such an electrified drive train.

Aus dem Stand der Technik sind Reibkupplungen in vielfachen Ausführungsformen zum trennbaren und schlupfend-regelbaren Übertragen eines Drehmoments bekannt. Oftmals ist der vorhandene Bauraum sehr begrenzt und es werden (de-) montierbare Lösungen gesucht, welche in dem verfügbaren Bauraum einsetzbar sind. Beispielsweise bei einer elektrischen Antriebsmaschine eines elektrifizierten oder hybridisierten Kraftfahrzeugs soll die elektrischen Antriebsmaschine nicht einzig über eine feste Übersetzungsstufe mit dem Abtrieb verbunden sein, sondern es soll ein zweiter Gang zugeschaltet werden können, um mit vorhandener Motordrehzahl eine größere Fahrzeuggeschwindigkeit realisieren zu können. Dazu ist eine Lastschaltkupplung erforderlich. Hier ist aber nur ein sehr begrenzter radialer Bauraum vorhanden. Die Größe und Ausführungsform muss dementsprechend minimal gehalten werden.Friction clutches are known from the prior art in multiple embodiments for the separable and slip-controllable transmission of a torque. Often the available installation space is very limited and (dis) assemblable solutions are sought which can be used in the available installation space. For example, in the case of an electric drive machine of an electrified or hybridized motor vehicle, the electric drive machine should not only be connected to the output via a fixed gear ratio, but a second gear should be able to be engaged in order to be able to achieve a higher vehicle speed with the existing engine speed. A power shift clutch is required for this. However, only a very limited radial installation space is available here. The size and embodiment must accordingly be kept to a minimum.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention emerge from the independent claims, for which advantageous configurations are shown in the dependent claims. The features of the claims can be combined in any technically meaningful manner, in which case the explanations from the following description and features from the figures, which include supplementary embodiments of the invention, can also be used.

Die Erfindung betrifft eine Reibkupplung für eine elektrische Antriebsmaschine mit einer Rotationsachse, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

  • - ein Reibpaket in einer normal-offenen Konfiguration;
  • - eine Gegenplatte zum Aufnehmen einer axialen Anpresskraft, wobei die Gegenplatte als Reibelement des Reibpakets mit einem reibpaket-seitigen Reibbereich ausgeführt ist; und
  • - einen Kupplungsdeckel, welcher axial-fixiert mit der Gegenplatte verbunden ist und an welchem das Reibpaket axial abgestützt ist.
The invention relates to a friction clutch for an electric drive machine with an axis of rotation, having at least the following components:
  • a friction pack in a normally open configuration;
  • a counterplate for absorbing an axial contact pressure, the counterplate being designed as a friction element of the friction pack with a friction area on the friction pack side; and
  • - A clutch cover which is axially fixed connected to the counter plate and on which the friction pack is axially supported.

Die Reibkupplung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel ein Hülsensegment und ein Verschlusssegment aufweist, wobei das Hülsensegment und das Verschlusssegment separat gebildet und axial zueinander fixiert sind, wobei der Kupplungsdeckel in Überlappung mit dem Reibbereich der Gegenplatte mit der Gegenplatte verbunden ist.The friction clutch is primarily characterized in that the clutch cover has a sleeve segment and a locking segment, the sleeve segment and the locking segment being formed separately and axially fixed to one another, the clutch cover being connected to the opposing plate in an overlap with the friction area of the counterplate.

Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.In the following, reference is made to the named axis of rotation if the axial direction, radial direction or the direction of rotation and corresponding terms are used without explicitly otherwise indicated. Unless explicitly stated otherwise, ordinal numbers used in the preceding and following description are only used for clear differentiation and do not reflect any order or ranking of the components identified. An ordinal number greater than one does not necessarily mean that another such component must be present.

Die Reibkupplung beziehungsweise das Reibpaket ist in der bekannten Ausführungsform als normal-offene Konfiguration ausgeführt. Das heißt, ein Drehmoment wird ohne externe Betätigungskraft nicht über das Reibpaket geleitet. Erst wenn das Reibpaket von einer externen Betätigungskraft eingerückt wird, ist ein Drehmoment über das Reibpaket leitbar. Das heißt, die Reibkupplung ist im unbetätigten Zustand geöffnet und wird im Lastfall durch ein Einrücksystem (auch Betätigungseinrichtung genannt) zugedrückt, um das gewünschte Drehmoment zu übertragen, also die Reibkupplung geschlossen. Das Reibpaket gemäß dieser Definition umfasst also je nach konkreter Ausführungsform zudem eine Hebelfeder oder ein gleichwirkendes Stellelement, mittels welchem das Reibpaket zentral (bei der Rotationsachse) betätigbar, aber die Anpresskraft mit einem möglichst großen Wirkdurchmesser und/oder beim mittleren Radius des Reibrings in das Reibpaket einleitbar ist.In the known embodiment, the friction clutch or the friction package is designed as a normally open configuration. This means that a torque is not passed through the friction package without an external actuation force. Only when the friction package is engaged by an external actuating force can a torque be passed through the friction package. This means that the friction clutch is opened in the non-actuated state and is pressed closed by an engagement system (also called an actuating device) in the load case in order to transmit the desired torque, i.e. the friction clutch is closed. The friction package according to this definition also includes, depending on the specific embodiment, a lever spring or an actuating element with the same effect, by means of which the friction package can be actuated centrally (on the axis of rotation), but the contact force with the largest possible effective diameter and / or with the mean radius of the friction ring in the friction package can be initiated.

Die normal-offene Konfiguration hat den Vorteil, dass im Vergleich zu einer normal-geschlossenen Konfiguration (mit beispielsweise einer Membranfeder) kleinere (axiale) Einrückwege realisiert werden können, und damit diese Konfiguration axial kürzer baut.The normally open configuration has the advantage that, compared to a normally closed configuration (with a diaphragm spring, for example), smaller (axial) engagement paths can be implemented, and this configuration is therefore axially shorter.

Bei der Anwendung in einer elektrischen Antriebsmaschine wird die Reibkupplung erst ab Fahrgeschwindigkeiten von beispielsweise mehr als 150 km/h [einhundertfünfzig Kilometer pro Stunde] benötigt, so dass in den meisten Situationen mittels des Reibpaketes kein Drehmoment übertragen und damit keine Betätigungskraft in das Reibpaket eingeleitet werden muss. Die Reibkupplung kann dann geöffnet bleiben.When used in an electric drive machine, the friction clutch is only required from driving speeds of, for example, more than 150 km / h [one hundred and fifty kilometers per hour], so that in most situations no torque is transmitted by means of the friction pack and therefore no actuation force is introduced into the friction pack got to. The friction clutch can then remain open.

Die normal-offene Konfiguration hat bei einer Ausführungsform mit Hebelfeder weiterhin den Vorteil, dass der Auflagedurchmesser der Hebelfeder sehr weit außen an dem Kupplungsdeckel positionierbar ist. Dadurch werden Steifigkeitsverluste in dem Reibpaket minimal gehalten.In an embodiment with a lever spring, the normally open configuration also has the advantage that the contact diameter of the lever spring can be positioned very far outside on the clutch cover. As a result, stiffness losses in the friction package are kept to a minimum.

Die Reibkupplung umfasst weiterhin eine Gegenplatte zum Aufnehmen einer axialen Anpresskraft. Die Gegenplatte bildet beispielsweise zugleich ein Schwungrad mit einer entsprechend großen Schwungmasse sowie mit einer großen thermischen Masse zur Aufnahme der schlupfend als Abwärme dissipierten Energie des zu übertragenden (Eingangs-) Drehmoments.The friction clutch also includes a counterplate for absorbing an axial contact pressure. The counterplate forms, for example, at the same time a flywheel with a correspondingly large centrifugal mass and with a large thermal mass for absorbing the energy of the (input) torque to be transmitted, which is slipping dissipated as waste heat.

Die Funktionskomponenten für das Übertragen eines Drehmoments, zumindest das Reibpaket, sind in einem Kupplungsdeckel eingehaust. Dieser Kupplungsdeckel ist axial-fixiert mit der Gegenplatte verbunden, beispielsweise für eine oftmals geforderte Demontierbarkeit verschraubt oder vernietet. Das Reibpaket ist axial an dem Kupplungsdeckel abgestützt, sodass also die Reaktionskraft beim Einrücken des Reibpakets und/oder eine (vorgehaltene) Ausrückkraft, beispielsweise mittels zumindest einer Blattfeder, von dem Kupplungsdeckel aufgenommen werden.The functional components for transmitting a torque, at least the friction pack, are housed in a clutch cover. This clutch cover is connected to the counter plate in an axially fixed manner, for example screwed or riveted to enable it to be dismantled, which is often required. The friction pack is axially supported on the clutch cover, so that the reaction force when the friction pack is engaged and / or a (retained) release force, for example by means of at least one leaf spring, are absorbed by the clutch cover.

Hier ist nun vorgeschlagen, dass der Kupplungsdeckel mit einem Hülsensegment und einem Verschlusssegment zweiteilig ausgeführt ist. Das Hülsensegment und das Verschlusssegment sind miteinander axial-kraftübertragend und drehmomentübertragend verbunden, wenn die Reibkupplung montiert ist.Here it is proposed that the clutch cover be designed in two parts with a sleeve segment and a closure segment. The sleeve segment and the closure segment are connected to one another in an axial, force-transmitting and torque-transmitting manner when the friction clutch is mounted.

Indem der Kupplungsdeckel diese zwei Segmente aufweist, ist es möglich, dass der Kupplungsdeckel reibpaket-seitig einen ersten nach radial-innen gerichteten Verbindungskragen und gegenplatten-seitig einen zweiten ebenfalls nach radial-innen gerichteten Verbindungskragen ausbildet. Damit ist ein nach radial-außen kragender Flansch zum Verbinden des Kupplungsdeckels mit der Gegenplatte, wie dies bei konventionellen Ausführungsform üblich ist, nicht notwendig. Gleichzeitig ist durch die Aufteilung in die zwei Segmente die Montierbarkeit gewährleistet.Since the clutch cover has these two segments, it is possible for the clutch cover to form a first radially inwardly directed connecting collar on the friction package side and a second, likewise radially inwardly directed connecting collar on the counterplate side. A flange projecting radially outward for connecting the clutch cover to the counterplate, as is customary in conventional embodiments, is therefore not necessary. At the same time, the division into two segments ensures that it can be installed.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Hülsensegment und/oder das Verschlusssegment jeweils einteilig, besonders bevorzugt aus einem Blechmaterial, gefertigt.In a preferred embodiment, the sleeve segment and / or the closure segment are each made in one piece, particularly preferably from a sheet metal material.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung vorgeschlagen, dass das Reibpaket an dem Verschlusssegment axial abgestützt ist und das Hülsensegment mit der Gegenplatte axial fixiert ist.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction clutch that the friction package is axially supported on the closure segment and the sleeve segment is axially fixed with the counterplate.

Bei dieser Ausführungsform ist die Gegenplatte mit dem Hülsensegment axial-fixiert, wobei das Hülsensegment einen gegenplatten-seitigen Verbindungskragen, beispielsweise mittels einer Mehrzahl von Laschen, ausbildet. Das Verschlusssegment ist beispielsweise rein (ring-) scheibenförmig ausgebildet, weist also nur eine Ebene auf. In einer Ausführungsform ist die Ebene nicht mathematisch rein eben, sondern es sind beispielsweise ein Nockenring, Rippen, Stege oder andere Mittel mit axialer Erhebung vorgesehen. Zentral ist eine Durchgangsöffnung für eine externe Betätigungseinrichtung gebildet, sodass das Reibpaket (beziehungsweise die optionale Hebelfeder) zentral betätigbar ist und radial außen eine Verbindung mit dem Hülsensegment bildbar ist. Mittels des Verschlusssegments ist eine Abstützfläche für das Reibpaket (beziehungsweise ein Axialvorspannmittel) und/oder die (optionale) Hebelfeder gebildet. Am Außenrand des Verschlusssegments ist eine, bevorzugt unmittelbare, Verbindung mit dem sich in diesen Axialbereich erstreckenden Hülsensegment gebildet. Zudem ist das Verschlusssegment, beispielsweise mittels Deckelnieten, mit einem Axialvorspannmittel (vergleiche nachfolgende Beschreibung) verbunden.In this embodiment, the counter plate is axially fixed to the sleeve segment, the sleeve segment forming a connection collar on the counter plate side, for example by means of a plurality of tabs. The closure segment is, for example, designed purely in the form of a (ring) disk, that is to say has only one plane. In one embodiment, the plane is not mathematically purely plane, but for example a cam ring, ribs, webs or other means with an axial elevation are provided. A through opening for an external actuating device is formed centrally so that the friction package (or the optional lever spring) can be actuated centrally and a connection to the sleeve segment can be formed radially on the outside. A support surface for the friction package (or an axial pretensioning means) and / or the (optional) lever spring is formed by means of the closure segment. A, preferably direct, connection with the sleeve segment extending into this axial area is formed on the outer edge of the closure segment. In addition, the closure segment is connected to an axial prestressing means (see description below), for example by means of cover rivets.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung vorgeschlagen, dass das Verschlusssegment und das Hülsensegment mittels eines Bajonettverschlusses miteinander axial fixiert sind.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction clutch that the locking segment and the sleeve segment are axially fixed to one another by means of a bayonet lock.

Bei dieser Ausführungsform ist das Verschlusssegment mit dem Hülsensegment mittels eines Bajonettverschlusses axial fixiert, wobei also über einen axial offenen Bajonetteingang eine Bajonettfeder in eine Bajonettaufnahme axial einführbar ist. Durch anschließendes relatives Verdrehen des Verschlusssegments gegenüber dem Hülsensegment um die Rotationsachse der Reibkupplung ist die Bajonettfeder in eine entsprechende Bajonettnut einführbar. Die Bajonettnut bildet einen axial-wirkenden Hinterschnitt, sodass das Verschlusssegment dann axial zu dem Hülsensegment fixiert ist.In this embodiment, the locking segment is axially fixed to the sleeve segment by means of a bayonet lock, so a bayonet spring can be axially inserted into a bayonet receptacle via an axially open bayonet inlet. The bayonet spring can be inserted into a corresponding bayonet groove by subsequent relative rotation of the closure segment with respect to the sleeve segment around the axis of rotation of the friction clutch. The bayonet groove forms an axially acting undercut, so that the closure segment is then fixed axially to the sleeve segment.

Bevorzugt ist vor dem Verbinden der Bajonettfeder mit der Bajonettnut bereits das Reibpaket mit dem Verschlusssegment verbunden, also vormontiert, beispielsweise vernietet beziehungsweise der Deckelniet noch unverformt eingeführt. Das Hülsensegment ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform noch nicht mit der Gegenplatte fixiert, sondern wird erst mit der Gegenplatte fixiert, wenn das Verschlusssegment mit dem Hülsensegment mittels des Bajonettverschlusses fixiert ist, also erst nach dem relativen Verdrehen der beiden Segmente des Kupplungsdeckels zueinander.Before the bayonet spring is connected to the bayonet groove, the friction package is preferably already connected to the closure segment, that is to say preassembled, for example riveted, or the cover rivet is still inserted undeformed. In this preferred embodiment, the sleeve segment is not yet fixed to the counter plate, but is only fixed to the counter plate when the locking segment is fixed to the sleeve segment by means of the bayonet lock, i.e. only after the two segments of the coupling cover have been rotated relative to one another.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung vorgeschlagen, dass das Verschlusssegment von der Gegenplatte einstückig gebildet ist und das Hülsensegment einen Flansch aufweist, wobei das Reibpaket an dem Flansch axial abgestützt ist.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction clutch that the closure segment is formed in one piece from the counter-plate and the sleeve segment has a flange, the friction package being axially supported on the flange.

Bei dieser Ausführungsform, welche relativ zu dem Reibpaket axial umgekehrt ausgeführt ist als die zuvor beschriebene Ausführungsform, ist das Verschlusssegment von der Gegenplatte einstückig gebildet. Das Reibpaket ist dann an dem einstückig mit dem Hülsensegment gebildeten (reibpaket-seitigen) Flansch, also dem ersten Verbindungskragen, axial abgestützt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass ein weiteres separates Bauteil entfällt und somit Kosten und Material eingespart werden. Beispielsweise ist eine Hebelfeder an dem Flansch des Hülsensegments axial abgestützt und/oder ein Axialvorspannmittel (vergleiche nachfolgende Beschreibung) mit dem Flansch des Hülsensegments verbunden, beispielsweise vernietet. In einer Ausführungsform ist der Flansch umlaufend geschlossen, in einer anderen mittels einer Mehrzahl von Laschen oder einer Kombination daraus gebildet. Bei dieser Kombination ist beispielsweise ein umlaufend geschlossener Kragen im Durchmesserbereich der axialen Anlage der (optionalen) Hebelfeder gebildet und im Durchmesserbereich der Verbindung des Axialvorspannmittels ist für jede Verbindungsstelle ein Vorsprung nach radial-innen, also eine Lasche, gebildet.In this embodiment, which is axially reversed relative to the friction package than the embodiment described above, the closure segment is formed in one piece from the counterplate. The friction package is then axially supported on the flange (on the friction package side) formed in one piece with the sleeve segment, that is to say the first connecting collar. This embodiment has the advantage that a further separate component is omitted and thus costs and material are saved. For example, a lever spring is axially supported on the flange of the sleeve segment and / or an axial prestressing means (see description below) is connected, for example riveted, to the flange of the sleeve segment. In one embodiment, the flange is closed all round, in another it is formed by means of a plurality of tabs or a combination thereof. With this combination, for example, a circumferentially closed collar is formed in the diameter range of the axial contact of the (optional) lever spring and in the diameter range of the connection of the axial prestressing means a radially inward projection, i.e. a tab, is formed for each connection point.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung vorgeschlagen, dass der Kupplungsdeckel weiterhin zumindest ein Sicherungselement gegen ein relatives Verdrehen von dem Hülsensegment zu dem Verschlusssegment umfasst.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction clutch that the clutch cover further comprises at least one securing element against relative rotation of the sleeve segment to the closure segment.

Für viele Anwendungsfälle der Reibkupplung treten Betriebspunkte auf, in denen die Komponenten kraftfrei sind. Dann ist es erforderlich, eine Sicherung gegen ein relatives (rück-) Verdrehen vorzusehen und damit eine Selbst-Demontage zu verhindern. Hierzu ist das zumindest eine Sicherungselement vorgesehen, welches (zumindest in der Gegendrehrichtung der Schließrichtung des Bajonettverschlusses) eine Verdrehung von dem Verschlusssegment relativ zu dem Hülsensegment verhindert.For many applications of the friction clutch, there are operating points in which the components are force-free. It is then necessary to provide a safeguard against relative (back) rotation and thus prevent self-disassembly. For this purpose, the at least one securing element is provided, which (at least in the opposite direction of rotation of the closing direction of the bayonet catch) prevents the closure segment from rotating relative to the sleeve segment.

Bei einem Bajonettverschluss ist ein solches Sicherungselement beispielsweise als eine mit dem Verschlusssegment fixierte Haltelasche, welche in den Eingang der Bajonettaufnahme gebildet, welche zumindest an der antagonistischen Anlagefläche der Bajonettaufnahme anliegt.In the case of a bayonet lock, such a securing element is, for example, a retaining tab fixed to the lock segment, which is formed in the entrance of the bayonet mount, which rests at least on the antagonistic contact surface of the bayonet mount.

Bei einer Ausführungsform mit dem Hülsensegment, welches mit dem von der Gegenplatte einstückig gebildeten Verschlusssegment verbunden ist, ist beispielsweise in der zylindrischen Mantelfläche des Hülsensegments zumindest eine, beispielsweise schlitzförmige, Sicherungsaufnahme gebildet, in welche eine Lasche einführbar ist. Die Lasche ist zumindest in einer Verdrehrichtung um die Rotationsachse mit dieser Öffnung zur Anlage gebracht und mit dem Verschlusssegment zumindest rotatorisch, und bevorzugt zudem axial, fixiert.In one embodiment with the sleeve segment, which is connected to the locking segment formed in one piece by the counter-plate, at least one, for example slot-shaped, securing receptacle into which a tab can be inserted is formed in the cylindrical outer surface of the sleeve segment. The tab is brought into contact with this opening at least in one direction of rotation about the axis of rotation and is at least rotationally fixed to the closure segment and preferably also axially.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung vorgeschlagen, dass der Kupplungsdeckel mittels zumindest eines Deckelniets mittels zumindest eines Axialvorspannmittels mit dem Reibpaket verbunden ist.It is further proposed in an advantageous embodiment of the friction clutch that the clutch cover is connected to the friction set by means of at least one cover rivet by means of at least one axial pretensioning means.

Bei dieser Ausführungsform ist vorgeschlagen, dass der erste (reibpaket-seitige) Verbindungskragen eines der beiden Segmente mittels zumindest eines, bevorzugt mittels aller, Deckelniete mit einem Axialvorspannmittel verbunden ist. Ein solches Axialvorspannmittel ist beispielsweise eine Blattfeder beziehungsweise ein Blattfederpaket. Das Axialvorspannmittel wiederum ist mit dem Reibpaket beziehungsweise der Anpressplatte des Reibpakets verbunden. Bevorzugt ist das Axialvorspannmittel mit der Anpressplatte ebenfalls vernietet.In this embodiment it is proposed that the first (friction package-side) connecting collar of one of the two segments is connected to an axial pretensioning means by means of at least one, preferably all of the cover rivets. Such an axial prestressing means is, for example, a leaf spring or a leaf spring package. The axial prestressing means is in turn connected to the friction pack or the pressure plate of the friction pack. The axial prestressing means is preferably also riveted to the pressure plate.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zunächst das Axialvorspannmittel mit der Anpressplatte des Reibpakets vernietet, anschließend der zumindest eine deckelseitig des Axialvorspannmittels anzuordnende Deckelniet vorpositioniert, gegebenenfalls mit einer Abstandshülse, und die Hebelfeder auf dem zumindest einen Deckelniet positioniert. Beispielsweise weist der zumindest eine Deckelniet anpressplatten-seitig einen fertigen (flachen) Nietkopf auf und sein Deformationsende weist axial weg von der Anpressplatte. Daraufhin wird das betreffende Segment über den zumindest einen Deckelniet geführt und das jeweils andere Segment axial (gesehen von dem Reibpaket) (Fall 1:) hinter der Gegenplatte positioniert, beziehungsweise (Fall 2:) wenn die Gegenplatte als Verschlusssegment ausgeführt ist, wird die Gegenplatte relativ zu dem Hülsensegment positioniert. Anschließend wird in Fall 1 das betreffende gegenplatten-seitige Segment mit der Gegenplatte verbunden, im Falle eines Bajonettverschlusses bevorzugt nach dem Einführen der Bajonettfeder in die Bajonettnut. Im Fall 2 wird abschließend ein Axial-Sicherungselement zum axialen Fixieren des Verschlusssegments relativ zu dem Hülsensegment vorgesehen. Im Fall 1 wie im Fall 2 wird optional ein Sicherungselement gegen ein relatives Verdrehen vorgesehen, wobei dieses bevorzugt im Fall 2 einstückig in das Axial-Sicherungselement integriert ist.In a preferred embodiment, the axial prestressing means is first riveted to the pressure plate of the friction pack, then the at least one cover rivet to be arranged on the cover side of the axial prestressing means is prepositioned, optionally with a spacer sleeve, and the lever spring is positioned on the at least one cover rivet. For example, the at least one cover rivet has a finished (flat) rivet head on the pressure plate side and its deformation end points axially away from the pressure plate. The segment in question is then guided over the at least one cover rivet and the respective other segment is guided axially (viewed from the friction set) (case 1 :) positioned behind the counter plate, or (case 2 :) If the counterplate is designed as a closure segment, the counterplate is positioned relative to the sleeve segment. Then in case 1 the relevant counterplate-side segment is connected to the counterplate, in the case of a bayonet lock, preferably after the bayonet spring has been inserted into the bayonet groove. In the case 2 Finally, an axial securing element is provided for axially fixing the closure segment relative to the sleeve segment. In the case 1 as in the case 2 a securing element against relative rotation is optionally provided, this being preferred in the case 2 is integrated in one piece into the axial locking element.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Getriebeeinheit für eine elektrische Antriebsmaschine vorgeschlagen, aufweisend eine Reibkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und ein Schaltgetriebe mit einem ersten Übersetzungsgang und mit einem zweiten Übersetzungsgang,
wobei in einem geöffneten Zustand der Reibkupplung einzig der erste Übersetzungsgang drehmomentübertragend geschaltet ist und in einem geschlossenen Zustand der Reibkupplung der zweite Übersetzungsgang drehmomentübertragend zugeschaltet ist.According to a further aspect, a transmission unit for an electric drive machine is proposed, having a friction clutch according to an embodiment according to the above description and a manual transmission with a first Translation gear and with a second translation gear,
wherein in an open state of the friction clutch only the first transmission gear is shifted to transmit torque and in a closed state of the friction clutch the second transmission gear is engaged to transmit torque.

Bei dieser Ausführungsform ist die Reibkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung für den Einsatz bei einer elektrischen Antriebsmaschine eingerichtet, bevorzugt in einem elektrifizierten oder hybridisierten Kraftfahrzeug. Die Reibkupplung ist mit einem Schaltgetriebe verbunden und bildet so eine Getriebeeinheit. Im Gegensatz zu Anwendungen mit Verbrennungskraftmaschine, in denen es erforderlich ist, die Verbrennungskraftmaschine von einem Getriebe vollständig abkoppeln zu können, ist hier im geöffneten Zustand der Reibkupplung ein Drehmoment über den ersten Übersetzungsgang geführt und in einem geschlossenen Zustand der zweite Übersetzungsgang drehmomentübertragend zugeschaltet. Die Übersetzungsgänge unterscheiden sich voneinander durch ihr jeweiliges Übersetzungsverhältnis und sind beispielsweise mittels Stirnradgetrieben gebildet, bevorzugt für eine geringe axiale Bauraumforderung mittels Planetenwälzgetrieben. Im Drehmomentübertragungsstrang hinter den Übersetzungsgängen ist eine Abtriebswelle, beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug zunächst ein Differential und/oder eine feste (End-) Übersetzungsstufe, als Verbraucher des reibkupplungsseitig bereitgestellten Drehmoments vorgesehen.In this embodiment, the friction clutch according to an embodiment according to the description above is set up for use in an electric drive machine, preferably in an electrified or hybridized motor vehicle. The friction clutch is connected to a gearbox and thus forms a gear unit. In contrast to applications with an internal combustion engine, in which it is necessary to be able to completely decouple the internal combustion engine from a transmission, a torque is passed through the first transmission gear when the friction clutch is open and the second transmission gear is engaged to transmit torque when it is closed. The transmission gears differ from one another in their respective transmission ratio and are formed, for example, by means of spur gears, preferably by means of planetary roller gears for a low axial space requirement. In the torque transmission train behind the transmission gears, an output shaft, for example in a motor vehicle initially a differential and / or a fixed (final) transmission stage, is provided as a consumer of the torque provided on the friction clutch side.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein elektrifizierter Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

  • - eine elektrische Antriebsmaschine;
  • - zumindest einen Verbraucher; und
  • - einen ersten Getriebestrang zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und dem zumindest einen Verbraucher,
wobei der erste Getriebestrang eine Reibkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung oder eine Getriebeeinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung umfasst.According to a further aspect, an electrified drive train for a motor vehicle is proposed, having at least the following components:
  • - an electric prime mover;
  • - at least one consumer; and
  • - A first gear train for transmitting a torque between the electric drive machine and the at least one consumer,
wherein the first gear train comprises a friction clutch according to an embodiment according to the description above or a transmission unit according to an embodiment according to the description above.

Der hier vorgeschlagene elektrifizierte Antriebstrang weist einen Getriebestrang mit einer elektrischen Antriebsmaschine auf. Der zumindest eine Verbraucher, beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug die Antriebsräder für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs, ist in dieser Ausführungsform von der elektrischen Antriebsmaschine mittels des Getriebestrangs mit einem Drehmoment versorgbar. Auch ist umgekehrt zu dem beschriebenen Hauptzustand ein von dem Verbraucher eingebrachtes Drehmoment auf die elektrische Antriebsmaschine (Generatorbetrieb und/oder Motorbremsen) möglich. Die hier vorgeschlagene Reibkupplung beziehungsweise die Getriebeeinheit kennzeichnet sich durch eine sehr geringe Baugröße der Reibkupplung sowie eine einfache Montierbarkeit und Demontierbarkeit. Zugleich sind die Fertigungskosten gering und die Massenträgheit und der Materialaufwand gering.The electrified drive train proposed here has a gear train with an electric drive machine. In this embodiment, the at least one consumer, for example the drive wheels for propelling the motor vehicle in a motor vehicle, can be supplied with a torque by the electric drive machine by means of the gear train. Conversely to the main state described, a torque introduced by the consumer to the electric drive machine (generator operation and / or engine braking) is also possible. The friction clutch proposed here or the gear unit is characterized by a very small size of the friction clutch and simple assembly and disassembly. At the same time, the production costs are low and the inertia and the cost of materials are low.

In einer Ausführungsform eines elektrifizierten Antriebsstrangs ist zudem eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, also ein Hybrid-Antriebsstrang gebildet, Die elektrische Antriebsmaschine ist dabei die einzige Antriebsmaschine zum Bereitstellen eines mechanisch-nutzbaren Drehmoments und die Verbrennungskraftmaschine ist seriell geschaltet, also als Range-Extender mitsamt einer (unter Umständen zusätzlichen Lichtmaschine oder einem Motor-Generator) zum Aufladen eines Akkumulators (Batterie) eingerichtet. Alternativ ist die Verbrennungskraftmaschine parallel geschaltet und über einen weiteren Getriebestrang zum Vortrieb mit den Antriebsrädern (zuschaltbar oder dauerhaft) drehmomentübertragend verbunden. Dieser weitere Getriebestrang umfasst unter Umständen eine weitere elektrische Maschine, beispielsweise als Motor-Generator zum Erzeugen elektrischer Energie und zum Abgeben eines unterstützenden Drehmoments (Boosten).In one embodiment of an electrified drive train, an internal combustion engine is also provided, i.e. a hybrid drive train is formed. The electric drive machine is the only drive machine for providing a mechanically usable torque and the internal combustion engine is connected in series, i.e. as a range extender together with a (below Certain additional alternator or a motor generator) set up for charging an accumulator (battery). Alternatively, the internal combustion engine is connected in parallel and connected to the drive wheels (connectable or permanent) in a torque-transmitting manner via a further gear train for propulsion. This further gear train may include a further electrical machine, for example as a motor-generator for generating electrical energy and for outputting a supporting torque (boost).

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend einen elektrifizierten Antriebsstrang nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und zumindest ein Antriebsrad, wobei das zumindest eine Antriebsrad zu einem Zeitpunkt mittels der elektrischen Antriebsmaschine mit einem Drehmoment versorgbar ist.According to a further aspect, a motor vehicle is proposed, having an electrified drive train according to an embodiment according to the above description and at least one drive wheel, the at least one drive wheel being able to be supplied with a torque at a time by means of the electric drive machine.

Der axiale und/oder radiale Bauraum ist gerade bei Kraftfahrzeugen mit elektrifiziertem Antriebsstrang aufgrund des großen Akkumulators für eine geforderte Reichweite besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen elektrifizierten Antriebsstrang kleiner Baugröße zu verwenden.The axial and / or radial installation space is particularly small in motor vehicles with an electrified drive train due to the large accumulator for a required range and it is therefore particularly advantageous to use a small electrified drive train.

Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Bei dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug mit dem oben beschriebenen elektrifizierten Antriebsstrang ist für die Reibkupplung in dem ersten Getriebestrang nur ein sehr geringer Bauraum erforderlich. Damit ist der Einsatz eines Schaltgetriebes und eines zweiten Übersetzungsstrangs zumindest teilweise kompensierbar.This problem is exacerbated in the case of passenger cars in the small car class according to the European classification. The units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced in size compared to passenger cars of larger car classes. Nevertheless, the space available for small cars is much smaller. In the motor vehicle proposed here with the electrified drive train described above, only very little installation space is required for the friction clutch in the first transmission train. So the use is one Gearbox and a second gear train at least partially compensated.

In einer alternativen Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist der Antriebsstrang hybridisiert, also eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, welche für den Vortrieb (paralleler Hybrid-Antriebsstrang) oder einzig als Range-Extender (serieller Hybrid-Antriebsstrang) zum Aufladen eines Akkumulators eingesetzt ist.In an alternative embodiment of the motor vehicle, the drive train is hybridized, i.e. an internal combustion engine is provided which is used for propulsion (parallel hybrid drive train) or solely as a range extender (serial hybrid drive train) for charging an accumulator.

Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka+ oder Renault Clio. Bekannte Voll-Hybride in der Kleinwagenklasse sind der BMW i3, der Audi A3 e-tron oder der Toyota Yaris Hybrid. Bekannte voll-elektrische Kraftfahrzeuge sind der Tesla Model S, der Audi e-tron (2018) oder der Porsche Taycan.Passenger cars are assigned to a vehicle class according to, for example, size, price, weight and performance, whereby this definition is subject to constant change according to the needs of the market. In the US market, vehicles in the subcompact car class are assigned to the subcompact car class according to the European classification, and in the British market they correspond to the supermini class or the city car class. Examples of the small car class are a Volkswagen up! or a Renault Twingo. Examples of the small car class are an Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka + or Renault Clio. Well-known full hybrids in the small car class are the BMW i3, the Audi A3 e-tron and the Toyota Yaris Hybrid. Well-known fully electric vehicles are the Tesla Model S, the Audi e-tron (2018) and the Porsche Taycan.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in

  • 1: Reibkupplung in Schnittansicht mit Gegenplatte als Verschlusssegment;
  • 2: Reibkupplung in räumlicher Ansicht mit Gegenplatte als Verschlusssegment;
  • 3: Reibkupplung in Schnittansicht mit Bajonettverschluss;
  • 4: Reibkupplung in räumlicher Ansicht mit Bajonettverschluss; und
  • 5: ein elektrifizierter Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug.
The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the associated drawings, which show preferred embodiments. The invention is in no way restricted by the purely schematic drawings, it being noted that the drawings are not dimensionally accurate and are not suitable for defining size relationships. It is shown in
  • 1 : Friction clutch in sectional view with counter plate as a locking segment;
  • 2 : Friction clutch in a three-dimensional view with counter plate as a locking segment;
  • 3 : Friction clutch in sectional view with bayonet lock;
  • 4th : Friction clutch in a three-dimensional view with bayonet lock; and
  • 5 : an electrified drive train in a motor vehicle.

In 1 ist eine Reibkupplung 1 in einer perspektivischen Schnittansicht gezeigt, welche in 2 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt ist. Die Komponenten der Reibkupplung 1 sind um eine zentrale Rotationsachse 3 rotierbar. Eine Reibscheibe 32 ist wie bei einer konventionellen Reibkupplung 1 mitsamt einer zentralen Welle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle 37, relativ zu einem Kupplungsdeckel 7, einer Gegenplatte 5 und übrigen Komponenten eines Reibpakets 4 rotierbar, wenn das Reibpaket 4 nicht verpresst ist. Das Reibpaket 4 umfasst hier als Reibpartner eine Anpressplatte 31 und die besagte Reibscheibe 32. Die hier gezeigte Reibscheibe 32 weist in konventioneller Weise beidseitig jeweils einen Reibbelag und dazwischen (optional) eine Belagfederung auf. Zum Betätigen umfasst das Reibpaket 4 (optional) eine Hebelfeder 33, welche an der Anpressplatte 31, hier über einen Nockenring, und antagonistisch radial möglichst weit außen an dem Kupplungsdeckel 7 abgestützt ist. Eine Betätigungseinrichtung (hier nicht gezeigt) wirkt zentral auf die Laschen der Hebelfeder 33, sodass deren (externe) Betätigungskraft um das vorliegende Hebelverhältnis übersetzt in eine Anpresskraft auf die Anpressplatte 31 umgesetzt wird. Die Gegenplatte 5, welche bevorzugt auch ein Schwungrad bildet, bildet das Widerlager für die Anpresskraft, sodass die Reibscheibe 32 zwischen der Anpressplatte 31 und der Gegenplatte 5 axial verpressbar ist, und in einem verpressten Zustand zur reibschlüssigen Drehmomentübertragung eingerichtet ist. Abgestimmt auf die Reibscheibe 32 ist ein Reibbereich 6 an der Gegenplatte 5 gebildet, beispielsweise mit gesondert bearbeiteter Oberfläche oder einfach als (ringförmiger) radialer Überscheidungsbereich der Reibscheibe 32 und der Gegenplatte 5. Ein Drehmoment ist somit von der Gegenplatte 5 beziehungsweise dem Kupplungsdeckel 7 auf die zentrale Welle 37 reibschlüssig übertragbar. Wenn das Reibpaket 4 hingegen nicht verpresst ist, wird bei dieser Konfiguration mittels eines Axialvorspannmittels 17, hier ausgeführt als (drei) Blattfederpakete, ein minimaler axialer Abhub der Reibpartner (Anpressplatte 31, Reibscheibe 32 und Gegenplatte 5) sichergestellt. Die Blattfederpakete des Axialvorspannmittels 17 sind, beispielsweise jeweils mittels eines Plattenniets (nicht gezeigt), mit der Anpressplatte 31 axial fixiert und mittels eines Deckelniets 16 (mithilfe einer Abstandshülse 34 definiert beabstandet) mit dem Kupplungsdeckel 7 axial fixiert. Damit ist eine axiale Vorspannkraft entgegen einer (externen) Betätigungskraft vorgehalten.In 1 is a friction clutch 1 shown in a perspective sectional view which in 2 shown in a perspective view. The components of the friction clutch 1 are around a central axis of rotation 3 rotatable. A friction disc 32 is like a conventional friction clutch 1 together with a central shaft, for example a transmission input shaft 37 , relative to a clutch cover 7th , a counter plate 5 and other components of a friction pack 4th rotatable when the friction package 4th is not pressed. The friction package 4th includes a pressure plate as a friction partner 31 and said friction disc 32 . The friction disc shown here 32 has, in a conventional manner, a friction lining on both sides and (optionally) a lining suspension between them. To actuate the friction package includes 4th (optional) a lever spring 33 , which on the pressure plate 31 , here via a cam ring, and antagonistically radially as far outside as possible on the clutch cover 7th is supported. An actuating device (not shown here) acts centrally on the tabs of the lever spring 33 so that their (external) actuation force is translated into a contact force on the pressure plate by the existing lever ratio 31 is implemented. The counter plate 5 , which preferably also forms a flywheel, forms the abutment for the contact pressure, so that the friction disc 32 between the pressure plate 31 and the counter plate 5 is axially compressible, and is set up in a compressed state for frictional torque transmission. Matched to the friction disc 32 is a friction area 6th on the counter plate 5 formed, for example with a separately machined surface or simply as a (ring-shaped) radial overlapping area of the friction disk 32 and the counter plate 5 . A torque is thus from the counter plate 5 or the clutch cover 7th on the central shaft 37 frictionally transferable. When the friction package 4th however, is not pressed, is in this configuration by means of an axial prestressing means 17th , here designed as (three) leaf spring assemblies, a minimal axial lift of the friction partners (pressure plate 31 , Friction disc 32 and counter plate 5 ) ensured. The leaf spring assemblies of the axial prestressing means 17th are, for example, each by means of a plate rivet (not shown) with the pressure plate 31 axially fixed and by means of a cover rivet 16 (using a spacer sleeve 34 defined spaced) with the clutch cover 7th axially fixed. An axial pre-tensioning force against an (external) actuating force is thus retained.

Hier ist nun der Kupplungsdeckel 7 in ein Hülsensegment 8 und ein davon separates Verschlusssegment 9 aufgeteilt. Das Verschlusssegment 9 ist hier einstückig von der Gegenplatte 5 gebildet. Das Hülsensegment 8 ist mit einem zylindrischen Mantelabschnitt und einem reibpaket-seitigen Flansch 13 über das Reibpaket 4 gestülpt, wobei zentral ein Durchgang für eine externe Betätigung der Hebelfeder 33 vorgesehen ist. Mittels des Flanschs 13 ist das Reibpaket 4, hier mittels (beispielsweise dreier) Deckelniete 16, mit dem Kupplungsdeckel 7 dauerhaft drehmomentübertragend und axial bewegbar verbunden. Das Verschlusssegment 9 beziehungsweise die Gegenplatte 5 ist hier mittels (dreier) Axial-Sicherungselemente 14 und mithilfe einer Deckelschraube 35 und jeweils einer korrespondierenden Sicherungsaufnahme 36, hier schlitzförmig, mit dem Hülsensegment 8 axial fixiert und zudem drehmomentsteif verbunden. Die Axial-Sicherungselemente 14 sind als abschließender Montageschritt an die Gegenplatte 5 anlegbar und deren jeweilige Lasche in die korrespondierende Sicherungsaufnahme 36 radial einführbar und danach mittels der Deckelschrauben 35 mit der Gegenplatte 5 fixierbar.Here is the clutch cover 7th into a sleeve segment 8th and a separate closure segment 9 divided up. The locking segment 9 is here in one piece from the counter plate 5 educated. The sleeve segment 8th has a cylindrical shell section and a flange on the friction package side 13 about the friction package 4th inverted, with a central passage for external actuation of the lever spring 33 is provided. By means of the flange 13 is the friction package 4th , here by means of (for example three) lid rivets 16 , with the clutch cover 7th permanently connected to transmit torque and move axially. The locking segment 9 or the counter plate 5 is here by means of (three) Axial locking elements 14th and using a cover screw 35 and a corresponding backup recording 36 , here slot-shaped, with the sleeve segment 8th axially fixed and also connected in a torque-proof manner. The axial locking elements 14th are as a final assembly step on the counter plate 5 can be applied and their respective tabs in the corresponding fuse holder 36 radially insertable and then by means of the cover screws 35 with the counter plate 5 fixable.

In 3 (in reibpaket-seitiger Ansicht) und in 4 (in gegenplatten-seitiger Ansicht) ist eine andere Ausführungsform der Reibkupplung 1 gezeigt, bei welcher ein Bajonettverschluss 10 vorgesehen ist. Das Reibpaket 4, die Gegenplatte 5 und die Getriebeeingangswelle 37 sind zumindest funktionsidentisch wie die Ausführungsform gemäß 1 und 2 ausgeführt. Der Aufbau des Kupplungsdeckels 7 ist aber in etwa axial umgekehrt: Das Hülsensegment 8 weist einen Flansch 13 (hier optional bestehend aus einer Mehrzahl von Laschen) zum axialen und drehmomentsteifen Fixieren (mittels eine entsprechenden Anzahl von Deckelschrauben 35) mit der Gegenplatte 5 auf und ist reibpaket-seitig offen gestaltet. Das Verschlusssegment 9 ist ein eigenständiges separates Bauteil, welches die axiale Anlage für das Reibpaket 4 beziehungsweise die (optionale) Hebelfeder 33 bildet. Das Verschlusssegment 9 ist dazu mit (hier einer Mehrzahl von) laschenartigen Bajonettfedern 11 über einen axial offenen Bajonetteingang in eine Bajonettaufnahme eingeführt und mittels relativen Verdrehens von dem Hülsensegment 8 zu dem Verschlusssegment 9 in die Bajonettnut 12 eingeführt. Damit sind das Hülsensegment 8 und das Verschlusssegment 9 axial zueinander fixiert. In einer Ausführungsform sind das Hülsensegment 8 und das Verschlusssegment 9 in einer der beiden Drehrichtungen um die Rotationsachse 3 rotatorisch zueinander fixiert. Für eine (optionale) Sicherung in der Gegendrehrichtung ist hier ein Bajonett-Sicherungselement 15 in der Bajonettöffnung derart positioniert, dass ein relatives Verdrehen in zumindest der Gegendrehrichtung, also ein Lösen des Bajonettverschlusses 10, unterbunden ist. Hier ist das Bajonett-Sicherungselement 15 (optional) mittels der Deckelniete 16 des Reibpakets 4 mit dem Verschlusssegment 9 rotatorisch (und axial) fixiert. Somit sind das Verschlusssegment 9 und das Hülsensegment 8 in beiden Drehrichtungen drehmomentsteif und axial miteinander verbunden.In 3 (in the view of the friction package) and in 4th (in a view from the opposite plate side) is another embodiment of the friction clutch 1 shown in which a bayonet lock 10 is provided. The friction package 4th , the counter plate 5 and the transmission input shaft 37 are at least functionally identical to the embodiment according to 1 and 2 executed. The structure of the clutch cover 7th but is roughly reversed axially: the sleeve segment 8th has a flange 13 (here optionally consisting of a plurality of brackets) for axial and torque-resistant fixing (by means of a corresponding number of cover screws 35 ) with the counter plate 5 and is open on the friction package side. The locking segment 9 is an independent, separate component, which is the axial contact for the friction pack 4th or the (optional) lever spring 33 forms. The locking segment 9 is for this purpose with (here a plurality of) tab-like bayonet springs 11 Introduced into a bayonet receptacle via an axially open bayonet inlet and by relative rotation of the sleeve segment 8th to the closure segment 9 into the bayonet groove 12th introduced. So that is the sleeve segment 8th and the closure segment 9 axially fixed to each other. In one embodiment, the sleeve segment 8th and the closure segment 9 in one of the two directions of rotation around the axis of rotation 3 rotationally fixed to one another. A bayonet locking element is used for an (optional) locking in the opposite direction of rotation 15th positioned in the bayonet opening in such a way that a relative rotation in at least the opposite direction of rotation, that is, a loosening of the bayonet lock 10 , is prevented. Here is the bayonet locking element 15th (optional) using the lid rivet 16 of the friction package 4th with the locking segment 9 rotationally (and axially) fixed. Thus are the locking segment 9 and the sleeve segment 8th Torque-resistant in both directions of rotation and axially connected to one another.

In 5 ist rein schematisch ein Kraftfahrzeug 23 mit einem elektrifizierten Antriebsstrang 22 von oben gezeigt. Hierbei ist beispielsweise eine elektrische (Haupt-) Antriebsmaschine 2 mit einer Reibkupplung 1 gemäß einer hier beschriebenen Ausführungsform und (optional bei einem parallelen Hybrid-Antriebsstrang) eine zusätzliche (Antriebs-) Verbrennungskraftmaschine 24 gezeigt. Die Reibkupplung 1 ist aber auch in einem rein elektrischen Antriebsstrang 20, beispielsweise nur dem ersten Getriebestrang 27 (vergleiche unten) oder bei einem seriellen Hybrid-Antriebsstrang (beispielsweise mit der Verbrennungskraftmaschine 24 als reiner Range-Extender) einsetzbar. In einer anderen Ausführungsform bildet die Verbrennungskraftmaschine 24 allein oder zusammen mit einer weiteren elektrische Maschine (nicht dargestellt) einen zu der (elektrischen) Antriebsmaschine 2 gleichwertigen Antrieb oder sogar den Hauptantrieb des Kraftfahrzeugs 23.In 5 is purely schematically a motor vehicle 23 with an electrified drive train 22nd shown from above. Here, for example, is an electrical (main) drive machine 2 with a friction clutch 1 according to an embodiment described here and (optionally in the case of a parallel hybrid drive train) an additional (drive) internal combustion engine 24 shown. The friction clutch 1 but is also in a purely electric drive train 20th , for example only the first gear train 27 (compare below) or in the case of a serial hybrid drive train (for example with the internal combustion engine 24 as a pure range extender). In another embodiment, the internal combustion engine forms 24 alone or together with a further electrical machine (not shown) one for the (electrical) drive machine 2 equivalent drive or even the main drive of the motor vehicle 23 .

Die Reibkupplung 1 ist in einem (ersten) Getriebestrang 27 zwischen der Antriebsmaschine 2 und dem Verbraucher, hier vereinfacht dargestellt als linkes Antriebsrad 25 und rechtes Antriebsrad 26, zwischengeschaltet. Das Drehmoment der Antriebsmaschine 2 wird somit in einem offenen Zustand der Reibkupplung 1 über einen ersten Übersetzungsgang 20 eines Schaltgetriebes 19 geleitet. In einem geschlossenen Zustand (Reibpaket 4 verpresst, vergleiche 1) wird das Drehmoment über einen zweiten Übersetzungsgang 21 zu den Antriebsrädern 25, 26 geleitet. Die Reibkupplung 1 und das Schaltgetriebe 19 bilden so Teil einer Getriebeeinheit 18 des (ersten) Getriebestrangs 27. Ein Drehmoment der (optionalen) Verbrennungskraftmaschine 24 wird in hier nicht näher erläuterter Weise mittels eines weiteren (zweiten) Getriebestrangs 28 zu den Antriebsrädern 25, 26 geleitet. In der gezeigten Konfiguration ist der elektrifizierte Antriebsstrang 22 in Hauptfahrtrichtung (darstellungsgemäß nach links) entlang der Längsachse 30 vor der Fahrerkabine 29 angeordnet und zudem als Vorderachsantrieb dargestellt. Es sind auch andere Konfigurationen möglich, wie beispielsweise ein Heckantrieb mit Anordnung des elektrifizierten Antriebsstrangs 22 vor oder hinter der Fahrerkabine 29. Weiterhin ist eine koaxiale Anordnung der (elektrischen) Antriebsmaschine 2 zu der Abtriebswelle der Antriebsräder 25, 26, einsetzbar.The friction clutch 1 is in a (first) gear train 27 between the prime mover 2 and the consumer, shown here in simplified form as the left drive wheel 25th and right drive wheel 26th , interposed. The torque of the prime mover 2 is thus in an open state of the friction clutch 1 via a first translation gear 20th of a manual transmission 19th directed. In a closed state (friction package 4th pressed, compare 1 ) the torque is achieved through a second gear ratio 21st to the drive wheels 25th , 26th directed. The friction clutch 1 and the manual transmission 19th thus form part of a gear unit 18th of the (first) gear train 27 . A torque of the (optional) internal combustion engine 24 is not explained in detail here by means of a further (second) gear train 28 to the drive wheels 25th , 26th directed. In the configuration shown is the electrified powertrain 22nd in the main direction of travel (to the left as shown) along the longitudinal axis 30th in front of the driver's cab 29 arranged and also shown as a front axle drive. Other configurations are also possible, such as rear-wheel drive with an arrangement of the electrified drive train 22nd in front of or behind the driver's cab 29 . There is also a coaxial arrangement of the (electrical) drive machine 2 to the output shaft of the drive wheels 25th , 26th , applicable.

Die hier vorgeschlagene Reibkupplung ist unter geringster Bauraumforderung einfach montierbar und demontierbar.The friction clutch proposed here is easy to assemble and dismantle with minimal space requirements.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
ReibkupplungFriction clutch
22
elektrische Antriebsmaschineelectric drive machine
33
RotationsachseAxis of rotation
44th
ReibpaketFriction package
55
GegenplatteCounter plate
66th
ReibbereichFriction area
77th
KupplungsdeckelClutch cover
88th
HülsensegmentSleeve segment
99
VerschlusssegmentLocking segment
1010
BajonettverschlussBayonet lock
1111
BajonettfederBayonet spring
1212
BajonettnutBayonet slot
1313
Flanschflange
1414th
Axial-SicherungselementAxial locking element
1515th
Bajonett-SicherungselementBayonet locking element
1616
DeckelnietCover rivet
1717th
Axialvorspannm ittelAxial prestressing means
1818th
GetriebeeinheitGear unit
1919th
SchaltgetriebeManual transmission
2020th
erster Übersetzungsgangfirst gear
2121st
zweiter Übersetzungsgangsecond gear
2222nd
elektrifizierter Antriebsstrangelectrified powertrain
2323
KraftfahrzeugMotor vehicle
2424
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
2525th
linkes Antriebsradleft drive wheel
2626th
rechtes Antriebsradright drive wheel
2727
erster Getriebestrangfirst gear train
2828
zweiter Getriebestrangsecond gear train
2929
Fahrerkabine Driver's cab
3030th
LängsachseLongitudinal axis
3131
AnpressplattePressure plate
3232
ReibscheibeFriction disc
3333
HebelfederLever spring
3434
AbstandshülseSpacer sleeve
3535
DeckelschraubeCover screw
3636
SicherungsaufnahmeBackup recording
3737
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft

Claims (9)

Reibkupplung (1) für eine elektrische Antriebsmaschine (2) mit einer Rotationsachse (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - ein Reibpaket (4) in einer normal-offenen Konfiguration; - eine Gegenplatte (5) zum Aufnehmen einer axialen Anpresskraft, wobei die Gegenplatte (5) als Reibelement des Reibpakets (4) mit einem reibpaket-seitigen Reibbereich (6) ausgeführt ist; und - einen Kupplungsdeckel (7), welcher axial-fixiert mit der Gegenplatte (5) verbunden ist und an welchem das Reibpaket (4) axial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel (7) ein Hülsensegment (8) und ein Verschlusssegment (9) aufweist, wobei das Hülsensegment (8) und das Verschlusssegment (9) separat gebildet und axial zueinander fixiert sind, wobei der Kupplungsdeckel (7) in Überlappung mit dem Reibbereich (6) der Gegenplatte (5) mit der Gegenplatte (5) verbunden ist.Friction clutch (1) for an electric drive machine (2) with an axis of rotation (3), having at least the following components: - a friction package (4) in a normally open configuration; - A counterplate (5) for absorbing an axial contact pressure, the counterplate (5) being designed as a friction element of the friction pack (4) with a friction area (6) on the friction pack side; and - a clutch cover (7) which is axially fixedly connected to the counter plate (5) and on which the friction set (4) is axially supported, characterized in that the clutch cover (7) has a sleeve segment (8) and a locking segment ( 9), the sleeve segment (8) and the locking segment (9) being formed separately and axially fixed to one another, the clutch cover (7) being connected to the counterplate (5) in an overlap with the friction area (6) of the counterplate (5) is. Reibkupplung (1) nach Anspruch 1, wobei das Reibpaket (4) an dem Verschlusssegment (9) axial abgestützt ist und das Hülsensegment (8) mit der Gegenplatte (5) axial fixiert ist.Friction clutch (1) Claim 1 , wherein the friction package (4) is axially supported on the closure segment (9) and the sleeve segment (8) is axially fixed to the counter plate (5). Reibkupplung (1) nach Anspruch 2, wobei das Verschlusssegment (9) und das Hülsensegment (8) mittels eines Bajonettverschlusses (10) miteinander axial fixiert sind.Friction clutch (1) Claim 2 , the locking segment (9) and the sleeve segment (8) being axially fixed to one another by means of a bayonet lock (10). Reibkupplung (1) nach Anspruch 1, wobei das Verschlusssegment (9) von der Gegenplatte (5) einstückig gebildet ist und das Hülsensegment (8) einen Flansch (13) aufweist, wobei das Reibpaket (4) an dem Flansch (13) axial abgestützt ist.Friction clutch (1) Claim 1 , the closure segment (9) being formed in one piece from the counter-plate (5) and the sleeve segment (8) having a flange (13), the friction package (4) being axially supported on the flange (13). Reibkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsdeckel (7) weiterhin zumindest ein Sicherungselement (14,15) gegen ein relatives Verdrehen von dem Hülsensegment (8) zu dem Verschlusssegment (9) umfasst.Friction clutch (1) according to one of the preceding claims, wherein the clutch cover (7) further comprises at least one securing element (14, 15) against relative rotation of the sleeve segment (8) to the closure segment (9). Reibkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsdeckel (7) mittels zumindest eines Deckelniets (16) mittels zumindest eines Axialvorspannmittels (17) mit dem Reibpaket (4) verbunden ist.Friction clutch (1) according to one of the preceding claims, wherein the clutch cover (7) is connected to the friction set (4) by means of at least one cover rivet (16) by means of at least one axial pretensioning means (17). Getriebeeinheit (18) für eine elektrische Antriebsmaschine (2), aufweisend eine Reibkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und ein Schaltgetriebe (19) mit einem ersten Übersetzungsgang (20) und mit einem zweiten Übersetzungsgang (21), wobei in einem geöffneten Zustand der Reibkupplung (1) der einzig erste Übersetzungsgang (20) drehmomentübertragend geschaltet ist und in einem geschlossenen Zustand der Reibkupplung (1) der zweite Übersetzungsgang (21) drehmomentübertragend zugeschaltet ist.Gear unit (18) for an electric drive machine (2), having a friction clutch (1) according to one of the Claims 1 to 6th and a gearbox (19) with a first transmission gear (20) and with a second transmission gear (21), the only first transmission gear (20) being switched to transmit torque in an open state of the friction clutch (1) and in a closed state of the friction clutch ( 1) the second transmission gear (21) is engaged to transmit torque. Elektrifizierter Antriebsstrang (22) für ein Kraftfahrzeug (23), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine elektrische Antriebsmaschine (2); - zumindest einen Verbraucher (25,26); und - einen Getriebestrang (27) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der elektrischen Antriebsmaschine (2) und dem zumindest einen Verbraucher (25,26), wobei der Getriebestrang (27) eine Reibkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eine Getriebeeinheit (18) nach Anspruch 7 umfasst.Electrified drive train (22) for a motor vehicle (23), having at least the following components: - an electric drive machine (2); - At least one consumer (25,26); and - a gear train (27) for transmitting a torque between the electric drive machine (2) and the at least one consumer (25,26), the gear train (27) having a friction clutch (1) according to one of the Claims 1 to 6th or a gear unit (18) according to Claim 7 includes. Kraftfahrzeug (23), zumindest ein Antriebsrad (25,26) und einen elektrifizierten Antriebsstrang (22) nach Anspruch 8, wobei das zumindest eine (25,26) zu einem Zeitpunkt mittels der elektrischen Antriebsmaschine (2) mit einem Drehmoment versorgbar ist.Motor vehicle (23), at least one drive wheel (25, 26) and an electrified drive train (22) Claim 8 , where the at least one (25,26) can be supplied with a torque at one point in time by means of the electric drive machine (2).
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