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
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.
-
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
Die Kupplungsanordnung umfasst eine Kupplung
Die Kupplungsscheibe
Die notwendige axiale Verlagerung der Kupplungsscheibe
Aus der
Um die Ruhelage der Kupplungsscheibe
Damit die Kupplungsscheibe
Indem die Axial-Federelemente
Die Kupplungsscheibe
Was der
In den
Auch ist in der Figur gezeigt, dass die Kupplung
Ersichtlich ist aus der Figur ferner, dass das von der Kupplung
Die Kupplung
Somit werden auch die Kupplung
In dem Ausführungsbeispiel der
Das Drehmoment kann über den hier beschriebenen Pfad immer auch in beide Richtungen übertragen werden. So kann beispielsweise auch der Elektromotor
Das hydraulische Betätigungssystem
Durch diese Schraube
Bei geschlossener Kupplung
Die
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der elastische Mechanismus der Axial-Federelemente
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Bei dem Ausführungsbeispiel der
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)
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---|---|---|---|
DE102020113618.8A DE102020113618A1 (en) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | Clutch assembly |
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ID=78408497
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-
2020
- 2020-05-20 DE DE102020113618.8A patent/DE102020113618A1/en active Pending
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