WO2022112123A1 - Separating device, and powertrain and vehicle comprising said separating device - Google Patents

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WO2022112123A1
WO2022112123A1 PCT/EP2021/082279 EP2021082279W WO2022112123A1 WO 2022112123 A1 WO2022112123 A1 WO 2022112123A1 EP 2021082279 W EP2021082279 W EP 2021082279W WO 2022112123 A1 WO2022112123 A1 WO 2022112123A1
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WO
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friction cone
cone
separating device
input part
output part
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PCT/EP2021/082279
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German (de)
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Uwe Grossgebauer
Arthur Schröder
Tobias HÖCHE
Ingrid Hoffelner
Georg SELTMANN
Martin Hertel
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Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/22Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/24Friction clutches with axially-movable clutching members with conical friction surfaces cone clutches
    • F16D13/32Friction clutches with axially-movable clutching members with conical friction surfaces cone clutches in which two or more axially-movable members are pressed from one side towards an axially-located member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings

Definitions

  • the invention relates to a separating device for interrupting or connecting power flows between at least one drive unit and a drive.
  • a separating device for interrupting or connecting power flows between at least one drive unit and a drive.
  • a hybrid drive consisting of an internal combustion engine and an electric machine.
  • one of the drive units may be separated from the rest of the drive train in order to avoid corresponding losses caused by a drive unit that would otherwise have to be moved.
  • the object of the invention is to provide a separating device with a simple structure, low losses and a good power flow. A simple and quick installation of the separating device is also another task.
  • a separating device comprising an input part and an output part, which are arranged to be rotatable about a common axis of rotation and can be connected to one another by a cone clutch, the cone clutch having an inner friction cone and an outer friction cone as well as one between the inner friction cone and the outer friction cone arranged disk cone has, wherein the inner friction cone and the outer friction cone are rotatably connected to the miteinan, but are movable relative to each other in the axial direction, and wherein an actuating device is provided with which the inner friction cone or the outer friction cone can be moved axially, characterized in that a release bearing is provided between the actuating device and the inner friction cone or outer friction cone that can be moved by the actuating device.
  • the output part and/or the input part can be formed as shafts or hollow shafts. Variants are also possible in which the input part and/or the output part are designed as a flange, hub or flywheel which is connected or can be connected to a drive unit, such as a crankshaft of an internal combustion engine.
  • a cone clutch a multi-plate steering cone can be clamped between two friction cones that can be moved towards one another in order to transmit torque.
  • the disk cone is connected in a rotationally fixed manner to an input part or output part and at least one of the inner or outer friction cones to the other of the input part or output part.
  • the actuator acts on either the inner or outer friction cones and causes relative axial movement between the inner and outer friction cones to actuate the cone clutch accordingly.
  • a relative speed can occur between the actuating device and the movable inner or outer friction cone.
  • a release bearing is provided to avoid wear and losses as far as possible.
  • This release bearing is preferably designed as a roller bearing which is arranged coaxially with the axis of rotation. Due to the axial direction of actuation, the release bearing is primarily designed as an axial bearing, with the release bearing preferably also having radial bearing portions or cage or guide components are provided in order to hold the individual elements of the release bearing together as a structural unit.
  • Embodiments of a separating device are characterized in that the actuating device is provided on a stationary housing.
  • the actuating device is not on a rotating component, but is arranged on a part of the housing or on a component that is fixed to this component. Due to the arrangement fixed to the housing, the supply, for example with hydraulic oil or electricity, of the actuating device can be carried out easily, since the supply lines can be provided in or on the housing.
  • Separating devices according to embodiments are characterized in that the actuating device is designed as a coaxially arranged annular piston. In order to achieve a uniform actuation of the cone clutch provided coaxially about the axis of rotation, the actuating device is advantageously designed as an annular piston arranged coaxially about the axis of rotation.
  • Separating device are characterized in that the inner friction cone and/or the outer friction cone is non-rotatably connected to the input part, and that the lamellar cone is non-rotatably but axially movable connected to the output part.
  • Such a design is particularly advantageous for applications in the field of hybrid drives in vehicles, in which loading operating states can occur with a stationary input part and rotating output part, such as in a purely electric drive or so-called coasting. If the actuating device is fixed to the housing and the input part is stationary, there is no relative speed on the release bearing, which means that wear and losses are avoided.
  • Separating devices are characterized in that the disk cone is connected to the input part in a rotationally fixed but axially movable manner, and that the inner friction cone and/or the outer friction cone is connected in a rotationally fixed manner to the output part.
  • An inverted structure with the lamellar cone on the output part is particularly advantageous for applications which have similar operating states with a rotating input part and a stationary output part, such as generator operation or power splits, or no actuating device fixed to the housing.
  • the arrangement of the inner and outer friction cones can also be selected depending on the supply line or the available installation space.
  • Embodiments of a separating device are characterized in that an electrical machine is connected to the input part.
  • the separating device can serve as a separation from a following drive train, in order to reduce the moving mass, for example.
  • the separating device can decouple generator operation from the drive train.
  • Separating devices are characterized in that the electrical machine is connected to the input part by means of gearing or a traction mechanism.
  • gearing or a traction mechanism As a result, an axially parallel arrangement is possible, which can be advantageous in terms of the available space.
  • Such an embodiment can also be advantageous in the case of several drives connected to the input part, such as electric machines and internal combustion engines.
  • Embodiments of a separating device are characterized in that the input part is connected to an internal combustion engine and the output part is connected to a transmission.
  • the separating device can thus be used like a regular clutch in a conventional drive train or in hybrid applications.
  • Separating device are characterized in that the input part and the output part have an axially overlapping area, and that a radial bearing is provided between the input part and the output part. On the one hand, this improves and ensures the alignment of the input part with the output part. Furthermore, the power flow in the separating device and the adjacent components can be improved.
  • Embodiments of a separating device are characterized in that the inner friction cone, which cannot be moved by the actuating device, or the outer friction cone, is supported on a stationary housing via an axial bearing. With such an arrangement, an axial force applied in the actuated state can be supported directly on the housing, as a result of which an optimized flow of forces can be achieved.
  • Separating devices are characterized in that the axial bearing is arranged between the input part or the output part and the stationary housing.
  • the thrust bearing can advantageously be placed on existing structures of the Ge housing, such as an end shield, as a result of which the housing structure can be kept simple.
  • the axial bearing can be in the form of a combined axial and radial bearing in order to be able to support additional bearing forces, as a result of which the number of components can be kept low.
  • Embodiments of a separating device are characterized in that a restoring device is provided between the inner friction cone and the outer friction cone.
  • a restoring device is advantageously provided, which counteracts the actuating device.
  • the restoring device is preferably designed as an elastic element, in particular as a spring.
  • Separating device are characterized in that an electrical machine is connected to the output part.
  • the internal combustion engine can be separated by the separating device with a purely electric drive in order to avoid moving masses and thus losses.
  • a further aspect of the invention is a drive train for a vehicle comprising a separating device according to the description.
  • Another aspect of the invention is a vehicle with a separating device according to the embodiments of the description.
  • Fig. 1a & 1b show a schematically illustrated embodiment.
  • Fig. 2 shows a further, schematically illustrated embodiment.
  • Fig. 3a & 3b show another, schematically illustrated matterssbei game.
  • Fig. 6a & 6b show another, schematically illustrated matterssbei game.
  • Fig. 1a shows an embodiment with components shown schematically.
  • the separating device is constructed concentrically around the axis of rotation 10, which is why, as in the other figures, only half is shown.
  • a separating unit is shown, with a cone clutch, in which the actuation device 6 acts on the input side.
  • the actuating device 6 acts here via the release bearing 7 on the inner friction cone 4.
  • the inner friction cone 4 is axially movable, but non-rotatably connected to the outer friction cone 1. This connection is preferably achieved in a form-fitting manner by means of axially projecting fingers distributed over the circumference, which engage in recesses of the counter-component correspondingly distributed over the circumference.
  • the outer friction cone 1 is firmly connected to the input part 9 .
  • About the äuße ren friction cone 1 and the non-rotatably connected to this inner friction cone 4 can be created via one or more drives, not shown, who the power.
  • a restoring device 15 which is designed as an elastic element such as a spring or a plurality of springs. A force is applied in the axial direction to the outer friction cone 1 and the inner friction cone 4 by the restoring device 15 .
  • a normally open clutch is shown in which the restoring device 15 acts on the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 away from one another in order to provide sufficient clearance in the non-actuated state.
  • the actuating device 6 can also be reset by the resetting device 15 and it is ensured that the release bearing 7 is held between the actuating device 6 and the inner friction cone 4 and remains in contact, in particular a preload is applied to the release bearing 7 .
  • normal-closed designs are also possible, in which the resetting device acts accordingly in the direction of actuation and ensures torque transmission.
  • the Actuate supply device 6 then acts accordingly in the opening direction.
  • the actuating device 6 is supported on the one hand on the housing 5 and in FIG. 1a comprises an annular piston which acts on the inner friction cone 4 on the opposite side via the release bearing 7 .
  • an axial force is generated by the loading actuating device 6, which moves the release bearing 7 and the inner friction cone 4 in the axial direction toward the outer friction cone 1 until the clearance has been applied and the disk cone 3 in between is clamped by the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1.
  • the axial actuating force of the actuating device 6 is translated or amplified into a greater normal force on the friction surfaces. Due to the normal force and the coefficient of friction of the friction surfaces, the cone clutch can transmit a specific torque.
  • the disk cone 3 arranged between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 is also designed to be movable in the axial direction in order to allow clearance in the non-actuated state and thus a clean separation.
  • the lamellar cone 3 is connected to a carrier plate 2 in a torque-proof manner.
  • the connection can, for example, be analogous to that between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 .
  • the support plate 2 is firmly connected to the starting part 8 in FIG. 1a.
  • a transmission element 14 is fixedly provided on the input part 9 .
  • a drive can be arranged parallel to the axis. This can be used in addition to a coaxially arranged drive, for example, to connect a further drive.
  • An example of this would be an internal combustion engine and an electric machine as an additional drive or as a generator. Accordingly, only one drive can be provided, which is connected to the input part 9 via the transmission element 14 .
  • Fig. 1b shows a largely identical structure to Fig. 1a, with a simplified functional representation is shown.
  • connection between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 is reversed by means of axial projections and recesses.
  • the lamina cone 3 is firmly connected to the carrier plate 2, which is non-rotatably al lerdings axially displaceably connected to the output part 8.
  • radial bearings 12 and an axial bearing 13 are shown in FIG. 1b.
  • an axial bearing 13 is provided between the housing 5 and the input part 9 on the input side of the cone clutch.
  • the input part 9 and the output part 8 are designed to overlap axially.
  • Two Radialla ger 12 are arranged between the input part 9 and the output part 8 in Fig. 1b.
  • the two radial bearings 12 shown only one radial bearing 12, in particular a needle bearing, can accordingly also be provided.
  • FIG. 2 The basic structure of the exemplary embodiment in FIG. 2 is analogous to FIG. 1a or FIG. 1b.
  • the cone of the cone coupling is inclined in the opposite direction.
  • the actuating device 6 acts on the outer friction cone 1, which is designed to be axially movable.
  • the inner friction cone 4 is supported via a further bearing 11 on the carrier plate 2 which is firmly connected to the output part 8 .
  • the axial bearing 13 is in contrast to the Fig. 1 b on the output side of the cone coupling between the output part 8 and the housing 5's arranged.
  • the cone clutch acts in the opposite way.
  • the Lamel steering cone 3 is here, preferably via a support plate 2, with the input part 9 rotatably but axially displaceably connected.
  • the inner friction cone 4 is firmly connected to the output part 8 and the outer friction cone 1 is also non-rotatably but axially displaceably connected to the output part 8 .
  • the slope of the cone is designed as in FIG. 1a or FIG. 1b, the connection of the components to one another being analogous to FIG. 3a or FIG. 3b.
  • the lamellar cone 3 is connected to the input part 9 .
  • the outer friction cone 1 is firmly connected to the output part 8 and the actuating device 6 acts on the axially displaceable inner friction cone 4.
  • the inner friction cone 4 is connected to the outer friction cone 1 and thus indirectly via this, instead of an alternative direct connection analogous to FIG. 3b, to the output part 8.
  • FIG. 5 basically has the same structure as FIG. 3b, with no restoring device 15 being shown. If the actuating device 6 acts in both axial directions, for example, a separate resetting device 15 can be dispensed with. If the actuating device 6 includes, for example, an integrated return spring or is designed as a double piston, the actuation and an air release can be ensured via the actuating device 6 .
  • the support plate 2 and any transmission element 14 can be made in one piece or in several pieces.
  • the actuating device 6 is provided on the input side of the cone clutch in FIG. 6a and FIG. 6b.
  • Such execution forms can be advantageous in terms of the existing space and / or the supply of the actuating device 6.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 7 largely corresponds to the exemplary embodiment in FIG.
  • the driver 17 is connected to the housing 5 during assembly. Embodiments with a driver 17 make it possible to preassemble the separating device as a subassembly for the most part, which simplifies the final assembly and significantly reduces the number of parts in this.
  • the axial bearing 13 is also supported on the carrier 17 and is secured axially on the opposite side by means of a support disk 16 on the input part 9 .

Abstract

The invention relates to a separating device comprising an input part (9) and an output part (8) which are arranged about a common rotational axis (10) and which can be connected together by a conical coupling. The conical coupling has an inner friction cone (4) and an outer friction cone (1) as well as a lamellar cone (3) arranged between the inner friction cone (4) and the outer friction cone (1), wherein the inner friction cone (4) and the outer friction cone (1) are rotationally fixed together but can be moved relative to each other in the axial direction however, and an actuation device (6) is provided by means of which the inner friction cone (4) or the outer friction cone (1) can be axially moved. The invention is characterized in that a release bearing (7) is provided between the actuation device (6) and the inner friction cone (4) or outer friction cone (1) which can be moved by the actuation device (6). The invention additionally relates to a powertrain and a vehicle comprising such a separating device.

Description

Trenneinrichtung sowie Antriebsstranq und Fahrzeug mit dieser Separating device and drive train and vehicle with this
Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung zur Unterbrechung beziehungsweise Ver bindung von Kraftflüssen zwischen zumindest einer Antriebseinheit und einem Ab trieb. Insbesondere für die zeitweise Trennung einer Antriebseinheit in einem An triebsstrang für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb aus Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine. The invention relates to a separating device for interrupting or connecting power flows between at least one drive unit and a drive. In particular for the temporary separation of a drive unit in a drive train for use in a motor vehicle with a hybrid drive consisting of an internal combustion engine and an electric machine.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Kupplungsarten bekannt. A large number of types of couplings are known in the prior art.
Insbesondere bei Hybridfahrzeugen kann es abhängig von der Betriebsart notwendig sein, dass eine der Antriebseinheiten vom restlichen Antriebsstrang getrennt wird, um entsprechende Verluste durch eine ansonsten mitzubewegende Antriebseinheit zu vermeiden. In hybrid vehicles in particular, depending on the operating mode, it may be necessary for one of the drive units to be separated from the rest of the drive train in order to avoid corresponding losses caused by a drive unit that would otherwise have to be moved.
Übliche Lösungen sehen hierfür eine Lamellenkupplung vor, welche allerdings einer entsprechend hohen Anzahl an Bauteilen erfordert und mit entsprechenden Verlus ten aufgrund von Schleppmomenten behaften sind. Conventional solutions provide for this purpose a multi-plate clutch, which, however, requires a correspondingly high number of components and is associated with corresponding losses due to drag torque.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Trenneinrichtung mit einem einfachen Aufbau, ge ringen Verlusten und einem guten Kraftfluss bereitzustellen. Eine einfache und schnelle Montage der T renneinrichtung stellt ebenfalls eine weitere Aufgabe dar. The object of the invention is to provide a separating device with a simple structure, low losses and a good power flow. A simple and quick installation of the separating device is also another task.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Trenneinrichtung umfassend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil, welche um eine gemeinsame Drehachse drehbar angeordnet und durch eine Konuskupplung miteinander verbindbar sind, wobei die Konuskupp lung einen inneren Reibkonus und einen äußeren Reibkonus sowie einen zwischen dem inneren Reibkonus und dem äußeren Reibkonus angeordneten Lamellenkonus aufweist, wobei der innere Reibkonus und der äußere Reibkonus drehfest miteinan der verbunden sind, jedoch in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind, und wobei eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, mit welcher der innere Reibkonus oder der äußere Reibkonus axial bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der Betätigungseinrichtung und dem, durch die Betätigungseinrichtung beweg baren, inneren Reibkonus oder äußeren Reibkonus ein Ausrücklager vorgesehen ist. Das Ausgangsteil und/oder das Eingangsteil können als Wellen oder Hohlwellen aus gebildet sein. Es sind auch Varianten möglich, bei denen das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil als Flansch, Nabe oder Schwungmasse ausgeführt sind, welche mit einer Antriebseinheit, wie beispielsweise einer Kurbelwelle eines Verbrennungs motors verbunden oder verbindbar sind. Bei einer Konuskupplung kann ein Lamel lenkonus zwischen zwei aufeinander zu bewegbare Reibkonusse geklemmt werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Hierbei ist der Lamellenkonus mit einem Ein gangsteil oder Ausgangsteil und zumindest einer der inneren oder äußeren Reibko nusse mit dem anderen der Eingangsteil oder Ausgangsteil drehfest verbunden.The object is achieved by a separating device comprising an input part and an output part, which are arranged to be rotatable about a common axis of rotation and can be connected to one another by a cone clutch, the cone clutch having an inner friction cone and an outer friction cone as well as one between the inner friction cone and the outer friction cone arranged disk cone has, wherein the inner friction cone and the outer friction cone are rotatably connected to the miteinan, but are movable relative to each other in the axial direction, and wherein an actuating device is provided with which the inner friction cone or the outer friction cone can be moved axially, characterized in that a release bearing is provided between the actuating device and the inner friction cone or outer friction cone that can be moved by the actuating device. The output part and/or the input part can be formed as shafts or hollow shafts. Variants are also possible in which the input part and/or the output part are designed as a flange, hub or flywheel which is connected or can be connected to a drive unit, such as a crankshaft of an internal combustion engine. In a cone clutch, a multi-plate steering cone can be clamped between two friction cones that can be moved towards one another in order to transmit torque. In this case, the disk cone is connected in a rotationally fixed manner to an input part or output part and at least one of the inner or outer friction cones to the other of the input part or output part.
Die Betätigungseinrichtung wirkt aus den inneren oder äußeren Reibkonus und be wirkt eine relative axiale Bewegung zwischen dem inneren und äußeren Reibkonus, um die Konuskupplung entsprechend zu betätigen. Zwischen der Betätigungseinrich tung und dem bewegbaren inneren oder äußeren Reibkonus kann eine Relativdreh zahl auftreten. Um Verschleiß sowie Verluste weitestgehend zu vermeiden, ist eine Ausrücklager vorgesehen. Dieses Ausrücklager ist vorzugsweise als ein Wälzlager ausgeführt, welches koaxial mit der Drehachse angeordnet ist. Aufgrund der axialen Betätigungsrichtung ist das Ausrücklager primär als Axiallager ausgeführt, wobei vor zugsweise das Ausrücklager auch radiale Traganteile aufweisen kann beziehungs weise Käfig- oder Führungsbauteile vorgesehen sind, um die einzelnen Elemente des Ausrücklagers als eine Baueinheit zusammenzuhalten. The actuator acts on either the inner or outer friction cones and causes relative axial movement between the inner and outer friction cones to actuate the cone clutch accordingly. A relative speed can occur between the actuating device and the movable inner or outer friction cone. A release bearing is provided to avoid wear and losses as far as possible. This release bearing is preferably designed as a roller bearing which is arranged coaxially with the axis of rotation. Due to the axial direction of actuation, the release bearing is primarily designed as an axial bearing, with the release bearing preferably also having radial bearing portions or cage or guide components are provided in order to hold the individual elements of the release bearing together as a structural unit.
Ausführungsformen einer Trenneinrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung an einem feststehenden Gehäuse vorgesehen ist. Vorzugs weise ist die Betätigungseinrichtung nicht an einem sich drehenden Bauteil sind an einem Teil des Gehäuses beziehungsweise eines zu diesem festen Bauteil angeord net. Durch die gehäusefeste Anordnung kann die Versorgung beispielweise mit Hyd rauliköl oder Strom, der Betätigungseinrichtung einfach ausgeführt werden, da die Versorgungsleitungen im oder am Gehäuse vorgesehen sein können. Trenneinrichtungen gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das die Betätigungseinrichtung als ein koaxial angeordneter Ringkolben ausgebildet ist. Um eine gleichmäßige Betätigung der koaxial um die Drehachse vorgesehenen Konuskupplung zu erzielen, ist die Betätigungseinrichtung vorteilhafterweise als eine um die Drehachse koaxial angeordneter Ringkolben ausgebildet. Embodiments of a separating device are characterized in that the actuating device is provided on a stationary housing. Preferably, the actuating device is not on a rotating component, but is arranged on a part of the housing or on a component that is fixed to this component. Due to the arrangement fixed to the housing, the supply, for example with hydraulic oil or electricity, of the actuating device can be carried out easily, since the supply lines can be provided in or on the housing. Separating devices according to embodiments are characterized in that the actuating device is designed as a coaxially arranged annular piston. In order to achieve a uniform actuation of the cone clutch provided coaxially about the axis of rotation, the actuating device is advantageously designed as an annular piston arranged coaxially about the axis of rotation.
Trenneinrichtung gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass der innere Reibkonus und/oder der äußere Reibkonus mit dem Eingangsteil drehfest ver bunden ist, und dass der Lamellenkonus drehfest jedoch axial bewegbar mit dem Ausgangsteil verbunden ist. Eine derartige Ausführung ist insbesondere bei Anwen dungen im Bereich von Hybridantrieben von Fahrzeugen vorteilhaft, bei denen Be triebszustände mit stehendem Eingangsteil und drehendem Ausgangsteil auftreten können, wie bei einem rein elektrischen Antrieb oder sogenanntem Segeln. Bei einer gehäusefesten Betätigungseinrichtung und stehendem Eingangsteil liegt keine Rela tivdrehzahl am Ausrücklager an, wodurch Verschleiß und Verluste vermieden wer den. Separating device according to embodiments are characterized in that the inner friction cone and/or the outer friction cone is non-rotatably connected to the input part, and that the lamellar cone is non-rotatably but axially movable connected to the output part. Such a design is particularly advantageous for applications in the field of hybrid drives in vehicles, in which loading operating states can occur with a stationary input part and rotating output part, such as in a purely electric drive or so-called coasting. If the actuating device is fixed to the housing and the input part is stationary, there is no relative speed on the release bearing, which means that wear and losses are avoided.
Trenneinrichtungen gemäß alternativen Ausführungsformen sind dadurch gekenn zeichnet, dass der Lamellenkonus drehfest jedoch axial bewegbar mit dem Ein gangsteil verbunden ist, und dass der innere Reibkonus und/oder der äußere Reib konus mit dem Ausgangsteil drehfest verbunden ist. Ein umgekehrter Aufbau mit dem Lamellenkonus am Ausgangsteil ist insbesondere für Anwendungen vorteilhaft, welche analog Betriebszustände mit drehendem Eingangsteil und stehendem Aus gangsteil, wie Generatorbetrieb oder Leistungsverzweigungen, oder keine gehäuse feste Betätigungseinrichtung aufweisen. Separating devices according to alternative embodiments are characterized in that the disk cone is connected to the input part in a rotationally fixed but axially movable manner, and that the inner friction cone and/or the outer friction cone is connected in a rotationally fixed manner to the output part. An inverted structure with the lamellar cone on the output part is particularly advantageous for applications which have similar operating states with a rotating input part and a stationary output part, such as generator operation or power splits, or no actuating device fixed to the housing.
Neben den vorgenannten Punkten kann die Anordnung des inneren und äußeren Reibkonus auch in Abhängigkeit der Versorgungsleitung beziehungsweise des ver fügbaren Bauraums gewählt werden. Ausführungsformen einer Trenneinrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Eingangsteil eine elektrische Maschine verbunden ist. Hierbei kann die Trenneinrichtung als Trennung zu einem folgenden Antriebstrang dienen, um bei spielsweise die bewegte Masse zu reduzieren. Insbesondere bei Anwendungen in Kombination mit einem mit der elektrischen Maschine verbundenen Antrieb, wie bei spielsweise einem Verbrennungsmotor, kann durch die Trenneinrichtung eine Ent kopplung eines Generatorbetriebs vom Antriebsstrang erfolgen. In addition to the points mentioned above, the arrangement of the inner and outer friction cones can also be selected depending on the supply line or the available installation space. Embodiments of a separating device are characterized in that an electrical machine is connected to the input part. In this case, the separating device can serve as a separation from a following drive train, in order to reduce the moving mass, for example. Particularly in applications in combination with a drive connected to the electric machine, such as an internal combustion engine, the separating device can decouple generator operation from the drive train.
Trenneinrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen sind dadurch gekenn zeichnet, dass die elektrische Maschine durch eine Verzahnung oder einen Zugmit teltrieb mit dem Eingangsteil verbunden ist. Hierdurch ist eine achsparallele Anord nung möglich, welche hinsichtlich des verfügbaren Bauraums vorteilhaft sein kann. Auch bei mehrere mit dem Eingangsteil verbundenen Antrieben, wie elektrische Ma schine und Verbrennungsmotor, kann eine derartige Ausführung vorteilhaft sein. Separating devices according to preferred embodiments are characterized in that the electrical machine is connected to the input part by means of gearing or a traction mechanism. As a result, an axially parallel arrangement is possible, which can be advantageous in terms of the available space. Such an embodiment can also be advantageous in the case of several drives connected to the input part, such as electric machines and internal combustion engines.
Ausführungsformen einer Trenneinrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil mit einem Verbrennungsmotor und das Ausgangsteil mit einem Getriebe verbunden ist. Somit kann die Trenneinrichtung wie eine reguläre Kupplung in einem herkömmlichen Antriebsstrang oder auch in Hybridanwendungen eingesetzt werden. Embodiments of a separating device are characterized in that the input part is connected to an internal combustion engine and the output part is connected to a transmission. The separating device can thus be used like a regular clutch in a conventional drive train or in hybrid applications.
Trenneinrichtung gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil und das Ausgangsteil einen axial überlappenden Bereich aufweisen, und dass zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ein Radiallager vorgesehen ist. Hierdurch wird zum einen die Fluchtung des Eingangsteils zum Ausgangsteil verbes sert und sichergestellt. Des Weiteren kann der Kraftfluss in der Trenneinrichtung und den benachbarten Komponenten verbessert werden. Separating device according to embodiments are characterized in that the input part and the output part have an axially overlapping area, and that a radial bearing is provided between the input part and the output part. On the one hand, this improves and ensures the alignment of the input part with the output part. Furthermore, the power flow in the separating device and the adjacent components can be improved.
Ausführungsformen einer Trenneinrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass der nicht durch die Betätigungseinrichtung bewegbare innere Reibkonus oder äußere Reibkonus über ein Axiallager an einem feststehenden Gehäuse abgestützt ist. Durch eine derartige Anordnung kann eine im betätigten Zustand aufgebrachte Axial kraft direkt am Gehäuse abgestützt werden, wodurch ein optimierter Kraftfluss er reichbar ist. Embodiments of a separating device are characterized in that the inner friction cone, which cannot be moved by the actuating device, or the outer friction cone, is supported on a stationary housing via an axial bearing. With such an arrangement, an axial force applied in the actuated state can be supported directly on the housing, as a result of which an optimized flow of forces can be achieved.
Trenneinrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen sind dadurch gekenn zeichnet, dass das Axiallager zwischen dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil und dem feststehenden Gehäuse angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung des Axiallagers kann das Axiallager vorteilhafterweise an bestehende Strukturen des Ge häuses, wie einem Lagerschild, gelegt werden, wodurch die Gehäusestruktur einfa cher gehalten werden kann. Ebenfalls ist es möglich, dass Axiallager als kombinier tes Axial- und Radiallager auszubilden, um weitere Lagerkräfte abstützen zu können, wodurch die Bauteilzahl gering gehalten werden kann. Separating devices according to preferred embodiments are characterized in that the axial bearing is arranged between the input part or the output part and the stationary housing. With such an arrangement of the thrust bearing, the thrust bearing can advantageously be placed on existing structures of the Ge housing, such as an end shield, as a result of which the housing structure can be kept simple. It is also possible for the axial bearing to be in the form of a combined axial and radial bearing in order to be able to support additional bearing forces, as a result of which the number of components can be kept low.
Ausführungsformen einer Trenneinrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen dem inneren Reibkonus und dem äußeren Reibkonus eine Rückstelleinrich tung vorgesehen ist. Um eine Betätigung beziehungsweise Trennung der Konus kupplung sicherzustellen, ist vorteilhafterweise eine Rückstelleinrichtung vorgesehen, welche der Betätigungseinrichtung entgegenwirkt. Die Rückstelleinrichtung ist vor zugsweise als elastisches Element, insbesondere als Feder, ausgebildet. Embodiments of a separating device are characterized in that a restoring device is provided between the inner friction cone and the outer friction cone. In order to ensure actuation or separation of the cone clutch, a restoring device is advantageously provided, which counteracts the actuating device. The restoring device is preferably designed as an elastic element, in particular as a spring.
Trenneinrichtung gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ausgangsteil eine elektrische Maschine verbunden ist. Bei Hybridantrieben kann durch die Trenneinrichtung durch eine derartige Ausführung der Verbrennungsmotor bei einer rein elektrischen Fahrt getrennt werden, um bewegte Massen und somit Verluste zu vermeiden. Separating device according to embodiments are characterized in that an electrical machine is connected to the output part. In the case of hybrid drives, the internal combustion engine can be separated by the separating device with a purely electric drive in order to avoid moving masses and thus losses.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug umfassend eine Trenneinrichtung nach der Beschreibung. Ebenfalls ein Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Trenneinrichtung ge mäß den Ausführungsformen der Beschreibung. A further aspect of the invention is a drive train for a vehicle comprising a separating device according to the description. Another aspect of the invention is a vehicle with a separating device according to the embodiments of the description.
Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert wer den. The features of the embodiments can be combined with one another as desired.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen: The invention is explained in more detail below with reference to figures. Identical or similar elements are denoted by the same reference symbols. The figures show in detail:
Fig. 1a & 1 b zeigen ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel. Fig. 1a & 1b show a schematically illustrated embodiment.
Fig. 2 zeigt ein weiteres, schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows a further, schematically illustrated embodiment.
Fig. 3a & 3b zeigen ein weiteres, schematisch dargestelltes Ausführungsbei spiel. Fig. 3a & 3b show another, schematically illustrated Ausführungsbei game.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 4 shows another embodiment.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 5 shows another embodiment.
Fig. 6a & 6b zeigen ein weiteres, schematisch dargestelltes Ausführungsbei spiel. Fig. 6a & 6b show another, schematically illustrated Ausführungsbei game.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 7 shows another embodiment.
Fig. 1a zeigt ein Ausführungsbeispiel mit schematisch dargestellten Bauteilen. Die Trenneinrichtung ist konzentrisch um die Drehachse 10 aufgebaut, weshalb, wie auch in den anderen Figuren, nur eine Hälfe gezeigt ist. Es ist eine Trenneinheit gezeigt, mit eine Konuskupplung, bei der die Betätigungsein richtung 6 auf die Eingangsseite wirkt. Die Betätigungseinrichtung 6 wirkt hier über das Ausrücklager 7 auf den inneren Reibkonus 4. Der innere Reibkonus 4 ist axial beweglich, allerdings drehfest mit dem äußeren Reibkonus 1 verbunden. Diese Ver bindung wird vorzugsweise formschlüssig durch über den Umfang verteilte axial vor stehende Finger erreicht, welche in entsprechend über den Umfang verteilte Ausspa rungen des Gegenbauteils eingreifen. Fig. 1a shows an embodiment with components shown schematically. The separating device is constructed concentrically around the axis of rotation 10, which is why, as in the other figures, only half is shown. A separating unit is shown, with a cone clutch, in which the actuation device 6 acts on the input side. The actuating device 6 acts here via the release bearing 7 on the inner friction cone 4. The inner friction cone 4 is axially movable, but non-rotatably connected to the outer friction cone 1. This connection is preferably achieved in a form-fitting manner by means of axially projecting fingers distributed over the circumference, which engage in recesses of the counter-component correspondingly distributed over the circumference.
Der äußere Reibkonus 1 ist mit dem Eingangsteil 9 fest verbunden. Über den äuße ren Reibkonus 1 sowie dem mit diesem drehfest verbundenen inneren Reibkonus 4 kann ein über einen oder mehrere nicht dargestellte Antriebe Leistung angelegt wer den. Zwischen dem inneren Reibkonus 4 und dem äußeren Reibkonus 1 ist eine Rückstelleinrichtung 15 angeordnet, welche als elastisches Element, wie eine Feder oder eine Mehrzahl von Federn ausgebildet ist. Durch die Rückstelleinrichtung 15 wird auf den äußeren Reibkonus 1 und den inneren Reibkonus 4 ein Kraft in axialer Richtung aufgebracht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Normal-Open-Kupp- lung gezeigt, bei der die Rückstelleinrichtung 15 den inneren Reibkonus 4 und den äußeren Reibkonus 1 voneinander weg beaufschlagt, um im nicht betätigten Zustand ein ausreichendes Lüftspiel bereitzustellen. Durch die Rückstelleinrichtung 15 kann auch die Betätigungseinrichtung 6 rückgestellt werden und es wird gewährleistet, dass das Ausrücklager 7 zwischen der Betätigungseinrichtung 6 und dem inneren Reibkonus 4 gehalten sowie in Kontakt, insbesondere eine Vorspannung auf das Ausrücklager 7 aufgebracht, bleibt. The outer friction cone 1 is firmly connected to the input part 9 . About the äuße ren friction cone 1 and the non-rotatably connected to this inner friction cone 4 can be created via one or more drives, not shown, who the power. Between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 there is a restoring device 15 which is designed as an elastic element such as a spring or a plurality of springs. A force is applied in the axial direction to the outer friction cone 1 and the inner friction cone 4 by the restoring device 15 . In the exemplary embodiment shown, a normally open clutch is shown in which the restoring device 15 acts on the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 away from one another in order to provide sufficient clearance in the non-actuated state. The actuating device 6 can also be reset by the resetting device 15 and it is ensured that the release bearing 7 is held between the actuating device 6 and the inner friction cone 4 and remains in contact, in particular a preload is applied to the release bearing 7 .
Neben der gezeigten Normal-Open Ausführung sind auch Normal-Closed Ausfüh rungsformen möglich, bei denen die Rückstelleinrichtung entsprechend in Betäti gungsrichtung wirkt und eine Drehmomentübertragung gewährleistet. Die Betäti gungseinrichtung 6 wirkt dann entsprechend in Öffnungsrichtung. In addition to the normal-open design shown, normal-closed designs are also possible, in which the resetting device acts accordingly in the direction of actuation and ensures torque transmission. The Actuate supply device 6 then acts accordingly in the opening direction.
Die Betätigungseinrichtung 6 stützt sich einerseits am Gehäuse 5 ab und umfasst in Fig. 1a einen Ringkolben, welcher auf der gegenüberliegenden Seite über das Aus rücklager 7 auf den inneren Reibkonus 4 wirkt. Bei einer Betätigung wird von der Be tätigungseinrichtung 6 eine axiale Kraft erzeugt, welche das Ausrücklager 7 und den inneren Reibkonus 4 in axialer Richtung auf den äußeren Reibkonus 1 zubewegt, bis das Lüftspiel aufgebracht ist und der dazwischenliegende Lamellenkonus 3 durch den inneren Reibkonus 4 und den äußeren Reibkonus 1 geklemmt wird. Aufgrund der konischen Reibflächen wird die axiale Betätigungskraft der Betätigungseinrich tung 6 in eine größere Normalkraft auf die Reibflächen übersetzt beziehungsweise verstärkt. Durch die Normalkraft und den Reibwert der Reibflächen kann die Konus kupplung ein bestimmtes Drehmoment übertragen. The actuating device 6 is supported on the one hand on the housing 5 and in FIG. 1a comprises an annular piston which acts on the inner friction cone 4 on the opposite side via the release bearing 7 . Upon actuation, an axial force is generated by the loading actuating device 6, which moves the release bearing 7 and the inner friction cone 4 in the axial direction toward the outer friction cone 1 until the clearance has been applied and the disk cone 3 in between is clamped by the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1. Due to the conical friction surfaces, the axial actuating force of the actuating device 6 is translated or amplified into a greater normal force on the friction surfaces. Due to the normal force and the coefficient of friction of the friction surfaces, the cone clutch can transmit a specific torque.
Der zwischen dem inneren Reibkonus 4 und den äußeren Reibkonus 1 angeordnete Lamellenkonus 3 ist ebenfalls in axialer Richtung bewegbar ausgeführt, um im nicht betätigten Zustand ein Lüftspiel und somit eine saubere Trennung zu ermöglichen. Zur Übertragung des Drehmoments ist der Lamellenkonus 3 drehfest mit einem Trä gerblech 2 verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise analog zu der zwischen innerem Reibkonus 4 und äußeren Reibkonus 1 ausgeführt sein. Das Trägerblech 2 ist in Fig. 1a fest mit dem Ausgangsteil 8 verbunden. The disk cone 3 arranged between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 is also designed to be movable in the axial direction in order to allow clearance in the non-actuated state and thus a clean separation. To transmit the torque, the lamellar cone 3 is connected to a carrier plate 2 in a torque-proof manner. The connection can, for example, be analogous to that between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 . The support plate 2 is firmly connected to the starting part 8 in FIG. 1a.
In Fig. 1a ist am Eingangsteil 9 ein Übertragungselement 14 fest vorgesehen. Durch das Übertragungselement 14 kann ein Antrieb achsparallel angeordnet werden. Dies kann der neben einem beispielsweise koaxial angeordneten Antrieb zur Anbindung eines weiteren Antriebs genutzt werden. Ein Beispiel hierzu wäre ein Verbrennungs motor sowie eine elektrische Maschine als weiterer Antrieb oder auch als Generator. Entsprechend kann auch nur ein Antrieb vorgesehen sein, welcher über das Übertra gungselement 14 mit dem Eingangsteil 9 verbunden ist. In Fig. 1a, a transmission element 14 is fixedly provided on the input part 9 . Through the transmission element 14, a drive can be arranged parallel to the axis. This can be used in addition to a coaxially arranged drive, for example, to connect a further drive. An example of this would be an internal combustion engine and an electric machine as an additional drive or as a generator. Accordingly, only one drive can be provided, which is connected to the input part 9 via the transmission element 14 .
Fig. 1 b zeigt einen weitestgehend identischen Aufbau zu Fig. 1a, wobei eine verein fachte funktionelle Darstellungsform gezeigt ist. Fig. 1b shows a largely identical structure to Fig. 1a, with a simplified functional representation is shown.
Ein Unterschied besteht darin, dass Verbindung zwischen innerem Reibkonus 4 und äußerem Reibkonus 1 mittels axialer Vorsprünge und Aussparungen umgekehrt ist. Der Lamellenkonus 3 ist fest mit dem Trägerblech 2 verbunden, welche drehfest al lerdings axial verschiebbar mit dem Ausgangsteil 8 verbunden ist. Weiter sind in Fig. 1b Radiallager 12 und ein Axiallager 13 dargestellt. Um die durch die Betätigungseinrichtung 6 aufgebrachte Axialkraft abzustützen, ist zwischen dem Gehäuse 5 und dem Eingangsteil 9 auf der Eingangsseite der Konuskupplung ein Axiallager 13 vorgesehen. Somit ist bei einer betätigten Konuskupplung ein ge schlossener axialer Kraftfluss von der Betätigungseinrichtung 6 am Gehäuse 5 über das Ausrücklager 7, den inneren Reibkonus 4, Lamellenkonus 3, den äußeren Reib konus 1 , dem Eingangsteil 9 über das Axiallager 13 wieder am Gehäuse 5 gewähr leistet. Der Kraftfluss ist durch eine gestrichelte Line angedeutet. One difference is that the connection between the inner friction cone 4 and the outer friction cone 1 is reversed by means of axial projections and recesses. The lamina cone 3 is firmly connected to the carrier plate 2, which is non-rotatably al lerdings axially displaceably connected to the output part 8. Furthermore, radial bearings 12 and an axial bearing 13 are shown in FIG. 1b. In order to support the axial force applied by the actuating device 6, an axial bearing 13 is provided between the housing 5 and the input part 9 on the input side of the cone clutch. Thus, when the cone clutch is actuated, there is a closed axial flow of force from the actuating device 6 on the housing 5 via the release bearing 7, the inner friction cone 4, disk cone 3, the outer friction cone 1, the input part 9 via the axial bearing 13 back on the housing 5 . The power flow is indicated by a dashed line.
Das Eingangsteil 9 und das Ausgangsteil 8 sind axial überlappenden ausgebildet. Zwischen dem Eingangsteil 9 und dem Ausgangsteil 8 sind in Fig. 1b zwei Radialla ger 12 angeordnet. Anstelle der gezeigten zwei Radiallager 12 kann entsprechend auch nur ein Radiallager 12, insbesondere eine Nadellager, vorgesehen sein. The input part 9 and the output part 8 are designed to overlap axially. Two Radialla ger 12 are arranged between the input part 9 and the output part 8 in Fig. 1b. Instead of the two radial bearings 12 shown, only one radial bearing 12, in particular a needle bearing, can accordingly also be provided.
Der grundlegende Aufbau des Ausführungsbeispiels in Fig. 2 ist analog zu Fig. 1a beziehungsweise Fig. 1 b. Im Unterschied zu Fig. 1a oder Fig. 1b ist der Konus der Konuskupplung in die entgegengesetzte Richtung geneigt. Die Betätigungseinrich tung 6 wirkt auf den äußeren Reibkonus 1 , welcher axial beweglich ausgeführt ist. Der innere Reibkonus 4 stützt sich über eine weitere Lagerung 11 am fest mit dem Ausgangsteil 8 verbundenen Trägerblech 2 ab. The basic structure of the exemplary embodiment in FIG. 2 is analogous to FIG. 1a or FIG. 1b. In contrast to FIG. 1a or FIG. 1b, the cone of the cone coupling is inclined in the opposite direction. The actuating device 6 acts on the outer friction cone 1, which is designed to be axially movable. The inner friction cone 4 is supported via a further bearing 11 on the carrier plate 2 which is firmly connected to the output part 8 .
Aufgrund der Abstützung über das Trägerblech 2 am Ausgangsteil 8 ist im Gegen satz zu der Fig. 1 b das Axiallager 13 auf der Ausgangsseite der Konuskupplung zwi schen dem Ausgangsteil 8 und dem Gehäuse 5 angeordnet. Due to the support on the support plate 2 on the output part 8, the axial bearing 13 is in contrast to the Fig. 1 b on the output side of the cone coupling between the output part 8 and the housing 5's arranged.
Bei Fig. 3a und Fig. 3b wirkt die Konuskupplung umgekehrt vorgesehen. Der Lamel lenkonus 3 ist hier, vorzugsweise über ein Trägerblech 2, mit dem Eingangsteil 9 drehfest jedoch axial verschiebbar verbunden. Entsprechend ist der innere Reibko nus 4 fest mit dem Ausgangsteil 8 verbunden und der äußerer Reibkonus 1 ebenfalls drehfest allerdings axial verschiebbar mit dem Ausgangsteil 8 verbunden. Für die weitere Bauteilanordnung wird wegen des analogen Aufbau s auf die weiteren Figu ren verwiesen. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist die Steigung des Konus wie in den Fig. 1a oder Fig. 1 b ausgeführt, wobei die Verbindung der Bauteile untereinander analog zu Fig. 3a beziehungsweise Fig. 3b ist. Entsprechend ist der Lamellenkonus 3 mit dem Ein gangsteil 9 verbunden. Der äußere Reibkonus 1 ist fest mit dem Ausgangsteil 8 ver bunden und die Betätigungseinrichtung 6 wirkt auf den axial verschiebbaren inneren Reibkonus 4. In Fig. 3a and Fig. 3b, the cone clutch acts in the opposite way. The Lamel steering cone 3 is here, preferably via a support plate 2, with the input part 9 rotatably but axially displaceably connected. Accordingly, the inner friction cone 4 is firmly connected to the output part 8 and the outer friction cone 1 is also non-rotatably but axially displaceably connected to the output part 8 . For the further arrangement of the components, reference is made to the further figures because of the analog structure. In the exemplary embodiment in FIG. 4, the slope of the cone is designed as in FIG. 1a or FIG. 1b, the connection of the components to one another being analogous to FIG. 3a or FIG. 3b. Correspondingly, the lamellar cone 3 is connected to the input part 9 . The outer friction cone 1 is firmly connected to the output part 8 and the actuating device 6 acts on the axially displaceable inner friction cone 4.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante ist der innere Reibkonus 4 mit dem äußeren Reibkonus 1 und somit über diesen indirekt, anstelle einer alternativen direkten Ver bindung analog zu Fig. 3b, mit dem Ausgangsteil 8 verbunden. In the variant shown in FIG. 4, the inner friction cone 4 is connected to the outer friction cone 1 and thus indirectly via this, instead of an alternative direct connection analogous to FIG. 3b, to the output part 8.
Fig. 5 weist einen prinzipiell gleichen Aufbau wie Fig. 3b auf, wobei keine Rückstel leinrichtung 15 dargestellt ist. Wirkt die Betätigungseinrichtung 6 beispielweise in beide axiale Richtungen kann auf eine separate Rückstelleinrichtung 15 verzichtet werden. Umfasst die Betätigungseinrichtung 6 beispielsweise eine integrierte Rück holfeder oder ist als Doppelkolben ausgeführt, kann die Betätigung sowie ein Lüft spiel über die Betätigungseinrichtung 6 gewährleistet werden. FIG. 5 basically has the same structure as FIG. 3b, with no restoring device 15 being shown. If the actuating device 6 acts in both axial directions, for example, a separate resetting device 15 can be dispensed with. If the actuating device 6 includes, for example, an integrated return spring or is designed as a double piston, the actuation and an air release can be ensured via the actuating device 6 .
In Ausführungsformen kann das Trägerblech 2 sowie ein eventuelles Übertragungs element 14 einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein. In embodiments, the support plate 2 and any transmission element 14 can be made in one piece or in several pieces.
Im Gegensatz zu den vorherigen Figuren ist in Fig. 6a und Fig. 6b die Betätigungs einrichtung 6 eingangsseitig der Konuskupplung vorgesehen. Derartige Ausführungs formen können hinsichtlich des vorhandenen Bauraums und/oder der Versorgung der Betätigungseinrichtung 6 vorteilhaft sein. In contrast to the previous figures, the actuating device 6 is provided on the input side of the cone clutch in FIG. 6a and FIG. 6b. Such execution forms can be advantageous in terms of the existing space and / or the supply of the actuating device 6.
Der weitere Aufbau ist analog zu den vorherigen Figuren, wobei wieder der äußere Reibkonus 1 und der innere Reibkonus 4 mit dem Eingangsteil 9 und der Lamellen konus 3 mit dem Ausgangsteil 8 verbunden sind, wobei alternativ auch entsprechend entgegengesetzte Anordnungen und/oder ein entgegengesetzt geneigter Konus der Konuskupplung möglich sind. The rest of the structure is analogous to the previous figures, with the outer friction cone 1 and the inner friction cone 4 being connected to the input part 9 and the lamellar cone 3 to the output part 8, alternatively also correspondingly opposite arrangements and/or an oppositely inclined cone of the cone coupling are possible.
Das in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht weitestgehend dem Ausfüh rungsbeispiel in Fig. 6b, wobei die Betätigungseinrichtung 6 in einer Mitnahme 17 aufgenommen ist, welche separat zu dem Gehäuse 5 ausgebildet ist. Die Mitnahme 17 wird bei der Montage mit dem Gehäuse 5 verbunden. Durch Ausführungsformen mit einer Mitnahme 17 ist es möglich, die Trenneinrichtung als Baugruppe größten teils vorzumontieren, was die Endmontage vereinfacht und die Teileanzahl bei dieser deutlich verringert. The exemplary embodiment shown in FIG. 7 largely corresponds to the exemplary embodiment in FIG. The driver 17 is connected to the housing 5 during assembly. Embodiments with a driver 17 make it possible to preassemble the separating device as a subassembly for the most part, which simplifies the final assembly and significantly reduces the number of parts in this.
Das Axiallager 13 stützt sich hierbei ebenfalls an der Mitnahme 17 ab und wird auf der Gegenseite mittels einer Stützscheibe 16 am Eingangsteil 9 axial gesichert. The axial bearing 13 is also supported on the carrier 17 and is secured axially on the opposite side by means of a support disk 16 on the input part 9 .
Die Erfindung ist weiter auch nicht auf die beschriebenen Ausführungen einge schränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen und miteinander kombiniert werden. Der Schutzumfang wird durch die Ansprüche definiert. The invention is also not limited to the embodiments described. As stated above, only individual advantageous features can also be provided and combined with one another. The scope of protection is defined by the claims.
Bezugszeichen äußerer Reibkonus Trägerblech Lamellenkonus innerer Reibkonus Gehäuse Betätigungseinrichtung Ausrücklager Ausgangsteil Eingangsteil Drehachse Lagerung Radiallager Axiallager Übertragungselement Rückstelleinrichtung Stützscheibe Mitnahme Reference sign outer friction cone support plate disk cone inner friction cone housing actuation device release bearing output part input part axis of rotation storage radial bearing axial bearing transmission element resetting device supporting disc entrainment

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Trenneinrichtung umfassend ein Eingangsteil (9) und ein Ausgangsteil (8), welche um eine gemeinsame Drehachse (10) drehbar angeordnet und durch eine Konuskupplung miteinander verbindbar sind, wobei die Konuskupplung einen inneren Reibkonus (4) und einen äußeren Reibko nus (1 ) sowie einen zwischen dem inneren Reibkonus (4) und dem äußeren Reibko nus (1 ) angeordneten Lamellenkonus (3) aufweist, wobei der innere Reibkonus (4) und der äußere Reibkonus (1 ) drehfest miteinander verbunden sind, jedoch in axialer Richtung relativ zueinander beweg-bar sind, und wobei eine Betätigungseinrichtung (6) vorgesehen ist, mit welcher der innere Reibkonus (4) oder der äußere Reibkonus (1) axial bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Betätigungseinrichtung (6) und dem, durch die Betätigungsein richtung (6) bewegbaren, inneren Reibkonus (4) oder äußeren Reib-konus (1 ) ein Ausrücklager (7) vorgesehen ist. 1 . Separating device comprising an input part (9) and an output part (8), which are arranged rotatably about a common axis of rotation (10) and can be connected to one another by a cone coupling, the cone coupling having an inner friction cone (4) and an outer friction cone (1) as well as has a disc cone (3) arranged between the inner friction cone (4) and the outer friction cone (1), the inner friction cone (4) and the outer friction cone (1) being non-rotatably connected to one another, but movable relative to one another in the axial direction are bar, and wherein an actuating device (6) is provided, with which the inner friction cone (4) or the outer friction cone (1) can be moved axially, characterized in that between the actuating device (6) and the, by the actuating device direction ( 6) movable, inner friction cone (4) or outer friction cone (1), a release bearing (7) is provided.
2. Trenneinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Betä tigungseinrichtung (6) an einem feststehenden Gehäuse (5) vorgesehen ist. 2. Separating device according to claim 1, characterized in that the actuating device (6) is provided on a stationary housing (5).
3. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (6) als ein koaxial angeordneter Ringkol ben ausgebildet ist. 3. Separating device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the actuating device (6) is designed as a coaxially arranged annular piston.
4. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Reibkonus (4) und/oder der äußere Reibkonus (1 ) mit dem Eingangsteil (9) drehfest verbunden ist, und dass der Lamellen-konus (3) drehfest jedoch axial bewegbar mit dem Ausgangsteil (8) verbunden ist. 4. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner friction cone (4) and/or the outer friction cone (1) is non-rotatably connected to the input part (9), and that the lamellar cone (3) is non-rotatable but axial is movably connected to the output part (8).
5. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass der Lamellenkonus (3) drehfest jedoch axial bewegbar mit dem Ein-gang- steil (9) verbunden ist, und dass der innere Reibkonus (4) und/oder der äußere Reib konus (1 ) mit dem Ausgangsteil (8) drehfest verbunden ist. 5. Separating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lamellar cone (3) is non-rotatably but axially movable with the input gear steep (9), and that the inner friction cone (4) and / or the outer friction cone (1) is non-rotatably connected to the output part (8).
6. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Eingangsteil (9) eine elektrische Maschine ver-bun- den ist. 6. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical machine is connected to the input part (9).
7. Trenneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine durch eine Verzahnung oder einen Zugmitteltrieb mit dem Ein gangsteil (9) verbunden ist. 7. Separating device according to claim 6, characterized in that the electrical machine is connected to the input part (9) by a gearing or a traction drive.
8. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil (9) mit einem Verbrennungsmotor und das Ausgangsteil (8) mit einem Getriebe verbunden ist. 8. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the input part (9) is connected to an internal combustion engine and the output part (8) to a gear.
9. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil (9) und das Ausgangsteil (8) einen axial überlappenden Bereich aufweisen, und dass zwischen Eingangsteil (9) und Aus gangsteil (8) ein Radiallager (12) vorgesehen ist. 9. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the input part (9) and the output part (8) have an axially overlapping area, and that a radial bearing (12) is provided between the input part (9) and the output part (8). .
10. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht durch die Betätigungseinrichtung (6) bewegbare in nere Reibkonus (4) oder äußere Reibkonus (1 ) über ein Axiallager (13) an einem feststehenden Gehäuse (5) abgestützt ist. 10. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner friction cone (4) or outer friction cone (1) that cannot be moved by the actuating device (6) is supported on a stationary housing (5) via an axial bearing (13).
11 . Trenneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Axial-Iager (13) zwischen dem Eingangsteil (9) oder dem Ausgangsteil (8) und dem feststehenden Gehäuse (5) angeordnet ist. 11 . Separating device according to Claim 10, characterized in that the axial bearing (13) is arranged between the input part (9) or the output part (8) and the stationary housing (5).
12. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem inneren Reibkonus (4) und dem äußeren Reib konus (1 ) eine Rückstelleinrichtung (15) vorgesehen ist. 12. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that between the inner friction cone (4) and the outer friction cone (1) a restoring device (15) is provided.
13. Trenneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge-kennzeichnet, dass mit dem Ausgangsteil (8) eine elektrische Maschine verbun den ist. 13. Separating device according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical machine is connected to the output part (8).
14. Antriebsstrang für ein Fahrzeug umfassend eine Trenneinrichtung nach ei nem der vorangegangenen Ansprüche. 14. Drive train for a vehicle comprising a separating device according to one of the preceding claims.
15. Fahrzeug mit einer Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13. 15. Vehicle with a separating device according to one of claims 1 to 13.
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