DE102020113618A1 - Clutch assembly - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (1), insbesondere zur Kupplung eines Elektromotors (2) und/oder eines Verbrennungsmotors (3) mit dem Antriebsstrang (4) eines Kraftfahrzeugs (5), insbesondere mittels eines Hybridmoduls, umfassend eine Kupplung (6) mit wenigstens einer Kupplungsscheibe (7), welche radial und axial zwischen einer Anpressplatte (8) und einer der Anpressplatte (9) axial gegenüberliegenden Gegenplatte (10) angeordnet ist, so dass durch einen relativen axialen Versatz von Kupplungsscheibe (7) und/oder Anpressplatte (9) und/oder Gegenplatte (10) ein Reibschluss zwischen diesen Bauteilen herstellbar und so ein Drehmoment zwischen der Kupplungsscheibe (7) und der Anpressplatte (9) sowie Gegenplatte (10) übertragbar ist, wobei die Kupplungsscheibe (7) an einem in Axialrichtung ortsfesten ringförmigen Scheibenträger (11) unter Zwischenschaltung eines Axial-Federelements (12) so angeordnet ist, dass bei geöffneter Kupplung (6) das Axial-Federelement (12) die Kupplungsscheibe (7) in eine definierte Position zwischen der Anpressplatte (9) und der Gegenplatte (10) federkraftbeaufschlagt versetzt.The invention relates to a clutch arrangement (1), in particular for coupling an electric motor (2) and / or an internal combustion engine (3) to the drive train (4) of a motor vehicle (5), in particular by means of a hybrid module, comprising a clutch (6) with at least a clutch disc (7) which is arranged radially and axially between a pressure plate (8) and a counter-plate (10) axially opposite the pressure plate (9), so that a relative axial offset of the clutch disc (7) and / or pressure plate (9 ) and / or counter plate (10) a frictional connection can be produced between these components and a torque can thus be transmitted between the clutch disc (7) and the pressure plate (9) and the counter plate (10), the clutch disc (7) on an annular ring that is stationary in the axial direction Disc carrier (11) is arranged with the interposition of an axial spring element (12) so that when the clutch (6) is open, the axial spring element (12) engages the clutch s disc (7) is moved into a defined position between the pressure plate (9) and the counter plate (10) under spring force.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung, insbesondere zur Kupplung eines Elektromotors und/oder eines Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels eines Hybridmoduls, umfassend eine Kupplung mit wenigstens einer Kupplungsscheibe, welche radial und axial zwischen einer Anpressplatte und einer der Anpressplatte axial gegenüberliegenden Gegenplatte angeordnet ist, so dass durch einen relativen axialen Versatz von Kupplungsscheibe und/oder Anpressplatte und/oder Gegenplatte ein Reibschluss zwischen diesen Bauteilen herstellbar und so ein Drehmoment zwischen der Kupplungsscheibe und der Anpressplatte sowie Gegenplatte übertragbar ist.The present invention relates to a clutch arrangement, in particular for coupling an electric motor and / or an internal combustion engine to the drive train of a motor vehicle, in particular by means of a hybrid module, comprising a clutch with at least one clutch disc which is positioned radially and axially between a pressure plate and a counter plate axially opposite the pressure plate is arranged so that by a relative axial offset of the clutch disc and / or pressure plate and / or counter plate, a frictional connection can be produced between these components and a torque can thus be transmitted between the clutch disc and the pressure plate and counter plate.

Ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges umfasst üblicherweise eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglicht - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben. Der Elektromotor von Hybridfahrzeugen ersetzt dabei meist den früher üblichen Starter für die Brennkraftmaschine und die Lichtmaschine, um eine Gewichtszunahme des Hybridfahrzeuges gegenüber Fahrzeugen mit üblichen Antriebssträngen zu reduzieren.A drive train of a hybrid vehicle usually comprises a combination of an internal combustion engine and an electric motor and enables - for example in metropolitan areas - a purely electric mode of operation with sufficient range and availability, especially when driving overland. In addition, there is the possibility of driving the internal combustion engine and the electric motor at the same time in certain operating situations. The electric motor of hybrid vehicles mostly replaces the previously common starter for the internal combustion engine and the alternator in order to reduce the weight gain of the hybrid vehicle compared to vehicles with conventional drive trains.

Wie aus der EP 0 773 127 A1 , DE 100 18 926 A1 und US 2007/0175726 A1 bekannt ist, kann zwischen Brennkraftmaschine und Elektromotor eine erste Kupplungsanordnung angeordnet sein, um die Brennkraftmaschine von dem Elektromotor und dem restlichen Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges abzutrennen. Bei rein elektrischer Fahrt wird dann die erste Kupplungsanordnung auch als Trennkupplung bezeichnet - geöffnet und die Brennkraftmaschine abgeschaltet, so dass das Abtriebsmoment des Hybridfahrzeuges allein von dem Elektromotor aufgebracht wird.As from the EP 0 773 127 A1 , DE 100 18 926 A1 and US 2007/0175726 A1 is known, a first clutch arrangement can be arranged between the internal combustion engine and the electric motor in order to separate the internal combustion engine from the electric motor and the rest of the drive train of the hybrid vehicle. In the case of a purely electric drive, the first clutch arrangement is then also referred to as a separating clutch - it is opened and the internal combustion engine is switched off, so that the output torque of the hybrid vehicle is generated solely by the electric motor.

Derartige Trennkupplungen werden üblicherweise mittels eines hydraulischen Ausrücksystems betätigt. Ein hydraulisches Ausrücksystem verfügt in der Regel über einen Geberzylinder, der den am Geberzylinder erzeugten Druck über eine hydraulische Druckleitung an den Nehmerzylinder überträgt. Der Nehmerzylinder überträgt mittels eines axial verlagerbaren Kolbens und unter Zwischenschaltung eines Kupplungsausrücklagers den hydraulischen Druck auf ein Hebelsystem, mittels dessen ein Reibschluss an der Trennkupplung ausgebildet oder gelöst wird. Vollhydraulische Kupplungssysteme, wie sie in der Regel bei Hybridmodulen zum Einsatz kommen, können beispielsweise mit einem Zentralausrücker ausgestattet sein, welcher häufig auch als Concentric Slave Cylinder (CSC) bezeichnet wird. Diese auf einen Zentralausrücker basierenden Kupplungsausrücksysteme benötigen innerhalb eines Hybridmoduls einen vergleichsweise großen Bauraum.Such separating clutches are usually operated by means of a hydraulic release system. A hydraulic release system usually has a master cylinder that transmits the pressure generated on the master cylinder to the slave cylinder via a hydraulic pressure line. By means of an axially displaceable piston and with the interposition of a clutch release bearing, the slave cylinder transmits the hydraulic pressure to a lever system, by means of which a frictional connection is established or released on the separating clutch. Fully hydraulic clutch systems, as they are usually used in hybrid modules, can, for example, be equipped with a central release mechanism, which is often also referred to as a Concentric Slave Cylinder (CSC). These clutch release systems based on a central release require a comparatively large amount of space within a hybrid module.

Auch die zur Hybridisierung konventioneller Antriebsstränge benötigten Trennkupplungen müssen verglichen mit konventionellen Kupplungssystemen besondere Anforderungen hinsichtlich Baugröße und Energieeffizienz erfüllen. Insbesondere Trennkupplungen für P2-Hybridmodule müssen im offenen Zustand besonders schleppmomentarm sein. Wenn das Fahrzeug vom E-Motor angetrieben wird und der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, treten in der geöffneten Trennkupplung häufig für längere Zeit hohen Differenzdrehzahlen zwischen der Antriebseite und der Abtriebseite der Kupplung auf. Selbst kleine in der Kupplung auftretende Schleppmomente können dabei wegen der großen Differenzdrehzahlen schnell zu unzulässig großen Energieeinträgen führen. Sind die Energieeinträge in die geöffnete Kupplung zu hoch, kann dies zu erhöhtem Verschleiß der Reibbeläge und somit zum frühzeitigen Ausfall der Kupplung führen. Hohe Energieeinträge in die geöffnete Kupplung können auch die Reichweite, die das Fahrzeug mit einer Batterieladung ohne Verbrennungsmotorunterstützung zurücklegen kann, negativ beeinflussen.The separating clutches required for hybridizing conventional drive trains also have to meet special requirements in terms of size and energy efficiency compared to conventional clutch systems. In particular, separating clutches for P2 hybrid modules must have a particularly low drag torque when they are open. When the vehicle is driven by the electric motor and the internal combustion engine is switched off, high differential speeds often occur for a long time in the disengaged clutch between the drive side and the output side of the clutch. Even small drag torques occurring in the clutch can quickly lead to inadmissibly high energy inputs due to the large differential speeds. If the energy input into the disengaged clutch is too high, this can lead to increased wear of the friction linings and thus to the premature failure of the clutch. High energy inputs into the disengaged clutch can also have a negative impact on the range that the vehicle can cover on one battery charge without the assistance of the combustion engine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Kupplungsanordnung bereitzustellen, welche ein möglichst geringes Schleppmoment auch bei hohen Differenzdrehzahlen bei möglichst kompakter Bauform aufweist.The object of the invention is thus to provide a clutch arrangement which has the lowest possible drag torque even at high differential speeds with the most compact possible design.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kupplungsanordnung, insbesondere zur Kupplung eines Elektromotors und/oder eines Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels eines Hybridmoduls, umfassend eine Kupplung mit wenigstens einer Kupplungsscheibe, welche radial und axial zwischen einer Anpressplatte und einer der Anpressplatte axial gegenüberliegenden Gegenplatte angeordnet ist, so dass durch einen relativen axialen Versatz von Kupplungsscheibe und/oder Anpressplatte und/oder Gegenplatte ein Reibschluss zwischen diesen Bauteilen herstellbar und so ein Drehmoment zwischen der Kupplungsscheibe und der Anpressplatte sowie Gegenplatte übertragbar ist, wobei die Kupplungsscheibe an einem in Axialrichtung ortsfesten ringförmigen Scheibenträger unter Zwischenschaltung eines Axial-Federelements so angeordnet ist, dass bei geöffneter Kupplung das Axial-Federelement die Kupplungsscheibe in eine definierte Position zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte federkraftbeaufschlagt versetzt.This object is achieved by a clutch arrangement, in particular for coupling an electric motor and / or an internal combustion engine to the drive train of a motor vehicle, in particular by means of a hybrid module, comprising a clutch with at least one clutch disc which is located radially and axially between a pressure plate and one axially opposite the pressure plate Counter-plate is arranged so that a frictional connection between these components can be produced by a relative axial offset of the clutch disc and / or pressure plate and / or counter-plate and thus a torque can be transmitted between the clutch disc and the pressure plate and counter-plate, the clutch disc being stationary in the axial direction annular disc carrier is arranged with the interposition of an axial spring element so that when the clutch is disengaged, the axial spring element moves the clutch disk into a defined position between the pressure plate and the counterplate te offset by spring force.

Die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung weist ein sehr geringes Schleppmoment bei geöffneter Kupplung auf und ermöglicht gleichzeitig eine kompakte, an die übliche Form des Bauraums zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angepasste Bauweise. Die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung ist in Kombination mit ihrem hydraulischen Betätigungssystem besonders geeignet, um vorhandene konventionelle Antriebsstränge, die einen Drehmomentwandler, eine nasse Kupplung oder eine nasse Doppelkupplung aufweisen, zu hybridisieren. Hierauf wird nachfolgend insbesondere bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele noch näher eingegangen.The clutch arrangement according to the invention has a very low drag torque when the clutch is disengaged and at the same time enables a compact design that is adapted to the usual shape of the installation space between an internal combustion engine and an electric motor. The clutch arrangement according to the invention, in combination with its hydraulic actuation system, is particularly suitable for hybridizing existing conventional drive trains that have a torque converter, a wet clutch or a wet double clutch. This is discussed in greater detail below, in particular in the description of the exemplary embodiments.

Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.First, the individual elements of the claimed subject matter of the invention are explained in the order in which they are named in the set of claims and particularly preferred embodiments of the subject matter of the invention are described below.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.Motor vehicles in the sense of this application are land vehicles that are moved by machine power without being tied to railroad tracks. A motor vehicle can be selected, for example, from the group of passenger cars (cars), trucks (trucks), small motorcycles, light motor vehicles, motorcycles, motor buses (KOM) or tractors.

Ein Hybridelektrokraftfahrzeug, auch als Hybrid Electric Vehicle (HEV) bezeichnet, ist ein Elektrofahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor sowie einem weiteren Energiewandler angetrieben wird und Energie sowohl aus seinem elektrischen Speicher (Akku) als auch einem zusätzlich mitgeführten Kraftstoff bezieht.A hybrid electric vehicle, also known as a Hybrid Electric Vehicle (HEV), is an electric vehicle that is driven by at least one electric motor and another energy converter and draws energy from its electrical storage unit (battery) as well as an additional fuel.

Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen.In the context of this application, the drive train of a motor vehicle is understood to mean all components that generate the power for driving the motor vehicle in the motor vehicle and transmit it to the road via the vehicle wheels.

Ein Hybridmodul kann je nach Eingriffspunkt in die folgenden Kategorien P0-P4 eingeteilt werden, mit P0: über einen Riemen zur Brennkraftmaschine, P1: direkt hinter der Brennkraftmaschine, P2: hinter der Kupplungsanordnung, aber vor dem Fahrzeuggetriebe, P3: ins Fahrzeuggetriebe und P4 am Fahrzeugrad, ggf. auf einer anderen Achse, oder als Radnabenmotor. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Hybridmodul ein P2-Hybridmodul, das ist innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zwischen der Brennkraftmaschine und dem Fahrzeuggetriebe angeordnet. Es kann alternativ auch bevorzugt sein, das erfindungsgemäße Hybridmodul als P1-Hybridmodul anzuordnen. Beim rein elektrischen Fahren, wird dann beispielsweise die Brennkraftmaschine durch eine entsprechende Kupplungsanordnung ausgekuppelt.Depending on the point of intervention, a hybrid module can be divided into the following categories P0-P4, with P0: via a belt to the internal combustion engine, P1: directly behind the internal combustion engine, P2: behind the clutch arrangement, but in front of the vehicle transmission, P3: into the vehicle transmission and P4 on Vehicle wheel, possibly on a different axle, or as a wheel hub motor. The hybrid module according to the invention is preferably a P2 hybrid module, which is arranged within the drive train of a motor vehicle between the internal combustion engine and the vehicle transmission. Alternatively, it can also be preferred to arrange the hybrid module according to the invention as a P1 hybrid module. In purely electric driving, for example, the internal combustion engine is then disengaged by means of a corresponding clutch arrangement.

Das Fahrzeuggetriebe ist das Getriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, das die Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl übersetzt.The vehicle transmission is the transmission in the drive train of a motor vehicle that converts the engine speed to the drive speed.

Eine Brennkraftmaschine, auch häufig als Verbrennungsmotor bezeichnet, wandelt chemische Energie in mechanische Arbeit um. Dazu wird im Brennraum der Brennkraftmaschine ein zündfähiges Gemisch aus Kraftstoff und Luft verbrannt. Kennzeichen der Brennkraftmaschinen ist die innere Verbrennung , also die Erzeugung der Verbrennungswärme in der Verbrennungskraftmaschine. Die Wärmeausdehnung des so entstehenden Heißgases wird genutzt, um Kolben (beim Wankelmotor Läufer) zu bewegen.An internal combustion engine, also often referred to as an internal combustion engine, converts chemical energy into mechanical work. For this purpose, an ignitable mixture of fuel and air is burned in the combustion chamber of the internal combustion engine. Internal combustion, i.e. the generation of combustion heat in the internal combustion engine, is characteristic of internal combustion engines. The thermal expansion of the resulting hot gas is used to move pistons (rotors in Wankel engines).

Ein Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandelt. In der Regel erzeugen stromdurchflossene Leiterspulen in Elektromotoren Magnetfelder, deren gegenseitige Anziehungs- und Abstoßungskräfte in Bewegung umgesetzt werden. Ein Elektromotor kann grundsätzlich auch generatorisch betrieben werden, so dass mechanische Leistung in elektrische Leistung umgewandelt wird.An electric motor is an electrical machine that converts electrical power into mechanical power. As a rule, current-carrying conductor coils in electric motors generate magnetic fields whose mutual forces of attraction and repulsion are converted into motion. An electric motor can in principle also be operated as a generator, so that mechanical power is converted into electrical power.

Eine Kupplungsanordnung im Sinne dieser Erfindung umfasst wenigstens eine Kupplung. Eine Kupplungsanordnung kann weitere Bauteile aufweisen, wie beispielsweise ein Betätigungssystem das auch als Ausrücksystem bezeichnet sein kann oder mechanische Anbindungselemente zur Integration und Kopplung der Kupplung beispielsweise innerhalb eines Hybridmoduls.A clutch arrangement in the context of this invention comprises at least one clutch. A clutch arrangement can have further components, such as an actuation system, which can also be referred to as a release system, or mechanical connection elements for integrating and coupling the clutch, for example within a hybrid module.

Die Kupplung auch als Trennkupplung bezeichnet weist bevorzugt eine Kupplungsscheibe, eine Anpressplatte und eine Gegenplatte auf.The clutch, also referred to as a separating clutch, preferably has a clutch disc, a pressure plate and a counter-plate.

Eine Kupplung besitzt die Funktion, die einen Drehmomentfluss innerhalb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges an einer definierten Position schaltbar zu unterbrechen oder zu schließen. Beispielsweise kann mittels einer Kupplung eine antreibende Motorseite in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges schaltbar von der Getriebeseite gekuppelt bzw. entkuppelt werden und so beispielsweise einen Gangwechsel des Getriebes während der Fahrt zu ermöglichen und den antreibenden Motor hierdurch in einem bevorzugten Drehzahl-/ Drehmomentbereich betreiben zu können. Kupplungen können insbesondere auch dazu verwendet werden, innerhalb eines hybridisierten Antriebsstranges, einen Elektromotor und/oder Verbrennungsmotor in den Antriebsstrang ein- oder auszukuppeln. Derartige Kupplungen werden häufig auch als Trennkupplung bezeichnet.A clutch has the function of interrupting or closing a torque flow within a drive train of a motor vehicle at a defined position in a switchable manner. For example, by means of a clutch, a driving engine side in a drive train of a motor vehicle can be shiftably coupled or uncoupled from the transmission side and thus, for example, enable a gear change of the transmission while driving and thereby be able to operate the driving motor in a preferred speed / torque range. Clutches can in particular also be used to couple or disengage an electric motor and / or internal combustion engine in the drive train within a hybridized drive train. Such clutches are often referred to as separating clutches.

Die Kupplungsscheibe ist das zentrale Verbindungselement des Kupplungssystems. Sie bildet mit der Anpressplatte und der Gegenplatte der Kupplung ein schaltbares Reibsystem. In eingekuppeltem Zustand ist Kupplungsscheibe zwischen Anpressplatte und Gegenplatte kraftschlüssig eingepresst. Die Kupplungsscheibe kann Reibbeläge aufweisen, über die der Reibschluss herstellbar ist.The clutch disc is the central connecting element of the clutch system. Together with the pressure plate and the counter plate of the clutch, it forms a switchable friction system. When the clutch is engaged, the clutch disc is force-locked between the pressure plate and the counter plate. The clutch disc can have friction linings via which the frictional engagement can be established.

Die Anpressplatte hat innerhalb der Kupplung die Funktion, die Kupplungsscheibe gegen die Gegenplatte zu pressen und so einen schaltbaren Reibschluss zwischen der Anpressplatte, der Kupplungsscheibe und der Gegenplatte zu bewirken. Die Anpressplatte ist insbesondere mit einem Betätigungssystem wirkverbunden, mittels dessen die Anpressplatte gegen die Kupplungsscheibe oder von dieser, insbesondere axial translatorisch weg bewegt werden kann. Die Anpressplatte kann Reibbeläge aufweisen, über die der Reibschluss herstellbar ist.The function of the pressure plate within the clutch is to press the clutch disc against the counter plate and thus to bring about a switchable frictional connection between the pressure plate, the clutch disc and the counter plate. The pressure plate is in particular operatively connected to an actuation system, by means of which the pressure plate can be moved against the clutch disc or away from it, in particular axially in a translatory manner. The pressure plate can have friction linings, via which the frictional engagement can be established.

Die Gegenplatte stellt ein Gegenlager für die Anpressplatte und die Kupplungsscheibe bereit. Die Gegenplatte ist insbesondere axial fixiert. Es ist jedoch auch möglich, dass die Gegenplatte beim Einkuppeln in axialer Richtung gegen die Anpressplatte bewegt wird. Hierzu kann die Gegenplatte auch mit dem Betätigungssystem wirkverbunden sein. Die Gegenplatte kann Reibbeläge aufweisen, über die der Reibschluss herstellbar ist.The counter plate provides a counter bearing for the pressure plate and the clutch disc. The counter plate is in particular axially fixed. However, it is also possible for the counter plate to be moved in the axial direction against the pressure plate during coupling. For this purpose, the counter-plate can also be operatively connected to the actuation system. The counter plate can have friction linings via which the frictional engagement can be established.

Ein hydraulisches Betätigungssystem auch als Ausrücksystem bezeichnet - verfügt in der Regel über einen Geberzylinder, der den am Geberzylinder erzeugten Druck über eine hydraulische Druckleitung an den Nehmerzylinder überträgt. Der Nehmerzylinder überträgt mittels eines axial verlagerbaren Kolbens den hydraulischen Druck auf ein Hebelsystem, welches mit der Kupplung wirkverbunden ist, so dass ein axialer Versatz des Kolbens eine Betätigung der Kupplung bewirkt.A hydraulic actuation system, also known as a release system, usually has a master cylinder that transmits the pressure generated on the master cylinder to the slave cylinder via a hydraulic pressure line. By means of an axially displaceable piston, the slave cylinder transmits the hydraulic pressure to a lever system which is operatively connected to the clutch, so that an axial displacement of the piston causes the clutch to be actuated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Scheibenträger die Gegenplatte und/oder die Anpressplatte in radialer Richtung nach Außen überragt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei radial ausreichenden Bauraumgeometrien vorteilhaft.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the disk carrier projects beyond the counterplate and / or the pressure plate in the radial direction outward. This refinement is particularly advantageous if the installation space geometries are sufficient in the radial direction.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das am äußeren radialen Umfang des Scheibenträgers wenigstens ein radial nach innen geöffneter U-förmiger Anschlagbügel angeordnet ist, wobei das Axial-Federelement zwischen einem freien Schenkel des U-förmigen Anschlagbügels und des Scheibenträgers positioniert ist und die Kupplungsscheibe mit dem Anschlagbügel verbunden ist. Es kann hierdurch erreicht werden, dass die Ruhelage der Kupplungsscheibe exakter und toleranzunempfindlicher definiert werden kann, als über die kraftfreie Lage der Axial-Federelemente allein.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the at least one radially inwardly open U-shaped stop bracket is arranged on the outer radial periphery of the disk carrier, the axial spring element between a free leg of the U-shaped stop bracket and the Disc carrier is positioned and the clutch disc is connected to the stop bracket. This means that the rest position of the clutch disc can be defined more precisely and less sensitive to tolerances than via the force-free position of the axial spring elements alone.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Kupplungsscheibe über den ringförmigen Scheibenträger axial fixiert an einem Wälzlager abgestützt ist, welches radial unterhalb der Kupplungsscheibe angeordnet ist. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass die Kupplungsscheibe durch das Wälzlager von axialen Bewegungen und axialen Schwingungsanregungen des Verbrennungsmotors oder des Drehschwingungsdämpfers entkoppelt wird.Furthermore, according to a likewise advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the clutch disc is supported in an axially fixed manner via the annular disc carrier on a roller bearing which is arranged radially below the clutch disc. The advantageous effect of this embodiment is based on the fact that the clutch disc is decoupled from axial movements and axial vibration excitations of the internal combustion engine or the torsional vibration damper by the roller bearing.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der ringförmige Scheibenträger einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der äußere Durchmesser der Gegenplatte und/oder der Anpressplatte . Diese Ausgestaltung der Kupplungsanordnung bietet insbesondere bei radialen Bauraumbeschränkungen eine mögliche Alternative.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the annular disk carrier has an outer diameter which is smaller than the outer diameter of the counter plate and / or the pressure plate. This configuration of the clutch arrangement offers a possible alternative, particularly in the case of radial installation space restrictions.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass eine Sekundärseite eines Drehschwingungsdämpfers in radialer Richtung auf dem Wälzlager der Kupplungsscheibe abgestützt und zentriert ist. Hierdurch lässt sich zum einen eine hohe Integration und Bauraumoptimierung für eine Kupplungsanordnung, insbesondere für ein Hybridmodul, realisieren.Furthermore, the invention can also be further developed in such a way that a secondary side of a torsional vibration damper is supported and centered in the radial direction on the roller bearing of the clutch disc. In this way, on the one hand, a high level of integration and space optimization can be achieved for a clutch arrangement, in particular for a hybrid module.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass zwischen der Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers und dem Wälzlager eine drehmomentübertragende, radial abstützende und axial verschiebbare formschlüssige Verbindungsstelle vorgesehen ist.In a likewise preferred embodiment variant of the invention it can also be provided that a torque-transmitting, radially supporting and axially displaceable form-fitting connection point is provided between the secondary side of the torsional vibration damper and the roller bearing.

Hierdurch kann erreicht werden, dass über die formschlüssige Verbindungsstelle ein axiales Aufstecken bzw. Aufschieben insbesondere der Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers ermöglicht und eine entsprechende Montageschnittstelle bereitgestellt wird. Ferner kann durch die formschlüssige Verbindungsstelle ein Axialtoleranzausgleich zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und der Kupplung realisiert werden.In this way, it can be achieved that the positive connection point enables axial plugging or pushing on, in particular of the secondary side of the torsional vibration damper, and a corresponding assembly interface is provided. Furthermore, an axial tolerance compensation between the torsional vibration damper and the coupling can be realized through the form-fitting connection point.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Kupplung auf einem mitdrehenden Betätigungssystem abgestützt ist. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass mitdrehende Betätigungssysteme beispielsweise aus konventionellen Antriebssträngen bereits bekannt sind, so dass eine Hybridisierung derartiger vorhandener konventioneller Antriebskonzepte durch die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung vereinfacht werden, da ein bereits vorhandenes Betätigungssystem um Wesentlichen unverändert übernommen werden kann.It can also be advantageous to further develop the invention in such a way that the clutch is supported on a co-rotating actuation system. The advantage that can be realized in this way is that co-rotating actuation systems are already known, for example from conventional drive trains, so that a hybridization of such existing conventional ones Drive concepts can be simplified by the clutch arrangement according to the invention, since an already existing actuation system can be adopted essentially unchanged.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das von der Kupplung übertragene Drehmoment über das mitdrehende Betätigungssystem in den Elektromotor und/oder ein Getriebe eingeleitet.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it can be provided that the torque transmitted by the clutch is introduced into the electric motor and / or a transmission via the co-rotating actuation system.

Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Axial-Federelement als Blattfeder ausgebildet ist, welche für den gegebenen Anwendungsfall besonders vorteilhafte Federcharakteristiken zeigen.Finally, the invention can also be implemented in an advantageous manner in such a way that the axial spring element is designed as a leaf spring which has particularly advantageous spring characteristics for the given application.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention is explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive concept.

Es zeigen:

  • 1 eine erste Ausführungsform der Kupplungsanordnung im geöffneten Betriebszustand in einer schematischen Querschnittsansicht,
  • 2 eine erste Ausführungsform der Kupplungsanordnung im eingekuppelten Betriebszustand in einer schematischen Querschnittsansicht,
  • 3 eine zweite Ausführungsform der Kupplungsanordnung im geöffneten Betriebszustand in einer schematischen Querschnittsansicht,
  • 4 eine zweite Ausführungsform der Kupplungsanordnung im eingekuppelten Betriebszustand in einer schematischen Querschnittsansicht, und
  • 5 eine schematische Blockschaltdarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung.
Show it:
  • 1 a first embodiment of the clutch arrangement in the open operating state in a schematic cross-sectional view,
  • 2 a first embodiment of the coupling arrangement in the coupled operating state in a schematic cross-sectional view,
  • 3 a second embodiment of the clutch arrangement in the open operating state in a schematic cross-sectional view,
  • 4th a second embodiment of the coupling arrangement in the coupled operating state in a schematic cross-sectional view, and
  • 5 a schematic block diagram of a motor vehicle with a clutch arrangement according to the invention.

Die 1-2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Kupplungsanordnung 1, insbesondere zur Kupplung eines Elektromotors 2 und/oder eines Verbrennungsmotors 3 mit dem Antriebsstrang 4 eines Kraftfahrzeugs 5, wie es beispielhaft in der 5 gezeigt ist.the 1-2 show a first embodiment of a clutch assembly 1 , especially for coupling an electric motor 2 and / or an internal combustion engine 3 with the drive train 4th of a motor vehicle 5 as exemplified in the 5 is shown.

Die Kupplungsanordnung umfasst eine Kupplung 6 mit wenigstens einer ringförmigen Kupplungsscheibe 7, welche radial und axial in einem Ringraum zwischen einer Anpressplatte 8 und einer der Anpressplatte 9 axial gegenüberliegenden Gegenplatte 10 angeordnet ist. Durch einen relativen axialen Versatz der aktuierten Anpressplatte 9 gegen die Gegenplatte 10 wird ein Reibschluss zwischen der von Kupplungsscheibe 7 und diesen Bauteilen hergestellt und so ein Drehmoment zwischen der Kupplungsscheibe 7 und der Anpressplatte 9 sowie Gegenplatte 10 übertragbar.The clutch assembly includes a clutch 6th with at least one annular clutch disc 7th , which radially and axially in an annular space between a pressure plate 8th and one of the pressure plate 9 axially opposite counter plate 10 is arranged. By a relative axial offset of the actuated pressure plate 9 against the counter plate 10 there is a frictional connection between the clutch disc 7th and manufactured these components and so a torque between the clutch disc 7th and the pressure plate 9 as well as counter plate 10 transferable.

Die Kupplungsscheibe 7 ist an einem in Axialrichtung ortsfesten ringförmigen Scheibenträger 11 unter Zwischenschaltung eines Axial-Federelements 12 so angeordnet, dass bei geöffneter Kupplung 6 das Axial-Federelement 12 die Kupplungsscheibe 7 in eine definierte Position zwischen der Anpressplatte 9 und der Gegenplatte 10 federkraftbeaufschlagt versetzt.The clutch disc 7th is on an annular disk carrier that is stationary in the axial direction 11 with the interposition of an axial spring element 12th arranged so that when the clutch is open 6th the axial spring element 12th the clutch disc 7th in a defined position between the pressure plate 9 and the counter plate 10 offset by spring force.

Die notwendige axiale Verlagerung der Kupplungsscheibe 7 zum Lüften der Kupplung 6 wird somit durch das Axial-Federelement 12 ermöglicht, welches in der gezeigten Ausführungsform als Blattfeder oder von einer Mehrzahl von Blattfedern ausgebildet ist. Das Axial-Federelement 12 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 zwischen dem Scheibenträger 11 und den Kupplungsbelägen bzw. den Belagfederungssegmenten angeordnet und besteht aus mehreren auf dem Umfang angeordneten Blattfedern. Wenn die Anpressplatte 8 beim Öffnen der Kupplung 6 von der Gegenplatte10 weg bewegt wird, können sich die Axial-Federelemente 8 des Scheibenmechanismus entspannen und sorgen dafür, dass auch die Kupplungsscheibe 7 mit ihren Reibflächen ein Stück von der Gegenplatte 10 weg schwingt und dann eine definierte Ruhelage einnimmt. Der Weg, den die Kupplungsscheibe 7 von der Anpressplatte 9 wegschwingt, ist kleiner als der Abhub (Weg der Anpressplatte zum Öffne der Kupplung) der Anpressplatte 9. Dadurch wird nicht nur der Reibkontakt zwischen der Gegenplatte 10 und der Kupplungsscheibe 7 gelüftet, sondern auch der Reibkontakt zwischen der Kupplungsscheibe 7 und der Anpressplatte 8.The necessary axial displacement of the clutch disc 7th to release the clutch 6th is thus through the axial spring element 12th allows, which is formed in the embodiment shown as a leaf spring or a plurality of leaf springs. The axial spring element 12th is in the embodiment shown 1 between the target carrier 11 and the clutch linings or the lining suspension segments and consists of several leaf springs arranged on the circumference. When the pressure plate 8th when opening the clutch 6th is moved away from the counter plate 10, the axial spring elements 8th of the disc mechanism relax and ensure that the clutch disc 7th with their friction surfaces a piece of the counter plate 10 swings away and then assumes a defined rest position. The way the clutch disc 7th from the pressure plate 9 swings away is smaller than the lift (travel of the pressure plate to open the clutch) of the pressure plate 9 . This not only creates the frictional contact between the counterplate 10 and the clutch disc 7th released, but also the frictional contact between the clutch disc 7th and the pressure plate 8th .

Aus der 1 ist ferner ersichtlich, dass in der gezeigten Ausführungsform, der Scheibenträger 11 die Gegenplatte 10 und die Anpressplatte 9 in radialer Richtung nach Außen überragt.From the 1 it can also be seen that in the embodiment shown, the disk carrier 11 the counter plate 10 and the pressure plate 9 protrudes outward in the radial direction.

Um die Ruhelage der Kupplungsscheibe 7 besonders exakt festlegen zu können, schwingt die Kupplungsscheibe 7 bei diesem Ausführungsbeispiel der 1 nicht einfach nur bis in die kraftfreie Lage der Axial-Federelemente 12 zurück, sondern der Scheibenmechanismus ist mit mehreren auf dem Umfang verteilten Anschlagsbügeln 13 versehen, die eine mechanische Begrenzung für den Rückschwingweg darstellen. Das Axial-Federelement 12 ist zwischen einem freien Schenkel eines U-förmigen Anschlagbügels 13 und des Scheibenträgers 11 positioniert und die Kupplungsscheibe 7 ist an einer äußeren Mantelfläche des U-förmigen Anschlagbügels 13 fixiert.To the rest position of the clutch disc 7th To be able to set it particularly precisely, the clutch disc oscillates 7th in this embodiment of the 1 not just down to the force-free position of the axial spring elements 12th back, but the disc mechanism is with several stop brackets distributed around the circumference 13th provided, which represent a mechanical limit for the swing-back path. The axial spring element 12th is between a free leg of a U-shaped stop bracket 13th and the disc carrier 11 positioned and the clutch disc 7th is on an outer surface of the U-shaped stop bracket 13th fixed.

Damit die Kupplungsscheibe 7 bei geöffneter Kupplung 6 möglichst wenig Kontakt mit den benachbarten Reibflächen von der Gegenplatte 10 und der Anpressplatte 8 hat und somit Schleppmoment vermieden wird, ist die Kupplungsscheibe 7 über ein separates Wälzlager 14 abgestützt. Durch dieses Wälzlager 14 wird der Scheibenträger 11 drehbar aber axial fixiert an der Gegenplatte 10 der Kupplung 6 abgestützt. Die sichere exakte axiale Positionierung des Scheibenträgers 11 zur Gegenplatte 10 ermöglicht es, auf die sonst übliche axial verschiebliche Steckverzahnung zwischen der Kupplungsscheibe 7 und ihrem jeweiligen Nachbarbauteil mit dem sie zum Zwecke der Drehmomentübertragung verbunden ist (meist die Antriebs- oder Abtriebswelle) zu verzichten.So that the clutch disc 7th with the clutch open 6th as little contact as possible with the adjacent friction surfaces from the counterplate 10 and the pressure plate 8th and thus drag torque is avoided, is the clutch disc 7th via a separate roller bearing 14th supported. Through this roller bearing 14th becomes the target carrier 11 rotatable but axially fixed on the counter plate 10 the clutch 6th supported. The safe, exact axial positioning of the disc carrier 11 to the counter plate 10 makes it possible to use the otherwise common axially displaceable spline between the clutch disc 7th and its respective neighboring component with which it is connected for the purpose of torque transmission (usually the drive or output shaft).

Indem die Axial-Federelemente 12 die Kupplungsscheibe 7 bei offener Kupplung 6 nur gegen die Anschlagsbügel 13 drücken müssen und somit die Ruhelage durch die Geometrie der Anschläge bestimmt ist, kann die Ruhelage der Kupplungsscheibe 7 exakter und toleranzunempfindlicher definiert werden, als über die kraftfreie Lage der Axial-Federelemente 12.By the axial spring elements 12th the clutch disc 7th with the clutch open 6th only against the stop bracket 13th have to press and thus the rest position is determined by the geometry of the stops, the rest position of the clutch disc can 7th can be defined more precisely and less sensitive to tolerances than via the force-free position of the axial spring elements 12th .

Die Kupplungsscheibe 7 der in 1 gezeigten Kupplungsanordnung 1 hat bei geöffneter Kupplung 6 nicht nur allein dadurch keinen Kontakt mit den benachbarten Reibflächen der Gegenplatte 10 und der Anpressplatte 9, weil die Kupplungsscheibe 7 von dem elastischen Mechanismus der Axial-Federelemente 12 in eine definierte Ruhelage geschoben wird und sich nicht selbständig durch den Kontakt mit den benachbarten Reibflächen in einer Steckverzahnung axial verschieben muss, sondern auch darum, weil die Kupplungsscheibe 7 durch das Wälzlager 14 von axialen Bewegungen und axialen Schwingungsanregungen des Verbrennungsmotors 2 oder des Drehschwingungsdämpfers 16 entkoppelt ist. Die Sekundärseite 15 des Drehschwingungsdämpfers 16 wird in radialer Richtung auf dem Wälzlager 14 abgestützt und zentriert.The clutch disc 7th the in 1 clutch assembly shown 1 has when the clutch is open 6th not only because of this no contact with the adjacent friction surfaces of the counterplate 10 and the pressure plate 9 because the clutch disc 7th of the elastic mechanism of the axial spring elements 12th is pushed into a defined rest position and does not have to move axially by itself through contact with the adjacent friction surfaces in a spline, but also because the clutch disc 7th through the roller bearing 14th of axial movements and axial vibration excitations of the internal combustion engine 2 or the torsional vibration damper 16 is decoupled. The secondary side 15th of the torsional vibration damper 16 is in the radial direction on the roller bearing 14th supported and centered.

Was der 1 und 2 auch entnommen werden kann ist, dass zwischen der Sekundärseite 15 des Drehschwingungsdämpfers 16 und dem Wälzlager 14 eine drehmomentübertragende, radial abstützende und axial verschiebbare formschlüssige Verbindungsstelle 17 in Form einer Steckverzahnung vorgesehen ist. Diese formschlüssige Verbindungsstelle 17 ist axial steckbar ausgeführt und dient auch als Montageschnittstelle und Axialtoleranzausgleich zwischen dem Drehschwingungsdämpfer 16 und der Kupplung 6.What the 1 and 2 what can also be seen is that between the secondary side 15th of the torsional vibration damper 16 and the roller bearing 14th a torque-transmitting, radially supporting and axially displaceable form-fitting connection point 17th is provided in the form of a spline. This form-fitting connection point 17th is designed to be axially pluggable and also serves as an assembly interface and axial tolerance compensation between the torsional vibration damper 16 and the clutch 6th .

In den 1-2 ist links der Verbrennungsmotor 3 und dessen nicht näher bezeichneter Kurbelwellenflansch angedeutet. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors 3 wird zunächst auf einen Drehschwingungsdämpfer 16, im gezeigten Ausführungsbeispiel als Zwei-Massen-Schwungrad (ZMS) ausgeführt, übertragen. Über die Sekundärseite 15 des Drehschwingungsdämpfers 16, der über eine als Steckverzahnung ausgebildete Verbindungsstelle 17 mit der Kupplungsscheibe 7 der Kupplung 6 verbunden ist, wird das Drehmoment auf die Kupplung 6 übertragen und von dort bei geschlossener Kupplung 6 zum Elektromotor 2 weitergeleitet.In the 1-2 is the combustion engine on the left 3 and its unspecified crankshaft flange indicated. The torque of the internal combustion engine 3 is first on a torsional vibration damper 16 , executed in the illustrated embodiment as a two-mass flywheel (DMF), transferred. Via the secondary side 15th of the torsional vibration damper 16 , the one designed as a spline connection point 17th with the clutch disc 7th the clutch 6th connected, the torque is applied to the clutch 6th transferred and from there with the clutch closed 6th to the electric motor 2 forwarded.

Auch ist in der Figur gezeigt, dass die Kupplung 6 auf einem mitdrehenden Betätigungssystem 18 abgestützt ist.It is also shown in the figure that the clutch 6th on a rotating actuation system 18th is supported.

Ersichtlich ist aus der Figur ferner, dass das von der Kupplung 6 übertragene Drehmoment über das mitdrehende Betätigungssystem 18 in den Elektromotor 2 und/oder ein Getriebe 19 eingeleitet.It can also be seen from the figure that the clutch 6th transmitted torque via the co-rotating actuation system 18th in the electric motor 2 and / or a transmission 19th initiated.

Die Kupplung 6 stützt sich auf ihrem Betätigungssystem 18 ab, das fest mit der Zwischenwelle 20 verbunden ist. Die Zwischenwelle 20 ist ihrerseits drehfest mit dem Rotorträger 21 verbunden. In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel der 1 ist der Rotorträger 21 einteilig mit der Zwischenwelle 20 ausgeführt. Die Zwischenwelle 20 ist durch die Schrägkugellager 22 in O-Anordnung zusammen mit dem Rotor des Elektromotors 2 auf der gehäusefesten Zwischenwand 23 abgestützt.The coupling 6th relies on their operating system 18th off that firmly with the intermediate shaft 20th connected is. The intermediate shaft 20th is in turn locked in rotation with the rotor arm 21 tied together. In the illustrated embodiment of the 1 is the rotor arm 21 one piece with the intermediate shaft 20th executed. The intermediate shaft 20th is through the angular contact ball bearings 22nd in O-arrangement together with the rotor of the electric motor 2 on the partition wall fixed to the housing 23 supported.

Somit werden auch die Kupplung 6 und ihr Betätigungssystem 18, die beide fest mit der Zwischenwelle 20 verbunden sind, von dem Schrägkugellagern 22 drehbar gelagert, axial und radial abgestützt und zentriert. Das Drehmoment des Elektromotors 2 wird, unabhängig davon ob es ausschließlich vom Elektromotor 2 oder von dem mit ihm durch die geschlossene Kupplung 6 verbundenen Verbrennungsmotor 3 erzeugt wurde, durch ein nicht dargestelltes Hauptdrehmomentübertragungselement auf das Getriebe 19 übertragen. Das Hauptdrehmomentübertragungselement ist mit seiner Antriebsseite mit dem Rotor des Elektromotors 2 verbunden und mit seiner Abtriebseite mit einem das Drehmoment des Antriebsmoduls aufnehmenden Aggregat z.B. dem Getriebe 19.Thus also the clutch 6th and its operating system 18th both fixed to the intermediate shaft 20th connected by the angular contact ball bearings 22nd rotatably mounted, axially and radially supported and centered. The torque of the electric motor 2 regardless of whether it is exclusively from the electric motor 2 or from the one with him through the closed clutch 6th connected internal combustion engine 3 was generated by a main torque transmission element, not shown, to the transmission 19th transfer. The main torque transmission element is with its drive side with the rotor of the electric motor 2 connected and with its output side to a unit that absorbs the torque of the drive module, for example the gearbox 19th .

In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist das Hauptdrehmomentübertragungselement durch zwei Scheibennaben einer nicht dargestellten Doppelkupplung angedeutet. Daher sind passend zu einer Doppelkupplung auch zwei nicht näher bezeichnete Getriebeeingangswellen abgebildet.In the embodiment of 1 the main torque transmission element is indicated by two disc hubs of a double clutch, not shown. For this reason, two transmission input shafts, which are not designated in more detail, are also shown to match a double clutch.

Das Drehmoment kann über den hier beschriebenen Pfad immer auch in beide Richtungen übertragen werden. So kann beispielsweise auch der Elektromotor 2 Drehmoment auf den Verbrennungsmotor übertragen (beispielsweise zum Starten des Verbrennungsmotors) und es ist auch möglich Drehmoment vom Getriebe zu einem oder zu beiden Antriebsmotoren zu übertragen (beispielsweise zum rekuperieren oder um das Motorschleppmoment als Motorbremsfunktion zu nutzen).The torque can always be transmitted in both directions via the path described here. For example, the electric motor can 2 Transferring torque to the internal combustion engine (for example to start the internal combustion engine) and it is also possible to transfer torque from the gearbox to one or both drive motors (for example to the recuperation or to use the engine drag torque as an engine braking function).

Das hydraulische Betätigungssystem 18 ist an dem vom Getriebe 19 wegweisenden Ende der Zwischenwelle 20 befestigt. Dazu ist ein hülsenartiges Bauteil 24 des Betätigungssystems 18 auf die Zwischenwelle 20 aufgesteckt, und durch eine formschlüssige Verbindungskontur in Form einer Steckverzahnung drehfest mit der Zwischenwelle 20 verbunden. Zusätzlich ist das hülsenförmige Bauteil 24 axial auf der Zwischenwelle 20 fixiert. Dazu besitzt die als Hohlwelle ausgeführte Zwischenwelle 20 an ihrem von Getriebe 19 wegweisenden Ende am Innendurchmesser einen Gewindeabschnitt auf, in den eine Schraube 25 eingeschraubt wird, deren Kopf am axialen dem Getriebe 19 abgewandten Ende der Zwischenwelle 20 radial nach außen ragt und sich axial an dem hülsenförmigen Bauteil 24 des Betätigungssystems 18 abstützt.The hydraulic actuation system 18th is on that of the gearbox 19th groundbreaking end of the intermediate shaft 20th attached. There is also a sleeve-like component 24 of the actuation system 18th on the intermediate shaft 20th plugged on, and rotatably fixed to the intermediate shaft by a form-fitting connection contour in the form of a spline 20th tied together. In addition, the sleeve-shaped component is 24 axially on the intermediate shaft 20th fixed. The intermediate shaft, which is designed as a hollow shaft, has for this purpose 20th at her of transmission 19th The pioneering end on the inner diameter has a threaded section into which a screw 25th is screwed in, the head of which is on the axial gearbox 19th remote end of the intermediate shaft 20th protrudes radially outward and axially on the sleeve-shaped component 24 of the actuation system 18th supports.

Durch diese Schraube 25 wird das hülsenförmige Bauteil 24 axial gegen einen nicht näher bezeichneten Rücksprung der Zwischenwelle 20 gedrückt und so axial auf der Zwischenwelle 20 fixiert. Das Betätigungssystem 18 wird nicht nur genutzt, um die Kupplung 6 zu öffnen und zu schließen, sondern auch als Befestigungselement, an dem alle axial feststehenden Bauteile der Kupplung 6 direkt oder indirekt befestigt werden. Die Gegenplatte 10 der Kupplung 6 ist direkt mit dem hülsenförmigen Bauteil 24 des Betätigungselementes 18 verbunden und stützt die anderen Kupplungsbauteile, die Kupplungsscheibe 7 und die Sekundärseite 15 des Drehschwingungsdämpfers 16 ab.Through this screw 25th becomes the sleeve-shaped component 24 axially against an unspecified recess of the intermediate shaft 20th pressed and so axially on the intermediate shaft 20th fixed. The actuation system 18th is not only used to the clutch 6th to open and close, but also as a fastening element on which all axially fixed components of the coupling 6th be attached directly or indirectly. The counter plate 10 the clutch 6th is directly with the sleeve-shaped component 24 of the actuating element 18th connected and supports the other clutch components, the clutch disc 7th and the secondary side 15th of the torsional vibration damper 16 away.

Bei geschlossener Kupplung 6 wird die Kupplungsscheibe 7 von der Anpressplatte 8 gegen die Gegenplatte10 gedrückt. Dieser Betriebszustand ist in der 2 gezeigt. Die zum Einklemmen der Kupplungsscheibe 7 benötigte Kraft, stammt vom Kolben 26 des Betätigungssystems 18, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 einteilig in einen Drucktopf 27 übergeht und mit der Anpressplatte 8 verbunden ist. Die axialbewegliche Anpressplatte 8 ist über Axial-Federelemente 12, z.B. in Form von Blattfedern, mit der axial feststehenden Gegenplatte 10 verbunden. Dies kann beispielsweise durch ein zusätzliches Bauteil, wie ein Blattfederträger, und Nietverbindungen erfolgen.When the clutch is closed 6th becomes the clutch disc 7th from the pressure plate 8th pressed against the counter plate 10. This operating state is in the 2 shown. The one to pinch the clutch disc 7th required force comes from the piston 26th of the actuation system 18th , which in the illustrated embodiment of the 1 in one piece in a pressure pot 27 passes over and with the pressure plate 8th connected is. The axially movable pressure plate 8th is about axial spring elements 12th , for example in the form of leaf springs, with the axially fixed counter plate 10 tied together. This can be done, for example, by an additional component, such as a leaf spring carrier, and riveted connections.

Die 3-4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Kupplungsanordnung 1, wobei die 3 die Kupplungsanordnung 1 in ihrem eingekuppelten Betriebszustand und die 4 die Kupplungsanordnung in ihrem gelüfteten Betriebszustand zeigt. Wenn axial ausreichender Bauraum zur Verfügung steht, kann der Scheibenträger 11 im Vergleich mit der Ausführung der 1 und 2 - radial stark verkleinert ausgebildet werden, wie es u.a. in der 3 gezeigt ist. Die Kupplungsscheibe 7 ragt hier von radial Innen zwischen die Gegenplatte 10 und die Anpressplatte 8 hinein. Die Kupplungsscheibe 7 ist dabei über den ringförmigen Scheibenträger 11 axial fixiert an einem Wälzlager 14 abgestützt ist, welches radial unterhalb der Kupplungsscheibe 7 angeordnet ist. Der ringförmige Scheibenträger 11 weist einen äußeren Durchmesser auf, der kleiner ist als der äußere Durchmesser der Gegenplatte 10 und der Anpressplatte 9. Der Scheibenträger umgreift hier also anders als in der Ausführungsform der 1-2 nicht die Gegenplatte 10, sondern ist innerhalb des von der Anpressplatte 8 und Kupplungsscheibe 8 gebildeten Ringraums radial unterhalb der Anpressplatte 8 angeordnet.the 3-4 show a further embodiment of the coupling arrangement 1 , where the 3 the clutch assembly 1 in their engaged operating state and the 4th shows the clutch assembly in its released operating state. If there is sufficient axial installation space available, the disk carrier 11 compared with the execution of the 1 and 2 - Are formed radially greatly reduced, as it is in the 3 is shown. The clutch disc 7th protrudes here from the radial inside between the counter-plate 10 and the pressure plate 8th into it. The clutch disc 7th is about the ring-shaped disc carrier 11 axially fixed on a roller bearing 14th is supported, which is radially below the clutch disc 7th is arranged. The ring-shaped disc carrier 11 has an outer diameter which is smaller than the outer diameter of the counter-plate 10 and the pressure plate 9 . The disk carrier engages around here differently than in the embodiment of FIG 1-2 not the counter plate 10 but is within that of the pressure plate 8th and clutch disc 8th formed annular space radially below the pressure plate 8th arranged.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der elastische Mechanismus der Axial-Federelemente 12 mit einem Endanschlag ausgestattet. Bei geöffneter Kupplung 6 ziehen die Axial-Federelemente 12 die Kupplungsscheibe 7 von der Gegenplatte 10 weg, bis die Belagfederungssegmente an der Anschlagskontur 28 des Scheibenträgers 11 anliegen. Diese Stellung entspricht der Ruheposition der Kupplungsscheibe 7, bei der die Kupplungsscheibe 7 bei geöffneter Kupplung 6 sowohl zur Gegenplatte 10 als auch zur Anpressplatte 8 axial beanstandet (gelüftet) ist. Wird die Kupplung 6 geschlossen, drückt die Anpressplatte 8 die Kupplungsscheibe 7 gegen die Gegenplatte 10 und die Belagfederungssegmente heben von der Anschlagskontur 28 des Scheibenträgers 11 ab.In this embodiment, too, the elastic mechanism is the axial spring element 12th equipped with an end stop. With the clutch open 6th pull the axial spring elements 12th the clutch disc 7th from the counter plate 10 away until the pad suspension segments on the stop contour 28 of the disc carrier 11 issue. This position corresponds to the rest position of the clutch disc 7th where the clutch disc 7th with the clutch open 6th both to the counter plate 10 as well as the pressure plate 8th is axially objectionable (ventilated). Will the clutch 6th closed, presses the pressure plate 8th the clutch disc 7th against the counter plate 10 and the lining suspension segments lift from the stop contour 28 of the disc carrier 11 away.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist die Gegenplatte 10 nicht radial innerhalb der Reibfläche nach innen verlängert und direkt mit dem hülsenförmigen Bauteil 24 des Betätigungssystems 18 verbunden. Die Gegenplatte 10 ist radial außerhalb der Reibfläche mit einem Kupplungsdeckel 29 verbunden, der um die Kupplungsscheibe 7 und Anpressplatte 8 herumgreift und hinter der Anpressplatte 8 radial bis zum hülsenförmigen Bauteil 24 nach innen gezogen ist. Der Kupplungsdeckel 29 sorgt nicht nur für die Abstützung der Gegenplatte 10 auf dem Betätigungssystem 18, sondern er trägt auch alle andern Kupplungsbauteile. Der Kupplungsdeckel 29 und der Drucktopf 27 sind so beweglich ineinander geschachtelt, dass der Kupplungsdeckel 29 axialfest mit dem hülsenförmigen Bauteil 24 des Betätigungssystems 18 verbunden werden kann und der Drucktopf 27 axialbeweglich mit Kolben 26 und Anpressplatte 8 verbunden ist.In the embodiment of 3 and 4th is the counter plate 10 not extended radially inwards within the friction surface and directly with the sleeve-shaped component 24 of the actuation system 18th tied together. The counter plate 10 is radially outside the friction surface with a clutch cover 29 connected to the clutch disc 7th and pressure plate 8th reaching around and behind the pressure plate 8th radially up to the sleeve-shaped component 24 is drawn inwards. The clutch cover 29 not only provides support for the counter plate 10 on the actuation system 18th , but it also carries all the other clutch components. The clutch cover 29 and the pressure pot 27 are nested in one another so movably that the clutch cover 29 axially fixed with the sleeve-shaped component 24 of the actuation system 18th can be connected and the pressure pot 27 axially movable with piston 26th and pressure plate 8th connected is.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist dies realisiert, indem axial hinter der Anpressplatte 8 axial verlaufende Fortsätze des Drucktopfes 27 durch den Kupplungsdeckel 29 hindurchragen, um mit der Anpressplatte 8 in Wirkverbindung zu stehen und radial weiter innen axial verlaufende Fortsätze des Kupplungsdeckels 29 durch Öffnungen im Drucktopf 27 hindurchragen, um am hülsenförmigen Bauteil 24 des Betätigungssystems 18 befestigt werden zu können.In the embodiment of 3 and 4th this is realized by putting axially behind the pressure plate 8th axially extending extensions of the pressure pot 27 through the clutch cover 29 protrude to the pressure plate 8th to be in operative connection and radially further inward axially extending extensions of the clutch cover 29 through openings in the pressure pot 27 protrude to the sleeve-shaped component 24 of the actuation system 18th to be attached.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist ein Massering 30 an der Sekundärseite 15 des Drehschwingungsdämpfers 16 angebracht, der sich axial zwischen dem Bogenfederkanal des Drehschwingungsdämpfers 16 und der Trennwand 23 nach außen erstreckt und der die Massenträgheit der Baueinheit zwischen den Bogenfedern des Drehschwingungsdämpfers 16 und der Kupplungsscheibe 7 erhöht.In the embodiment of 3 and 4th is a mass ring 30th on the secondary side 15th of the torsional vibration damper 16 attached axially between the arc spring duct of the torsional vibration damper 16 and the partition 23 extends outward and the inertia of the assembly between the arc springs of the torsional vibration damper 16 and the clutch disc 7th elevated.

Die Richtungsangaben axial, radial, tangential und Umfangsrichtung beziehen sich auf die Rotationsachse, um die sich die Motoren und die Kupplung drehen.The directions of axial, radial, tangential and circumferential direction refer to the axis of rotation around which the motors and the coupling rotate.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The above description is therefore not to be regarded as restrictive, but rather as explanatory. The following claims are to be understood in such a way that a named feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of further features. If the patent claims and the above description define “first” and “second” features, this designation serves to distinguish between two similar features without defining an order of precedence.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KupplungsanordnungClutch assembly
22
ElektromotorsElectric motor
33
VerbrennungsmotorsInternal combustion engine
44th
AntriebsstrangPowertrain
55
KraftfahrzeugsMotor vehicle
66th
Kupplungcoupling
77th
KupplungsscheibeClutch disc
88th
AnpressplattePressure plate
99
AnpressplattePressure plate
1010
GegenplatteCounter plate
1111
ScheibenträgerDisc carrier
1212th
Axial-FederelementsAxial spring element
1313th
AnschlagbügelStop bracket
1414th
Wälzlagerroller bearing
1515th
SekundärseiteSecondary side
1616
DrehschwingungsdämpfersTorsional vibration damper
1717th
VerbindungsstelleLiaison
1818th
BetätigungssystemActuation system
1919th
Getriebetransmission
2020th
ZwischenwelleIntermediate shaft
2121
RotorträgerRotor arm
2222nd
SchrägkugellagerAngular contact ball bearings
2323
ZwischenwandPartition
2424
hülsenförmiges Bauteilsleeve-shaped component
2525th
Schraubescrew
2626th
KolbenPistons
2727
DrucktopfPressure pot
2828
AnschlagskonturStop contour
2929
KupplungsdeckelClutch cover
3030th
MasseringMass ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 0773127 A1 [0003]EP 0773127 A1 [0003]
  • DE 10018926 A1 [0003]DE 10018926 A1 [0003]
  • US 2007/0175726 A1 [0003]US 2007/0175726 A1 [0003]

Claims (10)

Kupplungsanordnung (1), insbesondere zur Kupplung eines Elektromotors (2) und/oder eines Verbrennungsmotors (3) mit dem Antriebsstrang (4) eines Kraftfahrzeugs (5), insbesondere mittels eines Hybridmoduls, umfassend eine Kupplung (6) mit wenigstens einer Kupplungsscheibe (7), welche radial und axial zwischen einer Anpressplatte (8) und einer der Anpressplatte (9) axial gegenüberliegenden Gegenplatte (10) angeordnet ist, so dass durch einen relativen axialen Versatz von Kupplungsscheibe (7) und/oder Anpressplatte (9) und/oder Gegenplatte (10) ein Reibschluss zwischen diesen Bauteilen herstellbar und so ein Drehmoment zwischen der Kupplungsscheibe (7) und der Anpressplatte (9) sowie Gegenplatte (10) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (7) an einem in Axialrichtung ortsfesten ringförmigen Scheibenträger (11) unter Zwischenschaltung eines Axial-Federelements (12) so angeordnet ist, dass bei geöffneter Kupplung (6) das Axial-Federelement (12) die Kupplungsscheibe (7) in eine definierte Position zwischen der Anpressplatte (9) und der Gegenplatte (10) federkraftbeaufschlagt versetzt.Clutch arrangement (1), in particular for coupling an electric motor (2) and / or an internal combustion engine (3) to the drive train (4) of a motor vehicle (5), in particular by means of a hybrid module, comprising a clutch (6) with at least one clutch disc (7) ), which is arranged radially and axially between a pressure plate (8) and a counter-plate (10) axially opposite the pressure plate (9), so that a relative axial offset of the clutch disc (7) and / or pressure plate (9) and / or Counterplate (10) a frictional connection can be established between these components and a torque can thus be transmitted between the clutch disk (7) and the pressure plate (9) and counterplate (10), characterized in that the clutch disk (7) is attached to an annular disk carrier that is stationary in the axial direction (11) with the interposition of an axial spring element (12) is arranged so that when the clutch (6) is open, the axial spring element (12) the clutch switch eibe (7) is moved into a defined position between the pressure plate (9) and the counter plate (10) under spring force. Kupplungsanordnung (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenträger (11) die Gegenplatte (10) und/oder die Anpressplatte (9) in radialer Richtung nach Außen überragt.Coupling arrangement (1), according to Claim 1 , characterized in that the disk carrier (11) projects beyond the counter plate (10) and / or the pressure plate (9) in the radial direction outward. Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das am äußeren radialen Umfang des Scheibenträgers (11) wenigstens ein radial nach innen geöffneter U-förmiger Anschlagbügel (13) angeordnet ist, wobei das Axial-Federelement (12) zwischen einem freien Schenkel des U-förmigen Anschlagbügels (13) und des Scheibenträgers (11) positioniert ist und die Kupplungsscheibe (7) mit dem Anschlagbügel (13) verbunden ist.Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radially inwardly open U-shaped stop bracket (13) is arranged on the outer radial periphery of the disc carrier (11), the axial spring element (12) between a free leg of the U-shaped stop bracket (13) and the disc carrier (11) is positioned and the clutch disc (7) is connected to the stop bracket (13). Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (7) über den ringförmigen Scheibenträger (11) axial fixiert an einem Wälzlager (14) abgestützt ist, welches radial unterhalb der Kupplungsscheibe (7) angeordnet ist,Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch disc (7) is supported axially fixed via the annular disc carrier (11) on a roller bearing (14) which is arranged radially below the clutch disc (7), Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Scheibenträger (11) einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der äußere Durchmesser der Gegenplatte (10) und/oder der Anpressplatte (9).Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular disc carrier (11) has an outer diameter which is smaller than the outer diameter of the counter plate (10) and / or the pressure plate (9). Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sekundärseite (15) eines Drehschwingungsdämpfers (16) in radialer Richtung auf dem Wälzlager (14) der Kupplungsscheibe (7) abgestützt und zentriert ist.Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a secondary side (15) of a torsional vibration damper (16) is supported and centered in the radial direction on the roller bearing (14) of the clutch disc (7). Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sekundärseite (15) des Drehschwingungsdämpfers (16) und dem Wälzlager (14) eine drehmomentübertragende, radial abstützende und axial verschiebbare formschlüssige Verbindungsstelle (17) vorgesehen ist.Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a torque-transmitting, radially supporting and axially displaceable positive connection point (17) is provided between the secondary side (15) of the torsional vibration damper (16) and the roller bearing (14). Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (6) auf einem mitdrehenden Betätigungssystem (18) abgestützt ist.Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch (6) is supported on a co-rotating actuation system (18). Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Kupplung (6) übertragene Drehmoment über das mitdrehende Betätigungssystem (18) in den Elektromotor (2) und/oder ein Getriebe (19) eingeleitet.Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the torque transmitted by the clutch (6) is introduced into the electric motor (2) and / or a transmission (19) via the co-rotating actuation system (18). Kupplungsanordnung (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Axial-Federelement (12) als Blattfeder ausgebildet ist.Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the axial spring element (12) is designed as a leaf spring.
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