WO2018161995A1 - Kupplung mit am drehmomentweiterleitungsteil abgestütztem drehmomenteinleitungsteil - Google Patents

Kupplung mit am drehmomentweiterleitungsteil abgestütztem drehmomenteinleitungsteil Download PDF

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WO2018161995A1
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Marcus Hoppe
Torsten PIEPER
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a clutch for a powertrain of a motor vehicle, having a Drehmomentein effetsteil connectable for torque transfer with a Drehmomentorn effetsteil, wherein the torque introduction part rotatably connected to a torque-transmitting part, wherein the torque introduction part is supported via a bearing on the torque-transmitting part , Furthermore, the invention also relates to a hybrid module for a drive train of a motor vehicle with a first drive unit, such as an internal combustion engine, and a second drive unit, such as. An e-machine, via a clutch according to one of the preceding claims with a drive shaft torque transmitting connectable.
  • Hybrid modules are to be distinguished with regard to their arrangement structure of the drive units, usually an internal combustion engine and an electric motor.
  • a P2 arrangement means such an arrangement in which the electric motor is not installed directly on the internal combustion engine but is located at the transmission input with an intermediate clutch.
  • the internal combustion engine can be decoupled from the rest of the drive train and the electric drive and the recuperation are in a much more efficient frame, without the loss of drag torque of the engine, possible.
  • Such hybrid modules are then also commonly referred to as P2 hybrid modules.
  • hybrid modules Furthermore, in hybrid modules, a distinction is made between axis-parallel and coaxial hybrid modules.
  • the output shafts of the two drive units usually an internal combustion engine and an electric motor, are aligned parallel to one another.
  • these output shafts are coaxial, that is, aligned with each other. This means they have the same axis of rotation.
  • DE 10 2015 21 1 436 A1 relates to a drive arrangement with an input element for connection to an internal combustion engine and with an electrical Machine, and having an output element for connecting the drive assembly with a transmission input shaft of a downstream transmission, wherein as a starting element a friction clutch is provided which couples the rotor of the electric machine with the output element and with a dog clutch, which the internal combustion engine with the friction clutch closed with the input element of Friction clutch couples, wherein an actuating means for the friction clutch and an actuating means are provided for the dog clutch, which are acted upon by an actuating element, wherein the actuating element is displaceable in a first actuating direction to act on the actuating means for actuating the dog clutch and displaceable in a second actuating direction is to pressurize the actuating means for actuating the friction clutch.
  • clutches When constructing clutches, a distinction is made between a drive side (for example, an internal combustion engine) and an output side (for example, the transmission). Both in dry-running clutches as well as wet-running clutches is / are the clutch disc / s, for example. Connected via a spline with the transmission input shaft.
  • the clutch discs are axially displaceable in order to ensure sufficient clearance and the ability to shift in case of lining wear.
  • the plate carriers which guide the friction plates, are usually supported by thrust bearings.
  • the drive side and the drive side are not centered radially to each other. This condition only occurs when the clutch is closed.
  • the object of the invention is to avoid or at least mitigate the disadvantages of the prior art, and in particular to center the drive side and the driven side of a coupling radially to one another.
  • the object of the invention is achieved in a generic coupling according to the invention in that the torque introduction part is supported via a bearing on the torque-transmitting part.
  • the torque introduction part is centered with respect to the torque-transmitting component and thus simultaneously also with respect to the torque-extraction component.
  • the torque input part is designed as an outer disk carrier and the Drehmomentaus effetsteil as an inner disk carrier and / or the torque-transmitting part is formed in one or more parts.
  • the torque-transmitting part has a hub and a shaft, wherein the hub is torque-transmitting, approximately via a plug-toothing, mounted on the shaft.
  • This can, for example, the clutch in advance on the
  • Hub are then mounted and then pushed the hub together with the mounted coupling as a unit on the shaft.
  • the bearing it has proved to be advantageous if it is designed as a rolling bearing or as a sliding bearing.
  • an inner ring of the bearing is integrally / integrally formed with the hub. As a result, the centering clearance can be further reduced from the outer disk carrier to the hub.
  • the bearing is in contact with a lateral surface of the shaft or the hub.
  • the bearing can, for example, be used for axial securing of the hub on the shaft, whereby the locking screw or the locking ring can be omitted.
  • a further embodiment provides that the hub is forcibly guided on the (intermediate) shaft by a centering area.
  • an outer disk carrier or an inner disk carrier is prepared for directly contacting a continuous drawing means, such as a belt or a chain.
  • a continuous drawing means such as a belt or a chain.
  • the invention consists in that the outer disc carrier is supported by a bearing, e.g. Deep groove ball bearings or angular contact ball bearings mounted on the hub and thus centered on it.
  • the hub also serves as a carrier for the inner disk carrier, whereby the outer and inner disk carrier are centered and positioned both radially and axially to each other.
  • Another embodiment provides that the inner ring of the bearing can be integrated into the hub. This could further reduce the centering clearance from the outer disk carrier to the hub.
  • a third embodiment provides that the hub is free of play (axially and radially) connected to the shaft. This would be conceivable that the bearing for the outer disk carrier is mounted directly on the shaft. As a result, either the locking screw or the locking ring could be omitted.
  • the invention consists in that an outer disk carrier of a separating clutch of a hybrid module is arranged and centered via a bearing on a hub.
  • the hub also serves as a carrier for an inner disk carrier of the separating clutch in order to center and position the inner disk carrier and the outer disk carrier with respect to each other axially and radially.
  • FIG. 2 is a perspective view of the longitudinal section of the hybrid system from FIG. 1;
  • FIG. 2 is a perspective view of the longitudinal section of the hybrid system from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the longitudinal section of the hybrid module from FIG. 1 for explaining functional relationships and functional modes
  • FIG. 5 shows a first exemplary embodiment of a coupling
  • Fig. 7 shows a third exemplary embodiment of the coupling.
  • the figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
  • the Fign. 1 and 2 show a longitudinal section of a hybrid module 1 as a sectional view (FIG. 1) or in a perspective view (FIG. 2).
  • the hybrid module 1 has an intermediate shaft 2 and a separate drive shaft 3.
  • the drive shaft 3 serves as a transmission input shaft.
  • a separating clutch 4 which is mounted on the intermediate shaft 2, it is possible, a first drive unit (not shown) and / or a second drive unit (not shown) to transmit torque transmitting with the intermediate shaft 2.
  • the intermediate shaft 2 is supported via a support bearing 5 on a housing 6 of the hybrid module 1. With the drive shaft 3 and the intermediate shaft 2 is a starting element 7, also in the form of a coupling 8, connected.
  • the housing 6 has an intermediate wall 9 with respect to which the hybrid module 1 can be divided into an engine side 10 and a transmission side 11.
  • the first drive unit and the second drive unit are not shown here.
  • an internal combustion engine which is attached to a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine via a dual-mass flywheel, is connected to an outer disk carrier 13, which is designed as a multi-disc clutch 14 separating clutch 4.
  • the second drive unit is, for example, in the form of an electric motor, such as an electric motor (not shown), formed and connected via a belt 15 with an inner disk carrier 16 with the separating clutch 4 to transmit torque.
  • the separating clutch 4 is actuated via a disengaging / engagement device 17.
  • the plate packs 18 (friction and steel plates) are biased by a plate spring 19.
  • the separating clutch 4 is arranged as an entire unit on a hub 20, which is connected in a torque-transmitting manner via a shaft-hub connection 21 to the intermediate shaft 2.
  • the hub 20 is secured by a central or locking screw 22 against axial displacement.
  • the single clutch 23 is connected via a flywheel 24, which is made in two parts, with the intermediate shaft 2. Via a clutch plate 25 and a friction element 26, the single clutch 23 is connected to the drive shaft 3 to transmit torque.
  • the separating clutch 4 can also be referred to as a K0 clutch and the clutch 8 can also be referred to as a K1 clutch.
  • the housing 6 has a line 27, via which, for example, a hydraulic fluid can be supplied.
  • Fig. 3 shows the identical view to Fig. 1, with an emphasis on effect relationships is placed here.
  • the reference numeral 100 designates that a pulley and a plate carrier are made in one piece or in several parts.
  • the reference numeral 101 designates that an axial securing and force support of a separating clutch is carried out via a screw connection to an intermediate shaft.
  • the reference numeral 102 denotes an intermediate shaft as a support (radial and axial) for a clutch cover, a double clutch, a converter, etc.
  • Reference numeral 103 denotes a screwing, riveting or welding, etc. of a flywheel and, e.g. a clutch cover, a double clutch or a converter, etc. on the intermediate shaft.
  • the reference numeral 104 denotes an inner disk carrier which serves as a wear stopper for a pressure pot.
  • Numeral 105 indicates that disconnection of the disconnect clutch from the intermediate shaft is possible through use of a groove for a snap ring (or a separate groove) and a thread of the intermediate shaft.
  • the reference numeral 106 indicates that a riveting of the disk carrier with a hub is used simultaneously for centering a plate spring.
  • the reference numeral 107 designates that the plate carrier is connected to the hub via a separate centering diameter.
  • the reference numeral 108 designates that an inner disk carrier also serves as a stop for an engagement system.
  • the reference numeral 109 indicates that a tolerance compensation of a cup spring force by shimming with different heights of a support ring takes place.
  • the reference numeral 1 10 indicates that an axial space savings by kinked feet (teeth) of a pressure plate is achieved.
  • the reference numeral 1 1 1 indicates that the inner disk carrier has additional holes for pins to position friction plates during assembly.
  • the reference numeral 1 12 indicates that the inner disk carrier serves as a centering for the pressure pot.
  • the reference numeral 1 13 denotes that in the case of a dual clutch as a starting clutch, a support bearing of the separating clutch also assumes the storage of the double clutch. There is a fixed connection of the double clutch with an inner shaft of the separating clutch. There is no dual-clutch bearing (on a transmission shaft) provided.
  • the reference numeral 1 14 denotes that no bracing device is provided by a dual-mass flywheel and a separating clutch. Gear noise occurs only at idle. An idling of the internal combustion engine is not intended mode. With the electric motor, there can always be a moment on a toothing.
  • the reference numeral 1 15 denotes that a pressure plate serves as a centering for a modulation spring.
  • Reference numeral 16 denotes that a hub serves as a support for a bearing for an outer disk carrier.
  • the reference numeral 1 17 designates that an inner ring of the bearing of the outer disk carrier is integrated into the hub.
  • the reference numeral 1 18 designates that an inner ring of the bearing, e.g. a deep groove ball bearing, the intermediate shaft is integrated into the hub.
  • the reference numeral 1 19 designates that the hub serves as a support for a support bearing.
  • the reference numeral 120 designates that the bearing for the outer disk carrier is supported separately on an intermediate shaft and not on the hub.
  • the reference numeral 121 designates that the outer disk carrier serves as an outer ring for bearings, eg a sheet metal bearing.
  • Numeral 122 designates that a CSC or Concentric Slave Cylinder lead disappears in a sheet or material thickness of an intermediate wall.
  • the reference numeral 123 denotes that the central release device is screwed, riveted or welded to the intermediate wall with a flange and a bearing support unit.
  • the Monausscher is only plugged and not bolted.
  • the reference numeral 124 indicates that a space between bearings of the intermediate shaft and the intermediate wall for measuring torque, temperature, speed, position (resolver), etc., or used for means for measuring values of these sizes.
  • the reference numeral 125 indicates that disassembly of the disconnect clutch without disassembly of the hybrid module is possible.
  • the separating clutch and the starting clutch may be a delivery unit including the intermediate wall and the rotor of the electric motor.
  • a complete module with housing, stator, cooling, electronics, actuators, etc. may be provided.
  • the reference numeral 126 designates that a flywheel for the starting clutch is made in two parts in order to save an axial space. A riveting of cast metal is possible outside, inside or below a friction surface.
  • the separating clutch 4 which can also be referred to as KO clutch, in the embodiment shown here is a "normally-closed" clutch with a CSC (Concentric Slave Cylinder) or a slave cylinder 28 as a disengaging / engagement device 17
  • the disconnect clutch 4, which is designed as a multi-disc clutch 14, can be designed as a dry clutch or a wet clutch.
  • the inner disk carrier 16, as already mentioned above, serves as a belt disk carrier for the belt 15. Alternatively, in particular for a coaxial hybrid system (not shown), the inner disk carrier 16 may also serve as a rotor carrier of the electric motor.
  • a modulation spring 29 may be provided.
  • the outer disk carrier 13 is mounted on the hub 20 via a bearing 30.
  • the bearing 30 is secured against axial displacement via a circlip 31, which is inserted in a corresponding groove 32 in the hub 20.
  • the intermediate shaft 2 is supported via the support bearing 5 on the housing 6, more precisely on the intermediate wall 9.
  • the support bearing 5 has, in the embodiment shown here, two bearings 33, one of which is designed as a deep groove ball bearing 34 and the second as an angular contact ball bearing 35.
  • Fig. 5 shows a first embodiment of the hybrid module 1 in the region of the hub 20 and the mounted thereon or thereon arranged separating clutch 4.
  • the outer disk carrier 13 is supported by the bearing 30 on the hub 20, wherein the hub 20 with the intermediate shaft 2 via the shaft-hub connection 21 (see FIG. 4) is connected to transmit torque.
  • the inner disk carrier 16 is fixedly connected to the hub 20 via a rivet 36 here.
  • the bearing 30 of the outer disk carrier 13 is secured via the locking ring 31, as already mentioned above, against axial displacement on the hub 20.
  • both the outer disk carrier 13 serving as the torque input part 37 and the inner disk carrier 16 serving as the torque output part 38 are mounted to the hub 20 serving as a torque transmitting part 39 or a part of the torque transmitting part 39 and the hub 20 centered.
  • the outer disk carrier 13 and the inner disk carrier 16 are also centered relative to one another.
  • FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of the region of the hybrid module 1 shown in FIG. 5, and coincides with the first embodiment shown in FIG. 5 predominantly.
  • an inner ring 40 of the bearing 30 is integrally formed with the hub 20. As a result, the centering clearance of the outer disk carrier 13 to the hub 20 is further reduced.
  • FIG. 7 shows a third exemplary embodiment of the hybrid module 1 in the region of the intermediate shaft 2.
  • the third embodiment shown here differs from FIG those shown in Fig. 5 and Fig. 6 first and second embodiment in that the hub 20 is centered and positioned over a centering portion 41 to the intermediate shaft 2 and the bearing 30 is disposed directly on the intermediate shaft 2. Again, the bearing 30 is secured by a locking ring 42 against axial displacement, which is inserted into a groove 43 in the intermediate shaft 2.
  • the bearing 30 can be positioned directly on the intermediate shaft 2, it serves for the axial displacement of the hub 20 with respect to the intermediate shaft 2 and thus replaces the central screw 22 shown in Fig. 1 and Fig. 2.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplung (4) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Drehmomenteinleitungsteil (37), das zur Drehmomentübergabe mit einem Drehmomentausleitungsteil (38) verbindbar ist, wobei das Drehmomentausleitungsteil (38) drehfest mit einem Drehmomentweiterleitungsteil (39) verbunden ist, wobei das Drehmomenteinleitungsteil (37) über ein Lager (30) an dem Drehmomentweiterleitungsteil (39) abgestützt ist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Hybridmodul (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Antriebsaggregat und einem zweiten Antriebsaggregat, die über eine erfindungsgemäße Kupplung (4) mit einer Antriebswelle (3) drehmomentübertragend verbindbar sind.

Description

Kupplung mit am Drehmomentweiterleitungsteil
abgestütztem Drehmomenteinleitungsteil Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Drehmomenteinleitungsteil, das zur Drehmomentübergabe mit einem Drehmomentausleitungsteil verbindbar ist, wobei das Drehmomenteinleitungsteil drehfest mit einem Drehmomentweiterleitungsteil verbunden ist, wobei das Drehmomenteinleitungsteil über ein Lager an dem Drehmomentweiterleitungsteil abge- stützt ist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Antriebsaggregat, wie bspw. einer Verbrennungskraftmaschine, und einem zweiten Antriebsaggregat, wie bspw. eine E-Ma- schine, die über eine Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Antriebswelle drehmomentübertragend verbindbar sind.
Hybridmodule sind bzgl. ihrer Anordnungsstruktur der Antriebsaggregate, üblicherweise ein Verbrennungsmotor und eine E-Maschine, zu unterscheiden. So ist bspw. unter einer P2-Anordnung eine solche Anordnung zu verstehen, bei der die E-Maschine nicht direkt am Verbrennungsmotor verbaut ist, sondern sich am Getriebeein- gang mit einer dazwischenliegenden Kupplung befindet. Dadurch ist der Verbrennungsmotor vom restlichen Antriebsstrang abkoppelbar und die elektrische Fahrt sowie die Rekuperation sind in einem wesentlich effizienteren Rahmen, ohne die Einbußen des Schleppmoments des Verbrennungsmotors, möglich. Solche Hybridmodule werden dann auch üblicherweise als P2-Hybridmodule bezeichnet.
Ferner unterscheidet man bei Hybridmodulen zwischen achsparallelen und koaxialen Hybridmodulen. Bei achsparallelen Hybridmodulen sind die Ausgangswellen der beiden Antriebsaggregate, in der Regel ein Verbrennungsmotor und eine E-Maschine, parallel zueinander ausgerichtet. Bei koaxialen Hybridmodulen sind diese Ausgangs- wellen koaxial, das heißt, zueinander fluchtend, angeordnet. Das bedeutet, sie haben dieselbe Rotationsachse.
Die DE 10 2015 21 1 436 A1 betrifft eine Antriebsanordnung mit einem Eingangselement zur Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine und mit einer elektrischen Maschine, und mit einem Ausgangselement zur Verbindung der Antriebsanordnung mit einer Getriebeeingangswelle eines nachgeordneten Getriebes, wobei als Anfahrelement eine Reibungskupplung vorgesehen ist, welche den Rotor der elektrischen Maschine mit dem Ausgangselement koppelt und mit einer Klauenkupplung, welche die Verbrennungskraftmaschine bei geschlossener Reibungskupplung mit dem Eingangselement der Reibungskupplung koppelt, wobei ein Betätigungsmittel für die Reibungskupplung und ein Betätigungsmittel für die Klauenkupplung vorgesehen sind, welche von einem Betätigungselement beaufschlagbar sind, wobei das Betätigungselement in eine erste Betätigungsrichtung verlagerbar ist, um das Betätigungsmittel zur Betätigung der Klauenkupplung zu beaufschlagen und in eine zweite Betätigungsrichtung verlagerbar ist, um das Betätigungsmittel zur Betätigung der Reibungskupplung zu beaufschlagen.
Beim Aufbau von Kupplungen unterscheidet man eine Antriebsseite (z.B. ein Verbren- nungsmotor) und eine Abtriebsseite (z.B. das Getriebe). Sowohl bei trocken laufenden Kupplungen wie auch bei nass laufenden Kupplungen ist/sind die Kupplungsscheibe/n bspw. über eine Steckverzahnung mit der Getriebeeingangswelle verbunden.
Bei trocken laufenden Kupplungen sind die Kupplungsscheiben axial verschiebbar, um einen ausreichenden Freigang und die Verschiebbarkeit bei Belagsverschleiß zu gewährleisten.
Bei nass laufenden Kupplungen werden die Lamellenträger, welche die Reiblamellen führen, zumeist über Axiallager abgestützt. Jedoch sind die Antriebsseite und die Ab- triebsseite radial nicht zueinander zentriert. Dieser Zustand stellt sich erst beim Schließen der Kupplung ein.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere die Antriebsseite und die Abtriebsseite einer Kupplung radial zueinander zu zentrieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Kupplung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Drehmomenteinleitungsteil über ein Lager an dem Drehmomentweiterleitungsteil abgestützt ist. Dadurch wird das Drehmomenteinleitungsteil bzgl. des Drehmomentweiterleitungs- bauteils und somit gleichzeitig auch bzgl. des Drehmomentausleitungsbauteils zentriert.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn das Drehmomenteinleitungsteil als Außenlamellenträger und das Drehmomentausleitungsteil als Innenlamellenträger ausgebildet sind und/oder das Drehmomentweiterleitungsteil einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Drehmomentweiterleitungsteil eine Nabe und eine Welle besitzt, wobei die Nabe drehmomentübertragend, etwa über eine Steckverzah- nung, auf der Welle montiert ist. Dadurch kann bspw. die Kupplung vorab auf der
Nabe montiert werden und anschließend die Nabe zusammen mit der darauf montierten Kupplung als Baueinheit auf die Welle geschoben werden.
Für das Lager hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn es als Wälzlager oder als Gleitlager ausgebildet ist.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn ein Innenring des Lagers integral / einstückig mit der Nabe ausgebildet ist. Dadurch kann das Zentrierspiel von dem Außenlamellenträger zur Nabe weiter reduziert werden.
Weiter ist es von Vorteil, wenn das Lager mit einer Mantelfläche der Welle oder der Nabe in Kontakt steht. Somit kann das Lager bspw. zur Axialsicherung der Nabe auf der Welle genutzt werden, wodurch die Sicherungsschraube oder der Sicherungsring entfallen kann.
Weiter ist es von Vorteil, wenn das Lager seitlich an der Nabe anliegt, um Kräfte in Radialrichtung und Axialrichtung aufzunehmen. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Nabe auf der (Zwischen-) Welle durch einen Zentrierbereich zwangsgeführt ist.
Für das Hybridmodul ist es von Vorteil, wenn ein Außenlamellenträger oder ein Innen- lamellenträger zum direkten Kontaktieren eines Endloszugmittels, wie bspw. einem Riemen oder einer Kette, vorbereitet ist. Dadurch kann die E-Maschine über ein Endloszugmittel direkt mit der Kupplung drehmomentübertragend verbunden werden.
Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass der Außenlamellenträger über ein Lager, z.B. Rillenkugellager oder Schrägkugellager auf der Nabe montiert und damit hierzu zentriert wird. Die Nabe dient gleichzeitig als Träger für den Innenlamellen- träger, wodurch Außen- und Innenlamellenträger sowohl radial wie auch axial zueinander zentriert und positioniert sind. Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass der Innenring des Lagers in die Nabe integriert sein kann. Dadurch könnte das Zent- rierspiel von dem Außenlamellenträger zur Nabe weiter reduziert werden. Eine dritte Ausführungsform sieht vor, dass die Nabe spielfrei (axial und radial) mit der Welle verbunden ist. Dadurch wäre denkbar, dass das Lager für den Außenlamellenträger direkt auf der Welle gelagert wird. Dadurch könnte entweder die Sicherungsschraube oder der Sicherungsring entfallen.
Man kann also auch sagen, dass die Erfindung darin besteht, dass ein Außenlamellenträger einer Trennkupplung eines Hybridmoduls über ein Lager an einer Nabe angeordnet und zentriert ist. Zusätzlich dient die Nabe auch als ein Träger für einen Innenlamellenträger der Trennkupplung, um hierbei den Innenlamellenträger und den Außenlamellenträger bzgl. zueinander axial und radial zu zentrieren und zu positionieren. Dadurch kann ein sauberes Funktionieren / Wirken der Trennkupplung sichergestellt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen unter- schiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen: einen Längsschnitt eines Hybridsystems; Fig. 2 den Längsschnitt des Hybridsystems aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung;
Fig. 3 den Längsschnitt des Hybridmoduls aus Fig. 1 zur Erläuterung von Wirkzusammenhängen sowie Funktionsweisen;
Fig. 4 einen Teilbereich mit einer Zwischenwelle des Hybridmoduls;
Fig. 5 eine erste beispielhafte Ausführungsform einer Kupplung;
Fig. 6 eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Kupplung; und
Fig. 7 eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Kupplung. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden. Sie sind also untereinander austauschbar.
Die Fign. 1 und 2 zeigen einen Längsschnitt eines Hybridmoduls 1 als Schnittansicht (Fig. 1 ) bzw. in perspektivischer Ansicht (Fig. 2). Das Hybridmodul 1 weist eine Zwischenwelle 2 sowie eine davon separate Antriebswelle 3 auf. Die Antriebswelle 3 dient als Getriebeeingangswelle. Über eine Trennkupplung 4, welche auf der Zwischenwelle 2 montiert ist, ist es möglich, ein erstes Antriebsaggregat (nicht gezeigt) und/oder ein zweites Antriebsaggregat (nicht gezeigt) drehmomentübertragend mit der Zwischenwelle 2 zu verbinden. Die Zwischenwelle 2 ist über eine Stützlagerung 5 an einem Gehäuse 6 des Hybridmoduls 1 abgestützt. Mit der Antriebswelle 3 und der Zwischenwelle 2 ist ein Anfahrelement 7, ebenfalls in Form einer Kupplung 8, verbunden.
Das Gehäuse 6 weist eine Zwischenwand 9 auf, bzgl. welcher das Hybridmodul 1 in eine Motorseite 10 und eine Getriebeseite 1 1 aufgeteilt werden kann. Auf der Motorseite 10 befinden sich das erste Antriebsaggregat und das zweite Antriebsaggregat, welche hier nicht gezeigt sind. Als erstes Antriebsaggregat dient bspw. eine Verbrennungskraftmaschine, die über ein Zweimassenschwungrad, welches an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Verbrennungskraftmaschine angebracht ist, mit einem Au- ßenlamellenträger 13, der als Lamellenkupplung 14 ausgebildeten Trennkupplung 4 verbunden ist.
Das zweite Antriebsaggregat ist bspw. in Form einer E-Maschine, wie einem E-Motor (nicht gezeigt), ausgebildet und über einen Riemen 15 mit einem Innenlamellenträger 16 mit der Trennkupplung 4 drehmomentübertragend verbunden. Die Trennkupplung 4 wird über eine Aus- / Einrückvorrichtung 17 betätigt. Die Lamellenpakete 18 (Reib- und Stahllamellen) werden über eine Tellerfeder 19 vorgespannt.
Die Trennkupplung 4 ist als eine gesamte Einheit auf einer Nabe 20 angeordnet, die über eine Welle-Nabe-Verbindung 21 mit der Zwischenwelle 2 drehmomentübertra- gend verbunden ist. Die Nabe 20 ist über eine Zentral- bzw. Sicherungsschraube 22 gegen Axialverschiebung gesichert.
Auf der Getriebeseite 1 1 befindet sich das Anfahrelement 7, in der gezeigten Ausführungsform, welches als eine Einfachkupplung 23 ausgebildet ist. Die Einfachkupplung 23 ist über ein Schwungrad 24, welches hier zweiteilig ausgeführt ist, mit der Zwischenwelle 2 verbunden. Über eine Kupplungsscheibe 25 und einem Reibelement 26 ist die Einfachkupplung 23 mit der Antriebswelle 3 drehmomentübertragend verbunden. Die Trennkupplung 4 kann auch als K0-Kupplung und die Kupplung 8 kann auch als K1 -Kupplung bezeichnet werden. Zur Betätigung der Aus- / Einrückvorrichtung 17 der Trennkupplung 4 weist das Gehäuse 6 eine Leitung 27 auf, über die bspw. ein Hydraulikmittel zugeführt werden kann. Fig. 3 zeigt die identische Ansicht zur Fig. 1 , wobei hier ein Augenmerk auf Wirkungszusammenhänge gelegt ist. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 100, dass eine Riemenscheibe und ein Lamellenträger einteilig oder mehrteilig ausgeführt sind. Das Bezugszeichen 101 bezeichnet, dass eine axiale Sicherung und Kraftabstützung einer Trennkupplung über eine Verschraubung zu einer Zwischenwelle ausgeführt ist.
Das Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Zwischenwelle als Abstützung (radial und axial) für einen Kupplungsdeckel, eine Doppelkupplung, einen Wandler etc.
Das Bezugszeichen 103 bezeichnet eine Verschraubung, Vernietung oder Verschweißung etc. eines Schwungrads und z.B. eines Kupplungsdeckels, einer Doppelkupplung oder eines Wandlers etc. an der Zwischenwelle.
Das Bezugszeichen 104 bezeichnet einen Innenlamellenträger, der als ein Verschleißanschlag für einen Drucktopf dient.
Das Bezugszeichen 105 bezeichnet, dass ein Abziehen der Trennkupplung von der Zwischenwelle über eine Nutzung einer Nut für einen Sicherungsring (oder einer separaten Nut) und eines Gewindes der Zwischenwelle möglich ist.
Das Bezugszeichen 106 bezeichnet, dass eine Vernietung des Lamellenträgers mit einer Nabe gleichzeitig zur Zentrierung einer Tellerfeder genutzt wird.
Das Bezugszeichen 107 bezeichnet, dass der Lamellenträger über einen separaten Zentrierdurchmesser mit der Nabe verbunden ist.
Das Bezugszeichen 108 bezeichnet, dass ein Innenlamellenträger auch als ein An- schlag für ein Einrücksystem dient.
Das Bezugszeichen 109 bezeichnet, dass ein Toleranzausgleich einer Tellerfederkraft durch Shimmen mit unterschiedlichen Höhen eines Abstützringes erfolgt. Das Bezugszeichen 1 10 bezeichnet, dass eine axiale Bauraumersparnis durch abgeknickte Füße (Verzahnung) einer Anpressplatte erzielt wird.
Das Bezugszeichen 1 1 1 bezeichnet, dass der Innenlamellenträger zusätzliche Löcher für Stifte aufweist, um Reiblamellen bei der Montage zu positionieren. Das Bezugszeichen 1 12 bezeichnet, dass der Innenlamellenträger als Zentrierung für den Drucktopf dient. Das Bezugszeichen 1 13 bezeichnet, dass im Falle einer Doppelkupplung als eine Anfahrkupplung ein Stützlager der Trennkupplung auch die Lagerung der Doppelkupplung übernimmt. Es gibt eine feste Verbindung der Doppelkupplung mit einer Innenwelle der Trennkupplung. Es ist kein Doppelkupplungslager (auf einer Getriebewelle) vorgesehen.
Das Bezugszeichen 1 14 bezeichnet, dass keine Verspanneinrichtung von einem Zweimassenschwungrad und einer Trennkupplung vorgesehen ist. Verzahnungsgeräusche treten nur bei Leerlauf auf. Ein Leerlauf der Brennkraftmaschine ist keine vorgesehene Betriebsart. Mit der E-Maschine kann stets ein Moment auf einer Verzah- nung liegen.
Das Bezugszeichen 1 15 bezeichnet, dass eine Anpressplatte als eine Zentrierung für eine Modulationsfeder dient. Das Bezugszeichen 1 16 bezeichnet, dass eine Nabe als ein Träger für ein Lager für einen Außenlamellenträger dient.
Das Bezugszeichen 1 17 bezeichnet, dass ein Innenring des Lagers des Außenlamel- lenträgers in die Nabe integriert ist.
Das Bezugszeichen 1 18 bezeichnet, dass ein Innenring des Lagers, z.B. eines Rillenkugellagers, der Zwischenwelle in die Nabe integriert ist.
Das Bezugszeichen 1 19 bezeichnet, dass die Nabe als ein Träger für ein Stützlager dient.
Das Bezugszeichen 120 bezeichnet, dass das Lager für den Außenlamellenträger separat auf einer Zwischenwelle und nicht auf der Nabe gelagert ist. Das Bezugszeichen 121 bezeichnet, dass der Außenlamellenträger als ein Außenring für Lager, z.B. ein Blechlager, dient.
Das Bezugszeichen 122 bezeichnet, dass eine Leitung für einen Zentralausrücker bzw. CSC bzw. Concentric Slave Cylinder in einer Blech- oder Materialdicke einer Zwischenwand verschwindet.
Das Bezugszeichen 123 bezeichnet, dass der Zentralausrücker mit einem Flansch und einer Lagerträgereinheit an die Zwischenwand geschraubt, genietet oder ver- schweißt ist. Der Zentralausrücker ist nur aufgesteckt und nicht verschraubt.
Das Bezugszeichen 124 bezeichnet, dass ein Bauraum zwischen Lagern der Zwischenwelle und der Zwischenwand zum Messen von Drehmoment, Temperatur, Drehzahl, Position (Resolver) usw., bzw. für Einrichtungen zum Messen von Werten dieser Größen verwendet wird.
Das Bezugszeichen 125 bezeichnet, dass eine Demontage der Trennkupplung ohne eine Demontage des Hybridmoduls möglich ist. Alternativ können die Trennkupplung und die Anfahrkupplung eine Liefereinheit inklusive der Zwischenwand und des Rotors der E-Maschine sein. Ebenso kann ein Komplettmodul mit Gehäuse, Stator, Kühlung, Elektronik, Aktorik, usw. vorgesehen sein.
Das Bezugszeichen 126 bezeichnet, dass ein Schwungrad für die Anfahrkupplung zweiteilig ausgeführt ist, um einen axialen Bauraum zu sparen. Eine Vernietung von Guss mit Blech ist außerhalb, innerhalb oder unterhalb einer Reibfläche möglich.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt des Hybridmoduls 1 im Bereich der Zwischenwelle 2 als Längsschnittansicht. Die Trennkupplung 4, welche auch als KO-Kupplung bezeichnet werden kann, ist in der hier gezeigten Ausführungsform eine "normally-closed"-Kupp- lung mit einem CSC (Concentric Slave Cylinder) bzw. einem Nehmerzylinder 28 als eine Aus- / Einrückvorrichtung 17. Die Trennkupplung 4, die als Lamellenkupplung 14 ausgebildet ist, kann als eine Trockenkupplung oder eine Nasskupplung ausgeführt sein. Der Innenlamellenträger 16 dient, wie vorstehend bereits erwähnt, als Riemen- scheibenträger für den Riemen 15. Alternativ, insbesondere für ein koaxiales Hybridsystem (nicht gezeigt) kann der Innenlamellenträger 16 auch als Rotorträger der E- Maschine dienen. Darüber hinaus kann eine Modulationsfeder 29 vorgesehen sein. Der Außenlamellenträger 13 ist über ein Lager 30 auf der Nabe 20 gelagert. Das La- ger 30 ist über einen Sicherungsring 31 , der in einer entsprechenden Nut 32 in der Nabe 20 eingesetzt ist, gegen Axialverschiebung gesichert. Die Zwischenwelle 2 wird über die Stützlagerung 5 an dem Gehäuse 6, genauer an der Zwischenwand 9 abgestützt. Die Stützlagerung 5 weist in der hier gezeigten Ausführungsform zwei Lager 33 auf, wovon eins als Rillenkugellager 34 und das zweite als ein Schrägkugellager 35 ausgebildet ist.
Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform des Hybridmoduls 1 im Bereich der Nabe 20 und der daran montierten bzw. darauf angeordneten Trennkupplung 4. In der hier gezeigten Ausführungsform wird der Außenlamellenträger 13 über das Lager 30 auf der Nabe 20 abgestützt, wobei die Nabe 20 mit der Zwischenwelle 2 über die Welle-Nabe- Verbindung 21 (siehe Fig. 4) drehmomentübertragend verbunden ist. Der Innenlamellenträger 16 ist hier über einen Niet 36 fest mit der Nabe 20 verbunden. Das Lager 30 des Außenlamellenträgers 13 wird über den Sicherungsring 31 , wie vorstehend bereits erwähnt, gegen Axialverschiebung auf der Nabe 20 gesichert. Somit sind sowohl der Außenlamellenträger 13, der als Drehmomenteinleitungsteil 37 dient und der Innenlamellenträger 16, der als Drehmomentausleitungsteil 38 dient, an der Nabe 20, die als Drehmomentweiterleitungsteil 39 bzw. als ein Teil des Drehmomentweiterlei- tungsteils 39 dient, montiert und bzgl. der Nabe 20 zentriert. Dadurch sind der Außenlamellenträger 13 und der Innenlamellenträger 16 auch zueinander zentriert.
Fig. 6 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform des in Fig. 5 gezeigten Bereichs des Hybridmoduls 1 und stimmt mit der in Fig. 5 gezeigten ersten Ausführungsform überwiegend überein. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist in der hier gezeigten zweiten Ausführungsform ein Innenring 40 des Lagers 30 integral bzw. ein- stückig mit der Nabe 20 ausgebildet. Dadurch wird das Zentrierspiel von dem Außenlamellenträger 13 zur Nabe 20 weiter reduziert.
Fig. 7 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform des Hybridmoduls 1 im Bereich der Zwischenwelle 2. Die hier gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von denen in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten ersten bzw. zweiten Ausführungsform darin, dass die Nabe 20 über einen Zentrierbereich 41 zur Zwischenwelle 2 zentriert und positioniert wird und das Lager 30 direkt auf der Zwischenwelle 2 angeordnet ist. Auch hier wird das Lager 30 über einen Sicherungsring 42 gegen Axialverschiebung gesichert, welcher in eine Nut 43 in der Zwischenwelle 2 eingesetzt ist.
Dadurch, dass das Lager 30 direkt auf der Zwischenwelle 2 positioniert werden kann, dient es der Axialverschiebung der Nabe 20 bzgl. der Zwischenwelle 2 und ersetzt somit die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Zentralschraube 22.
Bezuqszeichenliste Hybridmodul
Zwischenwelle
Antriebswelle
Trennkupplung
Stützlagerung
Gehäuse
Anfahrelement
Kupplung
Zwischenwand
Motorseite
Getriebeseite
Zweimassenschwungrad
Außenlamellenträger
Lamellenkupplung
Riemen
Innenlamellenträger
Aus- / Einrückvorrichtung
Lamellenpaket
Tellerfeder
Nabe
Welle-Nabe-Verbindung
Zentral- / Sicherungsschraube
Einfachkupplung
Schwungrad
Kupplungsscheibe
Reibelement
Leitung
Nehmerzylinder (CSC)
Modulationsfeder
Lager
Sicherungsring Nut
Lager
Rillenkugellager
Schrägkugellager
Niet
Drehmomenteinleitungsteil
Drehmomentausleitungsteil
Drehmomentweiterleitungsteil
Innenring
Zentrierbereich
Sicherungsring
Nut Verschraubung
Zwischenwelle
Verschraubung/Vernietung/Verschweißung Innenlamellenträger
Nut
Vernietung
Zentrierdurchmesser
Anschlag
Abstützring
Verzahnung
Loch
Drucktopfzentrierung
Stützlager
Verzahnung
Anpressplatte
Nabe
Innenring
Innenring
Nabe
Lager
Außenring 122 Zwischenwand
123 Zentralausrücker
124 Bauraum

Claims

Patentansprüche
1 . Kupplung (4) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Drehmomenteinleitungsteil (37), das zur Drehmomentübergabe mit einem Dreh- momentausleitungsteil (38) verbindbar ist, wobei das Drehmomentauslei- tungsteil (38) drehfest mit einem Drehmomentweiterleitungsteil (39) verbunden ist, wobei das Drehmomenteinleitungsteil (37) über ein Lager (30) an dem Drehmomentweiterleitungsteil (39) abgestützt ist.
2. Kupplung (4) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomenteinleitungsteil (37) als ein Außenlamellenträger (13) und das Drehmo- mentausleitungsteil (38) als ein Innenlamellenträger (16) ausgebildet ist und/oder das Drehmomentweiterleitungsteil (39) einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
3. Kupplung (4) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Drehmomentweiterleitungsteil (39) eine Nabe (20) und eine Welle (2) besitzt, wobei die Nabe (20) drehmomentübertragend auf der Welle (2) montiert ist.
4. Kupplung (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (30) als ein Wälzlager oder als ein Gleitlager ausgebildet ist.
5. Kupplung (4) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Innenring (40) des Lagers (30) integral mit der Nabe (20) ausgebildet ist.
6. Kupplung (4) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (30) mit einer Mantelfläche der Welle (2) oder der Nabe (20) in Kontakt steht.
7. Kupplung (4) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (30) seitlich an der Nabe (20) anliegt, um Kräfte in Radialrichtung und Axialrichtung aufzunehmen.
8. Kupplung (4) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (20) auf der Zwischenwelle (2) durch einen Zentrierbereich (41 ) zwangsgeführt ist.
9. Hybridmodul (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Antriebsaggregat und einem zweiten Antriebsaggregat, die über eine Kupplung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Antriebswelle (3) drehmomentübertragend verbindbar sind.
10. Hybridmodul (1 ) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein In- nenlamellenträger (16) zum Kontaktieren eines Endloszugmittels (15) vorbereitet ist.
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