DE102019133731B3

DE102019133731B3 - Kupplungsaggregat, insbesondere für ein Hybridmodul, zum gedämpften Ankuppeln einer Brennkraftmaschine an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019133731B3
Application number: DE102019133731.3A
Authority: DE
Inventors: Marc Finkenzeller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-02-18
Anticipated expiration: 2039-12-11

Abstract

Es ist ein Kupplungsaggregat (10) eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einem Drehschwingungsdämpfer (12) zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, wobei der Drehschwingungsdämpfer (12) eine mit einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbindbare Primärmasse (16) und ein über ein Energiespeicherelement (18) begrenzt relativ verdrehbar an der Primärmasse (16) angekoppelte Sekundärmasse (20) aufweist, einem mit dem Drehschwingungsdämpfer (12) verbundenen Mitnehmerring (26) zum Ausleiten des gedämpften Drehmoments, einer an dem Mitnehmerring (26) drehmomentübertragend angekoppelte Trennkupplung (32) zur wahlweisen Übertragung des gedämpften Drehmoments an eine Welle (50), wobei die Trennkupplung (32) eine Gegenplatte (44) und eine von einem Betätigungssystem (48) relativ zu der Gegenplatte (44) axial verlagerbare Anpressplatte (46) zum reibschlüssigen Verpressen einer drehmomentübertragend mit der Welle (50) koppelbaren Kupplungsscheibe (30) aufweist, wobei der Mitnehmerring (26) axial zu dem Energiespeicherelement (18) beabstandet über eine, insbesondere als Steckverzahnung ausgeführte, Koppeleinrichtung (28) drehmomentübertragend direkt oder indirekt mit der Gegenplatte (44) gekoppelt ist. Dadurch ist bei beengten Bauraumverhältnissen eine gute Montierbarkeit eines drehschwingungsgedämpften Antriebsstrangs ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein insbesondere für ein Hybridmodul vorgesehenes Kupplungsaggregat, mit dessen Hilfe eine Brennkraftmaschine gedämpft an einen Antriebsstrang insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs angekoppelt werden kann.
Aus DE 10 2009 059 944 A1 ist ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs bekannt, wobei eine nasse Lamellenkupplung des Hybridmoduls im Momentenfluss zwischen einem Verbrennungsmotor und einem koaxial zum Hybridmodul angeordneten Elektromotor angeordnet ist.
Aus der DE 10 2005 037 514 A1 ist ein Kupplungsaggregat bekannt, das auf den Oberbegriff des Anspruchs 1 lesbar ist.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei beengten Bauraumverhältnissen eine gute Montierbarkeit eines drehschwingungsgedämpften Antriebsstrangs sicherzustellen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei beengten Bauraumverhältnissen eine gute Montierbarkeit eines drehschwingungsgedämpften Antriebsstrangs ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Kupplungsaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Kupplungsaggregat, insbesondere für ein Hybridmodul, zum gedämpften Ankuppeln einer Brennkraftmaschine an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, wobei der Drehschwingungsdämpfer eine mit einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbindbare Primärmasse und eine über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement begrenzt relativ verdrehbar an der Primärmasse angekoppelte Sekundärmasse aufweist, einem mit dem Drehschwingungsdämpfer verbundenen Mitnehmerring zum Ausleiten des gedämpften Drehmoments, einer an dem Mitnehmerring drehmomentübertragend angekoppelte Trennkupplung zur wahlweisen Übertragung des gedämpften Drehmoments an eine Welle, wobei die Trennkupplung eine Gegenplatte und eine von einem Betätigungssystem relativ zu der Gegenplatte axial verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer drehmomentübertragend mit der Welle koppelbaren Kupplungsscheibe aufweist, wobei der Mitnehmerring axial zu dem Energiespeicherelement beabstandet über eine, insbesondere als Steckverzahnung ausgeführte, Koppeleinrichtung drehmomentübertragend direkt oder indirekt mit der Gegenplatte gekoppelt ist.
Die insbesondere als, vorzugsweise verspannte, Steckverzahnung zwischen dem Mitnehmerring und der Trennkupplung ausgeführte Koppeleinrichtung kann eine Trennstelle zwischen dem Drehschwingungsdämpfer einerseits und der Trennkupplung andererseits ausbilden. Dadurch können der Drehschwingungsdämpfer und die Trennkupplung als separate Baueinheiten nacheinander in einem Hybridmodul und/oder in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbaut werden und über eine axiale Relativbewegung bei der Montage miteinander verbunden werden. Da in der Koppeleinrichtung nur ein Drehmoment übertragen werden soll und keine axiale Abstützung vorgesehen ist, kann die Koppeleinrichtung entsprechend einfach und nur zu dem Zweck eine Drehmomentübertragung zu ermöglichen ausgestaltet sein, insbesondere als Steckverzahnung. Innerhalb der Koppeleinrichtung können die in tangentialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung aneinander drehmomentübertragend angreifenden Bauteile in Umfangsrichtung vorgespannt sein, um unnötige Klappergeräusche zu vermeiden. Zusätzlich oder alternativ kann auch im laufenden Betrieb eine axiale Relativbewegung innerhalb der Koppeleinrichtung zugelassen sein, beispielsweise um eine Übertragung von Axialschwingungen zu vermeiden beziehungsweise zumindest zu dämpfen. Vorzugsweise ist die Koppeleinrichtung auf einem größeren Radius ausgebildet als eine Befestigungsstelle des Mitnehmerrings mit dem Drehschwingungsdämpfer. Durch die mit Hilfe des Mitnehmerrings erreichte Anordnung der Koppeleinrichtung in einem zu dem Energiespeicherelement beabstandet Axialbereich ist radial innerhalb des Energiespeicherelements freier Bauraum geschaffen, der beispielsweise für eine weitere Drehschwingungsdämpfung genutzt werden kann. Die Koppeleinrichtung kann insbesondere zumindest teilweise in die Trennkupplung eintauchen, so dass der axiale Bauraumbedarf geringgehalten werden kann, während innerhalb des Drehschwingungsdämpfers nutzbarerer Bauraum geschaffen wird. Durch die zum Energiespeicherelement axial versetzte Koppeleinrichtung, die eine leicht montierbare Trennstelle ausbildet, kann auch bei beengten Bauraumverhältnissen in dem Drehschwingungsdämpfer nutzbarer Bauraum geschaffen werden, so dass bei beengten Bauraumverhältnissen eine gute Montierbarkeit eines drehschwingungsgedämpften Antriebsstrangs ermöglicht ist.
Der Drehschwingungsdämpfer weist zur Drehschwingungsdämpfung insbesondere ein Zweimassenschwungrad auf. In einem Zugbetrieb kann das von der Brennkraftmaschine kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, wobei auch der umgekehrte Einbau möglich ist, bei dem in einem Zugbetrieb das von der Brennkraftmaschine kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden kann. Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Masse-Feder-System ausbilden, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei können das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Primärmasse kann eine Scheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Primärmasse kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann ein Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann.
Der Mitnehmerring kann einem radial inneren Endbereich des Ausgangsflanschs, insbesondere über eine Nietverbindung, mit der Sekundärmasse befestigt sein. Der Mitnehmerring kann von der Befestigungsstelle mit der Sekundärmasse nach radial außen und gegebenenfalls auch in axialer Richtung von dem Drehschwingungsdämpfer weg, insbesondere abgekröpft, verlaufen, um zusammen mit der Trennkupplung zu dem Energiespeicherelement beabstandet die Koppeleinrichtung auszubilden. Hierzu kann der Mitnehmerring Ansätze aufweisen, die bei der Herstellung zunächst nach radial außen abstehen und in axialer Richtung umgebogen werden, wobei insbesondere zusätzlich ein Teil des umgebogenen Ansatzes um eine in axialer Richtung verlaufende Biegelinie umgebogen wird, so dass sich für den Mitnehmerring eine Verzahnung ergibt, die in der Koppeleinrichtung mit einer korrespondierenden Verzahnung der Trennkupplung zusammenwirken kann. Hierbei kann der Mitnehmerring eine Innenverzahnung und die Trennkupplung eine Außenverzahnung oder der der Mitnehmerring eine Außenverzahnung und die Trennkupplung eine Innenverzahnung aufweisen, um die Koppeleinrichtung auszubilden.
Insbesondere ist ein über ein Verspannelement in Umfangsrichtung vorgespanntes und an der Gegenplatte abgestütztes Verspannblech zur Herstellung einer formschlüssigen drehmomentübertragenden Koppelung in der Koppeleinrichtung vorgesehen. Das Verspannelement kann insbesondere ein Federelement, insbesondere eine tangential ausgerichtete Druckfeder, aufweisen, das sich an einem Ende an dem Verspannblech und an dem anderen Ende an der Gegenplatte abstützt. Das Verspannelement kann das Verspannblech in tangentialer Richtung gegen den Mitnehmerring drücken, so dass ein Spiel in Umfangsrichtung eliminiert werden kann. Dadurch können Klappergeräusche vermieden werden. Zudem ist es prinzipiell möglich plötzliche Drehmomentstöße mit Hilfe der Federkraft des Verspannelements zu dämpfen, so dass im Drehmomentfluss nachgelagerte Bauteile vor Beschädigungen durch plötzliche Drehmomentstöße besser geschützt sind.
Vorzugsweise ist der Mitnehmerring von dem vorgespannten Verspannblech in Umfangsrichtung direkt oder indirekt über ein mit der Gegenplatte bewegungsfest verbundenen Abstützflansch in Umfangsrichtung gegen die Gegenplatte gedrückt. Insbesondere wenn die Materialdicke der Gegenplatte und/oder ein Angriffspunkt des Mitnehmerrings an der Gegenplatte außerhalb eines zwischen der Gegenplatte und der Kupplungsscheibe vorgesehenen Reibbereich liegt, ist es möglich in der Gegenplatte eine Vertiefung und/oder eine Öffnung zur Aufnahme des zur Ausbildung der Koppeleinrichtung vorgesehenen Teils des Mitnehmerrings vorzusehen, so dass bei einem geringen axialen Bauraumbedarf und eine geringen Bauteileanzahl die lösbare Koppeleinrichtung ausgebildet werden kann. Das vorgespannte Verspannblech kann den Mitnehmerring an einen in tangentialer Richtung wirkenden Anschlag der Gegenplatte drücken. Es ist aber auch möglich, insbesondere außerhalb des Reibbereichs, den als zur Gegenplatte separate ausgestalteten Abstützflansch bewegungsfest mit der Gegenplatte zu befestigen, insbesondere zu vernieten, und einen Tangentialanschlag, gegen den der Mitnehmerring von dem vorgespannten Verspannblech gedrückt wird, nicht von der Gegenplatte, sondern von dem Abstützflansch auszubilden. Dadurch kann eine Beeinträchtigung der reibschlüssigen Koppelung der Kupplungsscheibe in der Trennkupplung durch die Koppeleinrichtung sicher vermieden werden.
Besonders bevorzugt weisen die Gegenplatte und das Verspannblech jeweils eine Transportöffnung zur Aufnahme eines Transportbolzens in einer Transportlage auf, wobei das Verspannblech im Vergleich zu einer die Koppeleinrichtung in Umfangsrichtung verspannenden Betriebslage, in der zur Betriebslage in Umfangsrichtung verdrehten Transportlage stärker vorgespannt ist. Bei der Montage kann ein deutliches Spiel zwischen dem Mitnehmerring und dem Verspannblech in der Koppeleinrichtung vorgesehen sein, wodurch die Montage vereinfacht ist. Wenn der Drehschwingungsdämpfer und die Trennkupplung in der Koppeleinrichtung miteinander gekoppelt sind, kann der Transportbolzen herausgezogen werden, so dass das vorgespannte Verspannblech das Spiel in Umfangsrichtung eliminieren kann. Dies ermöglicht es insbesondere eine vergleichsweise hohe Vorspannung für das Verspannblech zu realisieren, die ansonsten bei der Montage nur schwer von Hand überwunden werden könnte.
Insbesondere weist die Sekundärmasse radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement ein Fliehkraftpendel zur Erzeugung eines einer Drehungleichförmigkeit im zu übertragenen Drehmoment entgegen gerichteten Rückstellmoments auf. Der durch den axialen Versatz der Koppeleinrichtung geschaffene Bauraum kann für eine zusätzliche Drehschwingungsdämpfung, insbesondere in einem von dem Zweimassenschwungrad verschiedenen Frequenzbereich, genutzt werden. Der Mitnehmerring ist insbesondere radial innerhalb zu dem Fliehkraftpendel mit dem Ausgangsflansch der Sekundärmasse verbunden, wobei der Mitnehmerring sich in seinem axialen Verlauf von der Sekundärmasse weg zu der Trennkupplung hin auf einen größeren Radius erweitert. Die Koppeleinrichtung kann dadurch in einem gemeinsamen Radiusbereich mit dem Fliehkraftpendel angeordnet sein. Insbesondere ist das Fliehkraftpendel in axialer Richtung im Wesentlichen mittig zu dem Energiespeicherelement angeordnet, so dass der axiale Bauraumbedarf für den Drehschwingungsdämpfer geringgehalten ist. Vorzugsweise bildet die Sekundärmasse einen Trägerflansch für das Fliehkraftpendel aus, an dem die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels pendelbar geführt sein kann. Die Bauteileanzahl und der axiale Bauraumbedarf sind dadurch geringgehalten.
Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere die Primärmasse oder die Sekundärmasse, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen ein, insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Die Pendelmasse kann kostengünstig durch ein Paket aufeinander gestapelter und miteinander verbundener Pendelbleche hergestellt sein, wobei insbesondere die vorzugsweise identisch geformten Pendelbleche durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt sein können. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.
Vorzugsweise weist die Gegenplatte radial innen ein Lager zu Lagerung an der Welle auf, wobei insbesondere das Lager zur Abstützung von radialen und/oder axialen Kräften ausgestaltet ist. Die Gegenplatte kann sich dadurch über einen vergleichsweise großen Radiusbereich erstrecken. Durch die Ausbildung der Trennstelle des Kupplungsaggregats in einem Axialbereich zwischen dem Energiespeicherelement des Drehschwingungsdämpfers und der Kupplungsscheibe der Trennkupplung ist die Montierbarkeit durch die radiale Erstreckung der Gegenplatte nicht beeinträchtigt. Mit Hilfe des Lagers kann die Trennkupplung vor der Koppelung mit dem Drehschwingungsdämpfer leicht auf die Welle aufgesteckt und zentriert werden, wodurch die Montage erleichtert ist. Zudem ist es möglich über das Lager in Trennkupplung auftretende Axialkräfte und/oder Radialkräfte an der Welle abzustützen.
Besonders bevorzugt ist die Sekundärmasse, insbesondere über ein separates Zwischenstück, an der Primärmasse und/oder einem mit der Primärmasse verbundenen Zentrierelement zentriert und/oder gelagert. Ein Verkippen der Sekundärmasse relativ zur Primärmasse um eine in radialer Richtung verlaufende Kippachse kann dadurch vermieden werden. Insbesondere ist zwischen der Sekundärmasse und der Primärmasse ein Gleitlager ausgebildet, dass insbesondere in radial Richtung und/oder in axialer Richtung wirkt. Das Herstellen der Koppelung des Drehschwingungsdämpfers mit der Trennkupplung in der Koppeleinrichtung ist dadurch vereinfacht.
Insbesondere weist die Koppeleinrichtung mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Zahnpaarungen zur Übertragung eines Drehmoments auf. Die jeweiligen zusammenwirkenden Verzahnungen können vergleichsweise günstig hergestellt werden. Durch die Mehrzahl der zusammenwirkenden Zahnpaarungen kann die jeweilige Flächenpressung der aneinander angreifenden Zahnflanken reduziert und/oder das maximal übertragbare Drehmoment erhöht werden.
Vorzugsweise ist die Koppeleinrichtung zumindest teilweise in einem gemeinsamen Radiusbereich mit einem Reibbereich der Kupplungsscheibe an der Gegenplatte und/oder an der Anpressplatte vorgesehen. Insbesondere wenn der Mitnehmerring an einem mit der Gegenplatte befestigten Abstützflansch abgestützt ist, kann eine Koppelung in dem Radiusbereich des Reibbereichs zugelassen werden, ohne die reibschlüssige Koppelung in der Trennkupplung zu beeinträchtigen. Die Koppeleinrichtung kann dadurch weit genug radial außen vorgesehen sein, um ein großes Drehmoment übertragen zu können. Gleichzeitig ist die Koppeleinrichtung weit genug radial innen vorgesehen, so dass der Drehschwingungsdämpfer und/oder die Trennkupplung die Koppeleinrichtung radial außen umgreifen können, um Bauraum für Bauteile nutzen zu können, ohne den axialen Bauraumbedarf zu erhöhen. Beispielswiese kann radial außerhalb zu der Koppeleinrichtung zumindest teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Koppeleinrichtung ein Zahnkranz zur Anbindung eines elektrischen Starters vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft ferner eine Hybridmodul zur Ankoppelung einer elektrischen Maschine an einen Hybrid-Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, mit einem Kupplungsaggregat, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum wahlweisen Einleiten eines schwingungsgedämpften Drehmoments einer Brennkraftmaschine, einer mit der Kupplungsscheibe des Kupplungsaggregats drehmomentübertragend gekoppelten Welle zur Übertragung des Drehmoments an eine Getriebeeingangswelle und/oder an eine Doppelkupplung zum Ankuppeln von zwei verschiedenen Getriebeeingangswelle und der elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine einen mit der Welle gekoppelten Rotor aufweist. Durch die zum Energiespeicherelement axial versetzte Koppeleinrichtung, die eine leicht montierbare Trennstelle ausbildet, kann auch bei beengten Bauraumverhältnissen in dem Drehschwingungsdämpfer nutzbarer Bauraum geschaffen werden, so dass bei beengten Bauraumverhältnissen eine gute Montierbarkeit eines drehschwingungsgedämpften Antriebsstrangs ermöglicht ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: eine schematische Schnittansicht eines Kupplungsaggregats und
2: eine schematische Schnittansicht eines Hybridmoduls mit dem Kupplungsaggregat aus 1.

Das in 1 dargestellte Kupplungsaggregat 10 kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleitete Drehschwingungen im zu übertragenen Drehmoment mit Hilfe eines Drehschwingungsdämpfers 12 dämpfen. Hierzu weist der Drehschwingungsdämpfer 12 ein Zweimassenschwungrad 14 auf, das eine Primärmasse 16 und eine über ein als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement 18 angekoppelte begrenzt relativ verdrehbare Sekundärmasse 20 aufweist. Die Primärmasse 16 weist einen angeschweißten Deckel 22 auf, wodurch ein Aufnahmeraum 24 teilweise begrenzt wird, in dem das Energiespeicherelement 18 mit Schmierfett geschmiert aufgenommen ist. Mit der als Ausgangsflansch ausgestalteten Sekundärmasse 20 ist ein Mitnehmerring 26 vernietet, der über eine Koppeleinrichtung 28, die beispielsweise als vorgespannte Steckverzahnung ausgestaltet ist, drehmomentübertragend mit einer als Reibungskupplung ausgestalteten Trennkupplung 32 gekoppelt ist, die Teil des Kupplungsaggregats 10 ist.
An der Sekundärmasse 20 ist zudem ein Fliehkraftpendel 34 ausgebildet, das auch innerhalb des Aufnahmeraums 24 angeordnet ist. Das Fliehkraftpendel 30 ist hierbei radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement 18 teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Energiespeicherelement 18 positioniert, so dass in radialer Richtung betrachtet das Energiespeicherelement 18 das Fliehkraftpendel 34 zu einem Großteil, insbesondere vollständig, überdecken kann. Das Fliehkraftpendel 30 weist an beiden Axialseiten eines Trägerflansches, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die als Ausgangsflansch ausgebildete Sekundärmasse 20 ausgebildet ist, mehrere in Umfangsrichtung hintereinander gleichmäßig verteilte Pendelmassen 36 auf, die mit Hilfe geeignet gekrümmter Bahnen in den Pendelmassen 36 und dem Trägerflansch pendelbar geführt sind. Um den Aufnahmeraum 24 abzudichten, ist mit der Sekundärmasse 20 eine in Art einer Tellerfeder ausgestaltete Dichtmembran 38 vernietet, die mit einer Federvorspannung über einen Gleitring 40 relativ verdrehbar an dem Deckel 22 der Primärmasse 16 axial abgestützt ist. Zudem ist zwischen der Sekundärmasse 20 und der Primärmasse 16 beziehungsweise einem mit der Primärmasse 16 verbundenen Zentrierelement 41 ein Gleitlager 42 ausgebildet, das insbesondere zusätzlich den Aufnahmeraum 24 abdichten kann.
Die Trennkupplung 32 weist eine Gegenplatte 44 und eine relativ zu der Gegenplatte 44 axial verlagerbare Anpressplatte 46 auf, um im geschlossenen Zustand der Trennkupplung 32 eine Kupplungsscheibe 30 reibschlüssig zu verpressen. Die Anpressplatte 46 kann an einem mit der Gegenplatte 44 vernieteten Stufenbolzen 47 axial geführt sein und von einer als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder 49, über die auch ein Drehmoment übertragen werden kann, automatisch in eine designierte axiale Ausgangslage bewegt werden. Wie bei dem in 2 dargestellten Hybridmodul 52 zu sehen ist, ist zur Betätigung der Trennkupplung 32 ist ein hydraulisch betätigbares Betätigungssystem 48 vorgesehen. Die Welle 50 ist mit einem Rotor 54 einer elektrischen Maschine 56 drehfest verbunden und über eine Doppelkupplung 58 mit einer ersten Getriebeeingangswelle 60 und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle 62 eines Kraftfahrzeuggetriebes koppelbar. Die Doppelkupplung 58 weist hierzu zwei als Mehrscheibenkupplungen ausgestaltete mit der jeweiligen Getriebeeingangswelle 60, 62 zusammenwirkende Teilkupplungen auf.
Wie in 1 dargestellt, weist der Mitnehmerring 26 zu einer Verzahnung umgebogene Ansätze auf, die in Umfangsrichtung zwischen einem mit der Gegenplatte 44 vernieteten Abstützflansch 64 und einem über ein als tangential ausgerichtete Druckfeder ausgestaltetes Verspannelement 66 an der Gegenplatte 44 verdrehbar abgestütztes Verspannblech 68 eingesteckt ist, um im verspannten Zustand eine Koppeleinrichtung 28 auszubilden. Die Koppeleinrichtung 28 ist hierbei axial zu dem Energiespeicherelement 18 versetzt in einem gemeinsamen Radiusbereich mit einem Reibbereich der Trennkupplung 32 positioniert. Die Koppeleinrichtung 28 kann zumindest teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Deckel 22 vorgesehen sein. Die Gegenplatte 44 ist über ein als Kugellager ausgestaltetes Lager 70 an der Welle 50 gelagert und in axialer und radialer Richtung abgestützt. Das Verspannelement 66 ist insbesondere in einer radial innerhalb zu dem Reibbereich der Trennkupplung 32 vorgesehenen Öffnung der Gegenplatte 44 tangential abgestützt und an beiden Axialseiten von Deckblechen 72 axial in der Öffnung zurückgehalten. Das Verspannelement 66 kann dadurch an dem einen Ende tangential an der Gegenplatte 44 und an dem anderen Ende tangential an dem Verspannblech 68 mit Vorspannung abgestützt sein. Die Verspannbleche 68 können mit der Gegenplatte 44 vernietet sein.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungsaggregat
12: Drehschwingungsdämpfer
14: Zweimassenschwungrad
16: Primärmasse
18: Energiespeicherelement
20: Sekundärmasse
22: Deckel
24: Aufnahmeraum
26: Mitnehmerring
28: Koppeleinrichtung
30: Kupplungsscheibe
32: Trennkupplung
34: Fliehkraftpendel
36: Pendelmasse
38: Dichtmembran
40: Gleitring
41: Zentrierelement
42: Gleitlager
44: Gegenplatte
46: Anpressplatte
47: Stufenbolzen
48: Betätigungssystem
49: Rückstellfeder
50: Welle
52: Hybridmodul
54: Rotor
56: elektrische Maschine
58: Doppelkupplung
60: erste Getriebeeingangswelle
62: zweite Getriebeeingangswelle
64: Abstützflansch
66: Verspannelement
68: Verspannblech
70: Lager
72: Deckblech

Claims

Kupplungsaggregat zum gedämpften Ankuppeln einer Brennkraftmaschine an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Drehschwingungsdämpfer (12) zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, wobei der Drehschwingungsdämpfer (12) eine mit einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbindbare Primärmasse (16) und eine über ein Energiespeicherelement (18) begrenzt relativ verdrehbar an der Primärmasse (16) angekoppelte Sekundärmasse (20) aufweist, einem mit dem Drehschwingungsdämpfer (12) verbundenen Mitnehmerring (26) zum Ausleiten des gedämpften Drehmoments, einer an dem Mitnehmerring (26) drehmomentübertragend angekoppelte Trennkupplung (32) zur wahlweisen Übertragung des gedämpften Drehmoments an eine Welle (50), wobei die Trennkupplung (32) eine Gegenplatte (44) und eine von einem Betätigungssystem (48) relativ zu der Gegenplatte (44) axial verlagerbare Anpressplatte (46) zum reibschlüssigen Verpressen einer drehmomentübertragend mit der Welle (50) koppelbaren Kupplungsscheibe (30) aufweist, wobei der Mitnehmerring (26) axial zu dem Energiespeicherelement (18) beabstandet über eine Koppeleinrichtung (28) drehmomentübertragend direkt oder indirekt mit der Gegenplatte (44) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein über ein Verspannelement (66) in Umfangsrichtung vorgespanntes und an der Gegenplatte (44) abgestütztes Verspannblech (68) zur Herstellung einer formschlüssigen drehmomentübertragenden Koppelung in der Koppeleinrichtung (28) vorgesehen ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerring (26) von dem vorgespannten Verspannblech (68) in Umfangsrichtung direkt oder indirekt über ein mit der Gegenplatte (44) bewegungsfest verbundenen Abstützflansch (64) in Umfangsrichtung gegen die Gegenplatte (44) gedrückt ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenplatte (44) und das Verspannblech (68) jeweils eine Transportöffnung zur Aufnahme eines Transportbolzens in einer Transportlage aufweisen, wobei das Verspannblech (68) im Vergleich zu einer die Koppeleinrichtung (28) in Umfangsrichtung verspannenden Betriebslage in der zur Betriebslage in Umfangsrichtung verdrehten Transportlage stärker vorgespannt ist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (20) radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement (18) ein Fliehkraftpendel (34) zur Erzeugung eines einer Drehungleichförmigkeit im zu übertragenen Drehmoment entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenplatte (44) radial innen ein Lager (70) zu Lagerung an der Welle (50) aufweist, wobei das Lager (70) zur Abstützung von radialen und/oder axialen Kräften ausgestaltet ist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (20) an der Primärmasse (16) und/oder einem mit der Primärmasse (16) verbundenen Zentrierelement (41) zentriert und/oder gelagert ist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (28) mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Zahnpaarungen zur Übertragung eines Drehmoments aufweist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (28) zumindest teilweise in einem gemeinsamen Radiusbereich mit einem Reibbereich der Kupplungsscheibe (30) an der Gegenplatte (44) und/oder an der Anpressplatte (46) vorgesehen ist.
Hybridmodul zur Ankoppelung einer elektrischen Maschine (56) an einen Hybrid-Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, mit einem Kupplungsaggregat (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum wahlweisen Einleiten eines schwingungsgedämpften Drehmoments einer Brennkraftmaschine, einer mit der Kupplungsscheibe (30) des Kupplungsaggregats (10) drehmomentübertragend gekoppelten Welle (50) zur Übertragung des Drehmoments an eine Getriebeeingangswelle und/oder an eine Doppelkupplung (58) zum Ankuppeln von zwei verschiedenen Getriebeeingangswellen (60, 62) und der elektrischen Maschine (56), wobei die elektrische Maschine (56) einen mit der Welle (50) gekoppelten Rotor (54) aufweist.