DE202015007761U1 - Coupling arrangement with sensor and securing means - Google Patents

Coupling arrangement with sensor and securing means Download PDF

Info

Publication number
DE202015007761U1
DE202015007761U1 DE202015007761.7U DE202015007761U DE202015007761U1 DE 202015007761 U1 DE202015007761 U1 DE 202015007761U1 DE 202015007761 U DE202015007761 U DE 202015007761U DE 202015007761 U1 DE202015007761 U1 DE 202015007761U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coupling part
coupling
piston
arrangement according
coupling arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202015007761.7U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
Priority to DE202015007761.7U priority Critical patent/DE202015007761U1/en
Publication of DE202015007761U1 publication Critical patent/DE202015007761U1/en
Expired - Lifetime legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/24Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using positive clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/14Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/118Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with interengaging jaws or gear teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • F16H48/34Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators
    • F16H2048/346Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators using a linear motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears

Abstract

Kupplungsanordnung, umfassend ein um eine Drehachse (X) drehend antreibbares Antriebssteil (6), ein relativ zum ersten Antriebsteil (6) drehbares Abtriebsteil (7), eine im Leistungspfad zwischen dem Antriebsteil (6) und dem Abtriebsteil (7) angeordnete Kupplung (2) mit einem ersten Kupplungsteil (18), das mit dem Antriebsteil (6) drehfest und axial beweglich verbunden ist, und einem zweiten Kupplungsteil (19), das mit dem Abtriebsteil (7) fest verbunden ist, einen steuerbaren Aktuator (3) mit einem axial beweglichen Kolben (28) zum axialen Beaufschlagen des ersten Kupplungsteils (18) relativ zum zweiten Kupplungsteil (19) in eine Schließstellung, Rückstellmittel (26), die das erste Kupplungsteil (18) relativ zum zweiten Kupplungsteil (19) in eine Offenstellung beaufschlagen, und einen Sensor (42) zum Erfassen eines die axiale Position des Kolbens (28) repräsentierenden Signals, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherungsmittel (39) vorgesehen sind, die eine relative axiale Bewegung des Kolbens (28) vom ersten Kupplungsteil (18) weg verhindern.Coupling arrangement comprising a drive part (6) which can be driven in rotation about a rotation axis (X), a driven part (7) rotatable relative to the first drive part (6), a clutch (2) arranged in the power path between the drive part (6) and the driven part (7) ) with a first coupling part (18) which is rotatably connected to the drive part (6) and axially movable, and a second coupling part (19) which is fixedly connected to the output part (7), a controllable actuator (3) with a axially movable piston (28) for axial loading of the first coupling part (18) relative to the second coupling part (19) in a closed position, return means (26), which act on the first coupling part (18) relative to the second coupling part (19) in an open position, and a sensor (42) for detecting a signal representing the axial position of the piston (28), characterized in that securing means (39) are provided which allow relative axial movement of the piston Prevent the piston (28) away from the first coupling part (18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung, umfassend ein um eine Drehachse drehend antreibbares Antriebssteil, ein relativ zum ersten Antriebsteil drehbares Abtriebsteil, eine im Leistungspfad zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil angeordnete Kupplung mit einem ersten Kupplungsteil, das mit dem Antriebsteil drehfest und axial beweglich verbunden ist, und einem zweiten Kupplungsteil, das mit dem Abtriebsteil fest verbunden ist, einen steuerbaren Aktuator mit einem axial beweglichen Kolben zum axialen Beaufschlagen des ersten Kupplungsteils relativ zum zweiten Kupplungsteil in eine Schließstellung, Rückstellmittel, die das erste Kupplungsteil relativ zum zweiten Kupplungsteil in eine Offenstellung beaufschlagen, und einen Sensor zum Erfassen eines die axiale Position des Kolbens repräsentierenden Signals.The present invention relates to a clutch assembly, comprising a rotatable about a rotational axis drivable drive part, a rotatable relative to the first drive part output part, arranged in the power path between the drive part and the driven part coupling with a first coupling part, which is rotatably connected to the drive member and axially movable , and a second coupling part which is fixedly connected to the driven part, a controllable actuator with an axially movable piston for axially urging the first coupling part relative to the second coupling part in a closed position, return means which act on the first coupling part relative to the second coupling part in an open position , and a sensor for detecting a signal representing the axial position of the piston.

Aus der DE 10 2013 111 891 A1 ist eine Antriebsanordnung mit einer Kupplung bekannt, die einen Sensor zum Erfassen von Schaltstellungen der Kupplung aufweist. Hierzu ist radial außen an einem ersten Kupplungsteil ein Geberelement in Form einer Ringscheibe befestigt, das sich bei Betätigung der Kupplung zusammen mit dem ersten Kupplungsteil bewegt. Zwischen einem Gehäuse der Kupplung und der Ringscheibe sitzt eine Rückstellfeder mit Vorspannung ein und beaufschlagt die Ringscheibe gegen eine Druckscheibe des ersten Kupplungsteils in eine Offenstellung. Radial außerhalb des Aktuators ist der Sensor in Form eines Hallsensors angeordnet, der den Abstand zur Ringscheibe berührungslos erfasst.From the DE 10 2013 111 891 A1 a drive arrangement with a clutch is known, which has a sensor for detecting switching positions of the clutch. For this purpose, a donor element in the form of an annular disc is fixed radially on the outside of a first coupling part, which moves on actuation of the coupling together with the first coupling part. Between a housing of the clutch and the annular disc sits a return spring with a bias and acts on the washer against a thrust washer of the first coupling part in an open position. Radially outside the actuator, the sensor is arranged in the form of a Hall sensor, which detects the distance to the annular disc without contact.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung, insbesondere zum Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, vorzuschlagen, die kompakt und robust ist sowie eine zuverlässige Erkennung des Schaltzustands der Kupplung ermöglicht.The present invention has for its object to provide a clutch assembly, in particular for use in the drive train of a motor vehicle, which is compact and robust and allows reliable detection of the switching state of the clutch.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Kupplungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Sicherungsmittel vorgesehen sind, die eine relative axiale Bewegung des Kolbens vom ersten Kupplungsteil weg verhindern.This object is achieved in a coupling arrangement of the type mentioned above in that securing means are provided which prevent relative axial movement of the piston away from the first coupling part.

Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, den Schaltzustand der Kupplung über die axiale Position des Kolbens zu bestimmen. Hierzu schlägt die Erfindung vor, den Kolben gegenüber dem ersten Kupplungsteil zu sichern, um anhand der erfassten axialen Position des Kolbens zuverlässig einen Rückschluss auf den Schaltzustand der Kupplung schließen zu können.The invention is therefore based on the idea to determine the switching state of the coupling via the axial position of the piston. For this purpose, the invention proposes to secure the piston relative to the first coupling part in order to be able to reliably conclude a conclusion on the switching state of the coupling on the basis of the detected axial position of the piston.

Konkret wird durch die Sicherungsmittel eine relative axiale Bewegung des Kolbens weg vom ersten Kupplungsteil verhindert. Mit anderen Worten ist der Kolben in Bezug auf eine Bewegung vom ersten Kupplungsteil weg in Richtung des Aktuators an das erste Kupplungsteil gekoppelt. Im Betrieb der Kupplungsanordnung kann der Kolben je nach Ansteuerung des Aktuators axial hin und her bewegt werden. Wenn der Kolben in Richtung des zweiten Kupplungsteils bewegt wird, wird das erste Kupplungsteil relativ zum zweiten Kupplungsteil in die Schließstellung beaufschlagt. In der Schließstellung ist die Kupplung geschlossen, das heißt das erste Kupplungsteil ist zur Drehmomentübertragung mit dem zweiten Kupplungsteil verbunden. Wenn der Kolben in die entgegengesetzte Richtung weg vom zweiten Kupplungsteil bewegt wird, wird das erste Kupplungsteil relativ zum zweiten Kupplungsteil in die Offenstellung beaufschlagt. In der Offenstellung ist die Kupplung geöffnet, das heißt das erste Kupplungsteil ist vom zweiten Kupplungsteil getrennt, wodurch die Drehmomentübertragung unterbrochen ist, respektive der freie Drehmomentausgleich möglich ist. Dabei gewährleisten die Sicherungsmittel, dass der Kolben nur gemeinsam mit dem ersten Kupplungsteil vom zweiten Kupplungsteil weg bewegt werden kann. Auf diese Weise kann der Schaltzustand der Kupplung anhand der axialen Position des Kolbens sicher bestimmt werden. Zudem ist die Kupplungsanordnung kompakt und robust, da auf zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise ein Geberelement in Form einer Ringscheibe, verzichtet werden kann.Specifically, the securing means prevents relative axial movement of the piston away from the first coupling part. In other words, the piston is coupled with respect to a movement away from the first coupling part in the direction of the actuator to the first coupling part. During operation of the clutch arrangement, the piston can be moved axially back and forth depending on the activation of the actuator. When the piston is moved in the direction of the second coupling part, the first coupling part is acted upon relative to the second coupling part in the closed position. In the closed position, the clutch is closed, that is, the first coupling part is connected for torque transmission to the second coupling part. When the piston is moved in the opposite direction away from the second coupling part, the first coupling part is acted upon in the open position relative to the second coupling part. In the open position, the clutch is opened, that is, the first coupling part is separated from the second coupling part, whereby the torque transmission is interrupted, respectively, the free torque compensation is possible. The securing means ensure that the piston can only be moved away from the second coupling part together with the first coupling part. In this way, the switching state of the clutch based on the axial position of the piston can be determined safely. In addition, the clutch assembly is compact and robust, because it can be dispensed with additional components, such as a donor element in the form of an annular disk.

Die Kupplung ist vorzugsweise als formschlüssige Kupplung gestaltet, insbesondere in Form einer Zahnkupplung oder einer Klauenkupplung. Es versteht sich, dass auch andere Kupplungsformen denkbar sind, die eine Drehmomentübertragung herstellen beziehungsweise unterbrechen können, beispielsweise eine kraftschlüssige Kupplung wie eine Reiblamellenkupplung. Zum Beispiel kann die Kupplungsanordnung als zuschaltbare Kupplung oder Hang-on Kupplung gestaltet sein, um ein Drehmoment bei Bedarf von einer Längsantriebswelle des Kraftfahrzeuges auf die Seitenwellen einer Hinterradachse zu übertragen. Ebenso kann die Kupplungsanordnung beispielsweise einen der Hinterachse zugeordneten Elektroantrieb mit den Seitenwellen verbinden, um im Zusammenhang mit einer elektrischen Antriebsachse für Hybridsysteme eingesetzt zu werden. Weiterhin die Kupplungsanordnung ein elektronisch geregeltes zuschaltbares Sperrdifferential sein, das von einem elektronischen Steuergerät betätigt wird. Grundsätzlich gilt, dass bei geschlossener Kupplung das erste und das zweite Kupplungsteil drehfest mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sind. Dagegen ist bei offener Kupplung der freie Drehmomentausgleich möglich.The coupling is preferably designed as a positive coupling, in particular in the form of a toothed coupling or a dog clutch. It is understood that other forms of coupling are conceivable that can produce or interrupt a torque transmission, for example, a non-positive coupling such as a Reiblamellenkupplung. For example, the clutch assembly may be configured as a shiftable clutch or a hang-on clutch to transfer torque as needed from a longitudinal drive shaft of the motor vehicle to the side shafts of a rear wheel axle. Likewise, the clutch assembly, for example, connect an electric drive associated with the rear axle with the side shafts to be used in conjunction with an electric drive axle for hybrid systems. Furthermore, the clutch assembly be an electronically controlled switchable limited slip differential, which is actuated by an electronic control unit. In principle, when the clutch is engaged, the first and the second clutch part are non-rotatably connected to the clutch housing. In contrast, the free torque compensation is possible with an open clutch.

Das erste Kupplungsteil kann gemäß der technischen Lehre der DE 10 2013 111 891 A1 einen außerhalb eines Gehäuses angeordneten Ringabschnitt aufweisen, an dem in Umfangsrichtung verteilte Nockenelemente angeformt sind. Diese erstrecken sich axial durch Gehäuseöffnungen ins Innere des Gehäuses, sodass das erste Kupplungsteil gemeinsam mit dem drehend angetriebenen Gehäuse rotiert. In diesem Zusammenhang wird ausdrücklich auf die technische Lehre der DE 10 2013 111 891 A1 Bezug genommen. Ebenso kann das erste Kupplungsteil innerhalb des Gehäuses angeordnet sein, wie es beispielsweise in der DE 10 2009 056 088 A1 beschrieben ist, auf deren technische Lehre in diesem Zusammenhang ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen wird. Demnach kann das mit dem Antriebsteil drehfest und axial bewegliche erste Kupplungsteil an einer zum zweiten Kupplungsteil weisenden Stirnseite zur Drehmomentübertragung mit dem zweiten Kupplungsteil Formschlussmittel in Form eines Zahnringes aufweisen. An einer von dem Zahnring abgewandten Stirnseite des ersten Kupplungsteils sind in Umfangsrichtung verteilt axial vorstehende Nockenelemente angeformt, die sich durch Gehäuseöffnungen des Gehäuses nach außen erstrecken. In beiden vorgenannten Ausführungsformen wirkt der Aktuator mittels des axial beweglichen Kolbens mit dem ersten Kupplungsteil zusammen, sodass bei betätigtem Aktuator das erste Kupplungsteil durch den Kolben relativ zum zweiten Kupplungsteil in die Schließstellung beaufschlagt ist.The first coupling part can according to the technical teaching of DE 10 2013 111 891 A1 arranged outside a housing Have ring portion, on which circumferentially distributed cam elements are formed. These extend axially through housing openings into the interior of the housing, so that the first coupling part rotates together with the rotationally driven housing. In this context, the technical teaching of the DE 10 2013 111 891 A1 Referenced. Likewise, the first coupling part may be arranged within the housing, as for example in the DE 10 2009 056 088 A1 is described in their technical teaching in this context also expressly incorporated. Accordingly, the rotationally fixed with the drive member and axially movable first coupling part on a second coupling part facing end face for torque transmission with the second coupling part have positive locking means in the form of a toothed ring. On a side remote from the toothed ring end face of the first coupling part are distributed circumferentially axially projecting cam elements formed, which extend through housing openings of the housing to the outside. In both aforementioned embodiments, the actuator cooperates with the first coupling part by means of the axially movable piston, so that when the actuator is actuated the first coupling part is acted upon by the piston relative to the second coupling part in the closed position.

Zweckmäßigerweise sind die Sicherungsmittel derart angeordnet, dass das erste Kupplungsteil die Sicherungsmittel axial überlappt. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform bereitgestellt. Insbesondere erstreckt sich der Kolben in das erste Kupplungsteil hinein. Vorzugsweise wirken die Sicherungsmittel mittelbar oder unmittelbar mit dem Kolben und mittelbar oder unmittelbar mit dem ersten Kupplungsteil zusammen, um eine axiale Abstützung des Kolbens am ersten Kupplungsteil in Richtung des Aktuators, respektive weg vom zweiten Kupplungsteil zu gewährleisten.Conveniently, the securing means are arranged such that the first coupling part axially overlaps the securing means. This provides a particularly compact design. In particular, the piston extends into the first coupling part. Preferably, the securing means interact directly or indirectly with the piston and directly or indirectly with the first coupling part to ensure an axial support of the piston on the first coupling part in the direction of the actuator, respectively away from the second coupling part.

Insbesondere können die Sicherungsmittel am Kolben angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Kolben zum einen gemäß seiner Grundbestimmung zum Beaufschlagen des ersten Kupplungsteils relativ zum zweiten Kupplungsteil in die Schließstellung verwendet werden und zum anderen als Halter für die Sicherungsmittel dienen. Dadurch wird eine kompakte und einfach herzustellende Kupplungsanordnung bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich können die Sicherungsmittel beispielsweise am ersten Kupplungsteil angeordnet sein.In particular, the securing means may be arranged on the piston. In this way, the piston can be used according to its basic definition for applying the first coupling part relative to the second coupling part in the closed position and serve as a holder for the securing means on the one hand. As a result, a compact and easy to produce clutch assembly is provided. Alternatively or additionally, the securing means may be arranged, for example, on the first coupling part.

Weiterhin können die Sicherungsmittel einen Sicherungsring umfassen. Dieser kann beispielsweise in eine am Kolben ausgebildete Umfangsnut eingreifen. Über den Sicherungsring kann sich der Kolben axial am ersten Kupplungsteil abstützen, um eine relative Bewegung des Kolbens vom ersten Kupplungsteil weg zu verhindern. Durch die Ausgestaltung der Sicherungsmittel als Sicherungsring wird eine robuste und gut herzustellende Sicherung bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich zum Sicherungsring können die Sicherungsmittel zum Beispiel einen den Kolben durchgreifenden Sicherungsstift, eine auf einen Endabschnitt des Kolbens aufgeschraubte Mutter oder einen am ersten Kupplungsteil oder an der Druckscheibe angeordneten Sicherungsstift aufweisen, der sich beispielsweise an einer Schulter des Kolbens abstützt, ohne hierauf eingeschränkt zu sein.Furthermore, the securing means may comprise a securing ring. This can, for example, engage in a circumferential groove formed on the piston. About the locking ring, the piston can be axially supported on the first coupling part to prevent relative movement of the piston away from the first coupling part. The design of the securing means as a retaining ring provides a robust and easy-to-manufacture fuse. Alternatively or in addition to the securing ring, the securing means may comprise, for example, a securing pin passing through the piston, a nut screwed onto an end portion of the piston, or a securing pin arranged on the first coupling part or on the pressure disk, for example supported on a shoulder of the piston without being limited thereto to be.

Des Weiteren kann an dem ersten Kupplungsteil eine Druckscheibe mit einer zentralen Öffnung vorgesehen sein, durch die sich ein Endabschnitt des Kolbens in das erste Kupplungsteil hinein erstreckt. Insbesondere kann der Kolben eine der Druckscheibe zugewandte ringförmige Axialschulter aufweisen, wobei die Druckscheibe axial zwischen den Sicherungsmitteln und der Axialschulter angeordnet ist. Somit kann der Kolben im Längsschnitt eine gestufte Grundform aufweisen, sodass dieser mit seiner Axialschulter gegen die Druckscheibe drücken kann, um das erste Kupplungsteil relativ zum zweiten Kupplungsteil in die Schließstellung zu beaufschlagen. Insbesondere ausgehend von der Axialschulter erstreckt sich der, gegenüber herkömmlichen Kolben verlängerte, Endabschnitt des Kolbens in das erste Kupplungsteil hinein. Der Endabschnitt ist insbesondere ringförmig ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind an dem innerhalb des ersten Kupplungsteils liegenden Endabschnitt des Kolbens die Sicherungsmittel angeordnet, sodass die Druckscheibe axial zwischen den Sicherungsmitteln und der Axialschulter angeordnet ist. Auf diese Weise können sich die Sicherungsmittel an einer vom Aktuator abgewandten, respektive dem zweiten Kupplungsteil zugewandten Stirnseite der Druckscheibe axial abstützen, um eine relative Bewegung des Kolbens vom Kupplungsteile weg zu verhindern.Furthermore, a pressure disk with a central opening can be provided on the first coupling part, through which an end portion of the piston extends into the first coupling part. In particular, the piston can have an annular axial shoulder facing the pressure disk, the pressure disk being arranged axially between the securing means and the axial shoulder. Thus, the piston may have a stepped basic shape in longitudinal section, so that it can press with its axial shoulder against the pressure plate in order to act on the first coupling part relative to the second coupling part in the closed position. In particular, starting from the axial shoulder, the end portion of the piston, which is elongated in comparison to conventional pistons, extends into the first coupling part. The end portion is in particular annular. The securing means are expediently arranged on the end section of the piston located inside the first coupling part, so that the pressure plate is arranged axially between the securing means and the axial shoulder. In this way, the securing means can be axially supported on a facing away from the actuator, respectively, the second coupling part facing end side of the pressure plate to prevent relative movement of the piston away from the coupling parts.

In bevorzugter Weise ist zumindest in der Schließstellung bei betätigtem Aktuator zwischen den Sicherungsmitteln und der Druckscheibe ein axialer Spalt gebildet. Auf diese Weise wird zumindest bei ordnungsgemäßem Öffnen der Kupplung ein Reibkontakt zwischen der rotierenden Druckscheibe und dem drehfest gehaltenen Kolben verhindert. Zweckmäßigerweise ist der axiale Spalt derart zu dimensionieren, dass dieser kleiner ist als ein axialer Abstand zwischen dem ersten Kupplungsteils und dem zweiten Kupplungsteil in deren Offenstellung. Lediglich für den Fall, dass die Sicherungsmittel die relative Axialbewegung des Kolbens vom ersten Kupplungsteil weg verhindern müssen, wird der axiale Spalt überbrückt, sodass sich dann die Sicherungsmittel axial an der Druckscheibe abstützen. Üblicherweise wird die ordnungsgemäß Kupplung öffnen, sobald der Kolben das erste Kupplungsteil nicht mehr gegen die Rückstellkraft der Rückstellmittel in die Schließstellung beaufschlagt. Mit anderen Worten werden sich bei ordnungsgemäßer Funktion der Kupplung das erste Kupplungsteil und der Kolben stets gemeinsam zurück in die Offenstellung bewegen, ohne dass es hierfür der Unterstützung durch die Sicherungsmittel bedürfen würde. Lediglich für den Fall, dass die Kupplung nicht ordnungsgemäß funktioniert, weil beispielsweise die Rückstellmittel defekt sind oder das axial bewegliche erste Kupplungsteil klemmt, verhindern die Sicherungsmittel ein Zurückbewegen des Kolbens weg vom ersten Kupplungsteil. Somit stellen die Sicherungsmittel nur eine Sicherung dar, die lediglich dann zum Tragen kommt, wenn das erste Kupplungsteil nicht öffnet, obwohl der Kolben dieses nicht mehr in die Schließstellung beaufschlagt. Allerdings kann es im Sinne der Erfindung während des regulären Betriebs der Kupplung auch vorkommen, dass sich der Kolben gegenüber dem ersten Kupplungsteil geringfügig axial bewegt, das heißt das zwischen dem Kolben und dem ersten Kupplungsteil ein Spiel gegeben ist, und zwar maximal im Rahmen der Breite des axialen Spaltes.Preferably, an axial gap is formed at least in the closed position when the actuator is actuated between the securing means and the thrust washer. In this way, a frictional contact between the rotating pressure plate and the rotatably held piston is prevented at least when properly opening the clutch. Conveniently, the axial gap is to be dimensioned such that it is smaller than an axial distance between the first coupling part and the second coupling part in its open position. Only in the event that the securing means must prevent the relative axial movement of the piston away from the first coupling part, the axial gap is bridged, so that then the securing means are supported axially on the thrust washer. Usually, the properly clutch will open as soon as the piston, the first coupling part is no longer against the restoring force of the return means in the closed position is applied. In other words, with proper functioning of the clutch, the first clutch part and the piston will always move together back into the open position, without it would require the assistance of the securing means. Only in the event that the clutch is not functioning properly because, for example, the return means are defective or the axially movable first coupling part jammed, prevent the securing means a backward movement of the piston away from the first coupling part. Thus, the securing means are only a fuse that only comes into play when the first coupling part does not open, although the piston is no longer applied to the closed position. However, according to the invention, during normal operation of the clutch, it may also occur that the piston moves slightly axially with respect to the first coupling part, that is to say that there is play between the piston and the first coupling part, and this maximum within the width of the axial gap.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser der Druckscheibe kleiner als der Außendurchmesser des Aktuators ist. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform bereitgestellt. Dadurch, dass der Sensor ein die axiale Position des Kolbens repräsentierendes Signal erfasst und nicht, wie beispielsweise im Fall eines Hall-Sensors, den Abstand zu einer Ringscheibe misst, hat sich in vorteilhafter Weise gezeigt, dass die Druckscheibe kleiner ausgebildet werden kann.According to one aspect of the present invention, it is provided that the outer diameter of the thrust washer is smaller than the outer diameter of the actuator. This provides a particularly compact design. Because the sensor detects a signal representing the axial position of the piston and does not measure the distance to an annular disk, as in the case of a Hall sensor, for example, it has been shown that the pressure disk can be made smaller.

Weiterhin kann der Sensor an einer dem ersten Kupplungsteil zugewandten Stirnseite des Aktuators angeordnet sein. Mit anderen Worten ist der Sensor nicht radial außerhalb des Aktuators, sondern in einem sich radial mit dem Aktuator überdeckenden Bereich am Aktuator angeordnet.Furthermore, the sensor may be arranged on an end face of the actuator facing the first coupling part. In other words, the sensor is not arranged radially outside of the actuator, but in a radially overlapping with the actuator area on the actuator.

Des Weiteren kann der Aktuator einen Elektromagneten mit einem ringförmigen Magnetgehäuse aufweisen, in dem der Kolben axial beweglich geführt ist, wobei der Kolben bei bestromtem Elektromagneten das erste Kupplungsteil in die Schließstellung beaufschlagt. Bei dieser Ausgestaltung des Aktuators, die auch als Solenoid bezeichnet werden kann, ist der Kolben in dem Magnetgehäuse parallel zur Drehachse, respektive axial beweglich geführt. Dabei greift der insbesondere freischwingende Kolben mit einem vom ersten Kupplungsteil entfernt liegenden Längsbereich in eine vom Magnetgehäuse umschlossene Spule des Elektromagneten ein. Wenn der Elektromagnet mit einer Schaltspannung bestromt ist, wird der Kolben in die Schließstellung beaufschlagt, wobei der Kolben ausgerückt wird und das erste Kupplungsteil in die Schließstellung drückt. Um dann die geschlossene Kupplung weiterhin in der Schließstellung zu halten, kann der Elektromagnet mit einer im Vergleich zur Schaltspannung niedrigeren Haltespannung bestromt werden, die den Kolben gegen die Rückstellkraft der Rückstellmittel in Richtung der Schließstellung beaufschlagt. Sobald der Aktuator nicht mehr bestromt, respektive spannungslos ist, öffnet die Kupplung aufgrund der Rückstellkraft der Rückstellmittel, wobei der Kolben durch das erste Kupplungsteil zurück in das ringförmige Magnetgehäuse eingerückt wird. Hierbei gewährleisten die Sicherungsmittel, dass der durch den spannungslosen Elektromagneten nunmehr freibewegliche Kolben nur dann in das Magnetgehäuse einrückt, wenn die Kupplung tatsächlich öffnet beziehungsweise in der Offenstellung ist. Beispielsweise können während einer Autofahrt Querkräfte in Richtung des Elektromagneten wirken, die den im spannungslosen Zustand des Elektromagneten freibeweglichen Kolben in das Magnetgehäuse ziehen würden, obwohl die Kupplung klemmt und nicht öffnet. Dann verhindern die Sicherungsmittel eine relative axiale Bewegung des Kolbens weg vom ersten Kupplungsteil. Dadurch wird eine robuste Kupplungsanordnung bereitgestellt, die zuverlässig den Schaltzustand der Kupplung erkennt.Furthermore, the actuator may have an electromagnet with an annular magnet housing, in which the piston is guided in an axially movable manner, wherein the piston acts on the first coupling part in the closed position when the electromagnet is energized. In this embodiment of the actuator, which may also be referred to as a solenoid, the piston is guided in the magnet housing parallel to the axis of rotation, respectively axially movable. In this case, the particular freely oscillating piston engages with a longitudinal region remote from the first coupling part into a coil of the electromagnet enclosed by the magnet housing. When the electromagnet is energized with a switching voltage, the piston is acted upon in the closed position, wherein the piston is disengaged and presses the first coupling part in the closed position. In order then to continue to hold the closed clutch in the closed position, the electromagnet can be energized with a lower compared to the switching voltage holding voltage which acts on the piston against the restoring force of the return means in the direction of the closed position. As soon as the actuator is no longer energized or de-energized, the clutch opens due to the restoring force of the return means, wherein the piston is engaged by the first coupling part back into the annular magnet housing. In this case, the securing means ensure that the piston, which is now freely movable due to the de-energized electromagnet, only engages into the magnet housing when the coupling is actually opened or in the open position. For example, transverse forces acting in the direction of the electromagnet during a car drive, which would pull the floating in the de-energized state of the electromagnet piston in the magnet housing, although the clutch jams and does not open. Then, the securing means prevent relative axial movement of the piston away from the first coupling part. As a result, a robust clutch arrangement is provided which reliably detects the switching state of the clutch.

Vorzugsweise umfasst der Kolben ein Ankerelement, das insbesondere aus einem ferromagnetischen Material besteht. Weiterhin kann der Kolben eine mit dem Ankerelement fest verbundene Hülse aufweisen, die insbesondere aus einem paramagnetischen Material besteht. Ein elektromagnetischer Aktuator bietet Vorteile hinsichtlich des Bauraums. Es versteht sich jedoch, dass statt eines Elektromagneten auch ein elektromotorischer, hydraulischer oder pneumatischer Aktuator eingesetzt werden kann.Preferably, the piston comprises an anchor element, which consists in particular of a ferromagnetic material. Furthermore, the piston may have a sleeve firmly connected to the anchor element, which consists in particular of a paramagnetic material. An electromagnetic actuator offers advantages in terms of installation space. It is understood, however, that instead of an electromagnet and an electric motor, hydraulic or pneumatic actuator can be used.

Insbesondere kann der Sensor zur Messung der Induktivität ausgebildet sein. Dadurch wird eine zuverlässige und verschleißfreie Messmethode zur Erfassung der axialen Position des in der Spule axial beweglichen Kolbens bereitgestellt. Beispielsweise weist der Sensor eine eigene Sensorspule auf. Aufgrund der axialen Bewegung des Kolbens kann sich die Induktivität der Sensorspule ändern. Dieser Effekt kann durch ferromagnetische Ankerelement, das durch die Bewegung innerhalb der Spule des Elektromagneten aufmagnetisiert sein kann, vorteilhafterweise verstärkt sein. Ebenso kann auch die Induktivitätsänderung der Spule des Elektromagneten gemessen werden. Wenn der Kolben im Magnetgehäuse eingerückt ist, respektive die Eintauchtiefe des ferromagnetischen Ankerelements des Kolbens maximal ist, ist die gemessene Induktivität maximal. Dagegen ist die gemessene Induktivität minimal, wenn der Kolben ausgerückt ist, respektive die Eintauchtiefe des Ankerelements minimal ist, und das erste Kupplungsteil in der Schließstellung ist.In particular, the sensor may be designed for measuring the inductance. This provides a reliable and wear-free measuring method for detecting the axial position of the piston axially movable in the spool. For example, the sensor has its own sensor coil. Due to the axial movement of the piston, the inductance of the sensor coil may change. This effect can be advantageously reinforced by ferromagnetic anchoring element, which may be magnetized by the movement within the coil of the electromagnet. Likewise, the inductance change of the coil of the electromagnet can be measured. When the piston is engaged in the magnet housing, or the immersion depth of the ferromagnetic armature element of the piston is maximum, the measured inductance is maximum. In contrast, the measured inductance is minimal when the piston is disengaged, respectively, the immersion depth of the anchor element is minimal, and the first coupling part is in the closed position.

Grundsätzlich kann durch die Erfassung eines die axiale Position des Kolbens repräsentierenden Signals der Schaltzustand der Kupplung genau und zuverlässig erfasst werden. Dies ermöglicht wiederum eine genaue und schnelle Ansteuerung der Kupplungsanordnung und damit eine zuverlässige und schnelle Steuerung des Antriebsmoments auf die der Kupplungsanordnung zugeordnete Antriebsachse des Kraftfahrzeuges. Zusätzlich oder alternativ zu einem die Induktivität messenden Sensor können auch andere, beispielsweise nach einem mechanischen, optischen oder magnetischen Wirkprinzip arbeitende Sensoren, eingesetzt werden, um die axiale Position des Kolbens zu bestimmen. Insbesondere ist der wenigstens eine Sensor ein berührungsloser Sensor, wobei grundsätzlich auch wenigstens ein berührender Sensor denkbar und möglich ist, um die axiale Position des Kolbens zu erfassen. Basically, by detecting a signal representing the axial position of the piston, the switching state of the clutch can be accurately and reliably detected. This in turn allows accurate and rapid control of the clutch assembly and thus a reliable and rapid control of the drive torque to the clutch assembly associated drive axle of the motor vehicle. In addition or as an alternative to a sensor measuring the inductance, it is also possible to use other sensors which operate, for example, according to a mechanical, optical or magnetic operating principle, in order to determine the axial position of the piston. In particular, the at least one sensor is a non-contact sensor, wherein basically at least one touching sensor is conceivable and possible to detect the axial position of the piston.

Vorteilhafterweise ist der Sensor mit dem Magnetgehäuse des Elektromagneten verbunden. Insbesondere ist der Sensor im Magnetgehäuse integriert. Durch diese Anordnung wird eine kompakte Anordnung bereitgestellt, die zudem kurze Kabelwege aufweist, da der Sensor räumlich direkt neben den Kabelanschlüssen der Spule des Elektromagneten angeordnet sein kann.Advantageously, the sensor is connected to the magnet housing of the electromagnet. In particular, the sensor is integrated in the magnet housing. By this arrangement, a compact arrangement is provided, which also has short cable paths, since the sensor can be arranged spatially directly adjacent to the cable terminals of the coil of the electromagnet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kolben über eine auf dem Kolben aufsitzende Gleitscheibe gegen die Druckscheibe axial abgestützt sein. Somit kann zwischen der Druckscheibe und dem Aktuator eine Gleitscheibe angeordnet sein. Dadurch wird der Verschleiß des Kolbens beim Betätigen der Kupplung minimiert. Die Gleitscheibe kann aus einem reibungsmindernden Material hergestellt sein, beispielsweise aus Bronze, insbesondere Sinterbronze, damit der Verschleiß aufgrund relativer Drehbewegung zwischen dem Kolben, insbesondere dem Ankerelement, und der Gleitscheibe reduziert ist. Beispielsweise kann die Gleitscheibe an der dem ersten Kupplungsteil zugewandten Seite topfförmig ausgebildet sein. Dadurch kann sich die Gleitscheibe in Höhe der Kupplungsverzahnung am ersten Kupplungsteil axial abstützen, um die Hebelwirkung zwischen dem radial weiter innen an der Gleitscheibe angreifenden Kolben und dem ersten Kupplungsteil zu minimieren. Weiterhin kann die Gleitscheibe auch auf der dem Aktuator zugewandten Seite topfförmig ausgebildet sein. Somit kann die Gleitscheibe entweder einseitig oder beidseitig topfförmig gestaltet sein kann. Alternativ kann die Gleitscheibe als eine Ringscheibe oder Hülse ausgebildet sein. Weiterhin kann die Gleitscheibe entweder baulich getrennt auf der dem Aktuator zugewandten Stirnseite der Druckscheibe anliegen oder in einer ringförmigen Ausnehmung in der Stirnseite der Druckscheibe sitzen.According to another aspect of the present invention, the piston may be axially supported against the thrust washer via a sliding washer seated on the piston. Thus, a sliding disk can be arranged between the pressure disk and the actuator. As a result, the wear of the piston is minimized when operating the clutch. The sliding disk may be made of a friction-reducing material, such as bronze, in particular sintered bronze, so that the wear due to relative rotational movement between the piston, in particular the anchor member, and the sliding disk is reduced. For example, the sliding disk may be cup-shaped on the side facing the first coupling part. As a result, the sliding disk can be supported axially in the amount of the coupling toothing on the first coupling part in order to minimize the lever action between the piston engaging radially further inside the sliding disk and the first coupling part. Furthermore, the sliding disk can also be formed pot-shaped on the side facing the actuator. Thus, the sliding disk can be either cupped on one side or on both sides. Alternatively, the sliding disk may be formed as an annular disc or sleeve. Furthermore, the sliding disk can either be structurally separated on the end face of the pressure disk facing the actuator or seated in an annular recess in the end face of the pressure disk.

Insbesondere kann sich ein Außendurchmesser der Gleitscheibe radial mit einer Kupplungsverzahnung des ersten Kupplungsteils überdecken. Dadurch wird die Hebelwirkung auf die Gleitscheibe, die sich durch den radial weiter innen angreifenden Kolben und der radial weiter außenliegenden Kupplungsverzahnung des ersten Kupplungsteils ergibt, minimiert. Zudem wird die axiale Abstützung der Gleitscheibe an der Druckscheibe verbessert.In particular, an outer diameter of the sliding disk can overlap radially with a coupling toothing of the first coupling part. As a result, the leverage on the sliding disk, which results from the radially further inside engaging piston and the radially outer coupling teeth of the first coupling part, minimized. In addition, the axial support of the sliding disk is improved on the pressure plate.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die Druckscheibe und das erste Kupplungsteil als ein Bauteil hergestellt sein. Dadurch kann eine Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil und der Druckscheibe besonders robust gestaltet werden. Das erste Kupplungsteil mit der angeformten Druckscheibe kann außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, wobei das erste Kupplungsteil mit einer von der Druckscheibe abgewandten Stirnseite durch Gehäuseöffnungen ins Innere des Gehäuses eingreift, um mit dem zweiten Kupplungsteil in der Schließstellung zusammenzuwirken.According to a first embodiment of the present invention, the thrust washer and the first coupling part can be manufactured as one component. Thereby, a connection between the first coupling part and the pressure plate can be made particularly robust. The first coupling part with the integrally formed pressure plate can be arranged outside the housing, wherein the first coupling part engages with an end face remote from the pressure plate through housing openings into the interior of the housing, in order to cooperate with the second coupling part in the closed position.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Aktuator, die Gleitscheibe, das erste Kupplungsteil mit der angeformten Druckscheibe und die Sicherungsmittel eine vormontierbare Baugruppe bilden. Auf diese Weise ist die Kupplungsanordnung in vorteilhafter Weise wartungsfreundlich und leicht zu montieren beziehungsweise zu demontieren. Somit können beispielsweise das erste Kupplungsteil mit der angeformten Druckscheibe, die sich axial an der Druckscheibe abstützende Gleitscheibe und der Aktuator mit dem sich in das erste Kupplungsteil hinein erstreckenden Kolben, an dessen innerhalb des ersten Kupplungsteils liegenden Endabschnitts die Sicherungsmittel angeordnet sind, losgelöst von den weiteren Bauteilen der Kupplungsanordnung verliersicher vormontiert und/oder montiert beziehungsweise demontiert werden. Weiterhin können auch die Rückstellmittel Bestandteil der vormontierbaren Baugruppe sein.In this case, it can be provided, in particular, that the actuator, the sliding disk, the first coupling part with the integrally formed pressure disk and the securing means form a preassembled assembly. In this way, the clutch assembly is advantageously easy to maintain and easy to assemble or disassemble. Thus, for example, the first coupling part with the integrally formed pressure disk, the axially on the pressure disk supporting sliding disk and the actuator with extending into the first coupling part extending piston, at its end located within the first coupling part, the securing means are arranged, detached from the other Components of the coupling assembly captive pre-assembled and / or assembled or disassembled. Furthermore, the return means may be part of the preassembled module.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Druckscheibe als separates Bauteil hergestellt sein, das lösbar mit dem ersten Kupplungsteil verbunden ist. Auf diese Weise kann das erste Kupplungsteil innerhalb des Gehäuses angeordnet sein, wobei eine dem zweiten Kupplungsteil zugewandte Stirnseite des ersten Kupplungsteils mit dem zweiten Kupplungsteil zusammenwirkt und an dem Aktuator zugewandten Stirnseite des ersten Kupplungsteils insbesondere Axialansätze, respektive Nocken, durch Gehäuseöffnungen nach außen durchgreifen, an denen die Druckscheibe als separates Bauteil befestigt sein kann. Die Druckscheibe kann auf einfache Weise an dem außerhalb des Gehäuses liegenden Teilabschnitt des ersten Kupplungsteils lösbar befestigt sein, insbesondere durch eine Clipverbindung. Weitere lösbare Verbindungen sind ebenfalls denkbar und möglich, wie beispielsweise eine Schraubverbindung.According to a second embodiment of the present invention, the pressure plate can be made as a separate component which is detachably connected to the first coupling part. In this way, the first coupling part can be arranged within the housing, wherein an end face of the first coupling part facing the second coupling part interacts with the second coupling part and axial projections, respectively cams, on the actuator facing end side of the first coupling part pass through housing openings to the outside where the pressure plate can be attached as a separate component. The thrust washer can be fastened in a simple manner to the portion of the first coupling part lying outside the housing, in particular by a clip connection. Other solvable Connections are also conceivable and possible, such as a screw connection.

Auch bei dieser Ausgestaltung können der Aktuator, die Gleitscheibe, die Druckscheibe und die Sicherungsmittel eine vormontierbare Baugruppe. Auf diese Weise ist die Kupplungsanordnung in vorteilhafter Weise wartungsfreundlich und leicht zu montieren beziehungsweise zu demontieren. Somit können beispielsweise die Druckscheibe, die sich axial an der Druckscheibe abstützende Gleitscheibe und der Aktuator mit dem sich durch die Gleitscheibe und die Druckscheibe erstreckenden Kolben, an dessen aus Sicht des Aktuators hinter der Druckscheibe liegenden Endbereich die Sicherungsmittel angeordnet sind, losgelöst von den weiteren Bauteilen der Kupplungsanordnung verliersicher vormontiert und/oder montiert beziehungsweise demontiert werden. Weiterhin können auch die Rückstellmittel Bestandteil der vormontierbaren Baugruppe sein.Also in this embodiment, the actuator, the sliding disk, the pressure plate and the securing means can be a preassembled module. In this way, the clutch assembly is advantageously easy to maintain and easy to assemble or disassemble. Thus, for example, the thrust washer, the axially mounted on the thrust washer sliding disk and the actuator with the extending through the sliding disk and the thrust washer piston, at its end of the actuator view behind the thrust washer the securing means are arranged, detached from the other components the clutch assembly pre-assembled and / or assembled or disassembled. Furthermore, the return means may be part of the preassembled module.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben. Hierin zeigt:Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and described below. Hereby shows:

1 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer ersten Ausführungsform im Halblängsschnitt in Offenstellung der Kupplung; 1 a coupling arrangement according to the invention in a first embodiment in the semi-longitudinal section in the open position of the clutch;

2 eine vergrößerte Teilansicht der Kupplungsanordnung aus 1; 2 an enlarged partial view of the clutch assembly 1 ;

3 die Kupplungsanordnung aus 1 in Schließstellung der Kupplung; 3 the clutch assembly 1 in the closed position of the clutch;

4 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer zweiten Ausführungsform im Halblängsschnitt in Offenstellung der Kupplung; 4 a coupling arrangement according to the invention in a second embodiment in the semi-longitudinal section in the open position of the coupling;

5 eine vergrößerte Teilansicht der Kupplungsanordnung aus 4; und 5 an enlarged partial view of the clutch assembly 4 ; and

6 die Kupplungsanordnung aus 4 in Schließstellung der Kupplung. 6 the clutch assembly 4 in the closed position of the clutch.

Die 1 bis 3, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine Kupplungsanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The 1 to 3 , which will be described together below, show a clutch assembly 1 according to a first embodiment of the present invention.

Die Kupplungsanordnung 1 umfasst eine Kupplung 2, einen Aktuator 3 zum Betätigen der Kupplung 2 und eine Sensoreinheit 4. Die Kupplung 2 kann wahlweise Drehmoment auf eine im Leistungspfad nachgeschaltete Getriebeeinheit 5 übertragen. Die Getriebeeinheit 5 ist in Form eines Differentialgetriebes gestaltet, ohne hierauf eingeschränkt zu sein. Die Kupplungsanordnung 1 und die Getriebeeinheit 5, welche gemeinsam auch als Antriebsanordnung bezeichnet werden können, dienen zum Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Konkret kann durch die Antriebsanordnung ein eingeleitetes Drehmoment auf die beiden Seitenwellen des Kraftfahrzeugs verteilt werden, wobei eine Drehmomentübertragung zwischen einer Antriebsquelle des Kraftfahrzeugs und den Seitenwellen mittels der Kupplung 2 optional bei Bedarf hergestellt oder unterbrochen werden kann. In der 1 ist die Kupplung 2 zur Drehmomentübertragung geschlossen dargestellt, das heißt in der Schließstellung. Dagegen ist die Kupplung 2 in der 3 geöffnet dargestellt, das heißt in der Offenstellung, in der kein Drehmoment übertragen wird.The coupling arrangement 1 includes a clutch 2 , an actuator 3 for actuating the clutch 2 and a sensor unit 4 , The coupling 2 Optionally, torque can be applied to a transmission unit connected downstream in the power path 5 transfer. The gear unit 5 is designed in the form of a differential gear, without being limited thereto. The coupling arrangement 1 and the gear unit 5 , which together can also be referred to as a drive arrangement, serve for use in the drive train of a motor vehicle. Specifically, by the drive arrangement an introduced torque can be distributed to the two side shafts of the motor vehicle, wherein a torque transmission between a drive source of the motor vehicle and the side shafts by means of the clutch 2 Optionally manufactured or interrupted as needed. In the 1 is the clutch 2 shown closed for torque transmission, that is in the closed position. In contrast, the clutch 2 in the 3 shown open, that is in the open position in which no torque is transmitted.

Konkret ist die Kupplung 2 im Leistungspfad zwischen einem Antriebsteil 6 und einem Abtriebsteil 7 angeordnet. Das Antriebsteil 6 ist in Form eines um eine Drehachse X drehend antreibbaren Gehäuses gestaltet, in dem die Kupplung 2 aufgenommen ist. Insofern kann das Antriebsteil 6 auch als Kupplungsgehäuse bezeichnet werden. Das Kupplungsgehäuse 6 ist mit einem Antriebsrad 8 fest verbunden, insbesondere mittels Schweißen, wobei auch andere Verbindungsarten wie Schraubverbindungen denkbar sind. Über das Antriebsrad 8 kann Drehmoment von einem hier nicht dargestellten Antriebsmotor in die Antriebsanordnung zum Antreiben der Getriebeeinheit 5 eingeleitet werden. Das Kupplungsgehäuse 6 ist mittels Lagermitteln 9 um die Drehachse X in einem nicht gezeigten ortsfesten Gehäuse drehbar gelagert.Specifically, the clutch 2 in the power path between a drive part 6 and a stripping section 7 arranged. The drive part 6 is designed in the form of a rotationally driven about a rotational axis X housing in which the clutch 2 is included. In this respect, the drive part 6 Also referred to as a clutch housing. The coupling housing 6 is with a drive wheel 8th firmly connected, in particular by welding, with other types of connections such as screw are conceivable. About the drive wheel 8th can torque from a drive motor, not shown here in the drive assembly for driving the gear unit 5 be initiated. The coupling housing 6 is by means of storage 9 rotatably mounted about the axis of rotation X in a stationary housing, not shown.

In dem Kupplungsgehäuse 6 ist die Getriebeeinheit 5 aufgenommen. Das relativ zum Kupplungsgehäuse 6 drehbare Abtriebsteil 7 ist in Form eines Differentialträgers der Getriebeeinheit 5 gestaltet. Der Differentialträger 7 weist eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche 10 auf, mittels der der Differentialträger 7 gegenüber einem entsprechenden innenzylindrischen Flächenabschnitt 11 des Kupplungsgehäuses 6 um die Drehachse X drehbar gleitgelagert ist.In the clutch housing 6 is the gear unit 5 added. The relative to the clutch housing 6 rotatable output part 7 is in the form of a differential carrier of the gear unit 5 designed. The differential carrier 7 has a substantially cylindrical outer surface 10 on, by means of the differential carrier 7 opposite a corresponding inner cylindrical surface portion 11 of the coupling housing 6 is rotatably mounted to slide about the rotation axis X.

In dem Differentialträger 7 sind zwei radial zur Drehachse X verlaufende Bohrungen 12 vorgesehen, in die ein Zapfen 13 eingesteckt und fixiert ist. Auf dem Zapfen 13 sind zwei Differentialräder 14 um eine Zapfenachse Y drehbar gelagert. Die beiden Differentialräder 14 sind mit einem ersten und einem zweiten Seitenwellenrad 15, 16 in Verzahnungseingriff, die koaxial zur Drehachse X angeordnet sind. Die beiden Seitenwellenräder 15, 16 haben jeweils eine Längsverzahnung 17, in die eine entsprechende Gegenverzahnung einer nicht dargestellten Seitenwelle zur Drehmomentübertragung eingesteckt werden kann.In the differential carrier 7 are two radial to the axis of rotation X extending holes 12 provided in which a pin 13 plugged in and fixed. On the cone 13 are two differential wheels 14 rotatably mounted about a pin axis Y. The two differential wheels 14 are with a first and a second Seitenwellenrad 15 . 16 in toothing engagement, which are arranged coaxially to the axis of rotation X. The two side shaft wheels 15 . 16 each have a spline 17 , in which a corresponding counter-toothing of a side shaft not shown for torque transmission can be inserted.

Die Kupplung 2 ist vorliegend in Form einer formschlüssigen Kupplung, insbesondere einer Zahnkupplung, gestaltet. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Formen von Kupplungen verwendet werden können, beispielsweise eine Reibungskupplung. Die formschlüssige Kupplung 2 umfasst ein erstes Kupplungsteil 18, das mit dem Kupplungsgehäuse 6 drehfest und axial beweglich verbunden ist. Weiterhin weist die Kupplung 2 ein zweites Kupplungsteil 19 auf, das mit dem Differentialträger 7 fest verbunden ist. Zur Übertragung eines Drehmoments kann das erste Kupplungsteil 18 axial in das zweite Kupplungsteil 19 eingerückt werden, sodass in einer Schließstellung der Kupplung 2 eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen 18, 19 hergestellt ist. Durch Ausrücken des ersten Kupplungsteils 18 in eine Offenstellung ist die Drehmomentübertragung wieder unterbrochen.The coupling 2 is present in the form of a positive coupling, in particular a toothed coupling designed. It goes without saying, that other forms of clutches can be used, such as a friction clutch. The positive coupling 2 comprises a first coupling part 18 that with the clutch housing 6 rotatably and axially movably connected. Furthermore, the clutch 2 a second coupling part 19 on that with the differential carrier 7 is firmly connected. For transmitting a torque, the first coupling part 18 axially in the second coupling part 19 be engaged so that in a closed position of the clutch 2 a positive connection between the two coupling parts 18 . 19 is made. By disengaging the first coupling part 18 in an open position, the torque transmission is interrupted again.

Das zweite Kupplungsteil 19 hat als Formschlussmittel einen Zahnring, der an einer Stirnseite des Differentialträgers 7 einteilig angeformt ist. Entsprechend hat das erste Kupplungsteil 18 einen gegengleichen Zahnring, der innerhalb des Kupplungsgehäuses 6 angeordnet ist. Weiter hat das erste Kupplungsteil 18 mehrere über den Umfang verteilte axiale Ansätze 20, die durch entsprechende Gehäuseöffnungen 21 des Kupplungsgehäuses 6 nach außen in Richtung des Aktuators 3 hindurchtreten.The second coupling part 19 has as a form-fitting means a toothed ring, which at one end face of the differential carrier 7 is integrally formed. Accordingly, the first coupling part 18 a gegengleichen toothed ring, within the clutch housing 6 is arranged. Next has the first coupling part 18 several axial extensions distributed over the circumference 20 through corresponding housing openings 21 of the coupling housing 6 outward in the direction of the actuator 3 pass.

Außerhalb des Kupplungsgehäuses 6 ist eine Druckscheibe 22 am ersten Kupplungsteil 18 lösbar befestigt, die lösbar auf die Ansätze 20 aufgeclipst ist. Die Druckscheibe 22 erstreckt sich im Wesentlichen radial zur Drehachse X. Radial innen weist die Druckscheibe 22 mehrere über den Umfang verteilte und sich in axialer Richtung erstreckende federnde Rastelemente 23 auf, die mit ihren Enden in eine oder mehrere entsprechende Hinterschneidungen 24 der Ansätze 20 des ersten Kupplungsteils 18 formschlüssig eingreifen. Die Druckscheibe 22 hat an ihrem radial außen liegenden Ende einen zylindrischen Mantelabschnitt 25, dessen Außendurchmesser radial innerhalb des Aktuators 3 zurückbleibt. Somit ist der Außendurchmesser der Druckscheibe 22 kleiner als der Außendurchmesser des Aktuators 3. Zwischen dem Kupplungsgehäuse 6 und dem Mantelabschnitt 25 der Druckscheibe 22 sind Rückstellmittel in Form einer Rückstellfeder 26 angeordnet. Die Rückstellfeder 26 ist vorliegend in Form einer Tellerfeder gestaltet, wobei es sich versteht, dass auch andere Formen von Federn, beispielsweise Schraubenfedern, eingesetzt werden können. Die Rückstellfeder 26 beaufschlagt das erste Kupplungsteil 18 in die Offenstellung, sodass das erste Kupplungsteil 18 in Richtung des Aktuators 3 ausrücken kann.Outside the coupling housing 6 is a pressure washer 22 on the first coupling part 18 releasably secured, releasable on the lugs 20 is clipped. The pressure disc 22 extends substantially radially to the axis of rotation X. Radially inside, the pressure plate 22 a plurality of distributed over the circumference and extending in the axial direction resilient locking elements 23 on, with their ends in one or more corresponding undercuts 24 the approaches 20 of the first coupling part 18 interlock positively. The pressure disc 22 has at its radially outer end a cylindrical shell portion 25 whose outer diameter is radially inside the actuator 3 remains. Thus, the outer diameter of the thrust washer 22 smaller than the outer diameter of the actuator 3 , Between the clutch housing 6 and the jacket section 25 the pressure disk 22 are return means in the form of a return spring 26 arranged. The return spring 26 is presently designed in the form of a plate spring, it being understood that other forms of springs, such as coil springs, can be used. The return spring 26 acts on the first coupling part 18 in the open position, so that the first coupling part 18 in the direction of the actuator 3 can move out.

Durch entsprechendes Ansteuern des Aktuators 3 kann das erste Kupplungsteil 18 relativ zum zweiten Kupplungsteil 19 wieder eingerückt werden, um ein Drehmoment vom Antriebsrad 8 auf die Getriebeeinheit 5 zu übertragen. Hierzu umfasst der Aktuator 3 einen Elektromagneten 27 sowie einen axial beweglichen Kolben 28. Dabei ist der Aktuator 3 derart ausgebildet, dass bei Bestromen einer Spule 29 des Elektromagneten 27 der Kolben 28 das erste Kupplungsteil 18 relativ zum zweiten Kupplungsteil 19 gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder 26 in die Schließstellung beaufschlagt.By appropriate activation of the actuator 3 can the first coupling part 18 relative to the second coupling part 19 be engaged again to a torque from the drive wheel 8th on the gear unit 5 transferred to. This includes the actuator 3 an electromagnet 27 and an axially movable piston 28 , Here is the actuator 3 designed such that during energizing a coil 29 of the electromagnet 27 The piston 28 the first coupling part 18 relative to the second coupling part 19 against the restoring force of the return spring 26 acted upon in the closed position.

Konkret weist der Elektromagnet 27 ein ringförmiges Magnetgehäuse 30 auf, das mittels eines Trägerelements 31 auf einem Hülsenansatz des Kupplungsgehäuses 6 angeordnet ist. Das Magnetgehäuse 30 hat an einer der Kupplung 2 zugewandten Stirnseite eine zentrale Öffnung 32, durch die der innerhalb des Magnetgehäuses 30 axial bewegbar geführte Kolben 28 axial nach außen in Richtung des ersten Kupplungsteils 18 vorsteht.Specifically, the electromagnet faces 27 an annular magnet housing 30 on, by means of a support element 31 on a sleeve shoulder of the clutch housing 6 is arranged. The magnet housing 30 has on one of the clutch 2 facing the front a central opening 32 through which the inside of the magnet housing 30 axially movable guided piston 28 axially outward in the direction of the first coupling part 18 protrudes.

Der Kolben 28 umfasst ein innerhalb der Spule 29 geführtes Ankerelement 33 aus einem ferromagnetischen Werkstoff, beispielsweise einem Eisenwerkstoff. Das Ankerelement 33 umschließt eine radial innere Hülse 34 aus einem paramagnetischen Werkstoff, beispielsweise aus Edelstahl, Kupfer oder Aluminium. Dadurch, dass das Ankerelement 33 aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt ist, wird es bei Betätigen des Elektromagneten 27 in Richtung der Kupplung 2 bewegt. In der vollständig ausgerückten Position kommt das Ankerelement 33 innerhalb des Magnetgehäuses 30 gegen eine Gehäuseschulter 35 zur Anlage, wobei ein Reibkontakt entsteht. Die Hülse 34 ist paramagnetisch, um eine ungewünschte Magnetflussleckage auf andere Bauteile zu verhindern.The piston 28 includes one inside the coil 29 guided anchor element 33 from a ferromagnetic material, such as a ferrous material. The anchor element 33 encloses a radially inner sleeve 34 of a paramagnetic material, for example of stainless steel, copper or aluminum. In that the anchor element 33 is made of a ferromagnetic material, it is when you press the electromagnet 27 in the direction of the clutch 2 emotional. In the fully disengaged position, the anchor element comes 33 inside the magnet housing 30 against a housing shoulder 35 to the plant, whereby a frictional contact arises. The sleeve 34 is paramagnetic to prevent unwanted magnetic flux leakage to other components.

Die Hülse 34 ist axial länger als das Ankerelement 33. Zudem ist die Hülse 34 im Längsschnitt unter Bildung einer Axialschulter 36 gestuft ausgebildet. Wenn der Elektromagnet 27 bestromt ist und der Kolben 28 in Richtung des ersten Kupplungsteils 18 bewegt wird, steht die Axialschulter 36 mit einer zwischen der Druckscheibe 22 und der Axialschulter 36 angeordneten Gleitscheibe 37 in Anlage. Die Gleitscheibe 37 sitzt auf einem ringförmigen Endabschnitt 38 der Hülse 34 auf, der sich ausgehend von der Axialschulter 36 in das erste Kupplungsteil 18 hinein erstreckt. An einer dem ersten Kupplungsteil 18 zugewandten Seite ist die Gleitscheibe 37 zudem axial an der Druckscheibe 22 abgestützt. Die Gleitscheibe 37 ist topförmig ausgebildet, wobei sich ein axial in Richtung des ersten Kupplungsteils 18 erstreckender und in Umfangsrichtung umlaufender Kragen 44 der Gleitscheibe 37 mit den Ansätzen 20 des ersten Kupplungsteils 18 beziehungsweise mit der Kupplungsverzahnung des ersten Kupplungsteils 18 radial überdeckt. Somit überdeckt sich der Außendurchmesser der Gleitscheibe 37 radial mit der Kupplungsverzahnung des ersten Kupplungsteils 18, um den Kolben 28 über die Gleitscheibe 37 gegen die Druckscheibe 22 axial abzustützen.The sleeve 34 is axially longer than the anchor element 33 , In addition, the sleeve 34 in longitudinal section to form an axial shoulder 36 graduated. When the electromagnet 27 energized and the piston 28 in the direction of the first coupling part 18 is moved, is the axial shoulder 36 with one between the thrust washer 22 and the axial shoulder 36 arranged sliding disk 37 in Appendix. The sliding disk 37 sits on an annular end section 38 the sleeve 34 on, starting from the axial shoulder 36 in the first coupling part 18 extends into it. At one of the first coupling part 18 facing side is the sliding disk 37 also axially on the pressure plate 22 supported. The sliding disk 37 is cup-shaped, with an axially in the direction of the first coupling part 18 extending and circumferentially circumferential collar 44 the sliding disk 37 with the approaches 20 of the first coupling part 18 or with the coupling teeth of the first coupling part 18 radially covered. Thus, the outer diameter of the sliding disk overlaps 37 radially with the coupling teeth of the first coupling part 18 to the piston 28 over the sliding disk 37 against the pressure disc 22 axially support.

An dem innerhalb des ersten Kupplungsteils 18 liegenden Endabschnitt 38 des Kolbens 28 sind Sicherungsmittel in Form eines Sicherungsringes 39 vorgesehen, der in eine Umfangsnut 40 der Hülse 34 eingreift. Die Druckscheibe 22 ist axial zwischen dem Sicherungsring 39 und der Axialschulter 36 angeordnet, sodass der Sicherungsring 39 eine relative axiale Bewegung des Kolbens 28 vom ersten Kupplungsteil 18 weg verhindert. Dadurch kann sich der Kolben 28 nur zusammen mit dem ersten Kupplungsteils 18 in Richtung des Magnetgehäuses 30 bewegen. Somit kann der Kolben 28 nur dann in dem Magnetgehäuse 30 eingerückt sein, wenn sich das erste Kupplungsteil 18 in der in 3 gezeigten Offenstellung befindet. Um im Betrieb der Kupplung 2 ein Reibschweißen zwischen dem Sicherungsring 39 und der Druckscheibe 22 zu verhindern, ist zwischen dem Sicherungsring 39 und der Druckscheibe 22 ein axialer Spalt 41 gebildet. Dadurch wird gewährleistet, dass der Kolben 28 im eingerückten Zustand nicht mitrotiert. Zudem kann die Gleitscheibe 37 weiter als Drehzahlenkoppelung arbeiten. Der axiale Spalt 41 ist dabei derart zu dimensionieren, dass der axiale Spalt 41 kleiner ist als ein axialer Abstand zwischen dem ersten Kupplungsteils 18 und dem zweiten Kupplungsteil 19 in der Offenstellung. In vorteilhafter Weise ist der axiale Spalt 41 sowohl in der Offenstellung als auch der Schließstellung der Kupplung 2 gebildet. At the inside of the first coupling part 18 lying end portion 38 of the piston 28 are securing means in the form of a retaining ring 39 provided in a circumferential groove 40 the sleeve 34 intervenes. The pressure disc 22 is axially between the circlip 39 and the axial shoulder 36 arranged so that the circlip 39 a relative axial movement of the piston 28 from the first coupling part 18 prevented away. This may cause the piston 28 only together with the first coupling part 18 in the direction of the magnet housing 30 move. Thus, the piston 28 only in the magnet housing 30 be engaged when the first coupling part 18 in the in 3 is shown open position. To operate the clutch 2 a friction welding between the circlip 39 and the pressure disc 22 to prevent is between the circlip 39 and the pressure disc 22 an axial gap 41 educated. This will ensure that the piston 28 not engaged in rotation when engaged. In addition, the sliding disk 37 continue to work as a speed coupling. The axial gap 41 is to be dimensioned such that the axial gap 41 is smaller than an axial distance between the first coupling part 18 and the second coupling part 19 in the open position. Advantageously, the axial gap 41 both in the open position and the closed position of the clutch 2 educated.

Durch die axiale Bewegung des Ankerelements 33 innerhalb des Magnetgehäuses 30 verändert sich die Induktivität, wobei die Sensoreinheit 4 zur Messung der Induktivität ausgebildet ist. Wenn die gemessene Induktivität minimal ist, dann ist der axial bewegliche Kolben 28 ausgerückt und die Kupplung 2 ist in der Schließstellung. Dagegen ist die gemessene Induktivität maximal, wenn der axial bewegliche Kolben 28 in der Spule 29 eingerückt ist. Durch die Koppelung des Kolbens 28 an die axiale Bewegung des ersten Kupplungsteils 18 mittels des Sicherungsringes 39 ist der Kolben 28 stets nur dann eingerückt, wenn die Kupplung 2 tatsächlich in der Offenstellung ist. Durch Messung der Induktivität erfasst die Sensoreinheit 4 somit ein die axiale Position des Kolbens 28 repräsentierendes Signal, über das zuverlässig der Schaltzustand der Kupplung 2 erkannt werden kann.By the axial movement of the anchor element 33 inside the magnet housing 30 the inductance changes, the sensor unit 4 is designed for measuring the inductance. If the measured inductance is minimal, then the axially movable piston 28 disengaged and the clutch 2 is in the closed position. In contrast, the measured inductance is maximum when the axially movable piston 28 in the coil 29 is indented. By coupling the piston 28 to the axial movement of the first coupling part 18 by means of the retaining ring 39 is the piston 28 always engaged only when the clutch 2 is actually in the open position. By measuring the inductance, the sensor unit detects 4 thus one the axial position of the piston 28 representing signal over the reliable switching state of the clutch 2 can be recognized.

Konkret weist die Sensoreinheit 4 einen Sensor 42 zur Messung der sich durch die Bewegung des Ankerelementes 33 ändernden Induktivität auf. Hierzu ist der Sensor 42 radial zur zentralen Öffnung 32 des Magnetgehäuses 30 in einer der Kupplung 2 zugewandten Stirnseite des Magnetgehäuses 30 angeordnet. Somit kann der Aktuator 3 auch als Solenoid mit integriertem Sensor 42 bezeichnet werden. An der dem ersten Kupplungsteil 18 zugewandten Stirnseite des Magnetgehäuses 30 ist eine nicht näher gezeigte Leiterplatte der Sensoreinheit 4 befestigt, die mit dem Sensor 42 elektrisch leitend verbunden ist. Mittels der Leiterplatte werden die erfassten Signale gewandelt und an eine nicht gezeigte Steuereinheit zur Schaltung der Kupplung 2 übertragen. Der Sensor 42 und die Leiterplatte sind räumlich nah zu nicht gezeigten Kabelanschlüssen angeordnet, die der elektrischen Stromversorgung der Spule 29 dienen, um die Verkabelung der elektrischen Bauteile 4, 27 möglichst kurz auszulegen.Specifically, the sensor unit 4 a sensor 42 for measuring itself by the movement of the anchor element 33 changing inductance. This is the sensor 42 radially to the central opening 32 of the magnet housing 30 in one of the clutches 2 facing end face of the magnet housing 30 arranged. Thus, the actuator 3 also as a solenoid with integrated sensor 42 be designated. At the first coupling part 18 facing end face of the magnet housing 30 is a not shown in detail circuit board of the sensor unit 4 attached to the sensor 42 is electrically connected. By means of the printed circuit board, the detected signals are converted and to a control unit, not shown, for switching the clutch 2 transfer. The sensor 42 and the circuit board are spatially close to not shown cable connections, which are the electrical power supply of the coil 29 serve to cabling the electrical components 4 . 27 as short as possible.

Der Aktuator 3 mit der integrierten Sensoreinheit 4, die Druckscheibe 22, die auf die Ansätze 20 des ersten Kupplungsteils 18 geclipst ist, und der am Kolben 28 befestigte Sicherungsring 39 bilden hier eine vormontierbare Baugruppe. Die Baugruppe kann nachträglich in die Kupplungsanordnung 1 integriert werden, indem der Kolben 28 mittels des Sicherungsringes 39 gegenüber der Druckscheibe 22 gesichert wird, die Druckscheibe 22 auf die Ansätze 20 mittels der Rastelemente 23 rastend aufgesteckt wird, und der Aktuator 3 mittels des Trägerelements 31 auf dem Hülsenansatz des Kupplungsgehäuses 6 befestigt wird. Weiterhin kann auch die Rückstellfeder 26 Bestandteil der vormontierbaren Baugruppe sein, die vor dem Aufclipsen der Druckscheibe 22 auf die Ansätze 20 aufgeschoben werden kann.The actuator 3 with the integrated sensor unit 4 , the pressure washer 22 on the approaches 20 of the first coupling part 18 clipped, and the piston 28 attached circlip 39 form a pre-assembled module here. The module can be retrofitted in the coupling arrangement 1 be integrated by the piston 28 by means of the retaining ring 39 opposite the pressure disc 22 is secured, the pressure plate 22 on the approaches 20 by means of the locking elements 23 snapped on, and the actuator 3 by means of the carrier element 31 on the sleeve shoulder of the clutch housing 6 is attached. Furthermore, also the return spring 26 Part of the preassembled module, before the clipping the thrust washer 22 on the approaches 20 can be deferred.

Die 4 bis 6, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine Kupplungsanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese entspricht weitestgehend den Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3, sodass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise abgewandelte Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, wie in den 1 bis 3.The 4 to 6 , which will be described together below, show a clutch assembly 1 according to another embodiment of the present invention. This corresponds largely to the embodiments according to the 1 to 3 so that the similarities are referred to the above description. The same or modified components are provided with the same reference numerals, as in the 1 to 3 ,

Eine Besonderheit der Ausführungsform gemäß den 4 bis 6 liegt darin, dass das erste Kupplungsteil 18 und die Druckscheibe 22 ein integrales Bauteil bilden, das heißt als ein Bauteil hergestellt sind. Im weiteren Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen ist das erste Kupplungsteil 18 nicht innerhalb des Kupplungsgehäuses 6, sondern von außen am Kupplungsgehäuse 6 angesetzt. Konkret ist das erste Kupplungsteil 18 zwischen dem Kupplungsgehäuse 6 und dem Aktuator 3 angeordnet. An einer dem zweiten Kupplungsteil 19 zugewandten Stirnseite sind Nockenelemente 43 angeformt, die durch die Gehäuseöffnungen 21 ins Innere des Kupplungsgehäuses 6 eingreifen und in der Schließstellung mit dem gegengleichen Klauenring des zweiten Kupplungsteiles 19 zusammenzuwirken.A special feature of the embodiment according to the 4 to 6 lies in the fact that the first coupling part 18 and the pressure disc 22 form an integral component, that is, manufactured as a component. In a further difference from the previous embodiments, the first coupling part 18 not inside the coupling housing 6 but from the outside of the clutch housing 6 stated. Specifically, the first coupling part 18 between the clutch housing 6 and the actuator 3 arranged. At one of the second coupling part 19 facing end face are cam elements 43 formed by the housing openings 21 inside the clutch housing 6 engage and in the closed position with the opposite claw ring of the second coupling part 19 co.

Der Aktuator 3 mit der integrierten Sensoreinheit 4, das erste Kupplungsteil 18 mit der angeformten Druckscheibe 22 und der am Kolben 28 befestigte Sicherungsring 39 bilden hier eine vormontierbare Baugruppe. Die Baugruppe kann nachträglich in die Kupplungsanordnung 1 integriert werden, indem der Kolben 28 mittels des Sicherungsrings 39 gegenüber dem ersten Kupplungsteil 18 gesichert wird, das erste Kupplungsteil 18 durch die Gehäuseöffnungen 21 eingesetzt wird und der Aktuator 3 mittels des Trägerelements 31 auf dem Hülsenansatz des Kupplungsgehäuses 6 befestigt wird. Weiterhin kann die Rückstellfeder 26 Bestandteil der vormontierbaren Baugruppe sein, die vor dem Einsetzen der Nockenelemente 43 in die Gehäuseöffnungen 21 auf das erste Kupplungsteil 18 aufgeschoben werden kann.The actuator 3 with the integrated sensor unit 4 , the first coupling part 18 with the molded pressure disk 22 and the piston 28 attached circlip 39 form a pre-assembled module here. The module can be retrofitted in the coupling arrangement 1 be integrated by the piston 28 by means of the locking ring 39 opposite the first coupling part 18 is secured, the first coupling part 18 through the housing openings 21 is used and the actuator 3 by means of the carrier element 31 on the sleeve shoulder of the clutch housing 6 is attached. Furthermore, the return spring 26 Part of the preassembled assembly, before the insertion of the cam elements 43 in the housing openings 21 on the first coupling part 18 can be deferred.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kupplungsanordnungclutch assembly
22
Kupplungclutch
33
Aktuatoractuator
44
Sensoreinheitsensor unit
55
Getriebeeinheitgear unit
66
Antriebsteildriving part
77
Abtriebsteilstripping section
88th
Antriebsraddrive wheel
99
Lagermittelbearing means
1010
Außenflächeouter surface
1111
Flächenabschnittsurface section
1212
Bohrungendrilling
1313
Zapfenspigot
1414
Differentialräderdifferential gears
1515
Seitenwellenradsideshaft
1616
Seitenwellenradsideshaft
1717
Längsverzahnungspline
1818
erstes Kupplungsteilfirst coupling part
1919
zweites Kupplungsteilsecond coupling part
2020
Ansätzeapproaches
2121
Gehäusesöffnunghousing opening
2222
Druckscheibethrust washer
2323
Rastelementlocking element
2424
Hinterschneidungundercut
2525
Mantelabschnittshell section
2626
RückstellfederReturn spring
2727
Elektromagnetelectromagnet
2828
Kolbenpiston
2929
SpuleKitchen sink
3030
Magnetgehäusemagnet housing
3131
Trägerelementsupport element
3232
Öffnungopening
3333
Ankerelementanchor member
3434
Hülseshell
3535
Gehäuseschulterhousing shoulder
3636
Axialschulteraxial shoulder
3737
Gleitscheibesliding disk
3838
Endabschnittend
3939
Sicherungsringcirclip
4040
Umfangsnutcircumferential groove
4141
Spaltgap
4242
Sensorsensor
4343
Nockenelementcam member
4444
Kragencollar
XX
Drehachseaxis of rotation
YY
Zapfenachsepin axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013111891 A1 [0002, 0008, 0008] DE 102013111891 A1 [0002, 0008, 0008]
  • DE 102009056088 A1 [0008] DE 102009056088 A1 [0008]

Claims (18)

Kupplungsanordnung, umfassend ein um eine Drehachse (X) drehend antreibbares Antriebssteil (6), ein relativ zum ersten Antriebsteil (6) drehbares Abtriebsteil (7), eine im Leistungspfad zwischen dem Antriebsteil (6) und dem Abtriebsteil (7) angeordnete Kupplung (2) mit einem ersten Kupplungsteil (18), das mit dem Antriebsteil (6) drehfest und axial beweglich verbunden ist, und einem zweiten Kupplungsteil (19), das mit dem Abtriebsteil (7) fest verbunden ist, einen steuerbaren Aktuator (3) mit einem axial beweglichen Kolben (28) zum axialen Beaufschlagen des ersten Kupplungsteils (18) relativ zum zweiten Kupplungsteil (19) in eine Schließstellung, Rückstellmittel (26), die das erste Kupplungsteil (18) relativ zum zweiten Kupplungsteil (19) in eine Offenstellung beaufschlagen, und einen Sensor (42) zum Erfassen eines die axiale Position des Kolbens (28) repräsentierenden Signals, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherungsmittel (39) vorgesehen sind, die eine relative axiale Bewegung des Kolbens (28) vom ersten Kupplungsteil (18) weg verhindern.Coupling arrangement, comprising a driving part which can be driven in rotation about a rotation axis (X) ( 6 ), a relative to the first drive part ( 6 ) rotatable output part ( 7 ), one in the power path between the drive part ( 6 ) and the stripping section ( 7 ) arranged coupling ( 2 ) with a first coupling part ( 18 ), which with the drive part ( 6 ) rotatably and axially movably connected, and a second coupling part ( 19 ), which with the output part ( 7 ), a controllable actuator ( 3 ) with an axially movable piston ( 28 ) for the axial loading of the first coupling part ( 18 ) relative to the second coupling part ( 19 ) in a closed position, return means ( 26 ), which is the first coupling part ( 18 ) relative to the second coupling part ( 19 ) in an open position, and a sensor ( 42 ) for detecting a the axial position of the piston ( 28 ) representing signal, characterized in that securing means ( 39 ) are provided which a relative axial movement of the piston ( 28 ) of the first coupling part ( 18 ) away. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kolben (28) in das erste Kupplungsteil (18) hinein erstreckt, wobei die Sicherungsmittel (39) derart angeordnet sind, dass das erste Kupplungsteil (18) die Sicherungsmittel (39) axial überlappt.Coupling arrangement according to claim 1, characterized in that the piston ( 28 ) in the first coupling part ( 18 ), wherein the securing means ( 39 ) are arranged such that the first coupling part ( 18 ) the securing means ( 39 ) axially overlapped. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (39) am Kolben (28) angeordnet sind.Coupling arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the securing means ( 39 ) on the piston ( 28 ) are arranged. Kupplungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel einen Sicherungsring (39) umfassen, der in eine am Kolben (28) ausgebildete Umfangsnut (40) eingreift.Coupling arrangement according to Claim 3, characterized in that the securing means comprise a securing ring ( 39 ) located in one of the pistons ( 28 ) formed circumferential groove ( 40 ) intervenes. Kupplungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Kupplungsteil (18) eine Druckscheibe (22) mit einer zentralen Öffnung vorgesehen ist, durch die sich ein Endabschnitt (38) des Kolbens (28) in das erste Kupplungsteil (18) hinein erstreckt.Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on the first coupling part ( 18 ) a pressure disk ( 22 ) is provided with a central opening through which an end portion ( 38 ) of the piston ( 28 ) in the first coupling part ( 18 ) extends into it. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (28) eine der Druckschreibe (22) zugewandte ringförmige Axialschulter (36) aufweist, wobei die Druckscheibe (22) axial zwischen den Sicherungsmitteln (39) und der Axialschulter (36) angeordnet ist.Coupling arrangement according to claim 5, characterized in that the piston ( 28 ) one of the printed letters ( 22 ) facing annular axial shoulder ( 36 ), wherein the pressure disk ( 22 ) axially between the securing means ( 39 ) and the axial shoulder ( 36 ) is arranged. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der Schließstellung bei betätigtem Aktuator (3) zwischen den Sicherungsmitteln (39) und der Druckscheibe (22) ein axialer Spalt (41) gebildet ist.Coupling arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that at least in the closed position when actuated actuator ( 3 ) between the securing means ( 39 ) and the pressure disk ( 22 ) an axial gap ( 41 ) is formed. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Druckscheibe (22) kleiner als der Außendurchmesser des Aktuators (3) ist.Coupling arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the outer diameter of the pressure plate ( 22 ) smaller than the outer diameter of the actuator ( 3 ). Kupplungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (42) an einer dem ersten Kupplungsteil (18) zugewandten Stirnseite des Aktuators (3) angeordnet ist.Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 42 ) on a first coupling part ( 18 ) facing the end face of the actuator ( 3 ) is arranged. Kupplungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) einen Elektromagneten (27) mit einem ringförmigen Magnetgehäuse (30) aufweist, in dem der Kolben (28) axial beweglich geführt ist, wobei der Kolben (28) bei bestromtem Elektromagneten (27) das erste Kupplungsteil (18) in die Schließstellung beaufschlagt.Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 3 ) an electromagnet ( 27 ) with an annular magnet housing ( 30 ), in which the piston ( 28 ) is guided axially movable, wherein the piston ( 28 ) with electromagnet energized ( 27 ) the first coupling part ( 18 ) is acted upon in the closed position. Kupplungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (42) zur Messung der Induktivität ausgebildet ist.Coupling arrangement according to claim 10, characterized in that the sensor ( 42 ) is designed for measuring the inductance. Kupplungsanordnung nach 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (42) am Magnetgehäuse (30) des Elektromagneten (27) angeordnet ist.Coupling arrangement according to 10 or 11, characterized in that the sensor ( 42 ) on the magnet housing ( 30 ) of the electromagnet ( 27 ) is arranged. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (28) über eine auf dem Kolben (28) aufsitzende Gleitscheibe (37) gegen die Druckscheibe (22) axial abgestützt ist.Coupling arrangement according to one of claims 5 to 12, characterized in that the piston ( 28 ) via one on the piston ( 28 ) sliding disc ( 37 ) against the pressure disc ( 22 ) is axially supported. Kupplungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Außendurchmesser der Gleitscheibe (37) radial mit einer Kupplungsverzahnung des ersten Kupplungsteils (18) überdeckt.Coupling arrangement according to claim 13, characterized in that an outer diameter of the sliding disk ( 37 ) radially with a coupling toothing of the first coupling part ( 18 ) covered. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (22) und das erste Kupplungsteil (18) als ein Bauteil hergestellt sind.Coupling arrangement according to one of claims 5 to 14, characterized in that the thrust washer ( 22 ) and the first coupling part ( 18 ) are manufactured as a component. Kupplungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3), die Gleitscheibe (37), das erste Kupplungsteil (18) mit der angeformten Druckscheibe (22) und die Sicherungsmittel (39) eine vormontierbare Baugruppe bilden.Coupling arrangement according to claim 15, characterized in that the actuator ( 3 ), the sliding washer ( 37 ), the first coupling part ( 18 ) with the molded pressure disc ( 22 ) and the securing means ( 39 ) form a preassemblable assembly. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (22) als separates Bauteil hergestellt ist, das mit dem ersten Kupplungsteil (18) lösbar verbunden ist.Coupling arrangement according to one of claims 5 to 14, characterized in that the thrust washer ( 22 ) is manufactured as a separate component, which with the first coupling part ( 18 ) is releasably connected. Kupplungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3), die Gleitscheibe (37), die Druckscheibe (22) und die Sicherungsmittel (39) eine vormontierbare Baugruppe bilden. Coupling arrangement according to claim 17, characterized in that the actuator ( 3 ), the sliding washer ( 37 ), the pressure disc ( 22 ) and the securing means ( 39 ) form a preassemblable assembly.
DE202015007761.7U 2015-11-10 2015-11-10 Coupling arrangement with sensor and securing means Expired - Lifetime DE202015007761U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202015007761.7U DE202015007761U1 (en) 2015-11-10 2015-11-10 Coupling arrangement with sensor and securing means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202015007761.7U DE202015007761U1 (en) 2015-11-10 2015-11-10 Coupling arrangement with sensor and securing means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202015007761U1 true DE202015007761U1 (en) 2015-12-09

Family

ID=54867309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202015007761.7U Expired - Lifetime DE202015007761U1 (en) 2015-11-10 2015-11-10 Coupling arrangement with sensor and securing means

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202015007761U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883700A (en) * 2016-03-08 2018-11-23 麦格纳动力系有限两合公司 The actuator apparatus of powertrain for motor vehicles
DE102015212239B4 (en) 2015-06-30 2021-09-16 Zf Friedrichshafen Ag Positive coupling
US11378168B2 (en) * 2018-11-05 2022-07-05 Eaton Intelligent Power Limited Direct acting electronic locking differential
DE102021209252A1 (en) 2021-08-24 2023-03-02 Zf Friedrichshafen Ag Coupling device for a motor vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009056088A1 (en) 2009-11-30 2011-09-15 Gkn Driveline International Gmbh Differential assembly and drive assembly with a differential assembly
DE102013111891A1 (en) 2013-10-29 2015-04-30 Gkn Driveline International Gmbh Drive arrangement with a clutch and method for mounting such a drive arrangement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009056088A1 (en) 2009-11-30 2011-09-15 Gkn Driveline International Gmbh Differential assembly and drive assembly with a differential assembly
DE102013111891A1 (en) 2013-10-29 2015-04-30 Gkn Driveline International Gmbh Drive arrangement with a clutch and method for mounting such a drive arrangement

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212239B4 (en) 2015-06-30 2021-09-16 Zf Friedrichshafen Ag Positive coupling
CN108883700A (en) * 2016-03-08 2018-11-23 麦格纳动力系有限两合公司 The actuator apparatus of powertrain for motor vehicles
CN108883700B (en) * 2016-03-08 2021-05-11 麦格纳动力系有限两合公司 Actuator device for a drive train of a motor vehicle
US11378168B2 (en) * 2018-11-05 2022-07-05 Eaton Intelligent Power Limited Direct acting electronic locking differential
DE102021209252A1 (en) 2021-08-24 2023-03-02 Zf Friedrichshafen Ag Coupling device for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013111891B4 (en) Drive arrangement with a clutch and method for mounting such a drive arrangement
DE102009056088B4 (en) Differential assembly and drive assembly with a differential assembly
EP1922497B1 (en) Gear shifting point for producing a rotationally fixed connection between a toothed wheel and a shaft
DE102014215449B4 (en) Coupling arrangement with sensor unit and drive arrangement with such a coupling arrangement
DE102011079084A1 (en) ELECTRONIC LOCKING DIFFERENTIAL
DE102016207237B4 (en) Actuator for actuating a clutch of a vehicle
DE202015007761U1 (en) Coupling arrangement with sensor and securing means
DE102012206936A1 (en) hybrid transmission
DE102013207311A1 (en) Electromagnetically actuated clutch
DE102012111971A1 (en) Torque transmission arrangement for a motor vehicle
EP3538784B1 (en) Clutch assembly and drive assembly
DE102013205174A1 (en) Connection device and method for actuating such a connection device
DE102012204606B4 (en) AGNETSENSORSYSTEM
DE102014209809A1 (en) clutch
DE102006024276A1 (en) Electromagnetically operatable unit e.g. clutch, for manufacturing adjustable radial connection of driven part and fixed part, has device part with switching unit, which is supported in circumferential direction in device part
DE102015201854A1 (en) Electromagnetic clutch for non-rotatable connection of two relatively rotatable shafts
DE4333205A1 (en) Power transmission arrangement
DE102014203397B4 (en) Electromagnetically actuable switching device for a gear wheel-shaft connection
DE102017123105A1 (en) DIFFERENTIAL DEVICE
WO2017097516A1 (en) Positively locking clutch having a restoring element
EP1832773B1 (en) Gear switching device for creating a torque proof connection between at least one gear wheel and a shaft
DE102015200667A1 (en) Coupling arrangement with electromagnetic actuator
DE102016224901A1 (en) Claw shifting element
DE102012022896A1 (en) Shifting device for dual clutch arrangement, has Hall sensor which is arranged axially in non-magnetic form wall of piston guide, so that Hall sensor and permanent magnet are overlapped with each other in different angles
DE102012223736A1 (en) Piston-cylinder arrangement for use in clutch actuating system in motor vehicle, has sensor system fixed on piston and executes movement of piston and is fastened to cylinder

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R157 Lapse of ip right after 6 years