DE102019116593A1 - Multi-plate clutch with optimized sliding friction; Hybrid module, double clutch device and drive train - Google Patents

Multi-plate clutch with optimized sliding friction; Hybrid module, double clutch device and drive train Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrscheibenkupplung (1) für ein Hybridmodul (2) eines Kraftfahrzeugantriebsstranges (3), mit einem ersten Kupplungsbestandteil (4a) und einem wahlweise mit dem ersten Kupplungsbestandteil (4a) drehfest koppelbaren zweiten Kupplungsbestandteil (4b), wobei der erste Kupplungsbestandteil (4a) einen zum drehfesten Verbinden mit einem Rotor (5) einer elektrischen Maschine (6) vorbereiteten ersten Träger (7) sowie eine drehfest mit dem ersten Träger (7) gekoppelte erste Gruppe (8) an Reibelementen (9a, 9b, 9c) aufweist und der zweite Kupplungsbestandteil (4b) einen zweiten Träger (10) sowie eine drehfest mit dem zweiten Träger (10) gekoppelte zweite Gruppe (11) an Reibelementen (12a, 12b) aufweist, wobei die Reibelemente (9a, 9b, 9c) der ersten Gruppe (8) in einer axialen Richtung einer gemeinsamen Drehachse (13) wechselweise mit den Reibelementen (12a, 12b) der zweiten Gruppe (11) nebeneinander angeordnet sind, wobei ein axialfest mit dem ersten Träger (7) verbundenes erstes Reibelement (9a) der ersten Gruppe (8) über ein drehfest sowie axial relativverschiebbar an dem ersten Reibelement (9a) der ersten Gruppe (8) aufgenommenes Mitnehmerelement (14) mit einem zweiten Reibelement (9b) der ersten Gruppe (8) drehfest verbunden ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Hybridmodul (2) sowie eine Doppelkupplungseinrichtung (30), jeweils ausgebildet mit einer Mehrscheibenkupplung (1). Auch betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang (3).The invention relates to a multi-plate clutch (1) for a hybrid module (2) of a motor vehicle drive train (3), with a first clutch component (4a) and a second clutch component (4b) that can optionally be coupled non-rotatably to the first clutch component (4a), the first clutch component ( 4a) has a first carrier (7) prepared for rotationally fixed connection to a rotor (5) of an electrical machine (6) as well as a first group (8) of friction elements (9a, 9b, 9c) that is rotationally fixed to the first carrier (7) and the second coupling component (4b) has a second carrier (10) and a second group (11) of friction elements (12a, 12b) coupled in a rotationally fixed manner to the second carrier (10), the friction elements (9a, 9b, 9c) of the first Group (8) are arranged side by side in an axial direction of a common axis of rotation (13) alternately with the friction elements (12a, 12b) of the second group (11), an axially fixed connection to the first carrier (7) The first friction element (9a) of the first group (8) is rotatably fixed by a driver element (14) with a second friction element (9b) of the first group (8), which is held in a rotationally fixed and axially relatively displaceable manner on the first friction element (9a) of the first group (8) connected is. The invention also relates to a hybrid module (2) and a double clutch device (30), each designed with a multi-plate clutch (1). The invention also relates to a drive train (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrscheibenkupplung, vorzugsweise als Lamellenkupplung realisiert, für ein Hybridmodul eines Kraftfahrzeugantriebsstranges / eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, mit einem ersten Kupplungsbestandteil und einem wahlweise mit dem ersten Kupplungsbestandteil drehfest koppelbaren zweiten Kupplungsbestandteil, wobei der erste Kupplungsbestandteil einen zum drehfesten Verbinden mit einem Rotor einer elektrischen Maschine vorbereiteten ersten Träger sowie eine drehfest mit dem ersten Träger gekoppelte erste Gruppe an Reibelementen aufweist und der zweite Kupplungsbestandteil einen zweiten Träger sowie eine drehfest mit dem zweiten Träger gekoppelte zweite Gruppe an Reibelementen aufweist, und wobei die Reibelemente der ersten Gruppe in einer axialen Richtung einer gemeinsamen Drehachse wechselweise mit den Reibelementen der zweiten Kupplung nebeneinander angeordnet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hybridmodul für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit dieser Mehrscheibenkupplung; eine Doppelkupplungseinrichtung, ebenfalls für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, die in einem Hybridmodul anordenbar ist und ebenfalls mit dieser Mehrscheibenkupplung ausgestattet ist; sowie einen Antriebsstrang.The invention relates to a multi-plate clutch, preferably implemented as a multi-plate clutch, for a hybrid module of a motor vehicle drive train / a drive train of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a first coupling component and a second coupling component that can optionally be coupled non-rotatably to the first coupling component, wherein the first clutch component has a first carrier prepared for rotationally fixed connection to a rotor of an electric machine and a first group of friction elements that is rotationally fixedly coupled to the first carrier and the second clutch component has a second carrier and a second group of friction elements that are rotationally fixedly coupled to the second carrier, and wherein the friction elements of the first group are arranged side by side alternately with the friction elements of the second clutch in an axial direction of a common axis of rotation. The invention also relates to a hybrid module for a motor vehicle drive train, with this multi-plate clutch; a double clutch device, also for a motor vehicle drive train, which can be arranged in a hybrid module and is also equipped with this multi-plate clutch; as well as a drive train.

Gattungsgemäße Mehrscheibenkupplungen sind der Anmelderin bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2017 130 284 A1 eine Kupplung nach Art einer Mehrscheibenkupplung und einer Lamellenkupplung. Des Weiteren ist der Anmelderin interner Stand der Technik bekannt, der unter dem Aktenzeichen 10 2018 119 003.4 zu einer deutschen Patentanmeldung beim Deutschen Patent-und Markenamt eingereicht worden ist. Diese letztgenannte Patentanmeldung offenbart unter anderem ein spezielles Lamellenpaket für eine Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges.Generic multi-disc clutches are already sufficiently known to the applicant. For example, the DE 10 2017 130 284 A1 a clutch in the manner of a multi-plate clutch and a multi-plate clutch. Furthermore, the applicant is aware of the internal state of the art, which has been filed under the file number 10 2018 119 003.4 for a German patent application at the German Patent and Trademark Office. This last-named patent application discloses, among other things, a special disk pack for a clutch in a drive train of a motor vehicle.

Bei den bekannten Mehrscheibenkupplungen besteht jedoch prinzipiell der Nachteil, dass bei der Drehmomentübertragung im Betrieb relativ hohe Reibungsverluste beim Schließen der Kupplung entstehen können. Diese Reibungsverluste werden zu einem großen Anteil durch die Verschiebung der Reibelemente entlang ihrer sie aufnehmenden Verzahnung verursacht. Eine der Verschiebung entgegengesetzte Reibkraft steigt proportional zum Drehmoment an. Dieser Effekt der Verschiebereibung verstärkt sich zudem mit zunehmender Anzahl an Reibelementen, wodurch große Teile der Einrückkraft verloren gehen. Zudem kann die Verschiebereibung dazu führen, dass die jeweilige Kupplung nicht richtig lüftet und sich hierdurch ein hohes Schleppmoment ergibt. Kommt es beim Schließen / Modulieren der Kupplung zusätzlich zu Vibrationen (z. B. infolge der Drehungleichförmigkeit einer Verbrennungskraftmaschine), wird diese Reibung unerwünscht herabgesetzt, was zu unerwünschten Momentensprüngen führt. Die entsprechende Mehrscheibenkupplung ist in diesem Fall dann nicht mehr regelbar. Bei geschlossener Kupplung kann die Reibung gar dazu führen, dass die Kupplung beim Öffnen nicht richtig trennt und die entstehenden hohen Schleppmomente gar zu einer thermischen Belastung und ggf. zur Zerstörung der Kupplung führen können.In the case of the known multi-plate clutches, however, there is in principle the disadvantage that relatively high friction losses can arise when the clutch is engaged when torque is transmitted during operation. These frictional losses are caused to a large extent by the displacement of the friction elements along their toothing. A frictional force opposing the displacement increases proportionally to the torque. This sliding friction effect increases as the number of friction elements increases, so that large parts of the engagement force are lost. In addition, the sliding friction can mean that the respective clutch does not release properly and this results in a high drag torque. If vibrations occur when closing / modulating the clutch (e.g. as a result of the rotational irregularity of an internal combustion engine), this friction is undesirably reduced, which leads to undesirable torque jumps. In this case, the corresponding multi-plate clutch can no longer be regulated. When the clutch is closed, the friction can even mean that the clutch does not separate properly when it is opened and the high drag torques that arise can even lead to thermal stress and possibly to the destruction of the clutch.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Mehrscheibenkupplung zur Verfügung zu stellen, die einen geringeren Reibverlust bei ihrer Betätigung aufweist, wobei zugleich eine möglichst kompakte radiale Bauweise gewährleistet sein soll.It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and, in particular, to provide a multi-plate clutch which has a lower friction loss when it is actuated, while at the same time ensuring a radial design that is as compact as possible.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein axialfest mit dem ersten Träger verbundenes erstes Reibelement der ersten Gruppe über ein drehfest sowie axial relativ verschiebbar an dem ersten Reibelement der ersten Gruppe aufgenommenes Mitnehmerelement mit einem zweiten Reibelement der ersten Gruppe drehfest verbunden ist.This is achieved according to the invention in that a first friction element of the first group, which is axially fixedly connected to the first carrier, is connected to a second friction element of the first group in a rotationally fixed manner via a driver element received on the first friction element of the first group in a rotationally fixed and relatively axially movable manner.

Durch diese Koppelung des ersten Reibelementes mit dem zweiten Reibelement über das Mitnehmerelement ist es nicht mehr notwendig die Reibelemente in einer Axialverzahnung aufzunehmen und zu führen und somit möglich die Reibelemente ohne zusätzliche Reibkrafterzeugung axial relativ zueinander zu verschieben. Die bisher bei einer Verschiebung des zweiten Reibelementes relativ zu dem ersten Reibelement auftretenden Reibverluste in der entsprechenden Axialverzahnung werden gar vermieden. Dadurch werden die im Betrieb auftretenden Reibmomente reduziert, sodass eine Betätigung der Mehrscheibenkupplung deutlich effizienter erfolgt.This coupling of the first friction element to the second friction element via the driver element means that it is no longer necessary to accommodate and guide the friction elements in an axial toothing and thus it is possible to move the friction elements axially relative to one another without generating additional friction force. The friction losses in the corresponding axial toothing that have hitherto occurred when the second friction element is displaced relative to the first friction element are even avoided. This reduces the frictional torques that occur during operation, so that the multi-plate clutch is operated much more efficiently.

Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

Demnach ist es weiterhin von Vorteil, wenn der erste Träger ein Träger ist, der unmittelbar auf einem hülsenförmigen Aufnahmebereich den Rotor der elektrischen Maschine aufnimmt oder zumindest zur Fixierung des Rotors vorbereitet ist. Die erste Gruppe an Reibelementen sowie die zweite Gruppe an Reibelementen sind weiter bevorzugt radial innerhalb dieses Aufnahmebereiches angeordnet. Dadurch ist eine bauraumsparende Umsetzung der Mehrscheibenkupplung gewährleistet.Accordingly, it is also advantageous if the first carrier is a carrier which directly receives the rotor of the electrical machine on a sleeve-shaped receiving area or is at least prepared for fixing the rotor. The first group of friction elements and the second group of friction elements are more preferably arranged radially within this receiving area. This ensures a space-saving implementation of the multi-plate clutch.

Ist das Mitnehmerelement derart mittels einer ersten Federeinheit axial vorgespannt, dass das Mitnehmerelement eine axiale Vorspannkraft auf das zweite Reibelement der ersten Gruppe von dem ersten Reibelement der ersten Gruppe weg erzeugt, ist eine robuste Abstützung der Reibelemente in einer geöffneten Stellung der Mehrscheibenkupplung ermöglicht.If the driver element is axially biased by means of a first spring unit in such a way that the driver element exerts an axial biasing force on the Second friction element of the first group generated away from the first friction element of the first group, a robust support of the friction elements in an open position of the multi-plate clutch is enabled.

Zudem ist es in diesem Zusammenhang zweckmäßig, wenn ein axialfester (vorzugsweise an dem ersten Träger unmittelbar vorgesehener fester) Anschlag derart angeordnet, dass das zweite Reibelement der ersten Gruppe in einer geöffneten Stellung der Mehrscheibenkupplung gegen diesen Anschlag angedrückt ist. Durch das Vorsehen einer definierten Ausgangsstellung des zweiten Reibelementes wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Schleppmomentes weiter reduziert.In addition, it is useful in this context if an axially fixed stop (preferably fixed directly provided on the first carrier) is arranged in such a way that the second friction element of the first group is pressed against this stop in an open position of the multi-plate clutch. By providing a defined starting position for the second friction element, the probability of a drag torque occurring is further reduced.

Diesbezüglich ist es auch von Vorteil, wenn ein drittes Reibelement der ersten Gruppe als eine Anpressplatte ausgebildet, mit einem Verschiebeelement eines Kupplungsbestätigungsmechanismus verschiebefest verbunden sowie mittels einer zweiten Federeinheit an einem axialfesten Bereich angebracht ist. Dadurch weist die erste Gruppe zumindest drei Reibelemente auf, die relativ zu dem ersten Träger möglichst verschleißarm bewegbar sind.In this regard, it is also advantageous if a third friction element of the first group is designed as a pressure plate, connected in a non-shiftable manner to a displacement element of a clutch actuation mechanism and attached to an axially fixed area by means of a second spring unit. As a result, the first group has at least three friction elements which can be moved with as little wear as possible relative to the first carrier.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die erste Federeinheit und/oder die zweite Federeinheit ein als Blattfeder, Tellerfeder oder Wellfeder ausgebildetes Federelement aufweisen / aufweist. Dadurch ergibt sich eine axial noch kompaktere Ausgestaltung der Federeinheit.Furthermore, it is advantageous if the first spring unit and / or the second spring unit have / has a spring element designed as a leaf spring, plate spring or wave spring. This results in an axially even more compact design of the spring unit.

Das Mitnehmerelement ist noch robuster realisiert, wenn es mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, axial vorspringende Stützbereiche ausbildet, wobei jeder Stützbereich mit seinem freien axialen Endbereich, unter formschlüssiger drehfester Aufnahme eines Vorsprungs des zweiten Reibelementes der ersten Gruppe direkt an diesem zweiten Reibelement anliegt.The driver element is made even more robust if it forms a plurality of axially protruding support areas distributed in the circumferential direction, each support area with its free axial end area resting directly on this second friction element while positively locking a projection of the second friction element of the first group.

Das Mitnehmerelement bildet folglich zu einer dem zweiten Reibelemente der ersten Gruppe zugewandten Stirnseite eine Verzahnung (vorzugsweise in Form eines Zahnkranzes / Zahnkranzbereiches) auf, die in axialer Richtung in eine entsprechende Gegenverzahnung des zweiten Reibelementes, unter drehfester Aufnahme des zweiten Reibelementes, eingreift.The driver element consequently forms a toothing (preferably in the form of a toothed ring / toothed ring area) on an end face facing the second friction element of the first group, which engages in the axial direction in a corresponding counter-toothing of the second friction element, while the second friction element is held in a rotationally fixed manner.

Das Mitnehmerelement ist vorteilhafterweise ringförmig (/ als Mitnehmerring) umgesetzt.The driver element is advantageously implemented in a ring shape (/ as a driver ring).

Ist das Mitnehmerelement derart ausgeformt, dass es das zweite Reibelement der ersten Gruppe relativ zu dem ersten Träger zentriert abstützt, sind die Reibelemente der ersten Gruppe auf einfache Weise relativ zueinander zentriert.If the driver element is formed in such a way that it supports the second friction element of the first group in a centered manner relative to the first carrier, the friction elements of the first group are easily centered relative to one another.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hybridmodul für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einer elektrischen Maschine und einer erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine rotatorisch mit dem ersten Träger (vorzugsweise auf einer radialen Außenseite des Aufnahmebereiches angebracht) gekoppelt ist.The invention also relates to a hybrid module for a motor vehicle drive train, with an electrical machine and a multi-plate clutch according to the invention according to at least one of the embodiments described above, a rotor of the electrical machine being rotationally coupled to the first carrier (preferably attached to a radial outside of the receiving area) .

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Doppelkupplungseinrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit zwei jeweils mit einer Getriebeeingangswelle koppelbaren Teilkupplungen, wobei zumindest eine Teilkupplung als eine erfindungsgemäße Mehrscheibenkupplung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a double clutch device for a motor vehicle drive train, with two partial clutches that can each be coupled to a transmission input shaft, at least one partial clutch being designed as a multi-plate clutch according to at least one of the embodiments described above.

Die Doppelkupplungseinrichtung ist vorzugsweise seitens des ersten Trägers schlicht zur Verbindung mit dem Rotor oder einem den Rotor aufnehmenden Rotorträger vorbereitet. In einer weiter bevorzugten Ausführung ist der Rotor oder der Rotorträger gar bereits an dem ersten Träger angebracht.The double clutch device is preferably simply prepared on the part of the first carrier for connection to the rotor or to a rotor carrier receiving the rotor. In a further preferred embodiment, the rotor or the rotor carrier is even already attached to the first carrier.

Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit dem Hybridmodul oder der Doppelkupplungseinrichtung.The invention also relates to a drive train for a motor vehicle, with the hybrid module or the double clutch device.

In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine Mehrfachkupplung, vorzugsweise eine Dreifachkupplung in Form eines Hybridmoduls, alternativ auch eine Einfachkupplung / Trennkupplung mit optimierter Verschiebereibung realisiert. Statt einer zwischen den Reibelementen zumindest eines Kupplungsbestandteils und einem Träger ausgebildeten Verzahnungen wird ein Mitnehmerelement, das mit einer axialfesten Reiblamelle (erstes Reibelement der ersten Gruppe) und einer axialbeweglichen Reiblamelle (zweites Reibelement der ersten Gruppe) verbunden ist, vorgesehen. Es wird somit eine Lamellenkupplung für ein Hybridmodul vorgeschlagen. Die axialfeste Lamelle ist axialfest mit dem Rotorträger (über ersten Träger) verbunden. Diese erste Lamelle ist über das Mitnehmerelement drehfest mit der zweiten axialbeweglichen Lamelle verbunden. Hierfür ist das Mitnehmerelement axial flexibel und vorgespannt mit der ersten Lamelle verbunden. Auch beim allmählichen Schließen der einzelnen Lamellen wird keine Verlustreibung durch eine Verzahnung erzeugt, die abhängig vom bereits übertragenen Moment wäre.In other words, according to the invention, a multiple clutch, preferably a triple clutch in the form of a hybrid module, alternatively also a single clutch / disconnect clutch with optimized sliding friction is realized. Instead of a toothing formed between the friction elements of at least one clutch component and a carrier, a driver element is provided, which is connected to an axially fixed friction plate (first friction element of the first group) and an axially movable friction plate (second friction element of the first group). A multi-disc clutch for a hybrid module is therefore proposed. The axially fixed lamella is axially fixed to the rotor arm (via the first carrier). This first lamella is non-rotatably connected to the second axially movable lamella via the driver element. For this purpose, the driver element is connected to the first lamella in an axially flexible and prestressed manner. Even with the gradual closing of the individual lamellas, no friction loss is generated by a toothing that would depend on the torque that has already been transmitted.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Längsschnittdarstellung eines Hybridmoduls mit einer in einer Doppelkupplungseinrichtung eingesetzten erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei neben der Doppelkupplungseinrichtung an das Hybridmodul anschließende Bereiche einer Verbrennungskraftmaschine und eines Getriebes eines Antriebsstranges angedeutet sind,
  • 2 eine Längsschnittdarstellung der in 1 eingesetzten Mehrscheibenkupplung in alleiniger Darstellung, wobei der nähere Aufbau der Mehrscheibenkupplung gut erkennbar ist,
  • 3 eine Längsschnittdarstellung einer in 2 eingesetzten Baugruppe bestehend aus einem ersten Träger und mehreren Reibelementen zweier unterschiedlicher Teilkupplungen der Doppelkupplungseinrichtung,
  • 4 eine perspektivische Ansicht der in 3 dargestellten Baugruppe in Vollansicht,
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Zusammenbaus aus einem ersten Reibelement einer ersten Reibelementegruppe und einem Mitnehmerelement,
  • 6 eine perspektivische Ansicht des in 5 eingesetzten Mitnehmerelementes von seiner dem ersten Reibelement der ersten Reibelementegruppe zugewandten Seite,
  • 7 eine Längsschnittdarstellung einer in einem Hybridmodul als Trennkupplung eingesetzten erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 8 eine Längsschnittdarstellung eines Teils des Hybridmoduls nach 7 in einem Bereich der Mehrscheibenkupplung,
  • 9 eine perspektivische Ansicht eines in den 7 und 8 eingesetzten Mitnehmerelementes von seiner dem ersten Reibelement der ersten Reibelementegruppe zugewandten Seite, sowie
  • 10 eine Längsschnittdarstellung einer ebenfalls als Trennkupplung eingesetzten erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplung nach einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel ein mit einem Schwingungsdämpfer weiter verbundener Zahnkranzbereich unmittelbar mit einem zweiten Träger ausgebildet ist.
The invention is explained in more detail below with reference to figures in connection with various exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a longitudinal sectional view of a hybrid module with a multiple-disc clutch according to the invention used in a double clutch device according to a first Embodiment, with areas of an internal combustion engine and a transmission of a drive train being indicated in addition to the dual clutch device,
  • 2 a longitudinal sectional view of the in 1 used multi-disc clutch in a single representation, whereby the detailed structure of the multi-disc clutch is clearly visible,
  • 3 a longitudinal sectional view of an in 2 used assembly consisting of a first carrier and several friction elements of two different partial clutches of the double clutch device,
  • 4th a perspective view of the in 3 shown assembly in full view,
  • 5 a perspective view of an assembly of a first friction element of a first friction element group and a driver element,
  • 6th a perspective view of the in 5 inserted driver element from its side facing the first friction element of the first friction element group,
  • 7th a longitudinal sectional view of a multi-plate clutch according to the invention used as a separating clutch in a hybrid module according to a second exemplary embodiment,
  • 8th a longitudinal sectional view of part of the hybrid module according to 7th in one area of the multi-plate clutch,
  • 9 a perspective view of one in the 7th and 8th used driver element from its side facing the first friction element of the first friction element group, as well as
  • 10 a longitudinal sectional view of a multi-plate clutch according to the invention, also used as a separating clutch, according to a third exemplary embodiment, with a toothed ring region further connected to a vibration damper being formed directly with a second carrier compared to the second exemplary embodiment.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden.The figures are merely of a schematic nature and are used exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols. The different features of the various exemplary embodiments can also be freely combined with one another.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen als Reibungskupplung umgesetzten Mehrscheibenkupplung 1 ist in Verbindung mit den 1 bis 6 detailliert zu erkennen. Mit den 7 bis 10 sind zudem zwei weitere Ausführungsbeispiele veranschaulicht, die jedoch prinzipiell gemäß der Mehrscheibenkupplung 1 des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut sind sowie funktionieren. Der Kürze wegen werden daher lediglich nachfolgend die Unterschiede zwischen diesen Ausführungsbeispielen erläutert.A first embodiment of a multiple-disc clutch implemented as a friction clutch according to the invention 1 is related to the 1 to 6th to recognize in detail. With the 7th to 10 two further exemplary embodiments are also illustrated, but in principle according to the multi-plate clutch 1 of the first embodiment are constructed and function. For the sake of brevity, the differences between these exemplary embodiments are therefore only explained below.

Zurückkommend auf 1 ist zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Mehrscheibenkupplung 1 in einem Hybridmodul 2 eingesetzt ist bzw. als Bestandteil des Hybridmoduls 2 ausgebildet ist. Das Hybridmodul 2 ist weiter auf typische Weise in einem Antriebsstrang 3 eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Der Antriebsstrang 3 ist in dieser Darstellung seitens zweier Getriebeeingangswellen 26a, 26b eines Getriebes veranschaulicht. Die Getriebeeingangswellen 26a, 26b sind an einer Ausgangsseite des Hybridmoduls 2 angeschlossen, wie nachfolgend näher erläutert. Eingangsseitig ist das Hybridmodul 2 im Betrieb mit einer Ausgangswelle 33 einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Verbrennungskraftmaschine verbunden.Coming back to 1 it can be seen that the multi-plate clutch according to the invention 1 in a hybrid module 2 is used or as part of the hybrid module 2 is trained. The hybrid module 2 is further typically in a powertrain 3 a motor vehicle used. The drive train 3 is in this illustration on the part of two transmission input shafts 26a , 26b a transmission illustrated. The transmission input shafts 26a , 26b are on an output side of the hybrid module 2 connected, as explained in more detail below. The hybrid module is on the input side 2 in operation with an output shaft 33 connected to an internal combustion engine not shown here for the sake of clarity.

In dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 ist zwischen der Ausgangswelle 33 und einer eingangsseitigen Trennkupplung 34 des Hybridmoduls 2 ein Schwingungsdämpfer 31 in Form eines Zweimassenschwungrades eingesetzt. Die Trennkupplung 34 ist somit zwischen dem Schwingungsdämpfer 31 und einer Eingangswelle 35 / Zwischenwelle des Hybridmoduls 2 wirkend eingesetzt. Die Eingangswelle 35 geht in einen Rotorträger 36 des Hybridmoduls 2 über. Der Rotorträger 36 dient zur drehfesten Aufnahme eines Rotors 5 einer elektrischen Maschine 6 des Hybridmoduls 2. Die elektrische Maschine 6 weist neben dem relativ zu einem Gehäuse 37 drehbar gelagerten Rotor 5 einen gehäusefest angeordneten Stator 38 auf. Der radial innerhalb des Stators 38 angeordnete Rotor 5 ist zugleich auf einer radialen Außenseite eines hülsenförmigen Aufnahmebereiches 29 des Rotorträgers 36 befestigt. Des Weiteren sind mit dem Rotorträger 36 zwei, jeweils eine erfindungsgemäße Mehrscheibenkupplung 1 ausbildende Teilkupplungen 27, 28 angebracht.In the first embodiment according to 1 is between the output shaft 33 and an input-side separating clutch 34 of the hybrid module 2 a vibration damper 31 used in the form of a dual mass flywheel. The disconnect clutch 34 is thus between the vibration damper 31 and an input shaft 35 / Intermediate shaft of the hybrid module 2 used effectively. The input shaft 35 goes into a rotor arm 36 of the hybrid module 2 about. The rotor arm 36 serves for the non-rotatable mounting of a rotor 5 an electrical machine 6th of the hybrid module 2 . The electric machine 6th has next to relative to a housing 37 rotatable rotor 5 a stator fixed to the housing 38 on. The radially inside the stator 38 arranged rotor 5 is at the same time on a radial outside of a sleeve-shaped receiving area 29 of the rotor arm 36 attached. Furthermore are with the rotor arm 36 two, each with a multi-plate clutch according to the invention 1 forming partial couplings 27 , 28 appropriate.

Die in 2 näher dargestellten Teilkupplungen 27, 28 sind bilden gemeinsam eine Doppelkupplungseinrichtung 30 aus. Die Doppelkupplungseinrichtung 30 ist des Weiteren, wie aus 2 ersichtlich, als ein Einbaumodul, das in einem Schritt in das Hybridmodul 2 integrierbar ist, zusammengesetzt.In the 2 partial couplings shown in more detail 27 , 28 together form a double clutch device 30th out. The double clutch device 30th is furthermore how out 2 can be seen as a built-in module that can be converted into the hybrid module in one step 2 can be integrated, composed.

Da die beiden Teilkupplungen 27, 28 im Wesentlichen gleich aufgebaut sind und funktionieren, wird nachfolgend stellvertretend für beide Teilkupplungen 27, 28 deren nähere Ausbildungen anhand der ersten Teilkupplung 27 beschrieben.Since the two partial couplings 27 , 28 essentially have the same structure and function, the following is representative of both partial clutches 27 , 28 their detailed training based on the first partial coupling 27 described.

Die als die erfindungsgemäße Mehrscheibenkupplung 1 ausgebildete erste Teilkupplung 27 weist einen ersten Träger 7 auf. Der erste Träger 7 ist unmittelbar zur Fixierung an dem Aufnahmebereich 29 / dem Rotorträger 36 vorbereitet. In weiteren Ausführungen ist es prinzipiell auch möglich, dass dieser erste Träger 7 unmittelbar den Aufnahmebereich 29 mit ausbildet. Wie unter Zusammenwirken der 1 und 2 zu erkennen ist, ist der erste Träger 7 mit einem sich axial erstreckenden Käfigbereich 39 radial von innen an dem hülsenförmigen Aufnahmebereich 29 des Rotorträgers 36 abgestützt.As the multi-plate clutch according to the invention 1 trained first partial coupling 27 has a first carrier 7th on. The first carrier 7th is to be fixed directly to the receiving area 29 / the rotor arm 36 prepared. In further embodiments, it is in principle also possible that this first carrier 7th immediately the recording area 29 with trains. As with the cooperation of the 1 and 2 can be seen is the first carrier 7th with an axially extending cage area 39 radially from the inside on the sleeve-shaped receiving area 29 of the rotor arm 36 supported.

Die Mehrscheibenkupplung 1 weist eine erste Reibelementegruppe, d. h. eine erste Gruppe 8 an mehreren Reibelementen 9a, 9b, 9c auf. Diese erste Gruppe 8 ist unmittelbar an dem ersten Träger 7 drehfest aufgenommen und bildet somit mit dem ersten Träger 7 einen ersten Kupplungsbestandteil 4a der Mehrscheibenkupplung 1 aus. Ein zweiter Kupplungsbestandteil 4b der Mehrscheibenkupplung 1 ist mit einem weiteren zweiten Träger 10 ausgestattet, der auf typische Weise gemäß 1 mit einer ersten Getriebeeingangswelle 26a drehfest verbunden ist. Der zweite Träger 10 weist ebenfalls mehrere, hier zwei Reibelemente 12a, 12b auf, die eine zweite Reibelementegruppe, d. h. eine zweite Gruppe 11 an Reibelementen 12a, 12b bilden. Der zweite Träger 10 und die zweite Gruppe 11 an Reibelementen 12a, 12b bildet somit den zweiten Kupplungsbestandteil 4b der Mehrscheibenkupplung 1 aus, welcher zweite Kupplungsbestandteil 4b wahlweise mit dem ersten Kupplungsbestandteil 4a rotatorisch verbindbar ist.The multi-disc clutch 1 has a first friction element group, ie a first group 8th on several friction elements 9a , 9b , 9c on. This first group 8th is directly on the first carrier 7th rotatably received and thus forms with the first carrier 7th a first coupling component 4a the multi-disc clutch 1 out. A second coupling component 4b the multi-disc clutch 1 is with another second carrier 10 equipped in a typical manner according to 1 with a first transmission input shaft 26a is rotatably connected. The second carrier 10 also has several, here two friction elements 12a , 12b on which a second group of friction elements, ie a second group 11 on friction elements 12a , 12b form. The second carrier 10 and the second group 11 on friction elements 12a , 12b thus forms the second coupling component 4b the multi-disc clutch 1 from which second coupling component 4b optionally with the first coupling component 4a is rotationally connectable.

Die auch als Lamellenkupplung bezeichnete Mehrscheibenkupplung 1 wird auf typische Weise über einen Kupplungsbetätigungsmechanismus 19, der hier mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 40 weiter verbunden ist, betätigt. Hierzu ist ein Verschiebeelement 18 des Kupplungsbetätigungsmechanismus 19 als Drucktopf realisiert, wobei das Verschiebeelement 18 zugleich die zweite Teilkupplung 28 axial durchgreift. Alternativ kann die Betätigungseinrichtung als eine mechanische Betätigungseinrichtung, eine elektrische Betätigungseinrichtung oder als ein Hebelaktor ausgebildet sein.The multi-disc clutch, also known as a multi-disc clutch 1 is typically via a clutch actuation mechanism 19th , here with a hydraulic actuator 40 is further connected, operated. There is a sliding element for this 18th the clutch actuation mechanism 19th realized as a pressure pot, the sliding element 18th at the same time the second partial coupling 28 axially penetrates. Alternatively, the actuation device can be designed as a mechanical actuation device, an electrical actuation device or as a lever actuator.

Ein erstes Reibelement 9a der ersten Gruppe 8 ist axialfest an dem ersten Träger 7 abgestützt. Dieses erste Reibelement 9a ist an dem ersten Träger 7, nämlich an einem freien Ende des Käfigbereichs 39 fixiert. Zwei weitere Reibelemente 9b, 9c der ersten Gruppe 8 sind relativ zu diesem ersten Reibelement 9a axial verschiebbar angeordnet. Ein mittig zwischen dem ersten Reibelement 9a und einem dritten Reibelement 9c angeordnetes zweites Reibelement 9b ist erfindungsgemäß durch ein Mitnehmerelement 14 an dem ersten Reibelement 9a fixiert. Das Mitnehmerelement 14, wie es in Verbindung mit den 3 bis 6 hervorgeht, ist einerseits über eine erste Federeinheit 15 drehfest jedoch axial relativ verlagerbar an dem ersten Reibelement 9a angebracht und andererseits verschiebefest an dem zweiten Reibelement 9b abgestützt.A first friction element 9a the first group 8th is axially fixed to the first carrier 7th supported. This first friction element 9a is on the first carrier 7th , namely at a free end of the cage area 39 fixed. Two more friction elements 9b , 9c the first group 8th are relative to this first friction element 9a arranged axially displaceable. One centrally between the first friction element 9a and a third friction element 9c arranged second friction element 9b is according to the invention by a driver element 14th on the first friction element 9a fixed. The driver element 14th as it is in conjunction with the 3 to 6th is evident, on the one hand, via a first spring unit 15th rotatably but axially relatively displaceable on the first friction element 9a attached and on the other hand non-displaceable on the second friction element 9b supported.

Das Mitnehmerelement 14 weist in dieser Ausführung einen ringförmigen Befestigungsbereich 41 auf. Dieser ringförmige Befestigungsbereich 41 ist im Wesentlichen in radialer Richtung in Bezug auf eine zentrale Drehachse 13 (der Eingangswelle 35 / des Rotorträgers 36) angeordnet. Der Befestigungsbereich 41 ist über die erste Federeinheit 15 an einer dem zweiten Reibelement 9b abgewandten axialen Seite des ersten Reibelementes 9a drehfest, jedoch axial verlagerbar aufgehängt / aufgenommen. Die erste Federeinheit 15 weist in dieser Ausführung mehrere Federelemente 22 in Form von Blattfedern auf und wird somit auch als Blattfedereinheit bezeichnet. Die erste Federeinheit 15 weist vorzugsweise zumindest ein, weiter bevorzugt mehrere in Umfangrichtung verteilt angeordnete Blattfederpakete auf.The driver element 14th has in this embodiment an annular fastening area 41 on. This annular attachment area 41 is essentially in the radial direction with respect to a central axis of rotation 13 (the input shaft 35 / of the rotor arm 36 ) arranged. The attachment area 41 is about the first spring unit 15th on one of the second friction element 9b facing away from the axial side of the first friction element 9a non-rotatably, but axially displaceable suspended / received. The first spring unit 15th has several spring elements in this version 22nd in the form of leaf springs and is therefore also referred to as a leaf spring unit. The first spring unit 15th preferably has at least one, more preferably a plurality of leaf spring assemblies distributed in the circumferential direction.

Zur Anlage des Mitnehmerelementes 14 an dem zweiten Reibelement 9b sind mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, an den Befestigungsbereich 41 anschließende Stützbereiche 23 vorgesehen. Die Stützbereiche 23 sind in Form von axialen Laschen realisiert. Die Stützbereiche 23 weisen eine stirnseitige Aufnahmenut / ein Aufnahmeloch 42 auf. In dieses Aufnahmeloch 42 greift ein an dem zweiten Reibelement 9b vorgesehener Vorsprung 25 ein. Wie aus 5 hervorgeht, ist dieser Vorsprung 25 als eine radial abstehende Nase realisiert. Dadurch bildet jeder Stützbereich 23 einen Endbereich 24 des Mitnehmerelementes 14 aus, der den Vorsprung 25 in Drehrichtung formschlüssig abstützt / aufnimmt und für einen drehfesten Verbund des ersten Reibelementes 9a mit dem zweiten Reibelement 9b sorgt. Die in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Stützbereiche 23 bilden folglich eine Art Verzahnung aus, welche Verzahnung in eine durch die Vorsprünge 25 gebildete Gegenverzahnung des zweiten Reibelementes 9b axial eingreift, zur drehfesten Verbindung des Mitnehmerelementes 14 mit dem zweiten Reibelement 9b. Die erste Federeinheit 15 ist mit ihren Federelementen 22 derart vorgespannt eingesetzt, dass das Mitnehmerelement 14 eine axiale Vorspannkraft in Richtung des zweiten Reibelementes 9b, von dem ersten Reibelement 9a weg erzeugt. Weitere in Umfangsrichtung zu den Stützbereichen 23 umgesetzte Vorsprünge 25 dienen als Anschlagselemente zur Anlage an einem axialen Anschlag 16 des ersten Trägers 7.For the installation of the driver element 14th on the second friction element 9b are several arranged distributed in the circumferential direction, on the fastening area 41 subsequent support areas 23 intended. The support areas 23 are implemented in the form of axial tabs. The support areas 23 have a front receiving groove / a receiving hole 42 on. In this receiving hole 42 engages the second friction element 9b provided projection 25th one. How out 5 showing is that head start 25th realized as a radially protruding nose. This creates each support area 23 an end area 24 of the driver element 14th from that the lead 25th supports / receives positively in the direction of rotation and for a non-rotatable connection of the first friction element 9a with the second friction element 9b cares. The support areas distributed in the circumferential direction 23 consequently form a kind of toothing, which toothing in one through the projections 25th formed counter-toothing of the second friction element 9b axially engages for the non-rotatable connection of the driver element 14th with the second friction element 9b . The first spring unit 15th is with their spring elements 22nd used so biased that the driver element 14th an axial biasing force in the direction of the second friction element 9b , from the first friction element 9a generated away. More in the circumferential direction to the support areas 23 converted protrusions 25th serve as stop elements to rest against an axial stop 16 of the first carrier 7th .

Das als Anpressplatte 17 umgesetzte dritte Reibelement 9c ist wiederum mittels einer zweiten Federeinheit 20 mit einem fest mit dem ersten Träger 7 gekoppelten Bereich 21 verbunden. Dieser trägerfeste Bereich 21 ist unmittelbar als ein erstes Reibelement 9a der zweiten Teilkupplung 28 ausgebildet. Hiermit ist das dritte Reibelement 9c der ersten Teilkupplung 27 mittels der zweiten Federeinheit 20, die ebenfalls als Blattfedereinheit realisiert ist, drehfest mit dem ersten Träger 7 direkt verbunden sowie axial relativ zu diesem über eine Federvorspannung verlagerbar.That as a pressure plate 17th implemented third friction element 9c is in turn by means of a second spring unit 20th with a stuck with the first carrier 7th coupled area 21st connected. This area fixed to the carrier 21st is immediate as a first friction element 9a the second partial coupling 28 educated. This is the third friction element 9c the first partial coupling 27 by means of the second spring unit 20th , which is also implemented as a leaf spring unit, rotatably fixed to the first carrier 7th directly connected and axially displaceable relative to this via a spring preload.

Des Weiteren ist zu erkennen, dass an dem ersten Träger 7 unmittelbar zur Definition einer Endlage des zweiten Reibelementes 9b relativ zu dem ersten Reibelement 9a ein axialer Anschlag 16 in Form einer Rille / Nut umgesetzt ist. In einer Ausgangsstellung der Mehrscheibenkupplung 1, die einer geöffneten Stellung entspricht, liegt das zweite Reibelement 9b an diesem axialen Anschlag 16 an, sodass ein Lüftspiel zwischen den beiden Gruppen 8, 11 an Reibelementen besteht. Wie aus 4 hervorgeht, kann der Anschlag zur Definition einer Endlage des zweiten Reibelementes 9b relativ zu dem ersten Reibelement 9a auch als ein tangential angeordneter Anschlag ausgebildet sein.It can also be seen that on the first carrier 7th directly to the definition of an end position of the second friction element 9b relative to the first friction element 9a an axial stop 16 is implemented in the form of a groove / groove. In an initial position of the multi-disc clutch 1 , which corresponds to an open position, the second friction element lies 9b at this axial stop 16 so that there is an air gap between the two groups 8th , 11 consists of friction elements. How out 4th is apparent, the stop can define an end position of the second friction element 9b relative to the first friction element 9a also be designed as a tangentially arranged stop.

Die Reibelemente 12a, 12b der zweiten Gruppe 11 sind unmittelbar an einer Außenseite des zweiten Trägers 10 fixiert. Ein erstes Reibelement 12a dieser zweiten Gruppe 11 ist als eine Reiblamelle mit Belagsfederung umgesetzt und axialfest an dem zweiten Träger 10 fixiert. Ein zweites Reibelement 12b der zweiten Gruppe 11 ist wiederum drehfest mit dem zweiten Träger 10 verbunden, jedoch relativ zu diesem axial verschiebbar angeordnet.The friction elements 12a , 12b the second group 11 are directly on an outside of the second carrier 10 fixed. A first friction element 12a this second group 11 is implemented as a friction plate with cushioning and axially fixed on the second carrier 10 fixed. A second friction element 12b the second group 11 is in turn rotationally fixed to the second carrier 10 connected, but arranged axially displaceably relative to this.

Wie bereits erwähnt, ist die zweite Teilkupplung 28 auf gleiche Weise wie die erste Teilkupplung 27 umgesetzt. Der zweite Träger 10 der zweiten Teilkupplung 28 ist hingegen mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 26b (1) verbunden.As already mentioned, the second partial clutch is 28 in the same way as the first partial coupling 27 implemented. The second carrier 10 the second partial coupling 28 is, however, with a second transmission input shaft 26b ( 1 ) connected.

In Verbindung mit 7 ist dann ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplung 1 veranschaulicht. In dieser Ausführung ist die Mehrscheibenkupplung 1 nun nicht mehr als Bestandteil einer Doppelkupplungseinrichtung 30 umgesetzt, sondern unmittelbar als die Trennkupplung 34 des Hybridmoduls 2 realisiert. Die Mehrscheibenkupplung 1 ist somit bevorzugt zwischen dem Schwingungsdämpfer 31 und dem Rotorträger 36 wirkend eingesetzt. Der erste Kupplungsbestandteil 4a ist wiederum mit dem Rotorträger 36 drehfest verbunden. Insbesondere ist der erste Träger 7 nun unmittelbar durch den Rotorträger 36 ausgebildet. Der zweite Kupplungsbestandteil 4b ist eingangsseitig mit dem Schwingungsdämpfer 31 verbunden. Hierzu ist der zweite Träger 10 unmittelbar mit einem Zahnkranzbereich 32 ausgestattet, der mit dem Schwingungsdämpfer 31 weiter in Zahneingriff steht. In Verbindung mit 9 ist zusätzlich zu erkennen, dass die stirnseitigen Aufnahmelöcher 42 auch eine andere Form als rechteckig aufweisen können. Diese sind bspw. mit einem wellenförmigen Grund realisiert.Combined with 7th is then a second embodiment of the multi-plate clutch according to the invention 1 illustrated. In this version there is the multi-disc clutch 1 no longer as part of a double clutch system 30th implemented, but directly as the disconnect clutch 34 of the hybrid module 2 realized. The multi-disc clutch 1 is therefore preferred between the vibration damper 31 and the rotor arm 36 used effectively. The first coupling component 4a is in turn with the rotor arm 36 non-rotatably connected. In particular, is the first carrier 7th now directly through the rotor arm 36 educated. The second coupling component 4b is on the input side with the vibration damper 31 connected. This is the second carrier 10 directly with a gear rim area 32 equipped with the vibration damper 31 is still in mesh. Combined with 9 can also be seen that the front-side receiving holes 42 can also have a shape other than rectangular. These are implemented, for example, with a wave-shaped base.

Wie in dem dritten Ausführungsbeispiel nach 10 in diesem Zusammenhang zu erkennen, kann dieser Zahnkranzbereich 32 auch unmittelbar stoffeinteilig mit einem die zweite Gruppe 11 aufnehmenden Bereich des zweiten Trägers 10 ausgeformt sein und nicht wie in dem Ausführungsbeispiel der 7 bis 9 zweiteilig.As in the third embodiment according to 10 This gear rim area can be recognized in this context 32 also directly in one piece with one the second group 11 receiving area of the second carrier 10 be formed and not as in the embodiment of 7th to 9 two-part.

In anderen Worten ausgedrückt, ist ein Hybridmodul 2 in P2-Anordnung umgesetzt. Der Rotor 5 der E-Maschine 6 ist über das Gehäuse 37 sowie das Zentrallager zum Stator 38 gelagert und über eine Welle 35 mit der Trennkupplung 34 verbunden. Die Trennkupplung 34 selbst ist am ZMS 31 angebunden und die Doppelkupplung 30 im Rotor 5 integriert. Die Doppelkupplung 30 ist aufgrund der erforderlichen Momentenkapazität und der begrenzten Betätigungskraft als Lamellenkupplungen ausgeführt. Die Lamellen 9a, 9b, 9c sollen nicht wie bisher in einer Verzahnung verschoben werden. Lösbar ist dies, indem ein bewegliches Mitnehmerelement 14 drehmomentenfest über beispielsweise Blattfedern oder Wellfedern 15, 22 angebunden ist und dieses Mitnehmerelement 14 und die Lamelle 9b keine axiale Relativbewegung zueinander durchführen.In other words, it is a hybrid module 2 implemented in P2 arrangement. The rotor 5 the electric machine 6th is about the case 37 as well as the central warehouse for the stator 38 mounted and over a shaft 35 with the disconnect clutch 34 connected. The disconnect clutch 34 himself is at the ZMS 31 connected and the double clutch 30th in the rotor 5 integrated. The double clutch 30th is designed as multi-disc clutches due to the torque capacity required and the limited actuation force. The slats 9a , 9b , 9c should not be shifted in a toothing as before. This can be solved by adding a movable driver element 14th Torque-proof via leaf springs or wave springs, for example 15th , 22nd is connected and this driver element 14th and the slat 9b do not perform any axial movement relative to one another.

Der prinzipielle Aufbau einer Dreifachkupplung 2 ist in den 1 und 2 dargestellt. Der Dämpfer 31 wird wie üblich mit der Kurbelwelle 33 verschraubt. Schnittstelle zwischen Trennkupplung 34 und ZMS 31 ist die Verspannverzahnung am Sekundärflansch / Mitnehmerzahnkranz 32 an der Trennkupplung 34. Die Trennkupplung 34 selbst ist auf der Zwischenwelle 35 gelagert, wodurch die Betätigungskräfte beim Einrücken der Trennkupplung 34 intern abgestützt werden können. Die Doppelkupplung 30 ist so konzipiert, dass diese als Modul in den Rotor 5 der E-Maschine 6 eingeschoben werden kann. Dies ermöglicht eine einfache Montage beim Kunden.The basic structure of a triple clutch 2 is in the 1 and 2 shown. The damper 31 is as usual with the crankshaft 33 screwed. Interface between separating clutch 34 and ZMS 31 is the tensioning toothing on the secondary flange / driving gear rim 32 on the disconnect clutch 34 . The disconnect clutch 34 itself is on the intermediate shaft 35 stored, whereby the operating forces when engaging the disconnect clutch 34 can be supported internally. The double clutch 30th is designed in such a way that this is a module in the rotor 5 the electric machine 6th can be inserted. This enables easy assembly by the customer.

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Lösung an einem Konzept der rotorintegrierten Doppelkupplung 30 anhand der K1-Teilkupplung 27 mit zwei Lamellen dargestellt wobei sich die Funktion wie folgt schematisch erklären lässt: Das Mitnahmeelement 14 steuert die mittlere Lamelle 9b, die linke Lamelle 9a ist fest mit dem Käfig 39 und dem Rotor 5 verbunden; die rechte Lamelle 9c ist, wie von Anpressplatten 17 bekannt, mittels Blattfedern oder Wellfedern 20 axial beweglich am Rotor 5 (über feste Lamelle 9a der K2-Kupplung 28) verbunden. Die Kupplung 27 wird mittels eines Drucktopfes 18 von rechts kommend zugedrückt. Das Mitnahmeelement 14 ist mittels Blattfedern 15 drehmomentenfest an die feste Lamelle 9a der K1 27 aufgehängt und hat im geöffneten Zustand der Kupplung 27 eine von den Blattfedern 15 ausgeübte Axialkraft nach rechts, die sich über die mittlere Lamelle 9b und deren Anschlag 16 im Käfig 39 abstützt. Die Axialkraft ermöglicht ein Aufdrücken der Kupplung 27 im betätigungsfreien Zustand, der Anschlag 16 gibt die Endposition der Lamelle 9b vor, sodass die Kupplung 27 entsprechend gelüftet ist. Beim Einrücken der Kupplung 27 wird die mittlere Lamelle 9b durch die Kupplungsscheibe 12a mit Belagfederung nach links gedrückt. Durch die Vorspannung des Mitnahmeelements 14 wird dieses ebenfalls nach links bewegt, es entsteht jedoch keine Relativbewegung. Zu diesem Zeitpunkt wird bereits Moment über die mittlere Lamelle 9b übertragen, das sich jedoch nicht negativ über eine Verschiebereibung auswirkt. Die Kupplung 27 wird vollständig geschlossen, indem die mittlere Lamelle 9b den Luftspalt zur Belaglamelle 12a schließt und diese an die starre Lamelle 9b drückt. Die momentenabhängige Verschiebereibung ist aus dem System entfernt worden. Im Gegenzug erhält man eine Verschiebekraft, die aus den Blattfedern 15, 20 an der rechten Lamelle 9c sowie am Mitnahmeelement 14 entstehen. Diese ist jedoch zum einen nicht mehr momentenabhängig, also nicht bei maximalem Moment am größten, sondern linear und nur von der Lage der Blattfedern 15, 20 abhängig. Zum anderen kann diese entsprechend klein gewählt werden, wodurch ihr Einfluss auch prozentual geringer als im Fall der Verschiebereibung gehalten werden kann.In a first exemplary embodiment, the solution is a concept of the rotor-integrated double clutch 30th with the aid of the K1 partial clutch 27 with two disks, the function being explained schematically as follows: The driver element 14th controls the middle slat 9b , the left lamella 9a is fixed to the cage 39 and the rotor 5 connected; the right lamella 9c is like from pressure plates 17th known, by means of leaf springs or wave springs 20th axially movable on the rotor 5 (via fixed slat 9a the K2 clutch 28) connected. The coupling 27 is by means of a pressure pot 18th coming from the right pressed shut. The driving element 14th is by means of leaf springs 15th torque-proof on the fixed lamella 9a the K1 27 is suspended and has the clutch open 27 one of the Leaf springs 15th Axial force exerted to the right, which is spread over the middle lamella 9b and their stop 16 in the cage 39 supports. The axial force enables the coupling to be pressed on 27 in the non-actuated state, the stop 16 gives the end position of the lamella 9b before so the clutch 27 is appropriately ventilated. When the clutch is engaged 27 becomes the middle lamella 9b through the clutch disc 12a with pad suspension pushed to the left. Due to the bias of the driver element 14th this is also moved to the left, but there is no relative movement. At this point in time there is already momentum over the middle lamella 9b transferred, which, however, does not have a negative effect via sliding friction. The coupling 27 is completely closed by the middle slat 9b the air gap to the lining lamella 12a closes and this to the rigid slat 9b presses. The torque-dependent displacement friction has been removed from the system. In return you get a displacement force from the leaf springs 15th , 20th on the right lamella 9c as well as on the driving element 14th arise. On the one hand, however, this is no longer dependent on the moment, i.e. not at its greatest at the maximum moment, but linear and only depends on the position of the leaf springs 15th , 20th dependent. On the other hand, this can be selected to be correspondingly small, so that its influence can also be kept lower in percentage terms than in the case of sliding friction.

Wie in den 4 bis 6 weiter zu erkennen, weist die Lamelle 9b mehrere Zähne 25 am Außendurchmesser auf, die das Drehmoment in das Mitnahmeelement 14 übertragen sollen. Dargestellt sind zwölf Zähne 25, jedoch nur sechs Eingriffe (in Aufnahmeloch 42). Die sechs restlichen Zähne 25 sollen dabei als Anschlag im Käfig 39 fungieren. Der Anschlag kann jedoch auch anders gestaltet werden. Das Mitnahmeelement 14 weist mehrere Bereiche 23 auf, mit denen das Drehmoment aus der Lamelle 9b übertragen wird. Diese Bereiche weisen ein Zahnprofil 42 auf, das zu den Zähnen 25 der Lamelle 9b passt. Das Mitnahmeelement 14 ist mit offenen Bereichen 23 dargestellt, damit eine Schachtelung über den Umfang erfolgen kann. Verbunden ist das Mitnahmeelement 14 mit Blattfedern 15 an der festen Lamelle 9a. Es ist denkbar (und in dem konkreten Beispiel auch umgesetzt), dass das Mitnahmeelement 14 die Zentrierung der Lamelle 9b übernimmt. Die K2-Kupplung 28 ist auf gleiche Weise aufgebaut. Hier wird die Zwischenscheibe 9b über den Mitnehmer 14 nach rechts gegen einen Anschlag gezogen. Die Reiblamellen 12a, 12b sind teilweise über die Belagsegmente weich angebunden, um auch zum Abtrieb hin die Verschiebreibung so gering wie möglich zu halten.As in the 4th to 6th further to be recognized is the lamella 9b multiple teeth 25th on the outer diameter, which the torque in the driving element 14th should be transferred. Twelve teeth are shown 25th , but only six interventions (in the receiving hole 42 ). The six remaining teeth 25th should be used as a stop in the cage 39 act. However, the stop can also be designed differently. The driving element 14th has several areas 23 on, with which the torque from the slat 9b is transmitted. These areas have a tooth profile 42 on that to the teeth 25th the slat 9b fits. The driving element 14th is with open areas 23 shown so that nesting can take place over the circumference. The entrainment element is connected 14th with leaf springs 15th on the fixed slat 9a . It is conceivable (and also implemented in the specific example) that the entrainment element 14th the centering of the lamella 9b takes over. The K2 coupling 28 is constructed in the same way. This is where the spacer is 9b about the driver 14th pulled to the right against a stop. The friction discs 12a , 12b are partially softly connected via the lining segments in order to keep the displacement towards the downforce as low as possible.

Somit ist eine rotorintegrierte, trockene Mehrscheibenkupplung 1 (Zweischeibenkupplung) umgesetzt. Zum Schließen der Kupplung 1 wird diese aktiv über einen Nehmerzylinder 40 zugedrückt. Eine Regelung des übertragbaren Drehmoments kann hierbei einerseits über den Systemdruck erfolgen (Druck- bzw. Kraftregelung). Zudem kann das Lamellenpaket optional eine Modulationsfeder oder eine bzw. mehrere Scheiben mit Belagfederung aufweisen, sodass eine Wegregelung über den Aktor möglich ist und die Anpresskraft entsprechend aus der angefahrenen Position und der zugehörigen Federkennlinie resultiert.This is a dry multi-disc clutch that is integrated into the rotor 1 (Two-disc clutch) implemented. To close the clutch 1 this becomes active via a slave cylinder 40 pressed shut. The transmittable torque can be regulated on the one hand via the system pressure (pressure or force regulation). In addition, the disk pack can optionally have a modulation spring or one or more disks with pad suspension, so that position control via the actuator is possible and the contact force results accordingly from the position approached and the associated spring characteristic.

In einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die rotorintegrierte Trennkupplung 34 mit optimierter Verschiebereibung umgesetzt. Anstelle des Außenlamellenträgers erfolgt die Drehmomentmitnahme der Außenlamellen 9a, 9b, 9c starr bzw. über verschiedene Federelemente 22. Der Drucktopf 18 samt Anpresslatte 17 sind über Blatt- bzw. Wellfedern 20 mit dem Rotorträger 36 verbunden (und damit ohne Verschiebereibung). Die Gegendruckplatte 9a ist fest mit dem Rotorträger 36 verbunden und stützt die über den Drucktopf 18 eingeleitete Anpresskraft ab. Die Zwischenlamelle 9b wird über einen Mitnehmer 14 und Blattfedern 15 an der Gegendruckplatte 9a angebunden. Das in die Zwischenlamelle 9b eingeleitete Drehmoment wird so (ohne Verzahnungsreibung) über den Mitnehmer 14 und die Blattfedern 15 übertragen. Die Blattfedern 15 ermöglichen die axiale Verschiebung der Zwischenlamelle 9b und drücken diese nach rechts gegen einen Anschlag 16 am Rotorträger 36. So wird zusätzlich sichergestellt, dass die Kupplung 1 lüftet und das Schleppmoment auf ein Minimum reduziert wird. Der Mitnehmer 14 kann radial sehr platzsparend ausgeführt werden, was sich positiv auf die Belagfläche und den Reibradius auswirkt. Das Design ist auch auf drei Scheiben (drei Reibelemente in zweiter Gruppe 11) erweiterbar. Die Reiblamellen 12a, 2b sind auf dem Innenkorb 10 gelagert, welcher wiederum über den Mitnehmerzahnkranz 32 mit dem ZMS 31 / Verbrenner verbunden ist. Um hier ebenfalls die Verschiebereibung zu reduzieren, ist eine axiale Anbindung der Lamellen 12a, 12b denkbar. Um weiter noch Bauraum einsparen zu können und Teile zu reduzieren, können der Innenlamellenträger 10 und der Mitnehmerzahnkranz 32 zu einem Bauteil vereinheitlicht werden (10).In a further preferred embodiment, the rotor-integrated separating clutch is 34 implemented with optimized sliding friction. Instead of the outer disk carrier, the torque of the outer disks takes place 9a , 9b , 9c rigid or via various spring elements 22nd . The pressure pot 18th including pressure bar 17th are about leaf or wave springs 20th with the rotor arm 36 connected (and thus without sliding friction). The counter pressure plate 9a is fixed to the rotor arm 36 connected and supported by the pressure pot 18th applied contact pressure. The intermediate lamella 9b is via a driver 14th and leaf springs 15th on the counter pressure plate 9a tied up. That in the intermediate lamella 9b The torque introduced is transmitted via the driver (without tooth friction) 14th and the leaf springs 15th transfer. The leaf springs 15th allow the axial displacement of the intermediate plate 9b and push it to the right against a stop 16 on the rotor arm 36 . This also ensures that the clutch 1 ventilates and the drag torque is reduced to a minimum. The driver 14th can be designed to save space radially, which has a positive effect on the surface area and the friction radius. The design is also based on three discs (three friction elements in the second group 11 ) expandable. The friction discs 12a , 2 B are on the inner basket 10 stored, which in turn via the driver ring gear 32 with the ZMS 31 / Burner is connected. In order to reduce the sliding friction here, too, an axial connection of the lamellae is necessary 12a , 12b conceivable. In order to be able to save even more installation space and reduce parts, the inner plate carrier 10 and the drive ring gear 32 be standardized to a component ( 10 ).

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
MehrscheibenkupplungMulti-disc clutch
22
HybridmodulHybrid module
33
AntriebsstrangPowertrain
4a4a
erster Kupplungsbestandteilfirst coupling component
4b4b
zweiter Kupplungsbestandteilsecond coupling component
55
Rotorrotor
66th
elektrische Maschineelectric machine
77th
erster Trägerfirst carrier
88th
erste Reibelementegruppefirst friction element group
9a9a
erstes Reibelement der ersten Gruppefirst friction element of the first group
9b9b
zweites Reibelement der ersten Gruppesecond friction element of the first group
9c9c
drittes Reibelement der ersten Gruppethird friction element of the first group
1010
zweiter Trägersecond carrier
1111
zweite Reibelementegruppesecond group of friction elements
12a12a
erstes Reibelement der zweiten Gruppefirst friction element of the second group
12b12b
zweites Reibelement der zweiten Gruppesecond friction element of the second group
1313
DrehachseAxis of rotation
1414th
MitnehmerelementDriver element
1515th
erste Federeinheitfirst spring unit
1616
Anschlagattack
1717th
AnpressplattePressure plate
1818th
VerschiebeelementSliding element
1919th
KupplungsbetätigungsmechanismusClutch actuation mechanism
2020th
zweite Federeinheitsecond spring unit
2121st
BereichArea
2222nd
FederelementSpring element
2323
StützbereichSupport area
2424
EndbereichEnd area
2525th
Vorsprunghead Start
26a26a
erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
26b26b
zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
2727
erste Teilkupplungfirst partial coupling
2828
zweite Teilkupplungsecond partial coupling
2929
AufnahmebereichRecording area
3030th
DoppelkupplungseinrichtungDouble clutch device
3131
SchwingungsdämpferVibration damper
3232
ZahnkranzbereichRing gear area
3333
AusgangswelleOutput shaft
3434
TrennkupplungDisconnect clutch
3535
EingangswelleInput shaft
3636
RotorträgerRotor arm
3737
Gehäusecasing
3838
Statorstator
3939
KäfigbereichCage area
4040
BetätigungseinrichtungActuator
4141
BefestigungsbereichAttachment area
4242
AufnahmelochReceiving hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017130284 A1 [0002]DE 102017130284 A1 [0002]

Claims (10)

Mehrscheibenkupplung (1) für ein Hybridmodul (2) eines Kraftfahrzeugantriebsstranges (3), mit einem ersten Kupplungsbestandteil (4a) und einem wahlweise mit dem ersten Kupplungsbestandteil (4a) drehfest koppelbaren zweiten Kupplungsbestandteil (4b), wobei der erste Kupplungsbestandteil (4a) einen zum drehfesten Verbinden mit einem Rotor (5) einer elektrischen Maschine (6) vorbereiteten ersten Träger (7) sowie eine drehfest mit dem ersten Träger (7) gekoppelte erste Gruppe (8) an Reibelementen (9a, 9b, 9c) aufweist und der zweite Kupplungsbestandteil (4b) einen zweiten Träger (10) sowie eine drehfest mit dem zweiten Träger (10) gekoppelte zweite Gruppe (11) an Reibelementen (12a, 12b) aufweist, wobei die Reibelemente (9a, 9b, 9c) der ersten Gruppe (8) in einer axialen Richtung einer gemeinsamen Drehachse (13) wechselweise mit den Reibelementen (12a, 12b) der zweiten Gruppe (11) nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialfest mit dem ersten Träger (7) verbundenes erstes Reibelement (9a) der ersten Gruppe (8) über ein drehfest sowie axial relativverschiebbar an dem ersten Reibelement (9a) der ersten Gruppe (8) aufgenommenes Mitnehmerelement (14) mit einem zweiten Reibelement (9b) der ersten Gruppe (8) drehfest verbunden ist.Multi-plate clutch (1) for a hybrid module (2) of a motor vehicle drive train (3), with a first clutch component (4a) and a second clutch component (4b) that can optionally be coupled non-rotatably to the first clutch component (4a), the first clutch component (4a) being one for non-rotatable connection with a rotor (5) of an electrical machine (6) has prepared first carrier (7) and a first group (8) of friction elements (9a, 9b, 9c) coupled non-rotatably to the first carrier (7) and the second coupling component (4b) has a second carrier (10) as well as a second group (11) of friction elements (12a, 12b) coupled non-rotatably to the second carrier (10), the friction elements (9a, 9b, 9c) of the first group (8) are arranged side by side in an axial direction of a common axis of rotation (13) alternately with the friction elements (12a, 12b) of the second group (11), characterized in that one is axially fixed to the first carrier (7) it is the first friction element (9a) of the first group (8) via a rotationally fixed and axially relatively displaceable on the first friction element (9a) of the first group (8) received driver element (14) with a second friction element (9b) of the first group (8) connected is. Mehrscheibenkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (14) derart mittels einer ersten Federeinheit (15) axial vorgespannt ist, dass das Mitnehmerelement (14) eine axiale Vorspannkraft auf das zweite Reibelement (9b) der ersten Gruppe (8) von dem ersten Reibelement (9a) der ersten Gruppe (8) weg erzeugt.Multi-disc clutch (1) Claim 1 , characterized in that the driver element (14) is axially pretensioned by means of a first spring unit (15) in such a way that the driver element (14) exerts an axial pretensioning force on the second friction element (9b) of the first group (8) from the first friction element (9a ) the first group (8) generated away. Mehrscheibenkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialfester Anschlag (16) derart angeordnet ist, dass das zweite Reibelement (9b) der ersten Gruppe (8) in einer geöffneten Stellung der Mehrscheibenkupplung (1) gegen diesen Anschlag (16) angedrückt ist.Multi-disc clutch (1) Claim 1 or 2 , characterized in that an axially fixed stop (16) is arranged such that the second friction element (9b) of the first group (8) is pressed against this stop (16) in an open position of the multi-disc clutch (1). Mehrscheibenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Reibelement (9c) der ersten Gruppe (8) als eine Anpressplatte (17) ausgebildet, mit einem Verschiebeelement (18) eines Kupplungsbetätigungsmechanismus (19) verschiebefest verbunden sowie mittels einer zweiten Federeinheit (20) an einen axialfesten Bereich (21) angebracht ist.Multi-disc clutch (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that a third friction element (9c) of the first group (8) is designed as a pressure plate (17), connected to a sliding element (18) of a clutch actuation mechanism (19) and connected to an axially fixed area by means of a second spring unit (20) (21) is attached. Mehrscheibenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federeinheit (15) und/oder die zweite Federeinheit (20) ein als Blattfeder, Tellerfeder oder Wellfeder ausgebildetes Federelement (22) aufweisen / aufweist.Multi-disc clutch (1) according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the first spring unit (15) and / or the second spring unit (20) have / has a spring element (22) designed as a leaf spring, plate spring or wave spring. Mehrscheibenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (14) mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, axial vorspringende Stützbereiche (23) ausbildet, wobei jeder Stützbereich (23) mit seinem freien axialen Endbereich (24), unter formschlüssiger drehfester Aufnahme eines Vorsprungs (25) des zweiten Reibelementes (9b) der ersten Gruppe (8), direkt an diesem zweiten Reibelement (9b) anliegt.Multi-disc clutch (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the driver element (14) forms a plurality of axially projecting support areas (23) distributed in the circumferential direction, each support area (23) with its free axial end area (24), while positively locking a projection (25) of the second Friction element (9b) of the first group (8), rests directly on this second friction element (9b). Mehrscheibenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (14) derart ausgeformt ist, dass es das zweite Reibelement (9b) der ersten Gruppe (8) relativ zu dem ersten Träger (7) zentriert abstützt.Multi-disc clutch (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the driver element (14) is shaped in such a way that it supports the second friction element (9b) of the first group (8) in a centered manner relative to the first carrier (7). Hybridmodul (2) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (3), mit einer elektrischen Maschine (6) und einer Mehrscheibenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Rotor (5) der elektrischen Maschine (6) rotatorisch mit dem ersten Träger (7) gekoppelt ist.Hybrid module (2) for a motor vehicle drive train (3), with an electrical machine (6) and a multi-disc clutch (1) according to one of the Claims 1 to 7th , wherein a rotor (5) of the electrical machine (6) is rotationally coupled to the first carrier (7). Doppelkupplungseinrichtung (30) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (3), mit zwei jeweils mit einer Getriebeeingangswelle (26a, 26b) koppelbaren Teilkupplungen (27, 28), wobei zumindest eine Teilkupplung (27, 28) als Mehrscheibenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.Double clutch device (30) for a motor vehicle drive train (3), with two partial clutches (27, 28) that can each be coupled to a transmission input shaft (26a, 26b), at least one partial clutch (27, 28) as a multi-plate clutch (1) according to one of the Claims 1 to 8th is trained. Antriebsstrang (3) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hybridmodul (2) nach Anspruch 8 und/oder einer Doppelkupplungseinrichtung (30) nach Anspruch 9.Drive train (3) for a motor vehicle, with a hybrid module (2) Claim 8 and / or a double clutch device (30) Claim 9 .
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