DE202022002983U1 - Drehmomentbegrenzer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang - Google Patents

Abstract

Drehmomentbegrenzer (1) mit einer Rotationsachse (2) für einen Antriebsstrang (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- eine erste Anschlussseite (4);
- eine mit der ersten Anschlussseite (4) lösbar drehmomentübertragend verbundene zweite Anschlussseite (5);
- einen Torsionsschwingungsdämpfer (6) zum Dämpfen einer Drehmomentübertragung zwischen der ersten Anschlussseite (4) und der zweiten Anschlussseite (5);
- ein Reibpaket (7) zum reibschlüssigen Übertragen eines Drehmoments zwischen der ersten Anschlussseite (4) und der zweiten Anschlussseite (5) bis zu einem vorbestimmten Grenzdrehmoment;
- ein Energiespeicherelement (8) zum Vorhalten einer vorbestimmten axialen Vorspannung zum definierten Verpressen des Reibpakets (7);
- zumindest einen Drehmomentfühler (9,10) zum Lösen der axialen Vorspannung des Energiespeicherelements (8) bei Erreichen eines vorbestimmten Grenzdrehmoments,
wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (6) eine erste Dämpferseite (11) und eine relativ zu der ersten Dämpferseite (11) verdrehbare drehmomentübertragend verbundene zweite Dämpferseite (12) aufweist, und wobei die erste Dämpferseite (11) mit der ersten Anschlussseite (4) fixiert ist, und
wobei die zweite Dämpferseite (12) und das Reibpaket (7) innerhalb eines vorbestimmten Freiwinkels relativ zueinander verdrehbar gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehmomentfühler (9,10) zumindest die folgenden Komponenten umfasst:
- eine Steuerscheibe (13,14) mit einem Anschlagelement (15,16);
- zumindest eine Blattfeder (17,18) mit einem ersten Federende (19) und einem gegenüberliegenden zweiten Federende (20), wobei das erste Federende (19) mit der Steuerscheibe (13,14) fixiert ist;
- einen Gegenanschlag (21,22), welcher mit der ersten Anschlussseite (4) fixiert ist und mittels welchem bei Anliegen eines vorbestimmten Anschlagwinkels mittels des Anschlagelements (15,16) die Steuerscheibe (13,14) rotatorisch blockiert ist; und
- ein Axialhubelement (23), welches mit dem Reibpaket (7) rotatorisch fixiert ist
und axial bewegbar ist,
wobei das Axialhubelement (23) mit dem Energiespeicherelement (8) kraftübertragend verbindbar oder verbunden ist und wobei das zweite Federende (20) der zumindest einen Blattfeder (17,18) an dem Axialhubelement (23) fixiert ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer, aufweisend die folgenden Komponenten:
• - eine erste und zweite Anschlussseite;
• - einen Torsionsschwingungsdämpfer;
• - ein Reibpaket zum Übertragen eines Drehmoments bis zu einem Grenzdrehmoment;
• - ein Energiespeicherelement zum definierten Verpressen des Reibpakets;
• - einen Drehmomentfühler zum Lösen des Energiespeicherelements bei Erreichen eines Grenzdrehmoments, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer eine erste und eine zweite Dämpferseite aufweist, wobei die zweite Dämpferseite und dämpferseitig das Reibpaket innerhalb eines vorbestimmten Freiwinkels relativ zueinander verdrehbar gekoppelt sind. Der Drehmomentbegrenzer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentfühler die folgenden Komponenten umfasst:
• - eine Steuerscheibe mit einem Anschlagelement;
• - eine Blattfeder, wobei das erste Federende mit der Steuerscheibe fixiert ist;
• - einen Gegenanschlag, mittels welchem bei Anliegen eines Anschlagwinkels mittels des Anschlagelements die Steuerscheibe blockiert ist; und
• - ein Axialhubelement, welches mit dem Energiespeicherelement verbindbar ist und wobei das zweite Federende der Blattfeder an dem Axialhubelement fixiert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Reibscheibe für einen Antriebsstrang, eine Trennkupplung mit einer solchen Reibscheibe für einen Antriebsstrang, einen Antriebsstrang mit einer solchen Trennkupplung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
• Drehmomentbegrenzer sind aus dem Bereich von Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge bekannt, vor allem bei elektrifizierten Antriebssträngen, bei welchen eine elektrische Antriebsmaschine vor unvermeidbaren Drehmomentschlägen einer Verbrennungskraftmaschine (beispielsweise bei einer Fehlzündung) oder Drehmomentschlägen von einem Vortriebsrad (beispielsweise bei elektronisch unterstützter, sogenannter Anti-Blockier-Bremsung [ABS] auf unterschiedlich glattem Untergrund). Es gibt heute mehrere Projekte, bei denen solche Drehmomentbegrenzer, auch als Rutschkupplungen bezeichnet, integriert in einen Torsionsschwingungsdämpfer entwickelt werden. Dabei wird oft ein sehr enger Momenten-Bereich vorgegeben, in welchem der Drehmomentbegrenzer auslösen soll. Diese Grenze muss heute mit sehr großem Aufwand realisiert werden, beispielsweise mittels Einschränken der Toleranzen, mittels Sortieren von Teilen nach ihrer Güte und/oder mittels Einstellen eines möglichst konstanten Reibbeiwerts, was beispielsweise durch einen Einlaufprozess erzielt wird. Gleichwohl wird diese Grenze doch nicht über die gesamte Lebensdauer konstant gehalten.
• Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
• Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
• - eine erste Anschlussseite;
• - eine mit der ersten Anschlussseite lösbar drehmomentübertragend verbundene zweite Anschlussseite;
• - einen Torsionsschwingungsdämpfer zum Dämpfen einer Drehmomentübertragung zwischen der ersten Anschlussseite und der zweiten Anschlussseite;
• - ein Reibpaket zum reibschlüssigen Übertragen eines Drehmoments zwischen der ersten Anschlussseite und der zweiten Anschlussseite bis zu einem vorbestimmten Grenzdrehmoment;
• - ein Energiespeicherelement zum Vorhalten einer vorbestimmten axialen Vorspannung zum definierten Verpressen des Reibpakets;
• - zumindest einen Drehmomentfühler zum Lösen der axialen Vorspannung des Energiespeicherelements bei Erreichen eines vorbestimmten Grenzdrehmoments, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer eine erste Dämpferseite und eine relativ zu der ersten Dämpferseite verdrehbare drehmomentübertragend verbundene zweite Dämpferseite aufweist, und

wobei die erste Dämpferseite mit der ersten Anschlussseite fixiert ist, und
wobei die zweite Dämpferseite und dämpferseitig das Reibpaket innerhalb eines vorbestimmten Freiwinkels relativ zueinander verdrehbar gekoppelt sind.
• Der Drehmomentbegrenzer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentfühler zumindest die folgenden Komponenten umfasst:
• - eine Steuerscheibe mit einem Anschlagelement;
• - zumindest eine Blattfeder mit einem ersten Federende und einem gegenüberliegenden zweiten Federende, wobei das erste Federende mit der Steuerscheibe fixiert ist;
• - einen Gegenanschlag, welcher mit der ersten Anschlussseite fixiert ist und mittels welchem bei Anliegen eines vorbestimmten Anschlagwinkels mittels des Anschlagelements die Steuerscheibe rotatorisch blockiert ist; und
• - ein Axialhubelement, welches mit dem Reibpaket dämpferseitig rotatorisch fixiert ist und axial bewegbar ist,

wobei das Axialhubelement mit dem Energiespeicherelement kraftübertragend verbindbar oder verbunden ist und wobei das zweite Federende der zumindest einen Blattfeder an dem Axialhubelement fixiert ist.
• Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
• Der hier vorgeschlagene Drehmomentbegrenzer umfasst zugleich die Funktion eines Torsionsschwingungsdämpfers und kann daher auch umgekehrt als Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Drehmomentbegrenzer bezeichnet werden. Hier ist allerdings der Fokus auf die Funktion als Drehmomentbegrenzer gelegt. Ohne den Torsionsschwingungsdämpfer ist allerdings kein sinnvoller Betrieb des Drehmomentbegrenzers möglich beziehungsweise dies wäre ein anderer Anwendungsfall. Hier soll, wie eingangs erläutert, verhindert werden, dass infolge eines übermäßigen Drehmomentschlags (auch als Drehmoment-Impact bezeichnet) angeschlossene Komponenten des Antriebsstrangs, in welchen der hier vorgeschlagene Drehmomentbegrenzer eingesetzt ist, beschädigt werden. Zugleich muss sichergestellt sein, dass ein gewünschtes maximales Drehmoment bis zu dem vorbestimmten Grenzdrehmoment auch tatsächlich über die angestrebte Lebensdauer des Drehmomentbegrenzers erreicht wird, also sicher übertragbar ist. Es sei kurz darauf hingewiesen, dass das vorbestimmte Grenzdrehmoment des Reibpakets nicht zwangsläufig identisch ist mit dem vorbestimmten Grenzdrehmoment des Drehmomentfühlers, sondern bevorzugt (zumindest in einem Neuzustand) das Grenzdrehmoment des Reibpakets größer ist als das Grenzdrehmoment des Drehmomentfühlers. Jedenfalls sollte das Grenzdrehmoment des Reibpakets (zumindest in einem Neuzustand) nicht kleiner als das Grenzdrehmoment des Drehmomentfühlers sein.
• Die erste Anschlussseite und die zweite Anschlussseite werden auch gerne als Eingangsseite und Ausgangsseite bezeichnet, wobei von einem Drehmomentfluss mit einer bestimmten Richtung ausgegangen wird. Bevorzugt ist eine Drehmomentübertragung in beiden Richtungen möglich, welche bei einem Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug als Zugmoment (ausgehend von einer Antriebsmaschine) und in Gegenrichtung als Schubmoment (ausgehend von einem Vortriebsrad) bezeichnet werden. In einer Ausführungsform wird beispielsweise ein Zugmoment von der erste Anschlussseite zu der zweite Anschlussseite übertragen. Die erste Anschlussseite ist dann motorseitig (oftmals lösbar über eine Trennkupplung) verbunden und die zweite Anschlussseite (oftmals nicht lösbar über eine Steckverzahnung oder Verschraubung) getriebeseitig verbunden.
• Der Torsionsschwingungsdämpfer weist die Funktion auf, Drehungleichförmigkeiten zu glätten und gegebenenfalls zudem geringe Drehmomentschläge zu dissipieren. Ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer ist beispielsweise baulich oder funktional konventionell ausgeführt. Beispielsweise ist der Torsionsschwingungsdämpfer ein Mehrflanschdämpfer oder ein Pendelwippendämpfer und/oder umfasst ein Fliehkraftpendel. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist in der hier vorliegenden Definition mit seinen Dämpferseiten zwischen den Anschlussseiten angeordnet. Die erste Dämpferseite ist dabei mit der ersten Anschlussseite drehmomentfest verbunden, beispielsweise von einem einzigen (einstückigen) Bauteil gebildet. Die zweite Dämpferseite ist mit der zweiten Anschlussseite nicht drehmomentfest verbunden, sondern ausschließlich drehmomentübertragend gekoppelt. Es liegt zwischen der zweiten Anschlussseite und der zweiten Dämpferseite ein Freiwinkel vor, welcher eine relative Verdrehung von der zweiten Dämpferseite zu der zweiten Anschlussseite ermöglicht. In diesem Freiwinkel arbeitet der Torsionsschwingungsdämpfer. Wenn beispielsweise ein konstantes Drehmoment übertragen wird, dann liegt die zweite Dämpferseite drehmomentübertragend an der zweiten Anschlussseite an und es wird somit (etwa) verlustfrei das zu anliegende Drehmoment übertragen. Dies ändert sich auch nicht bei anliegenden Drehmomentschwankungen mit gleichem (mathematischen) Vorzeichen bis zu einem Wert null. Wenn sich aber das Vorzeichen ändert, also beispielsweise sich die Drehmomentrichtung von einem Zugmoment zu einem Schubmoment ändert, dann hebt die zweite Dämpferseite von der zweiten Anschlussseite ab. Liegt ein längerer Vorzeichenwechsel vor, dann legt sich die zweite Dämpferseite auf der gegenüberliegenden Seite des Freiwinkels wieder an der zweiten Anschlussseite an und es gilt wieder, dass ein anliegendes Drehmoment (auch mit vorzeichengleichen Schwankungen) übertragen wird. Voriges gilt natürlich innerhalb des vorbestimmten Grenzdrehmoments (beider Vorzeichen) des Reibpakets.
• Bei einem Drehmomentschlag (Fehlzündung, Radblockage) wird der Torsionsschwingungsdämpfer an seine Grenze gebracht, woraus also eine relative Verdrehung zwischen der ersten Anschlussseite beziehungsweise ersten Dämpferseite und der zweiten Dämpferseite (und somit zweiten Anschlussseite) auftritt. Wenn ein solcher Drehmomentschlag ein (vorbestimmtes) Grenzdrehmoment überschreitet, dann soll das Reibpaket öffnen. Das Reibpaket ist für diese Aufgabe eingerichtet, wobei hier von der konventionellen Aufgabenstellung abweichend ein Grenzdrehmoment vorbestimmt ist, welches um eine (größere als übliche) Toleranz größer ist als das jeweils gewünschte Grenzdrehmoment und gegebenenfalls mit einem weiteren Sicherheitsabstand für eine mögliche Degradation des Reibbeiwerts über eine angestrebte Lebensdauer beziehungsweise angenommene Anzahl von Beanspruchungen (Anzahl von Durchrutschen) über eine angestrebte Lebensdauer. Das Reibpaket umfasst zumindest einen ersten Reibpartner und zumindest einen zweiten Reibpartner, welche axial mittels einer vorbestimmten Vorspannung des Energiespeicherelements miteinander verpresst sind. Ein solches Energiespeicherelement ist beispielsweise eine Feder, bevorzugt eine Tellerfeder oder eine Membranfeder, beziehungsweise ein Federpaket aus einer Mehrzahl von Federn. Die Reibpartner sind beispielsweise eine Anpressplatte und eine Gegenplatte und eine dazwischen angeordnete Reibscheibe. Alternativ sind die Reibpartner des Reibpakets von Reiblamellen gebildet, welche als Außenlamellen außenseitig in einem Außenkorb und als Innenlamellen innenseitig in einem Innenkorb drehmomentfest befestigt, beispielsweise mittels einer Verzahnung eingehängt sind. Von dem Außenkorb ist beispielsweise außenseitig der Anschluss an die zweite Dämpferseite gebildet. Von einer (ersten) Deckscheibe ist bevorzugt die definierte Vorspannung des Energiespeicherelements aufgenommen und auf den zumindest einen angrenzenden Reibpartner vergleichmäßigt (Drehmomentglättung) übertragen, wobei die Deckscheibe mit dem Außenkorb drehmomentfest axial verschiebbar verbunden ist, beispielsweise verzahnt. Von einer (zweiten) Deckscheibe ist in ähnlicher Weise ein Abschluss des Reibpakets gebildet, wobei hiervon der Antagonist für die Vorspannung des Energiespeicherelements gebildet ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist von den beiden Deckscheiben zudem eine axiale und radiale Führung für das Bauelement (beispielsweise eine sogenannte Nabe) gebildet, von welchem die zweite Anschlussseite gebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist von der (bevorzugt ersten) Deckscheibe und/oder dem Außenkorb eine axiale und radiale Führung für die Bauelemente der ersten Anschlussseite (beispielsweise einem Blechscheibenpaar) gebildet.
• Wie eingangs beschrieben, ist es eine Herausforderung, ein über eine angestrebte Lebensdauer ausreichend konstantes und zudem auch ausreichend kleines Reibbeiwertfenster zu bilden und gegebenenfalls ist auch von einer Abnahme der Vorspannung des Energiespeicherelements aufgrund von Setzungserscheinungen auszugehen.
• Hier ist dazu zusätzlich ein Drehmomentfühler vorgesehen, mittels welchem die Vorspannung des Energiespeicherelements auf das Reibpaket aufhebbar oder zumindest um einen vorbestimmten Betrag reduzierbar ist. Wenn dies geschieht, rutscht das Reibpaket bei einem entsprechend geringen Drehmoment durch. Dies soll aber genau dann geschehen, wenn das vorbestimmte Grenzdrehmoment gemäß den Anforderungen (beispielsweise Kundenvorgaben) anliegt. Nicht zwangsläufig muss das Reibpaket in diesem Zustand in der Lage sein, sondern bevorzugt ist das Reibpaket weit stärker gelöst, ein knapp unterhalb des Grenzdrehmoments liegendes Drehmoment zu übertragen, wenn die Vorspannung mittels des Drehmomentfühlers aufgehoben oder reduziert ist. Damit wird das Material geschont. Es ist aber unter Umständen erwünscht, über das Reibpaket zumindest einen Teil der Energie eines solchen Drehmomentschlags mittels Reibung zu dissipieren.
• Der Drehmomentfühler umfasst für diese Aufgabe eine Steuerscheibe mit einem Anschlagelement und mit der ersten Anschlussseite ist ein korrespondierender Gegenanschlag drehmomentfest verbunden. Ausschließlich dann, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer beziehungsweise dessen Dämpferseiten derart (extrem) gegeneinander verdreht werden, dass ein vorbestimmter Drehmomentschlag vorliegt, also das vorbestimmte Grenzdrehmoment des Drehmomentfühlers erreicht wird, kommen das Anschlagelement der Steuerscheibe und der korrespondierende Gegenanschlag der ersten Anschlussseite miteinander in kraftübertragenden Kontakt. Daraus folgt, dass die erste Anschlussseite dann die korrespondierende Steuerscheibe mitnimmt und also in dieser Verdrehrichtung relativ zu der zweiten Anschlussseite verdreht. Mit anderen Worten ist die Steuerscheibe in diesem Zustand rotatorisch blockiert, weil sie sich nun nicht mit der zweiten Anschlussseite, mit welcher sie im normalen Zustand (unterhalb des Grenzdrehmoments) mittels des Reibpakets drehmomentübertragend verbunden ist.
• Die Steuerscheibe ist mittels zumindest einer (bevorzugt zwei, drei oder mehr) Blattfeder mit einem Axialhubelement drehmomentübertragend und aber auch axialkraftübertragend verbunden. Dazu ist das erste Federende mit der Steuerscheibe verbunden, beispielsweise vernietet, und das zweite (gegenüberliegende) Federende mit dem Axialhubelement verbunden, beispielsweise ebenfalls vernietet. Die Blattfeder übt nun bei einem Zustand, in dem die Steuerscheibe rotatorisch blockiert ist und also relativ zu der zweiten Anschlussseite verdreht wird, eine Axialkraft auf das Axialhubelement aus. Damit wird von dem Axialhubelement ein Axialhub ausgeführt. Wenn das anliegende Drehmoment sich wieder verringert, wird die Momentenübertragung zwischen dem Anschlagelement und dem korrespondierenden Gegenanschlag wieder aufgehoben und damit die Axialkraft aufgehoben. Das Reibpaket ist dann wieder im normalen Zustand also derart verpresst, dass ein Drehmoment bis zu dem vorbestimmten Grenzdrehmoment sicher übertragbar ist.
• Das Axialhubelement ist beispielsweise ein Element, bevorzugt ringförmig, welches zumindest in einem Zustand, in welchem eine Zugkraft auf die zumindest eine Blattfeder aufgebracht ist, kraftübertragend mit dem Energiespeicherelement verbunden ist, sodass das Energiespeicherelement nun nicht mehr zum (im normalen Zustand) Erzeugen der definierten Vorspannung auf das Reibpaket in der Lage ist. Vielmehr wird mittels des Axialhubelements bei einem entsprechenden Axialhub die Vorspannung des Energiespeicherelements derart reduziert oder aufgehoben, dass das Reibpaket wie oben bereits beschrieben geöffnet wird. In einer Ausführungsform ist das Energiespeicherelement eine Tellerfeder oder eine Membranfeder und das Axialhubelement wirkt mit dem Axialhub auf einen antagonistischen Hebel auf das Energiespeicherelement ein, sodass wie bei einer als Reibkupplung ausgeführte Trennkupplung die Anpresskraft in dem Reibpaket reduziert oder aufgehoben wird. In einer Ausführungsform wird ein benötigtes Gegenlager des Energiespeicherelements bewegt, indem das Axialhubelement auf das Gegenlager einwirkt oder das Gegenlager von dem Axialhubelement gebildet ist. In einer Ausführungsform wird ein Element des Reibpakets axial bewegt, beispielsweise eine der (beispielsweise die erste) Deckscheibe wie oben beschrieben oder eine Anpressplatte, indem das Axialhubelement auf das besagte Element einwirkt oder das besagte Element von dem Axialhubelement gebildet ist.
• Es sei darauf hingewiesen, dass der hier vorgeschlagene Drehmomentbegrenzer ermöglicht, dass ein Torsionsschwingungsdämpfer nicht in einen Anschlag belastet wird beziehungsweise dessen zumindest eines Energiespeicherelement eine Auf-Block-Belastung erfährt. Dies führt auch wiederum dazu, dass ein Torsionsschwingungsdämpfer über den gesamten (baulich bedingt) verfügbaren Verdrehwinkel eine für eine gewünschte Dämpfungskennlinie auslegbar ist. Derzeit werden Torsionsschwingungsdämpfer nämlich so ausgelegt, dass diese bei Annäherung an einen vorbestimmten Grenzdrehwinkel eine härtere Federkennlinie oder andere Versteifungsmaßnahmen aufweisen, um ein Anschlagen oder zumindest ein zu hartes Anschlagen zu unterbinden. Damit ist also ein maximaler Verdrehwinkel verkleinerbar und/oder ein nutzbarer Anteil eines verfügbaren Verdrehwinkels vergrößert ist. Dabei ist es vor allem nicht mehr oder weniger (beispielsweise über einen kleineren Drehwinkelbereich) notwendig, einen Drehmomentschlag in dem Torsionsschwingungsdämpfer zu dissipieren. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein Drehmomentschlag (beziehungsweise die übrige Differenz zu dem Anteil, welcher von dem Torsionsschwingungsdämpfer aufgenommen ist) ausschließlich in dem Drehmomentbegrenzer verschliffen und derart dissipiert.
• Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehmomentbegrenzers vorgeschlagen, dass das Axialhubelement eine Anpressscheibe des Reibpakets ist.
• Bei dieser Ausführungsform ist die Anpressscheibe selbst mittels der Blattfedern entgegen der definierten Vorspannung durch das Energiespeicherelement axial abhebbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anpressscheibe eine erste Deckscheibe eines Reibpakets mit Außenlamellen und Innenlamellen. In einer Ausführungsform ist die Anpressscheibe zugleich zum Führen der zweiten Anschlussseite, bevorzugt ausgeführt als innenverzahnte Nabe und/oder als Innenkorb, eingerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anpressscheibe zugleich zu radialen Führen der ersten Anschlussseite eingerichtet. In einer Ausführungsform ist die Anpressscheibe relativ zu dem unmittelbar angrenzenden Reibpartner, beispielsweise einer Außenlamelle, rotatorisch fixiert.
• Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehmomentbegrenzers vorgeschlagen, dass ein erster Drehmomentfühler für eine erste Verdrehrichtung und ein zweiter Drehmomentfühler für eine zweite Verdrehrichtung vorgesehen ist, wobei bevorzugt die beiden Drehmomentfühler axial gestapelt angeordnet sind.
• Bei dieser Ausführungsform ist für jede Drehmomentrichtung ein Drehmomentfühler vorgesehen, von welchen also ein erster Drehmomentfühler bei einer ersten Verdrehrichtung (beispielsweise infolge eines Grenzdrehmoments in Zugrichtung) mit seinem (ersten) Anschlagelement mit dem korrespondierenden (entsprechend ersten) Gegenanschlag der ersten Anschlussseite in kraftübertragenden Kontakt kommt. Umgekehrt kommt ein zweiter Drehmomentfühler bei einer zweiten Verdrehrichtung (dann beispielsweise infolge eines Grenzdrehmoments in Schubrichtung) mit seinem (zweiten) Anschlagelement mit dem korrespondierenden (entsprechend zweiten) Gegenanschlag der ersten Anschlussseite in kraftübertragenden Kontakt. Die jeweilige zumindest eine Blattfeder ist dann entsprechend umgekehrt orientiert, sodass sie bei dem zugehörigen kraftübertragenden Kontakt zwischen dem Anschlagelement und dem korrespondierenden Gegenanschlag gleichartig, bevorzugt auf Zug, belastet wird.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die zwei Drehmomentfühler axial gestapelt angeordnet, bevorzugt axial unmittelbar aufeinander abgestützt. Bevorzugt sind dabei die Abmessungen gleich, besonders bevorzugt identisch, wobei die Blattfedern jeweils gleich lang sind, beispielsweise indem die Blattfeder der weiter beabstandeten Steuerscheibe mit ihrem zweiten Federende an dem Axialhubelement steuerscheiben-seitig und die Blattfedern der näher angeordneten Steuerscheibe mit ihrem zweiten Federende an dem Axialhubelement gegenüberliegend (also rückseitig) angebunden sind.
• Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehmomentbegrenzers vorgeschlagen, dass in einer Ruhelage der erste Verdrehwinkel zwischen dem ersten Anschlagelement und dem ersten Gegenanschlag größer ist als der zweite Verdrehwinkel zwischen dem zweiten Anschlagelement und dem zweiten Gegenanschlag.
• Bei dieser Ausführungsform mit zwei Drehmomentfühlern ist zudem ein unterschiedliches Grenzdrehmoment für jeder Verdrehrichtung eingerichtet. Beispielsweise sind in einem Anwendungsfall Drehmomentschläge aus Zugrichtung mit einem größeren Betrag zulässig als in Schubrichtung. Der zweite Verdrehwinkel (dann die Schubrichtung) ist dann kleiner als der erste Verdrehwinkel, dass das Reibpaket in zweiter Verdrehrichtung bereits bei einem geringeren Grenzdrehmoment geöffnet wird als in der ersten Verdrehrichtung. Damit ist trotz eines von der Verdrehrichtung unabhängigen Grenzdrehmoments des Reibpakets eine richtungsabhängige Drehmomentbegrenzung erzielbar.
• Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehmomentbegrenzers vorgeschlagen, dass die Steuerscheibe eines Drehmomentfühlers relativ zu dem Reibpaket mittels eines Axial-Wälzlagers reibungsarm verdrehbar abgestützt ist.
• Bei dieser Ausführungsform ist die zumindest eine Steuerscheibe oder zumindest eine der Steuerscheiben mittels eines Axial-Wälzlagers reibungsarm verdrehbar abgestützt. Alternativ ist eine Steuerscheibe mittels eines (beispielsweise selbstschmierenden) Gleitlagers reibungsarm verdrehbar abgestützt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Reibscheibe für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
• - eine Trägerscheibe;
• - einen Reibring, welcher von der Trägerscheibe mitrotierend gehalten ist;
• - eine Nabe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Trägerscheibe und einer Welle; und
• - einen Drehmomentbegrenzer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,

wobei die Trägerscheibe mit der ersten Anschlussseite und die Nabe mit der zweite Anschlussseite verbunden und/oder jeweils von dieser einstückig gebildet sind.
• Die hier vorgeschlagene Reibscheibe ist für eine konventionelle Verwendung (beispielsweise in einer Trennkupplung) eingerichtet. Bevorzugt weist die hier vorgeschlagene Reibscheibe eine konventionelle oder im Vergleich dazu eine geringere Bauraumforderung bei gleicher Funktion auf. Besonders bevorzugt ist die Reibscheibe einzig hinsichtlich des Drehmomentbegrenzers und gegebenenfalls daraus resultierenden Anpassungen, bevorzugt ohne notwendige Anpassungen, anders als eine konventionelle Reibscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer.
• Die Reibscheibe umfasst zumindest eine Trägerscheibe, welche als mechanischer Träger für zumindest eine der weiteren Komponenten der Reibscheibe eingerichtet ist. Bevorzugt ist die Trägerscheibe aus einem Metall (beispielsweise aus Stahl oder Aluminium) gefertigt.
• Weiterhin umfasst die Reibscheibe einen Reibring, welcher drehmomentübertragend mit der Trägerscheibe verbunden ist. Beispielsweise ist der Reibring eine separate Komponente, beispielsweise aus einem Organomaterial, und mittels Nieten und/oder Schweißen mit der Trägerscheibe verbunden. In einer Ausführungsform ist der Reibring einstückig mit der Trägerscheibe gebildet, beispielsweise von einem Oberflächenabschnitt der Trägerscheibe. In einer Ausführungsform sind der Reibring und/oder die Trägerscheibe jeweils mehrstückig ausgeführt.
• Die Trägerscheibe ist mit einer Nabe drehmomentübertragend verbunden, wobei die Nabe zum Übertragen eines Drehmoments einer (beispielsweise Getriebe-) Welle eingerichtet ist. Beispielsweise weist die Nabe eine Kerbverzahnung zum Aufnehmen einer korrespondierend verzahnten Welle auf, sodass das an der Welle anliegende Drehmoment mittels der Kerbverzahnung beziehungsweise dem Formschluss von der Nabe auf die Trägerscheibe übertragbar ist. In einer Ausführungsform ist die Nabe mittels (bevorzugt Kalt-) Umformen, beispielsweise Stanzen und/oder Umkanten, aus einer Blechplatine gebildet. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Trägerscheibe und die Nabe einzig mittelbar drehmomentübertragend miteinander verbunden.
• Zusätzlich umfasst die hier vorgeschlagene Reibscheibe einen Drehmomentbegrenzer, welcher nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist. Der Drehmomentbegrenzer ist je nach Ausführungsform zum Unterbrechen einer Übertragung und gegebenenfalls zudem zum Dissipieren von einer Drehmomentüberhöhung, also dem Anteil eines Drehmomentschlags, welcher oberhalb eines vorbestimmten Grenzdrehmoments liegt, eingerichtet. Der Drehmomentbegrenzer ist zu der Trägerscheibe und/oder zu der Nabe fixiert.
• Der Torsionsschwingungsdämpfer ist in Reihe zwischen die Nabe beziehungsweise den Drehmomentbegrenzer und die Trägerscheibe oder umgekehrt geschaltet. In einer Ausführungsform ist die Trägerscheibe zum Halten von zumindest einer Pendelmasse eines Fliehkraftpendels eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich ist die Trägerscheibe (mittelbar oder unmittelbar) über zumindest eine Dämpferfeder und zumindest einen Flansch (mittelbar oder unmittelbar) mit der Nabe drehmomentübertragend verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist ein Pendelwippendämpfer mit zumindest einem Wippen-Element, zumindest einer Wippenfeder und zumindest einer Rolle in einem Kurvengetriebe vorgesehen.
• Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Ausführungsform die Reibscheibe eine Mehrzahl von Torsionsschwingungsdämpfern umfasst. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Reibscheibe eine (einzige oder mehrere) Hysterese-Baugruppe(n) und zwei oder mehr Dämpfervorrichtungen, beispielsweise einen Vordämpfer nach Art eines Zweimassenschwungrads und einen Mehrflanschdämpfer oder einen Pendelwippendämpfer, sowie gegebenenfalls weiterhin oder alternativ ein oder mehrere Fliehkraftpendel.
• Mit der hier vorgeschlagenen Reibscheibe, welche den oben beschriebenen Drehmomentbegrenzer umfasst, ist mit geringen Toleranzanforderungen (und somit verringerten Fertigungskosten) ein gewünschtes Grenzdrehmoment sehr exakt und (zumindest nahezu) konstant über eine angestrebte Lebensdauer erzielbar. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist es nicht mehr notwendig, in dem Torsionsschwingungsdämpfer einen Endanschlag oder eine zum Ende eines verfügbaren (maximalen) Verdrehwinkels eine von einer gewünschten Dämpferkennlinie abweichende Versteifung vorzusehen. Zugleich ist eine solche Reibscheibe nahezu identisch mit einer konventionellen Reibscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer ausführbar und etwa mit gleichen oder geringeren Kosten wie eine konventionelle Reibscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer und Drehmomentbegrenzer fertigbar.
• Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Trennkupplung für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend eine Reibscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und zumindest einen Reibpartner zum reibschlüssigen Übertragen eines Drehmoments, wobei die Trennkupplung über einen Kupplungsbefehl lösbar zum Übertragen eines Drehmoments eingerichtet ist.
• Die Trennkupplung ist dazu eingerichtet, in einem Antriebsstrang ein Drehmoment um die Rotationsachse von ihrer Eingangsseite auf die Ausgangsseite, und bevorzugt umgekehrt, lösbar zu übertragen. Dazu sind zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite axial verpressbare Reibpartner vorgesehen, welche zumindest eine Reibscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung umfassen. Beispielsweise umfassen die Reibpartner eine (axial fixierte) Gegenplatte, eine (axial verschiebbare) Anpressplatte und eine axial dazwischen angeordnete Reibscheibe. Alternativ umfassen die Reibpartner weiterhin eine oder mehrere Zwischenplatten und eine korrespondierende Anzahl von Reibscheiben, wobei dann bevorzugt eine einzige Reibscheibe wie oben beschrieben ausgeführt ist und die anderen Reibscheiben einfacher aufgebaut sind. Die Platten (Anpressplatte, Gegenplatte und gegebenenfalls Zwischenplatte(n)) sind bevorzugt mit der ersten Seite beziehungsweise deren ersten Anschlussseite verbunden (beispielsweise die Motorseite) und die Reibscheibe(n) mit der zweiten Seite beziehungsweise deren zweiten Anschlussseite (entsprechend beispielsweise der Getriebeseite). Alternativ ist dies umgekehrt ausgeführt.
• Die Reibpartner sind derart eingerichtet, dass diese mittels eines Kupplungsbefehls ein Drehmoment lösbar übertragen. Der Kupplungsbefehl ist im Betrieb von dem Fahrer eines Fahrzeugs oder dem (Automatik-) Getriebe initiiert und veranlasst ein Einkuppeln beziehungsweise Auskuppeln der Reibpartner.
• Beispielsweise wird dieser Kupplungsbefehl mittels eines elektrischen Aktuators und/oder eines hydraulischen Systems und/oder mittels eines mechanischen Seilzugs als Anpresskraft beziehungsweise eine Anpresskraft (beispielsweise einer Tellerfeder) aufhebende Lösekraft in die Reibpartner eingeleitet. Somit ist ein Reibschluss mittels Verpressung der Reibpartner miteinander für eine lösbare Drehmomentübertragung steuerbar. Im unverpressten Zustand (ausgekuppelt) der Reibpartner ist kein Drehmoment oder nur ein zulässig geringes Schleppmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite übertragbar.
• Mit der hier vorgeschlagenen Trennkupplung, welche den oben beschriebenen Drehmomentbegrenzer umfasst, ist mit geringen Toleranzanforderungen (und somit verringerten Fertigungskosten) ein gewünschtes Grenzdrehmoment sehr exakt und (zumindest nahezu) konstant über eine angestrebte Lebensdauer erzielbar. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist es nicht mehr notwendig, in dem Torsionsschwingungsdämpfer einen Endanschlag oder eine zum Ende eines verfügbaren (maximalen) Verdrehwinkels eine von einer gewünschten Dämpferkennlinie abweichende Versteifung vorzusehen. Zugleich ist eine solche Reibscheibe nahezu identisch mit einer konventionellen Reibscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer ausführbar und etwa mit gleichen oder geringeren Kosten wie eine konventionelle Reibscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer und Drehmomentbegrenzer fertigbar.
• Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
• - zumindest eine Antriebsmaschine zum Abgeben eines Drehmoments;
• - zumindest einen Verbraucher zum Aufnehmen eines Drehmoments;
• - ein Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine und einem Verbraucher; und
• - eine Trennkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und/oder einen Drehmomentbegrenzer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,

wobei mittels des Drehmomentbegrenzers eine Drehmomentübertragung auf ein vorbestimmtes maximales Grenzdrehmoment begrenzt ist.
• Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang umfasst eine erste Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Verbrennerwelle und ein Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Verbrennerwelle und einem Verbraucher, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug die Vortriebsräder. Mittels der Trennkupplung, welche nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist, ist die Drehmomentübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Verbraucher übertragbar. Eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbraucher und der Verbrennerwelle ist bevorzugt in beiden Richtungen möglich, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs (Zugbetrieb) und in Gegenrichtung (Schubbetrieb) beispielsweise zum Einsatz der Motorbremse zum Entschleunigen des Kraftfahrzeugs oder zur Rekuperation dieser Entschleunigungsenergie.
• In einer bevorzugten Ausführungsform des Antriebsstrangs ist weiterhin eine elektrische Antriebsmaschine mit einer Rotorwelle in den Drehmomentfluss ausgangsseitig der Trennkupplung und vor den Verbraucher geschaltet. Beispielsweise ist so bei geöffneter Trennkupplung ein rein elektrischer Betrieb der Verbraucher ermöglicht. In einer Ausführungsform bilden die elektrische Antriebsmaschine und die Trennkupplung gemeinsam ein sogenanntes Hybrid-Modul, welches als eine Baueinheit in den Antriebsstrang einfach integrierbar ist.
• Mit dem hier vorgeschlagenen Antriebsstrang, welcher den oben beschriebenen Drehmomentbegrenzer umfasst, ist mit geringen Toleranzanforderungen (und somit verringerten Fertigungskosten) ein gewünschtes Grenzdrehmoment sehr exakt und (zumindest nahezu) konstant über eine angestrebte Lebensdauer erzielbar. n einer vorteilhaften Ausführungsform ist es nicht mehr notwendig, in dem Torsionsschwingungsdämpfer einen Endanschlag oder eine zum Ende eines verfügbaren (maximalen) Verdrehwinkels eine von einer gewünschten Dämpferkennlinie abweichende Versteifung vorzusehen. Zugleich ist dieser Drehmomentbegrenzer oder diese Reibscheibe nahezu identisch mit einer konventionellen Komponente mit Torsionsschwingungsdämpfer ausführbar und etwa mit gleichen oder geringeren Kosten wie eine solche konventionelle Komponente mit Torsionsschwingungsdämpfer fertigbar.
• Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend einen Antriebsstrang nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und zumindest ein Vortriebsrad, wobei zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs das zumindest eine Vortriebsrad mittels des Antriebsstrangs antreibbar ist.
• Der Bauraum ist gerade bei Kraftfahrzeugen aufgrund der zunehmenden Anzahl von Komponenten besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen Antriebsstrang kleiner Baugröße zu verwenden. Mit dem gewünschten sogenannten Downsizing der Antriebsmaschine bei einer gleichzeitigen Verringerung der Betriebsdrehzahlen wird die Intensität der störenden Torsionsschwingungen erhöht. Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich bei der sogenannten Hybridisierung, bei welcher eine elektrische Antriebsmaschine im Betrieb immer häufiger in Einsatz gebracht wird oder sogar die Hauptdrehmomentquelle bildet und eine möglichst kleine Verbrennungskraftmaschine einzusetzen ist, welche aber deutlich häufiger dem Antriebsstrang zugeschaltet und wieder weggeschaltet werden muss. Auch bei einem rein elektrischen Antriebsstrang ist der zur Verfügung stehende Bauraum meist gering, weil viele solche Antriebsstränge ohne Dämpfungsmaßnahmen konzipiert worden sind und/oder der Bauraum für andere Komponenten wie beispielsweise einen Pulswechselrichter und/oder eine Traktionsbatterie vorgehalten werden muss. Es ist daher eine Herausforderung, eine ausreichende Vergleichmäßigung von Drehungleichförmigkeiten bei gleichzeitig geringen Teilekosten und geringem verfügbarem Bauraum bereitzustellen.
• Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner.
• In einer Ausführungsform ist der Drehmomentbegrenzer in eine Reibscheibe einer Trennkupplung integriert. Alternativ oder zusätzlich ist ein solcher Drehmomentbegrenzer mittelbar (beispielsweise über eine Schwungmasse) oder unmittelbar mit einer Motorwelle (bevorzugt einer Rotorwelle einer elektrischen Antriebsmaschine drehmomentfest verbunden. Bevorzugt ist bei der letzteren Variante die erste Anschlussseite des Drehmomentbegrenzers mit der Motorwelle verbunden, bevorzugt wenn dies eine Verbrennerwelle einer Verbrennungskraftmaschine ist, und entsprechend die zweite Anschlussseite beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle drehmomentfest verbunden ist.
• Bei dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug, dessen Antriebsstrang den oben beschriebenen Drehmomentbegrenzer umfasst, ist mit geringen Toleranzanforderungen (und somit verringerten Fertigungskosten) ein gewünschtes Grenzdrehmoment sehr exakt und (zumindest nahezu) konstant über eine angestrebte Lebensdauer erzielbar. n einer vorteilhaften Ausführungsform ist es nicht mehr notwendig, in dem Torsionsschwingungsdämpfer einen Endanschlag oder eine zum Ende eines verfügbaren (maximalen) Verdrehwinkels eine von einer gewünschten Dämpferkennlinie abweichende Versteifung vorzusehen. Zugleich ist dieser Drehmomentbegrenzer oder diese Reibscheibe nahezu identisch mit einer konventionellen Komponente mit Torsionsschwingungsdämpfer ausführbar und etwa mit gleichen oder geringeren Kosten wie eine solche konventionelle Komponente mit Torsionsschwingungsdämpfer fertigbar.
• Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Audi A1, Volkswagen Polo, Opel Corsa oder Renault Clio. Bekannte (Mild-) Hybrid-Fahrzeuge sind Fiat Panda oder der Mazda3 (BP). Als vollelektrische Kraftfahrzeuge bekannt sind beispielsweise ein Audi Q4 e-tron oder ein BMW i3 oder VWID.3.
• Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
• 1: ein Drehmomentbegrenzer mit zwei Drehmomentfühlern in einem Halbschnitt;
• 2: der Drehmomentbegrenzer gemäß 1 mit zwei Drehmomentfühlern in einer Draufsicht;
• 3: der Drehmomentbegrenzer gemäß 1 und 2 mit zwei Drehmomentfühlern in einer Seitenansicht;
• 4: ein Reibpaket mit zwei Drehmomentfühlern in einem Halbschnitt; und
• 5: ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang in einer Draufsicht.
• In 1 ist ein Drehmomentbegrenzer 1 mit zwei Drehmomentfühlern 9,10 in der Ruhelage in einem Halbschnitt gezeigt. Radial-außen sind (hier zwei mittels Verbindungsniete 55 miteinander verbundene) Blechscheiben mit Wellungen und Löchern am Außenrand zu erkennen, von denen die erste Anschlussseite 4 gebildet ist. In einer Anwendung ist dies der zentrale Anteil einer Reibscheibe 30, bei welcher eine Trägerscheibe mit Reibring mit der gezeigten (darstellungsgemäß axial oberen) Blechscheibe vernietet ist. Zentral bei der Rotationsachse 2 ist eine innenverzahnte Nabe 31 zu erkennen, von welcher die zweite Anschlussseite 5 gebildet ist. Die Nabe 31 weist dabei zugleich eine Außenverzahnung auf, womit von dieser der Innenkorb 50 zum drehmomentfesten Verbinden mit Innenlamellen 48 eines sich radial-außerhalb angrenzend anschließenden Reibpakets 7 gebildet ist. Von diesem Reibpaket 7 ist die Funktion des Drehmomentbegrenzers 1 gebildet. Axial abwechselnd mit den Innenlamellen 48 sind Außenlamellen 47 vorgesehen, welche in einem ringförmigen Außenkorb 49 drehmomentfest (über eine entsprechende Verzahnung) eingehängt sind. In der Darstellung axial unten ist eine (zweite) Deckscheibe 51 vorgesehen, welche ebenfalls wie die Außenlamellen 47 mit dem Außenkorb 49 drehmomentfest verbunden, aber zudem axial fixiert ist und in welcher auf dieser axialen Seite die Nabe 31 axial und radial geführt ist. In der Darstellung axial oben ist eine (erste) Deckscheibe als Anpressscheibe 24 und zugleich als Axialhubelement 23 ausgeführt. Auch die Anpressscheibe 24 ist drehmomentfest mit dem Außenkorb 49 verbunden und auf dieser axialen Seite zum axialen und radialen Führen der Nabe 31 eingerichtet. Das Reibpaket 7 ist axial verpresst mittels eines hier als Tellerfederpaket ausgeführten Energiespeicherelements 8. Das Tellerfederpaket ist hier mittels eines Sicherungsrings 52 axial in dem Außenkorb 49 definiert vorgespannt abgestützt. Damit ist ein Grenzdrehmoment des Reibpakets 7 definiert eingestellt.
• Von dem Außenkorb 49 ist hier zugleich die Aufnahme für den Torsionsschwingungsdämpfer 6 beziehungsweise genauer die zweite Dämpferseite 12 gebildet, welche hier von einem Flansch gebildet ist. Der Flansch ist mittels einer Dämpferfeder 46 (gegebenenfalls über einen oder mehrere weitere Flansche) an der ersten Dämpferseite 11 gedämpft drehmomentübertragend verbunden, wobei die erste Dämpferseite 11 hier über Anschlagniete 53 mit der ersten Anschlussseite 4 drehmomentübertragend verbunden ist.
• Von dem Außenkorb 49 ist hier weiterhin das axiale Auflager (hier mittels einer Auflagerscheibe 54) für einen zweiten Drehmomentfühler 10 gebildet, welcher hier mittels eines Axial-Wälzlagers 29 auf der Auflagerscheibe 54 reibungsarm verdrehbar abgestützt ist. Von dem zweiten Drehmomentfühler 10 wiederum das axiale Auflager (hier wiederum mittels eines Axial-Wälzlagers 29) für einen ersten Drehmomentfühler 9 gebildet, sodass diese hier also axial gestapelt angeordnet sind. Der erste Drehmomentfühler 9 weist mehrere (hier rein optional vier) erste Anschlagelemente 15 auf, welche hier als Laschen gebildet sich nach radial-außen erstrecken. Ebenso weist der zweite Drehmomentfühler 10 weist mehrere (hier rein optional vier) zweite Anschlagelemente 16 auf, welche ebenfalls hier als Laschen gebildet sich nach radial-außen erstrecken. Die darstellungsgemäß obere Blechscheibe der ersten Anschlussseite 4 umfasst eine korrespondierende Anzahl von Gegenanschlägen 21,22, welche sich hier als Laschen axial erstrecken und in Umfangsrichtung in Überlappung mit den Anschlagelementen 15,16 der Steuerscheiben 13,14 befinden. Bei der ersten Steuerscheibe 13 größtenteils verdeckt ist eine erste Blattfeder 17 zu erkennen. Bei der zweiten Steuerscheibe 14 ist gut zu erkennen, dass eine zweite Blattfeder 18 mit ihrem ersten Federende 19 mit der zweiten Steuerscheibe 14 (hier rein optional mit derjenigen das zweite Anschlagelement 16 bildenden Lasche vernietet) verbunden ist und mit ihrem zweiten Federende 20 mit der Anpressscheibe 24, also dem Axialhubelement 23 verbunden ist. Wenn sich die erste Anschlussseite 4 und damit der (zweite) Gegenanschlag 22 mit der Rotationsachse 2 in der Bildebene nach oben weisend rechtsherum relativ zu der zweiten Anschlussseite 5 verdreht, dann wird die zweite Steuerscheibe 14 ab einem gewissen Freiwinkel, welcher dem Schaltmoment entspricht, mitverdreht und eine Zuglast auf die zweite Blattfeder 18 ausgeübt. Damit wird das Axialhubelement 23 in der Darstellung nach oben angehoben und damit die Wirkung des Energiespeicherelements 8 auf das Reibpaket 7 reduziert oder aufgehoben. Das Grenzdrehmoment ist dann erreicht beziehungsweise überschritten. Das Grenzdrehmoment ist dabei mittels des Torsionsschwingungsdämpfer 6 definiert eingestellt, auch wenn innerhalb des Reibpakets 7 aufgrund von Alterungserscheinungen, Rost, wiederholtem Durchrutschen, einer Werkstofftoleranz und/oder Fertigungstoleranz oder anderen Effekten der Reibbeiwert stark schwankt beziehungsweise nicht ausreichend genau vorhersehbar ist. Beispielsweise ist ein Reibpaket 7 für einen unteren Reibbeiwert auslegbar, während dann ein defacto höherer Reibbeiwert und damit erhöhtes spezifisches Grenzdrehmoment des Reibpakets 7 (gegebenenfalls deutlich) über dem gewünschten Grenzdrehmoment des Drehmomentbegrenzers 1 liegt. Das gewünschte Grenzdrehmoment ist nämlich mittels der Steuerscheiben 13,14 und ihrer vorhergehend beschriebenen Funktion sicher und präzise eingestellt.
• In 2 ist der Drehmomentbegrenzer 1 gemäß 1 mit zwei Drehmomentfühlern 9,10 in einer Draufsicht gezeigt. Es wird insoweit auf die Beschreibung zu 1 verwiesen. Hier sind die gemäß der Bezeichnung als ersten Drehmomentfühler 9 beziehungsweise als zweiten Drehmomentfühler 10 die erste Verdrehrichtung 25 und die zweite Verdrehrichtung 26 um die Rotationsachse 2 eingezeichnet. Zwischen dem ersten Gegenanschlag 21 (der ersten Anschlussseite 4) und dem korrespondierenden ersten Anschlagelement 15 (der ersten Steuerscheibe 13) ist ein erster Verdrehwinkel 27 eingezeichnet, welcher dem maximalen Verdrehwinkel entspricht, welcher in dieser Verdrehrichtung 25 aus der gezeigten Ruhelage heraus möglich ist, bevor ein kraftübertragender Kontakt entsteht. Ebenso ist zwischen dem zweiten Gegenanschlag 22 (der ersten Anschlussseite 4) und dem korrespondierenden zweiten Anschlagelement 16 (der zweiten Steuerscheibe 14) ein zweiter Verdrehwinkel 28 eingezeichnet, welcher dem maximalen Verdrehwinkel entspricht, welcher in dieser Verdrehrichtung 26 aus der gezeigten Ruhelage heraus möglich ist, bevor hier ein kraftübertragender Kontakt entsteht. Sobald eine relative Verdrehung zwischen der erste Anschlussseite 4 und der zweiten Anschlussseite 5 weiterhin auftritt, nachdem ein entsprechender kraftübertragender Kontakt zwischen dem jeweiligen Anschlagelement 15,16 und korrespondierenden Gegenanschlag 21,22 gebildet ist, wird von den zugehörigen Blattfedern 17,18 eine Zugkraft mit axialer Kraftkomponente auf das (hier verdeckte, vergleiche 1) Axialhubelement 23 ausgeübt und dieses damit axial von dem Reibpaket 7 abgehoben beziehungsweise die Vorspannung durch das hier als Tellerfederpaket ausgeführte Energiespeicherelement 8 reduziert.
• In 3 ist der Drehmomentbegrenzer 1 gemäß 1 und 2 mit zwei Drehmomentfühlern 9,10 in einer Seitenansicht gezeigt. Insoweit wird auf die dortige Beschreibung verwiesen. Hier sind die eigentlich in dieser Ansicht verdeckten in der Darstellung vorderen Blattfedern 17,18 gezeigt. Es ist gut zu erkennen, dass die zweiten Federenden 20 von darstellungsgemäß axial unten und die ersten Federenden 19 von darstellungsgemäß axial oben mit dem (nicht dargestellten) Axialhubelement 23 verbunden sind, sodass die Blattfedern 17,18 hier identisch ausführbar sind.
• In 4 ist ein Reibpaket 7 mit zwei Drehmomentfühlern 9,10 in einem Halbschnitt gezeigt, wie beispielsweise in den vorhergehenden Figuren eingesetzt. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen. Hier sind in etwas größerer Darstellung die Komponenten gut zu erkennen, welche an dem auf ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment beschränkte Drehmomentübertragung beteiligt sind.
• In 5 ist ein Kraftfahrzeug 39 mit einem Antriebsstrang 3 in einer Draufsicht schematisch gezeigt, wobei in einer Quer-Front-Anordnung eine erste Antriebsmaschine 34, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine 34, mit ihrer Verbrennerwelle 44 und rein optional eine zweite Antriebsmaschine 35, beispielsweise eine elektrische Antriebsmaschine 35, mit einer Rotorwelle 45 entlang der Motorachse 40 und quer zu der Längsachse 42 und vor der Fahrerkabine 41 des Kraftfahrzeugs 39 angeordnet sind. Dieses Konzept wird als Hybridantrieb bezeichnet. Hinter der Verbrennungskraftmaschine 34 ist hier eine Trennkupplung 33 mit einem Drehmomentbegrenzer 1 gemäß 1 bis 3 angeordnet, welche über eine Welle 32 mit der elektrischen Antriebsmaschine 35 verbunden ist. Der Antriebsstrang 3 ist zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs 39 mittels Antreiben eines linken Vortriebsrads 36 und eines rechten Vortriebsrads 37 (hier optional der Vorderachse des Kraftfahrzeugs 39) mittels einer Drehmomentabgabe an die Getriebeeingangswelle 43 von zumindest einer der Antriebsmaschinen 34,35 eingerichtet.
• Die Drehmomentübertragung von der Verbrennungskraftmaschine 34 und von der elektrischen Antriebsmaschine 35 ist (mittels der Trennkupplung 33 aktiv oder mittels des Drehmomentbegrenzers 1 passiv) unterbrechbar und mittels des integrierten Torsionsschwingungsdämpfers 6 (vgl. 1 bis 3) sind Drehungleichförmigkeiten der Verbrennungskraftmaschine 34 frühzeitig in dem Antriebsstrang 3 reduziert. Die Rotorwelle 45 ist dauerhaft (oder mit einer weiteren nicht dargestellten Drehmomentkupplung trennbar) über die Getriebeeingangswelle 43 mit einem Getriebe 38 verbunden, welches beispielsweise als stufenlos veränderbar übersetzendes Umschlingungsgetriebe ausgeführt ist.
• Mit dem hier vorgeschlagenen Drehmomentbegrenzer ist system-intrinsisch ein Grenzdrehmoment exakt über eine angestrebte Lebensdauer einstellbar.
• Bezugszeichenliste

1

Drehmomentbegrenzer

2

Rotationsachse

3

Antriebsstrang

4

erste Anschlussseite

5

zweite Anschlussseite

6

Torsionsschwingungsdämpfer

7

Reibpaket

8

Energiespeicherelement

9

erster Drehmomentfühler

10

zweiter Drehmomentfühler

11

erste Dämpferseite

12

zweite Dämpferseite

13

erste Steuerscheibe

14

zweite Steuerscheibe

15

erstes Anschlagelement

16

zweites Anschlagelement

17

erste Blattfeder

18

zweite Blattfeder

19

erstes Federende

20

zweites Federende

21

erster Gegenanschlag

22

zweiter Gegenanschlag

23

Axialhubelement

24

Anpressscheibe

25

erste Verdrehrichtung

26

zweite Verdrehrichtung

27

erster Verdrehwinkel

28

zweiter Verdrehwinkel

29

Axial-Wälzlager

30

Reibscheibe

31

Nabe

32

Welle

33

Reibkupplung

34

Verbrennungskraftmaschine

35

elektrische Antriebsmaschine

36

linkes Vortriebsrad

37

rechtes Vortriebsrad

38

Getriebe

39

Kraftfahrzeug

40

Motorachse

41

Fahrerkabine

42

Längsachse

43

Getriebeeingangswelle

44

Verbrennerwelle

45

Rotorwelle

46

Dämpferfeder

47

Außenlamelle

48

Innenlamelle

49

Außenkorb

50

Innenkorb

51

(zweite) Deckscheibe

52

Sicherungsring

53

Anschlagniet

54

Auflagerscheibe

55

Verbindungsniet

Claims (9)

1. Drehmomentbegrenzer (1) mit einer Rotationsachse (2) für einen Antriebsstrang (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine erste Anschlussseite (4); - eine mit der ersten Anschlussseite (4) lösbar drehmomentübertragend verbundene zweite Anschlussseite (5); - einen Torsionsschwingungsdämpfer (6) zum Dämpfen einer Drehmomentübertragung zwischen der ersten Anschlussseite (4) und der zweiten Anschlussseite (5); - ein Reibpaket (7) zum reibschlüssigen Übertragen eines Drehmoments zwischen der ersten Anschlussseite (4) und der zweiten Anschlussseite (5) bis zu einem vorbestimmten Grenzdrehmoment; - ein Energiespeicherelement (8) zum Vorhalten einer vorbestimmten axialen Vorspannung zum definierten Verpressen des Reibpakets (7); - zumindest einen Drehmomentfühler (9,10) zum Lösen der axialen Vorspannung des Energiespeicherelements (8) bei Erreichen eines vorbestimmten Grenzdrehmoments, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (6) eine erste Dämpferseite (11) und eine relativ zu der ersten Dämpferseite (11) verdrehbare drehmomentübertragend verbundene zweite Dämpferseite (12) aufweist, und wobei die erste Dämpferseite (11) mit der ersten Anschlussseite (4) fixiert ist, und wobei die zweite Dämpferseite (12) und das Reibpaket (7) innerhalb eines vorbestimmten Freiwinkels relativ zueinander verdrehbar gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentfühler (9,10) zumindest die folgenden Komponenten umfasst: - eine Steuerscheibe (13,14) mit einem Anschlagelement (15,16); - zumindest eine Blattfeder (17,18) mit einem ersten Federende (19) und einem gegenüberliegenden zweiten Federende (20), wobei das erste Federende (19) mit der Steuerscheibe (13,14) fixiert ist; - einen Gegenanschlag (21,22), welcher mit der ersten Anschlussseite (4) fixiert ist und mittels welchem bei Anliegen eines vorbestimmten Anschlagwinkels mittels des Anschlagelements (15,16) die Steuerscheibe (13,14) rotatorisch blockiert ist; und - ein Axialhubelement (23), welches mit dem Reibpaket (7) rotatorisch fixiert ist und axial bewegbar ist, wobei das Axialhubelement (23) mit dem Energiespeicherelement (8) kraftübertragend verbindbar oder verbunden ist und wobei das zweite Federende (20) der zumindest einen Blattfeder (17,18) an dem Axialhubelement (23) fixiert ist.
2. Drehmomentbegrenzer (1) nach Anspruch 1, wobei das Axialhubelement (23) eine Anpressscheibe (24) des Reibpakets (7) ist.
3. Drehmomentbegrenzer (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei ein erster Drehmomentfühler (9) für eine erste Verdrehrichtung (25) und ein zweiter Drehmomentfühler (10) für eine zweite Verdrehrichtung (26) vorgesehen ist, wobei bevorzugt die beiden Drehmomentfühler (9,10) axial gestapelt angeordnet sind.
4. Drehmomentbegrenzer (1) nach Anspruch 3, wobei in einer Ruhelage der erste Verdrehwinkel (27) zwischen dem ersten Anschlagelement (15) und dem ersten Gegenanschlag (21) größer ist als der zweite Verdrehwinkel (28) zwischen dem zweiten Anschlagelement (16) und dem zweiten Gegenanschlag (22).
5. Drehmomentbegrenzer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerscheibe (13,14) eines Drehmomentfühlers (9,10) relativ zu dem Reibpaket (7) mittels eines Axial-Wälzlagers (29) reibungsarm verdrehbar abgestützt ist.
6. Reibscheibe (30) für einen Antriebsstrang (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Trägerscheibe; - einen Reibring, welcher von der Trägerscheibe mitrotierend gehalten ist; - eine Nabe (31) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Trägerscheibe und einer Welle (32); und - einen Drehmomentbegrenzer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerscheibe mit der ersten Anschlussseite (4) und die Nabe (31) mit der zweite Anschlussseite (5) verbunden und/oder jeweils von dieser einstückig gebildet sind.
7. Trennkupplung (33) für einen Antriebsstrang (3), aufweisend eine Reibscheibe (30) nach Anspruch 6 und zumindest einen Reibpartner zum reibschlüssigen Übertragen eines Drehmoments, wobei die Trennkupplung (33) über einen Kupplungsbefehl lösbar zum Übertragen eines Drehmoments eingerichtet ist.
8. Antriebsstrang (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - zumindest eine Antriebsmaschine (34,35) zum Abgeben eines Drehmoments; - zumindest einen Verbraucher (36,37) zum Aufnehmen eines Drehmoments; - ein Getriebe (38) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine (34,35) und einem Verbraucher (36,37); und - eine Trennkupplung (33) nach Anspruch 7 und/oder einen Drehmomentbegrenzer (1) nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 5, wobei mittels des Drehmomentbegrenzers (1) eine Drehmomentübertragung auf ein vorbestimmtes maximales Grenzdrehmoment begrenzt ist.
9. Kraftfahrzeug (39), aufweisend einen Antriebsstrang (3) nach Anspruch 8 und zumindest ein Vortriebsrad (36,37), wobei zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs (39) das zumindest eine Vortriebsrad (36,37) mittels des Antriebsstrangs (3) antreibbar ist.