WO2024132011A1 - Kupplungsanordnung sowie elektrischer antriebsstrang mit der kupplungsanordnung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a clutch arrangement with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an electric drive train with the clutch arrangement.
- Clutches for engaging and disengaging an electric machine in a drive train of a motor vehicle are known.
- a clutch slave cylinder is required, which has a housing with a pressure chamber in which an axially displaceable piston is guided.
- the housing of the clutch slave cylinder is in turn screwed into a housing of the clutch arrangement via at least two fastening tabs.
- the publication DE 197 55 494 A1 discloses a release device for a hydraulically operated friction clutch of vehicles, comprising a slave cylinder with a pressure housing that concentrically encloses a drive shaft, in which an annular piston that can be acted upon by a pressure medium is slidably guided, on the end of which a release bearing supported on the friction clutch is arranged, wherein the pressure housing is detachably screwed to a transmission housing and is provided with fastening sleeves or fastening eyes arranged around the circumference, the bore of which serves to receive a fastening screw that can be screwed into an associated threaded bore in the transmission housing.
- Each fastening screw has a retaining device and the pressure housing is provided with a wall that runs coaxially to the drive shaft and encloses the release bearing when it is in a neutral position, wherein the fastening screw is preferably guided with the screw head on the wall, which simultaneously serves to receive the retaining device.
- the subject matter of the invention is a clutch arrangement which is designed and/or suitable in particular for a drive train of a vehicle, preferably an electric axle.
- the clutch arrangement serves to interrupt and/or divert a torque path of the drive train.
- the clutch arrangement preferably serves to engage and disengage an electric machine.
- the clutch arrangement has a clutch device which is designed and/or suitable for the rotationally fixed coupling of a first and a second clutch partner.
- the clutch device can be designed as a positive clutch, in particular a claw clutch.
- the clutch device can be designed as a frictional clutch, in particular a multi-disk clutch.
- the first and the second clutch partner can each be designed as a shaft, e.g. a motor shaft and a transmission shaft, which are arranged coaxially and/or concentrically with respect to a main axis.
- one of the two clutch partners can also be designed as a transmission component, e.g. a gear wheel.
- the main axis is preferably defined by an axis of rotation of the clutch partners.
- the clutch arrangement also has a slave cylinder which is designed and/or suitable for actuating the clutch device.
- the slave cylinder can preferably be actuated hydraulically.
- the slave cylinder is particularly preferably designed as a concentric slave cylinder, also known as a “concentric slave cylinder (CSC)”.
- CSC concentric slave cylinder
- the concentric slave cylinder is designed as a central releaser.
- the slave cylinder has a cylinder housing and at least or exactly one piston, the piston being arranged in the cylinder housing so as to be movable in the axial direction relative to the main axis in order to transmit an actuating force to the clutch device.
- the piston is operatively connected to the clutch device, preferably an actuating member.
- the actuating force is preferably to be understood as a pressure force directed axially relative to the main axis.
- the cylinder housing and the piston preferably delimit a pressure chamber filled with operating medium.
- the slave cylinder can be fluidically connected to a hydraulic system which increases the pressure on the operating medium when actuated, the actuating force being generated due to the pressure rising in the pressure chamber and being transmitted to the piston.
- the pressure chamber is formed by a cylinder chamber, preferably an annular chamber.
- the cylinder housing is preferably arranged coaxially and/or concentrically to the main axis.
- the cylinder housing can be designed as a hollow cylindrical and/or annular housing.
- the cylinder housing is particularly preferably designed as an annular housing and the piston as an annular piston, which extend concentrically around the main axis.
- the annular housing preferably has a central through-opening, in particular a bore, through which at least one shaft, e.g. the motor shaft, can be guided when the slave cylinder is installed.
- the clutch arrangement has a clutch housing which is designed and/or suitable for receiving the clutch device and the slave cylinder.
- the clutch housing has a housing space, in particular a wet space, in which the clutch device and the slave cylinder are arranged.
- the housing space is preferably delimited in the axial direction with respect to the main axis by a housing wall of the clutch housing, wherein the first and/or the second clutch partner, in particular the shaft(s), are guided through the housing wall into the housing space.
- the coupling arrangement has a fastening device which is used for, in particular detachably, fastening a component of the coupling arrangement to the Clutch housing is designed and/or suitable.
- the fastening device is used in particular for the positive and/or non-positive fastening of the component to the clutch housing.
- the component can be any functional or housing component of the clutch device and/or the slave cylinder which must be fixed or fastened to the clutch housing in a proper installation situation.
- the cylinder housing has at least or exactly one fastening section, which is held at least indirectly by the fastening device in a clamping manner on the clutch housing.
- the fastening section is held in a clamping manner in the axial direction and in the circumferential direction with respect to the main axis between the component fastened by the fastening device and the clutch housing.
- the fastening device applies a clamping force to the fastening section, wherein a force-fitting connection is created between the fastening section and the clutch housing by means of the clamping force.
- the at least one fastening section can be pressed against the clutch housing in the axial direction with respect to the main axis under the action of the clamping force, whereby a frictional connection is created between the fastening section and the clutch housing, which secures the cylinder housing against rotation in the circumferential direction with respect to the main axis.
- the invention is based on the finding that slave cylinders, in particular concentric slave cylinders, are usually screwed to housing-fixed attachments or the clutch housing using two or more screw-on tabs. Depending on the number of screw-on tabs, the same number of screws and - in the case of a cylinder housing made of plastic - press-in sleeves are required.
- the advantage of the invention is that the clamping attachment of the cylinder housing via an already mounted component of the clutch arrangement enables particularly simple and cost-effective assembly, whereby cost-intensive additional components such as screws and press-in sleeves can be dispensed with.
- a slave cylinder is proposed which Particularly in the assembly process it is characterized by easy handling and quick installation.
- the fastening device has at least or exactly one screw means, wherein a clamping force acting on the fastening section can be adjusted via the screw means.
- the clamping force is adjustable and/or changeable depending on a tightening torque of the screw means.
- the screw means can be tightened with a fixed tightening torque in order to generate a defined clamping force.
- the clutch housing has at least or exactly one screw means receptacle, e.g. a threaded hole, via which the screw means is or can be mounted on the clutch housing.
- the clamping force is transmitted to the fastening section via the component fastened by the fastening device.
- a fastening device is thus proposed which is characterized by a variable adjustment of the clamping force.
- the clutch arrangement has a locking device which is designed and/or suitable for locking the piston in at least or exactly one axial piston position.
- the piston can be moved in the axial direction in relation to the main axis between a basic position and an actuating position, wherein the locking device locks the piston in the basic position and/or in the actuating position.
- the locking device preferably has a locking element, e.g. a wire ring, which interacts at least indirectly with the piston.
- the piston is motion-coupled directly or via a transmission element, e.g. a pressure pot, to an actuating element of the clutch device, wherein the locking element can be brought into engagement with at least one locking contour of the piston or the transmission element or the actuating element.
- the locking device is fastened to the clutch housing by the fastening device, wherein the fastening section is clamped in the axial direction with respect to the main axis between the locking device and the clutch housing.
- the fastening section is supported in the axial direction in relation to the main axis on the one hand on the locking device and on the other hand on the clutch housing.
- the locking device has at least or exactly one support plate, which is fastened to the cylinder housing via the fastening device.
- the support plate serves to axially support and/or accommodate the locking element.
- the locking device has a further support plate, wherein the locking element is held in the axial direction in relation to the main axis between the two support plates.
- the two support plates can be fastened together to the clutch housing via the fastening device, preferably the screw means, wherein the two support plates are at least partially axially spaced from one another to accommodate the locking element.
- the support plate provides a support surface for axially supporting the fastening section in an axial direction with respect to the main axis.
- the fastening section is supported on the support surface at least in sections and/or in regions in the axial direction.
- the support plate is fixed to the clutch housing in an axial direction with respect to the main axis in a form-fitting and/or force-fitting manner by the screw means.
- the support plate is designed as a flat sheet metal component which extends essentially in a radial plane of the main axis.
- the support plate can be designed as a support ring or a support ring segment which is arranged in particular coaxially to the main axis.
- the support surface is designed as an annular surface or an annular segment surface which runs around the main axis.
- the clamping force can be evenly distributed over the fastening section via the support plate or the support surface.
- a particularly secure fastening or clamping of the fastening section is thus proposed.
- the coupling housing has a support section which is designed and/or suitable for supporting the fastening section.
- the support section provides a further support surface for axially supporting the fastening section in an axially opposite direction with respect to the main axis.
- the fastening section is supported at least in sections and/or in regions in the axially opposite direction on the further support surface.
- the support section is formed by an annular shoulder which runs around the main axis and extends essentially in a radial plane of the main axis.
- the support surface and the further support surface preferably form two opposing surfaces in the axial direction, between which the fastening section is held in a clamped manner.
- a coupling housing is thus proposed which is suitable for clamping the fastening section in a simple manner.
- the at least or exactly one fastening section is arranged on an outer circumference of the cylinder housing, wherein the at least one fastening section is offset outwards in the radial direction with respect to the main axis relative to the outer circumference, forming a radial shoulder.
- the at least one fastening section protrudes from the outer circumference at least in the radial direction and optionally in the axial direction with respect to the main axis.
- the cylinder housing has more than two, preferably more than four, in particular more than six of the fastening sections, wherein the fastening sections are spaced apart in the circumferential direction with respect to the main axis.
- the fastening sections are formed in one piece, in particular from a common material section, onto a base body of the cylinder housing.
- the at least one fastening section is supported in an axial direction with an axial end face on the support surface of the support plate and in an axial opposite direction with the shoulder on the further support surface of the clutch housing.
- a cylinder housing is thus proposed which can be easily fixed to the clutch housing on the outer circumference via one or more fastening sections.
- the fastening section has a clamping geometry on at least or exactly one axial end face, which is designed to be deformable in order to compensate for tolerances.
- the clamping geometry defines an axial oversize with respect to an axial distance between the two support surfaces, whereby an oversize press fit of the fastening section between the two support surfaces is created in an assembled state.
- the clamping geometry is deformable under the action of the clamping force.
- the clamping geometry is preferably deformed or deformed during fastening, in particular when tightening the at least one screw. The clamping geometry can thus further optimize the clamping fastening. In addition, tolerances can be compensated for in a simple manner using the clamping geometry.
- the clamping geometry is formed by several clamping lugs aligned in the axial direction with respect to the main axis.
- the clamping lugs are formed on the axial front side and/or on the shoulder of the fastening section.
- the clamping lugs are arranged on the axial front side of the fastening section, whereas the fastening section with the shoulder rests flatly, preferably over its entire surface, on the clutch housing, in particular the further support surface.
- the clamping geometry has more than two, preferably more than four, in particular more than six of the clamping lugs.
- the clamping lugs are plastically deformable when fastened. This ensures a particularly high frictional connection between the cylinder housing and the clutch housing.
- the fastening section preferably the entire cylinder housing
- the fastening section or the cylinder housing is made of a polymer material.
- at least the fastening section is made of a softer material than the support plate and the clutch housing, so that a deformation resulting from the clamping force acting on the fastening section, preferably the clamping geometry, occurs.
- a cylinder housing is thus which is characterized by a particularly secure fixation.
- a cylinder housing is proposed which is characterized by a light component weight.
- a further subject matter of the invention relates to an electric drive train with the clutch arrangement as already described above.
- the electric drive train serves in particular to create and/or provide a traction torque, in particular a main traction torque, for the vehicle.
- the drive train preferably has an electric machine, in particular an electric motor, which serves to generate and/or provide the traction torque.
- the electric drive train can additionally have an internal combustion engine, in particular an internal combustion motor, which serves to provide a further traction torque of the vehicle.
- the drive system has a transmission device which serves to translate the traction torque.
- the transmission device can be designed, for example, as a single- or multi-stage transmission, a stepped automatic transmission, a dual-clutch transmission or a continuously variable transmission, e.g. CVT transmission.
- the electric machine preferably has a first shaft, in particular a motor shaft, which is connected to the electric machine in terms of drive technology.
- the internal combustion engine can have a second shaft, in particular a further motor shaft, which is connected to the internal combustion engine in terms of drive technology.
- the coupling device preferably forms a separating clutch for coupling the electric machine to the internal combustion engine.
- the separating clutch has the function of disengaging the internal combustion engine, so that the electric machine can also be used independently of the internal combustion engine to drive the vehicle.
- the second shaft can form a transmission shaft of the transmission device, wherein the second shaft is connected to the transmission device in terms of transmission technology.
- the coupling device can, for example, be designed as a A triple clutch system can be formed, wherein the clutch device forms a separating clutch (KO) or a double clutch (K1/K2) of the triple clutch system.
- the first and the second clutch (K1/K2) have the function of coupling or decoupling the combustion engine and/or the electric motor with the transmission device as required.
- Fig. 1 is a schematic sectional view of an electric drive train with a clutch arrangement as an embodiment of the invention
- Fig. 2 is a detailed view of the coupling arrangement from Fig. 1;
- Fig. 3 is a perspective detailed view of a cylinder housing of the
- Figure 1 shows a schematic sectional view of a detailed view of an electric drive train 1 with a clutch arrangement 2 as an embodiment of the invention.
- the electric drive train 1 is designed, for example, as an electric axle, which serves to provide a traction torque for a vehicle.
- the vehicle not shown, can be designed, for example, as a single- or multi-axle and/or as a single- or multi-track electric or hybrid vehicle.
- the clutch arrangement 2 has a clutch device 3, which serves for the rotationally fixed coupling of a first and a second clutch partner 4, 5.
- the first clutch partner 4 is designed as a motor shaft of an electrical machine, not shown, which serves to generate the drive torque, in particular the traction torque.
- the second clutch partner 5 is designed as a gear wheel of a transmission, not shown, which serves to translate the drive torque.
- the first and the second clutch partners 4, 5 define with their axes of rotation a common Main axis 100 or are arranged coaxially with respect to the main axis 100
- the coupling device 3 has an actuating member 6 which can be moved in the axial direction in relation to the main axis 100 between a basic position 101 and an actuating position 102.
- the two coupling partners 4, 5 are coupled together in a rotationally fixed manner in the basic position 101 and are uncoupled from each other in the actuating position 102.
- the coupling device 2 is designed as a claw coupling, the actuating member 6 being designed as a sliding sleeve via which the two coupling partners 4, 5 engage with each other or can be brought into engagement with each other.
- the clutch arrangement 2 has a hydraulically actuated slave cylinder 7.
- the slave cylinder 7 is connected, for example, via a hydraulic path to a hydraulic system (not shown), wherein, upon actuation, a hydraulic actuation force 103 is transmitted via the slave cylinder 7 to the actuating member 6 in order to transfer it from the basic position 101 to the actuating position 102.
- the slave cylinder 7 is designed as a concentric slave cylinder (CSC), which is arranged coaxially and/or concentrically to the main axis 100.
- CSC concentric slave cylinder
- the slave cylinder 7 has at least one piston 8 designed as an annular piston and a cylinder housing 9 designed as an annular housing, wherein the piston 8 is accommodated in the cylinder housing 9 so as to be displaceable in the axial direction with respect to the main axis 100.
- the piston 8 and the cylinder housing 9 delimit a pressure chamber 10 which runs around the main axis 100 and is fluidically connected to the hydraulic system.
- the actuating force 103 is to be understood as a pressure force directed in an axial direction 104 with respect to the main axis 100.
- the transmission element 11 is designed as a pressure pot.
- the clutch arrangement 2 comprises a clutch housing 12, which serves to accommodate the clutch device 3 and the slave cylinder 7.
- the clutch housing 12 has a housing space 13, which is delimited in an axial opposite direction 105 by a housing wall 14 of the clutch housing 12.
- the clutch device 3 and the slave cylinder 7 are arranged in the housing space 13.
- the housing wall 14 has a central opening 15, wherein the first coupling partner 4, designed as a motor shaft, is guided through the opening 15 through the housing wall 14 into the housing space 13.
- the housing wall 14 has an annular receptacle 16 in which the cylinder housing 9, designed as an annular housing, is received.
- the clutch arrangement 2 has a locking device 17, which serves to lock the piston 8 in the basic position 101 and/or in the actuating position 102.
- the locking device 17 has a locking member 18 in the form of a wire ring, which can be brought into engagement in the respective piston position 101, 102 with a locking contour, not shown, formed for example on the transmission member 11.
- the locking device 17 also has a support plate 19 and a further support plate 20, which are jointly fastened to the housing wall 14 via a fastening device 21.
- the fastening device 21 has at least one screw 22, which is received or screwed into a screw receptacle 23 formed in the housing wall 14, e.g. a threaded hole.
- the support plates 19, 20 are fastened to the housing wall 14 in an outer peripheral region in the axial opposite direction 105 via the screw 22 and are axially spaced from one another in an inner peripheral region, forming a gap 24.
- the locking member 18 is received in a form-fitting manner between the two support plates 19, 20 in the gap 21.
- the cylinder housing 9 has one or more fastening sections 25 on the outer circumference, which are used to fasten the cylinder housing 9 to the clutch housing 12 or the housing wall 14.
- the fastening sections 25 are held in a clamping manner in the axial direction with respect to the main axis 100 between the locking device 17 and the clutch housing 12.
- the fastening device 21 applies a clamping force 106 to the fastening section 25 in the axial opposite direction 105, whereby a force-fit connection is created between the fastening section 25 and the housing wall 14.
- the clamping force 106 can be adjusted by a tightening torque of the screw means 22.
- the housing wall 14 has a support section 26 which serves to axially support the fastening section 25.
- the fastening section 25 is thus supported in the axial direction 104 on the support plate 19 and in the axial opposite direction 105 on the support section 26 of the housing wall 14, wherein the clamping force 106 forms a force-fitting connection between the fastening section 25 and the clutch housing 12 or the housing wall 14.
- Figure 2 shows a detailed representation of the coupling arrangement 2 indicated in Figure 1.
- the support plate 19 is designed, for example, as a support that runs around the main axis 100 and provides a support surface 27 that runs around the main axis 100 for supporting the fastening section 17 in the axial direction 104.
- the support surface 25 extends essentially in a radial plane of the main axis 100.
- the support section 26 is designed, for example, as an annular shoulder running around the main axis 100, which provides a further support surface 28 running around the main axis 100 for supporting the fastening section 17 in the axial opposite direction 105.
- the further support surface 28 extends essentially in a further radial plane of the main axis 100.
- the two support surfaces 27, 28 are thus to be understood as two axially opposite counter surfaces, between which the fastening section 25 is clamped.
- the fastening section 25 is offset in the radial direction with respect to the main axis 100 relative to an outer circumference 29 of the cylinder housing 9 to form a radial shoulder 30, wherein the fastening section 25 is supported by the shoulder 30 on the support section 26 of the housing wall 14, in particular the support surface 28.
- the fastening section 25 has a clamping geometry 32 on an axial end face 31, which serves to compensate for tolerances.
- the fastening section 25 has an axial oversize with respect to an axial distance between the two support surfaces 27, 28 due to the clamping geometry 32, wherein the clamping geometry 32 is deformable, in particular plastically deformable, when the locking device 17 is mounted by the fastening device 21.
- the cylinder housing 9 is made of a polymer material for this purpose. In the assembled state, the fastening section 25 is thus supported in the axial direction 104 with the clamping geometry 32 on the support surface 27 and in the axial opposite direction 105 with the shoulder 28 on the further support surface 28, forming a frictional connection.
- FIG. 3 shows the cylinder housing 9 in a perspective detailed view.
- the fastening section 25 is formed in sections in the circumferential direction, with the cylinder housing 9 having, for example, several fastening sections 25 which are evenly spaced from one another in the circumferential direction.
- the clamping geometry 32 is formed by four clamping lugs 33 which are formed in the axial direction 104 on the front side 31 of the fastening section 25.
- the clamping lugs 33 are aligned in the same direction to one another, with the clamping lugs 33 being supported together on the support surface 27 of the support plate 19 in the assembled state.
- List of reference symbols electric drive train clutch arrangement clutch device first clutch partner second clutch partner actuating element slave cylinder piston
- Support surface additional support surface outer circumference
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Abstract
Es wird eine Kupplungsanordnung (2) mit einer Kupplungsvorrichtung (3) zur drehfesten Kupplung eines ersten und eines zweiten Kupplungspartners (4, 5); mit einem Nehmerzylinder (7) zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung (3), wobei der Nehmerzylinder (7) ein Zylindergehäuse (9) und mindestens einen Kolben (8) aufweist, wobei der Kolben (8) zur Übertragung einer Betätigungskraft (103) auf die Kupplungsvorrichtung (3) axial in Bezug auf eine Hauptachse (100) bewegbar in dem Zylindergehäuse (9) angeordnet ist; mit einem Kupplungsgehäuse (12) zur Aufnahme der Kupplungsvorrichtung (8) und des Nehmerzylinders (7); und mit einer Befestigungseinrichtung (21) zur Befestigung eines Bauteils der Kupplungsanordnung (2) an dem Kupplungsgehäuse (12), vorgeschlagen, wobei das Zylindergehäuse (9) mindestens einen Befestigungsabschnitt (25) aufweist, welcher zumindest mittelbar durch die Befestigungseinrichtung (21) klemmend an dem Kupplungsgehäuse (12) gehalten ist.
Description
Kupplunqsanordnunq sowie elektrischer Antriebsstranq mit der
Kupplunqsanordnunq
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Antriebsstrang mit der Kupplungsanordnung.
Es sind Kupplungen zum Einkuppeln und Auskuppeln einer elektrischen Maschine in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Zum Öffnen und Schließen der Kupplung wird ein Kupplungsnehmerzylinder benötigt, welcher ein Gehäuse mit einem Druckraum aufweist, in dem ein axial verlagerbarer Kolben geführt ist. Das Gehäuse des Kupplungsnehmerzylinders ist wiederum in einem Gehäuse der Kupplungsanordnung über mindestens zwei Befestigungslaschen angeschraubt.
Die Druckschrift DE 197 55 494 A1 offenbart eine Ausrückvorrichtung für eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung von Fahrzeugen, umfassend einen Nehmerzylinder, mit einem eine Antriebswelle konzentrisch umschließenden Druckgehäuse, in dem ein von einem Druckmittel beaufschlagbarer Ringkolben verschiebbar geführt ist, an dem endseitig ein an der Reibungskupplung abgestütztes Ausrücklager angeordnet ist, wobei das Druckgehäuse lösbar an einem Getriebegehäuse verschraubt ist und dazu mit umfangsverteilt angeordneten Befestigungshülsen bzw. Befestigungsöse versehen ist, deren Bohrung zur Aufnahme einer Befestigungsschraube dient, die in eine zugehörige Gewindebohrung des Getriebegehäuses einschraubbar ist. Jede Befestigungsschraube weist eine Haltesicherung auf und das Druckgehäuse ist mit einer koaxial zur Antriebswelle verlaufenden Wandung versehen, die in einer Neutrallage des Ausrücklagers dieses umschließt, wobei die Befestigungsschraube vorzugsweise mit dem Schraubenkopf an der Wandung geführt ist, die gleichzeitig zur Aufnahme der Haltesicherung dient.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung mit einem Nehmerzylinder vorzuschlagen, welcher sich durch eine besonders einfache und kostengünstige Befestigung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen elektrischen Antriebsstrang mit den Merkmalen des 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kupplungsanordnung, welche insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, vorzugsweise eine elektrische Achse, ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Kupplungsanordnung dazu einen Momentpfad des Antriebsstrangs zu unterbrechen und/oder umzuleiten. Bevorzugt dient die Kupplungsanordnung zum Einkuppeln und Auskuppeln einer elektrischen Maschine.
Die Kupplungsanordnung weist eine Kupplungsvorrichtung auf, welche zur drehfesten Kupplung eines ersten und eines zweiten Kupplungspartners ausgebildet und/oder geeignet ist. Prinzipiell kann die Kupplungsvorrichtung als eine formschlüssige Kupplung, insbesondere eine Klauenkupplung, ausgebildet sein. Alternativ kann die Kupplungsvorrichtung als eine reibschlüssige Kupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung, ausgebildet sein. Prinzipiell können der erste und der zweite Kupplungspartner jeweils als eine Welle, z.B. eine Motorwelle und eine Getriebewelle, ausgebildet sein, welche in Bezug auf eine Hauptachse koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet sein. Alternativ kann jedoch auch einer der beiden Kupplungspartner als ein Getriebebauteil, z.B. ein Zahnrad, ausgebildet sein. Die Hauptachse ist vorzugsweise durch eine Drehachse bzw. Rotationsachse der Kupplungspartner definiert.
Ferner weist die Kupplungsanordnung einen Nehmerzylinder auf, welcher zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweise ist der Nehmerzylinder hydraulisch betätigbar. Besonders bevorzugt ist der Nehmerzylinder als ein konzentrischer Nehmerzylinder, auch als „Concentric-Slave- Cylinder (CSC)“ bekannt, ausgebildet ist. Im Speziellen ist der konzentrische Nehmerzylinder als ein Zentralausrücker ausgebildet.
Der Nehmerzylinder weist ein Zylindergehäuse und mindestens oder genau einen Kolben auf, wobei der Kolben zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die Kupplungsvorrichtung in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse bewegbar in dem Zylindergehäuse angeordnet ist. Insbesondere steht der Kolben mit der Kupplungsvorrichtung, vorzugsweise einem Betätigungsorgan, in Wirkverbindung. Die Betätigungskraft ist vorzugsweise als eine in Bezug auf die Hauptachse axial gerichtete Druckraft zu verstehen. Bevorzugt begrenzen das Zylindergehäuse und der Kolben einen mit Betriebsmedium befüllten Druckraum. Der Nehmerzylinder kann fluidtechnisch mit einem Hydrauliksystem verbunden sein, welches bei einer Betätigung einen Druck auf das Betriebsmedium erhöht, wobei die Betätigungskraft aufgrund des in dem Druckraum steigenden Drucks erzeugt und auf den Kolben übertragen wird. Insbesondere ist der Druckraum durch einen Zylinderraum, vorzugsweise einen Ringraum, gebildet.
Das Zylindergehäuse ist bevorzugt koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse angeordnet. Das Zylindergehäuse kann als ein hohlzylindrisches und/oder ringförmiges Gehäuse ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Zylindergehäuse als ein Ringgehäuse und der Kolben als ein Ringkolben ausgebildet, welche sich konzentrisch um die Hauptachse erstrecken. Das Ringgehäuse weist vorzugsweise eine zentrale Durchgangsöffnung, insbesondere eine Bohrung, auf, durch welche in einer Einbausituation des Nehmerzylinders zumindest eine Welle, z.B. die Motorwelle, geführt sein kann.
Die Kupplungsanordnung weist ein Kupplungsgehäuse auf, welches zur Aufnahme der Kupplungsvorrichtung und des Nehmerzylinders ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere weist das Kupplungsgehäuse einen Gehäuseraum, insbesondere einen Nassraum, auf, in welchem die Kupplungsvorrichtung und der Nehmerzylinder angeordnet sind. Der Gehäuseraum ist in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse vorzugsweise durch eine Gehäusewand des Kupplungsgehäuses begrenzt, wobei der erste und/oder der zweite Kupplungspartner, insbesondere die Welle(n), durch die Gehäusewand in den Gehäuseraum geführt sind.
Zudem weist die Kupplungsanordnung eine Befestigungseinrichtung auf, welche zur, insbesondere lösbaren, Befestigung eines Bauteils der Kupplungsanordnung an dem
Kupplungsgehäuse ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Befestigungseinrichtung dient insbesondere zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Befestigung des Bauteils an dem Kupplungsgehäuse. Das Bauteil kann prinzipiell jedes Funktionsoder Gehäusebauteil der Kupplungsvorrichtung und/oder des Nehmerzylinders sein, welches in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation an dem Kupplungsgehäuse festgelegt bzw. befestigt werden muss.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Zylindergehäuse mindestens oder genau einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher zumindest mittelbar durch die Befestigungseinrichtung klemmend an dem Kupplungsgehäuse gehalten ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt in axialer Richtung und in Umfangsrichtung in Bezug auf die Hauptachse klemmend zwischen dem durch die Befestigungseinrichtung befestigten Bauteil und dem Kupplungsgehäuse gehalten ist. Insbesondere beaufschlagt die Befestigungseinrichtung den Befestigungsabschnitt mit einer Klemmkraft, wobei mittels der Klemmkraft eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kupplungsgehäuse erzeugt ist. Der mindestens eine Befestigungsabschnitt kann dabei unter Einwirkung der Klemmkraft in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse gegen das Kupplungsgehäuse gepresst werden, wodurch ein Reibschluss zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kupplungsgehäuse erzeugt ist, welcher das Zylindergehäuse in Umfangsrichtung in Bezug auf die Hauptachse gegen eine Verdrehung sichert.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Nehmerzylinder, insbesondere konzentrische Nehmerzylinder, üblicherweise mit zwei oder mehr Anschraublaschen mit gehäusefesten Anbauteilen bzw. dem Kupplungsgehäuse verschraubt sind. Hierzu werden je nach Anzahl der Anschraublaschen die gleiche Anzahl an Schrauben sowie - im Falle eines aus Kunststoff gefertigten Zylindergehäuses - Einpresshülsen benötigt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die klemmende Befestigung des Zylindergehäuses über ein bereits montiertes Bauteil der Kupplungsanordnung eine besonders einfache und kostengünstige Montage möglich ist, wobei auf kostenintensive Zusatzbauteile, wie die Schrauben und Einpresshülsen, verzichtet werden kann. Zudem wird ein Nehmerzylinder vorgeschlagen, welcher sich
insbesondere im Montageprozess durch eine einfache Handhabung sowie eine schnelle Montage auszeichnet.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Befestigungseinrichtung mindestens oder genau ein Schraubmittel aufweist, wobei eine auf den Befestigungsabschnitt wirkende Klemmkraft über das Schraubmittel einstellbar ist. Insbesondere ist die Klemmkraft in Abhängigkeit eines Anzugsmomentes des Schraubmittels einstellbar und/oder veränderbar. Beispielsweise kann das Schraubmittel mit einem festgelegten Anzugsmoment angezogen werden, um eine definierte Klemmkraft zu erzeugen. Insbesondere weist das Kupplungsgehäuse mindestens oder genau eine Schraubmittelaufnahme, z.B. eine Gewindebohrung, auf, über welche das Schraubmittel an dem Kupplungsgehäuse montiert bzw. montierbar ist. Besonders bevorzugt wird die Klemmkraft über das durch die Befestigungseinrichtung befestigte Bauteil auf den Befestigungsabschnitt übertragen. Es wird somit eine Befestigungseinrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine variable Einstellung der Klemmkraft auszeichnet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung eine Rastiereinrichtung aufweist, welche zur Rastierung des Kolbens in mindestens oder genau einer axialen Kolbenstellung ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist der Kolben in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse zwischen einer Grundstellung und einer Betätigungsstellung verschiebbar, wobei die Rastiereinrichtung den Kolben in der Grundstellung und/oder in der Betätigungsstellung rastiert. Die Rastiereinrichtung weist hierzu vorzugsweise ein Rastorgan, z.B. ein Drahtring, auf, welches zumindest mittelbar mit dem Kolben zusammenwirkt. Beispielsweise ist der Kolben unmittelbar oder über ein Übertragungsorgan, z.B. ein Drucktopf, mit einem Betätigungsorgan der Kupplungsvorrichtung bewegungsgekoppelt, wobei das Rastorgan in mindestens eine Rastkontur des Kolbens oder des Übertragungsorgans oder des Betätigungsorgans in Eingriff bringbar ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Rastiereinrichtung durch die Befestigungseinrichtung an dem Kupplungsgehäuse befestigt, wobei der Befestigungsabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse klemmend
zwischen der Rastiereinrichtung und dem Kupplungsgehäuse gehalten ist. Anders formuliert, ist der Befestigungsabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse einerseits an der Rastiereinrichtung und andererseits an dem Kupplungsgehäuse abgestützt. Dadurch kann das Zylindergehäuse in einfacher Weise an die ohnehin an dem Kupplungsgehäuse montierte Rastiereinrichtung befestigt bzw. festgehalten werden.
In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Rastiereinrichtung mindestens oder genau ein Stützblech aufweist, welches über die Befestigungseinrichtung an dem Zylindergehäuse befestigt ist. Insbesondere dient das Stützblech zur axialen Abstützung und/oder Aufnahme des Rastorgans. Bevorzugt weist die Rastiereinrichtung ein weiteres Stützblech auf, wobei das Rastorgan in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse zwischen den beiden Stützblechen gehalten ist. Hierzu können die beiden Stützbleche gemeinsam über die Befestigungseinrichtung, vorzugsweise das Schraubmittel, an dem Kupplungsgehäuse befestigt sein, wobei die beiden Stützbleche zur Aufnahme des Rastorgans zumindest abschnittsweise axial zueinander beabstandet sind.
Gemäß dieser Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Stützblech in einer axialen Richtung in Bezug auf die Hauptachse eine Stützfläche zur axialen Abstützung des Befestigungsabschnittes bereitstellt. Insbesondere ist der Befestigungsabschnitt zumindest abschnittsweise und/oder bereichsweise in der axialen Richtung an der Stützfläche abgestützt. Vorzugsweise ist das Stützblech in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse formschlüssig und/oder kraftschlüssig durch das Schraubmittel an dem Kupplungsgehäuse fixiert. Beispielsweise ist das Stützblech als ein ebenes Blechbauteil ausgebildet, welches sich im Wesentlichen in einer Radialebene der Hauptachse erstreckt. Das Stützblech kann dabei als ein Stützring oder ein Stützringsegment ausgebildet sein, welches insbesondere koaxial zur Hauptachse angeordnet ist. Anders formuliert, ist die Stützfläche als eine die Hauptachse umlaufende Ringfläche oder eine Ringsegmentfläche ausgebildet. Insbesondere kann über das Stützblech bzw. die Stützfläche die Klemmkraft gleichmäßig auf den Befestigungsabschnitt verteilt werden. Somit wird eine besonders sichere Befestigung bzw. Klemmung des Befestigungsabschnittes vorgeschlagen.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass das Kupplungsgehäuse einen Stützabschnitt aufweist, welcher zur Abstützung des Befestigungsabschnittes ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Stützabschnitt stellt hierzu in einer axialen Gegenrichtung in Bezug auf die Hauptachse eine weitere Stützfläche zur axialen Abstützung des Befestigungsabschnittes bereit. Insbesondere ist der Befestigungsabschnitt zumindest abschnittsweise und/oder bereichsweise in der axialen Gegenrichtung an der weiteren Stützfläche abgestützt. Insbesondere ist der Stützabschnitt durch eine die Hauptachse um laufende Ringschulter gebildet, welche sich im Wesentlichen in einer Radialebene der Hauptachse erstreckt. Bevorzugt bilden die Stützfläche und die weitere Stützfläche zwei in axialer Richtung gegenüberliegende Gegenflächen, zwischen welchen der Befestigungsabschnitt klemmend gehalten ist. Es wird somit ein Kupplungsgehäuse vorgeschlagen, welches in einfacher Weise zur klemmenden Befestigung des Befestigungsabschnittes geeignet ist.
In einer konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass der mindestens oder genau eine Befestigungsabschnitt an einem Außenumfang des Zylindergehäuses angeordnet ist, wobei der mindestens eine Befestigungsabschnitt in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse gegenüber dem Außenumfang unter Bildung eines radialen Absatzes nach außen hin versetzt ist. Anders formuliert, steht der mindestens eine Befestigungsabschnitt zumindest in radialer Richtung und optional in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse von dem Außenumfang ab. Insbesondere weist das Zylindergehäuse mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechs der Befestigungsabschnitte auf, wobei die Befestigungsabschnitte in Umfangsrichtung in Bezug auf die Hauptachse beabstandet sind. Vorzugsweise sind die Befestigungsabschnitte einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, an einen Grundkörper des Zylindergehäuses angeformt. Dabei ist der mindestens eine Befestigungsabschnitt in einer axialen Richtung mit einer axialen Stirnseite an der Stützfläche des Stützbleches abgestützt und in einer axialen Gegenrichtung mit dem Absatz an der weiteren Stützfläche des Kupplungsgehäuses abgestützt. Es wird somit ein Zylindergehäuse vorgeschlagen, welches in einfacher Weise am Außenumfang über ein oder mehrere Befestigungsabschnitte an dem Kupplungsgehäuse fixierbar ist.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt an mindestens oder genau einer axialen Stirnseite eine Klemmgeometrie aufweist, welche zum Ausgleich von Toleranzen verformbar ausgestaltet ist. Insbesondere ist durch die Klemmgeometrie ein axiales Übermaß bezüglich eines axialen Abstands zwischen den beiden Stützflächen definiert, wodurch in einem Montagezustand eine Übermaßpresspassung des Befestigungsabschnittes zwischen den beiden Stützflächen erzeugt ist. Insbesondere ist die Klemmgeometrie unter Einwirkung der Klemmkraft verformbar. Vorzugsweise wird die Klemmgeometrie beim Befestigen, insbesondere beim Anziehen des mindestens eines Schraubmittels, verformt bzw. deformiert. Durch die Klemmgeometrie kann somit die klemmende Befestigung weiter optimiert werden. Zudem können durch die Klemmgeometrie in einfacher Weise Toleranzen ausgeglichen werden.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Klemmgeometrie durch mehrere in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse ausgerichtete Klemmnasen gebildet ist. Insbesondere sind die Klemmnasen an der axialen Stirnseite und/oder an dem Absatz des Befestigungsabschnittes angeformt. Besonders bevorzugt sind die Klemmnasen an der axialen Stirnseite des Befestigungsabschnittes angeordnet, wohingegen der Befestigungsabschnitt mit dem Absatz flächig, vorzugsweise vollflächig an dem Kupplungsgehäuse, insbesondere der weiteren Stützfläche anliegt. Vorzugsweise weist die Klemmgeometrie mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechs der Klemmnasen auf. Im Speziellen sind die Klemmnasen bei einer Befestigung plastisch verformbar. Somit wird ein besonders hoher Reibschluss zwischen dem Zylindergehäuse und dem Kupplungsgehäuse sichergestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest der Befestigungsabschnitt, vorzugsweise das gesamte Zylindergehäuse, aus einem Kunststoff hergestellt ist. Insbesondere ist der Befestigungsabschnitt bzw. das Zylindergehäuse aus einem Polymerwerkstoff hergestellt. Besonders bevorzugt ist zumindest der Befestigungsabschnitt aus einem weicheren Material als das Stützblech und das Kupplungsgehäuse hergestellt, sodass eine aufgrund der einwirkenden Klemmkraft resultierende Verformung an dem Befestigungsabschnitt, vorzugsweise der Klemmgeometrie, erfolgt. Es wird somit ein Zylindergehäuse
vorgeschlagen, welches sich durch eine besonders sichere Fixierung auszeichnet. Zudem wird ein Zylindergehäuse vorgeschlagen, welches sich durch ein leichtes Bauteilgewicht auszeichnet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang mit der Kupplungsanordnung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Der elektrische Antriebsstrang dient insbesondere dazu, ein Traktionsmoment, insbesondere ein Haupttraktionsmoment, für das Fahrzeug zu erstellen und/oder bereitzustellen. Vorzugsweise weist der Antriebsstrang eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, auf, welche zur Erzeugung und/oder Bereitstellung des Traktionsmoments dient. Optional ergänzend kann der elektrische Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Verbrennungsmotor, aufweisen, welcher zur Bereitstellung eines weiteren Traktionsmoments des Fahrzeugs dient.
Alternativ oder optional ergänzend weist das Antriebssystem eine Getriebevorrichtung auf, welche zur Übersetzung des Traktionsmoments dient. Die Getriebevorrichtung kann beispielsweise als ein ein- oder mehrstufige Übersetzungsgetriebe, ein Stufenautomat, ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein stufenloses Getriebe, z.B. CVT- Getriebe, ausgebildet sein.
Bevorzugt weist die elektrische Maschine erste Welle, insbesondere eine Motorwelle, auf, welche antriebstechnisch mit der elektrischen Maschine verbunden ist. Die Verbrennungskraftmaschine kann eine zweite Welle, insbesondere eine weitere Motorwelle, aufweisen, welche antriebstechnisch mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Dabei bildet die Kupplungsvorrichtung vorzugsweise eine Trennkupplung, zur Kupplung der elektrischen Maschine mit der Verbrennungskraftmaschine. Insbesondere hat die Trennkupplung die Funktion, die Verbrennungskraftmaschine auszukuppeln, sodass die elektrische Maschine auch unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden kann.
Alternativ kann die zweite Welle eine Getriebewelle der Getriebevorrichtung bilden, wobei die zweite Welle hierzu getriebetechnisch mit der Getriebevorrichtung verbunden ist. Die Kupplungsvorrichtung kann beispielsweise als ein
Dreifachkupplungssystem ausgebildet sein, wobei Kupplungsvorrichtung eine Trennkupplung (KO) oder eine Doppelkupplung (K1/K2) des Dreifachkupplungssystems bildet. Insbesondere haben die erste und die zweite Kupplung (K1/K2) die Funktion je nach Bedarf den Verbrennungsmotor und/oder den Elektromotor mit der Getriebevorrichtung zu kuppeln oder zu entkuppeln.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines elektrischen Antriebsstrangs mit einer Kupplungsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Detailansicht der Kupplungsanordnung aus Fig. 1 ;
Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht eines Zylindergehäuses der
Kupplungsanordnung aus Fig. 2.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Detailansicht eines elektrischen Antriebsstrangs 1 mit einer Kupplungsanordnung 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der elektrische Antriebsstrang 1 ist beispielsweise als elektrische Achse ausgebildet, welche zur Bereitstellung eines Traktionsmoments für ein Fahrzeug dient. Das Fahrzeug, nicht dargestellt, kann beispielsweise als ein ein- oder mehrachsiges und/oder als ein- oder mehrspuriges Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet sein.
Die Kupplungsanordnung 2 weist eine Kupplungsvorrichtung 3 auf, welche zur drehfesten Kupplung eines ersten und eines zweiten Kupplungspartners 4, 5 dient. Beispielsweise ist der erste Kupplungspartner 4 als eine Motorwelle einer elektrischen Maschine, nicht dargestellt, ausgebildet, welche zur Erzeugung des Antriebsmomentes, insbesondere das Traktionsmomentes, dient. Beispielsweise ist der zweite Kupplungspartner 5 als ein Getrieberad eines Getriebes, nicht dargestellt, welches zur Übersetzung des Antriebsmomentes dient. Der erste und der zweite Kupplungspartners 4, 5 definieren mit ihren Rotationsachsen eine gemeinsamen
Hauptachse 100 bzw. sind koaxial zueinander bezüglich der Hauptachse 100 angeordnet
Die Kupplungsvorrichtung 3 weist ein Betätigungsorgan 6 auf, welches in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse 100 zwischen einer Grundstellung 101 und einer Betätigungsstellung 102 bewegbar ist. Dabei sind die beiden Kupplungspartner 4, 5 in der Grundstellung 101 drehfest miteinander gekuppelt und in der Betätigungsstellung 102 voneinander entkuppelt. Beispielsweise ist die Kupplungsvorrichtung 2 als eine Klauenkupplung ausgebildet, wobei das Betätigungsorgan 6 als eine Schiebemuffe ausgebildet, über welche die beiden Kupplungspartner 4, 5 miteinander in Eingriff stehen bzw. bringbar sind.
Zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung 3 weist die Kupplungsanordnung 2 einen hydraulisch betätigbaren Nehmerzylinder 7 auf. Der Nehmerzylinder 7 ist beispielsweise über eine hydraulische Strecke mit einem Hydrauliksystem, nicht dargestellt, verbunden, wobei bei einer Betätigung eine hydraulisch Betätigungskraft 103 über den Nehmerzylinder 7 auf das Betätigungsorgan 6 übertragen wird, um dieses von der Grundstellung 101 in die Betätigungsstellung 102 zu überführen. Beispielsweise ist der Nehmerzylinder 7 als ein konzentrischer Nehmerzylinder (CSC) ausgebildet, welcher koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse 100 angeordnet ist.
Hierzu weist der Nehmerzylinder 7 mindestens einen als Ringkolben ausgebildeten Kolben 8 und ein als Ringgehäuse ausgebildetes Zylindergehäuse 9 auf, wobei der Kolben 8 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse 100 verschiebbar in dem Zylindergehäuse 9 aufgenommen ist. Der Kolben 8 und das Zylindergehäuse 9 begrenzen einen ein die Hauptachse 100 umlaufenden Druckraum 10, welcher fluidtechnisch an das Hydrauliksystem angebunden ist.
Zur Übertragung der Betätigungskraft 103 ist der Kolben 8 über ein Übertragungsorgan 11 mit dem Betätigungsorgan 6 bewegungsgekoppelt. Die Betätigungskraft 103 ist als eine in einer axialen Richtung 104 in Bezug auf die Hauptachse 100 gerichtete Druckraft zu verstehen. Beispielsweise ist das Übertragungsorgan 11 als ein Drucktopf ausgebildet.
Die Kupplungsanordnung 2 umfasst ein Kupplungsgehäuse 12, welches zur Aufnahme der Kupplungsvorrichtung 3 und des Nehmerzylinder 7 dient. Das Kupplungsgehäuse 12 weist einen Gehäuseraum 13 auf, welcher in einer axialen Gegenrichtung 105 durch eine Gehäusewand 14 des Kupplungsgehäuse 12 begrenzt ist. In dem Gehäuseraum 13 sind die Kupplungsvorrichtung 3 und des Nehmerzylinder 7 angeordnet.
Die Gehäusewand 14 weist eine zentrale Öffnung 15 auf, wobei der als Motorwelle ausgebildete erste Kupplungspartner 4 über die Öffnung 15 durch die Gehäusewand 14 in den Gehäuseraum 13 geführt ist. Zudem weist die Gehäusewand 14 eine ringförmige Aufnahme 16 auf, in welcher das als Ringgehäuse ausgebildete Zylindergehäuse 9 aufgenommen ist.
Weiterhin weist die Kupplungsanordnung 2 eine Rastiereinrichtung 17 auf, welcher zur Rastierung des Kolbens 8 in der Grundstellung 101 und/oder in der Betätigungsstellung 102 dient. Hierzu weist die Rastiereinrichtung 17 ein Rastorgan 18 in Form eines Drahtrings, auf welches in der jeweiligen Kolbenstellung 101 , 102 mit einer beispielsweise an dem Übertragungsorgan 11 ausgebildeten Rastkontur, nicht dargestellt, in Eingriff bringbar ist.
Die Rastiereinrichtung 17 weist weiterhin ein Stützblech 19 und ein weiteres Stützblech 20 auf, welche über eine Befestigungseinrichtung 21 gemeinsam an der Gehäusewand 14 befestigt sind. Die Befestigungseinrichtung 21 weist hierzu mindestens ein Schraubmittel 22 auf, welches in einer in der Gehäusewand 14 ausgebildeten Schraubmittelaufnahme 23, z.B. eine Gewindebohrung, aufgenommen bzw. eingeschraubt ist. Die Stützbleche 19, 20 sind dabei in einem Außenumfangsbereich in der axialen Gegenrichtung 105 über das Schraubmittel 22 an der Gehäusewand 14 befestigt und in einem Innenumfangsbereich unter Ausbildung eines Spaltes 24 axial voneinander beabstandet. Das Rastorgan 18 ist dabei zwischen den beiden Stützblechen 19, 20 in dem Spalt 21 formschlüssig aufgenommen.
Das Zylindergehäuse 9 weist am Außenumfang ein oder mehrere Befestigungsabschnitte 25 auf, welche zur Befestigung des Zylindergehäuses 9 an
dem Kupplungsgehäuse 12 bzw. der Gehäusewand 14 dienen. Die Befestigungsabschnitte 25 sind hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse 100 klemmend zwischen der Rastiereinrichtung 17 und dem Kupplungsgehäuse 12 gehalten. Die Befestigungseinrichtung 21 beaufschlagt den Befestigungsabschnitt 25 hierzu in der axialen Gegenrichtung 105 mit einer Klemmkraft 106, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 25 und der Gehäusewand 14 erzeugt ist. Beispielsweise ist die Klemmkraft 106 durch ein Anzugsmoment des Schraubmittels 22 einstellbar.
Die Gehäusewand 14 weist dabei einen Stützabschnitt 26 auf, welcher zur axialen Abstützung des Befestigungsabschnittes 25 dient. Im Montagezustand ist der Befestigungsabschnitt 25 somit in der axialen Richtung 104 an dem Stützblech 19 und in der axialen Gegenrichtung 105 an dem Stützabschnitt 26 der Gehäusewand 14 abgestützt, wobei durch die Klemmkraft 106 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 25 und dem Kupplungsgehäuse 12 bzw. der Gehäusewand 14 gebildet ist.
Figur 2 zeigt eine in der Figur 1 angedeutete Detaildarstellung der Kupplungsanordnung 2. Das Stützblech 19 ist beispielsweise als ein die Hauptachse 100 umlaufender Stützung ausgebildet, welcher eine die Hauptachse 100 umlaufende Stützfläche 27 zur Abstützung des Befestigungsabschnittes 17 in der axialen Richtung 104 bereitstellt. Dabei erstreckt sich Stützfläche 25 im Wesentlichen in einer Radialebene der Hauptachse 100.
Der Stützabschnitt 26 ist beispielsweise als eine die Hauptachse 100 um laufende Ringschulter ausgebildet, welche eine die Hauptachse 100 umlaufende weitere Stützfläche 28 zur Abstützung des Befestigungsabschnittes 17 in der axialen Gegenrichtung 105 bereitstellt. Dabei erstreckt sich die weitere Stützfläche 28 im Wesentlichen in einer weiteren Radialebene der Hauptachse 100. Die beiden Stützflächen 27, 28 sind somit als zwei axial einander gegenüberliegende Gegenfläche zu verstehen, zwischen welchen der Befestigungsabschnitt 25 klemmend aufgenommen ist.
Der Befestigungsabschnitt 25 ist in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse 100 gegenüber einem Außenumfang 29 des Zylindergehäuses 9 unter Bildung eines radialen Absatzes 30 versetzt, wobei der Befestigungsabschnitt 25 mit dem Absatz 30 an dem Stützabschnitt 26 der Gehäusewand 14, insbesondere der Stützfläche 28 abgestützt ist.
Weiterhin weist der Befestigungsabschnitt 25 an einer axialen Stirnseite 31 eine Klemmgeometrie 32 auf, welche zum Ausgleich von Toleranzen dient. Der Befestigungsabschnitt 25 weist durch die Klemmgeometrie 32 ein axiales Übermaß bezüglich eines axialen Abstandes zwischen den beiden Stützflächen 27, 28 auf, wobei die Klemmgeometrie 32 bei einer Montage der Rastiereinrichtung 17 durch die Befestigungseinrichtung 21 verformbar, insbesondere plastisch verformbar, ist. Beispielsweise ist das Zylindergehäuse 9 hierzu aus einem Polymerwerkstoff gefertigt. Im Montagezustand ist der Befestigungsabschnitt 25 somit in der axialen Richtung 104 mit den Klemmgeometrie 32 an der Stützfläche 27 und in der axialen Gegenrichtung 105 mit dem Absatz 28 an der weiteren Stützfläche 28 unter Bildung eines Reibschlusses abgestützt.
Figur 3 zeigt das Zylindergehäuse 9 in einer perspektivischen Detaildarstellung. Der Befestigungsabschnitt 25 ist in Umfangsrichtung abschnittsweise ausgebildet, wobei das Zylindergehäuse 9 beispielsweise mehrere der Befestigungsabschnitt 25 aufweist, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Die Klemmgeometrie 32 ist durch vier Klemmnasen 33 gebildet, welche in der axialen Richtung 104 an der Stirnseite 31 des Befestigungsabschnittes 25 angeformt sind. Die Klemmnasen 33 sind dabei gleichgerichtet zueinander ausgerichtet, wobei die Klemmnasen 33 in dem Montagezustand gemeinsam an der Stützfläche 27 des Stützbleches 19 abgestützt sind.
Bezuqszeichenliste elektrischer Antriebsstrang Kupplungsanordnung Kupplungsvorrichtung erster Kupplungspartner zweiter Kupplungspartner Betätigungsorgan Nehmerzylinder Kolben
Zylindergehäuse Druckraum Übertragungsorgan Kupplungsgehäuse Gehäuseraum Gehäusewand Öffnung
Aufnahme Rastiereinrichtung Rastorgan
Stützblech weiteres Stützblech Befestigungseinrichtung Schraubmittel
Schraubmittelaufnahme Spalt Befestigungsabschnitt Stützabschnitt
Stützfläche weitere Stützfläche Außenumfang
Absatz Stirnseite
Klemmgeometrie Klemmnasen Hauptachse Grundstellung Betätigungsstellung Betätigungskraft axiale Richtung axiale Gegenrichtung Klemm kraft
Claims
1. Kupplungsanordnung (2)
- mit einer Kupplungsvorrichtung (3) zur drehfesten Kupplung eines ersten und eines zweiten Kupplungspartners (4, 5);
- mit einem Nehmerzylinder (7) zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung (3), wobei der Nehmerzylinder (7) ein Zylindergehäuse (9) und mindestens einen Kolben (8) aufweist, wobei der Kolben (8) zur Übertragung einer Betätigungskraft (103) auf die Kupplungsvorrichtung (3) in axialer Richtung in Bezug auf eine Hauptachse (100) bewegbar in dem Zylindergehäuse (9) angeordnet ist;
- mit einem Kupplungsgehäuse (12) zur Aufnahme der Kupplungsvorrichtung (8) und des Nehmerzylinders (7); und
- mit einer Befestigungseinrichtung (21 ) zur Befestigung eines Bauteils der Kupplungsanordnung (2) an dem Kupplungsgehäuse (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (9) mindestens einen Befestigungsabschnitt (25) aufweist, welcher zumindest mittelbar durch die Befestigungseinrichtung (21 ) klemmend an dem Kupplungsgehäuse (12) gehalten ist.
2. Kupplungsanordnung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (21 ) mindestens ein Schraubmittel (22) aufweist, wobei eine auf den Befestigungsabschnitt (25) wirkende Klemmkraft (106) über das Schraubmittel (22) einstellbar ist.
3. Kupplungsanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Rastiereinrichtung (17) zur Rastierung des Kolbens (8) in mindestens einer axialen Kolbenstellung (101 , 102) wobei die Rastiereinrichtung (17) durch die Befestigungseinrichtung (21 ) an dem Kupplungsgehäuse (12) befestigt ist und wobei der Befestigungsabschnitt (25) axial in Bezug auf die Hauptachse (100) klemmend zwischen der Rastiereinrichtung (17) und dem Kupplungsgehäuse (12) gehalten ist.
4. Kupplungsanordnung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastiereinrichtung (17) mindestens ein Stützblech (19) aufweist, welches über die Befestigungseinrichtung (21 ) an dem Zylindergehäuse (9) befestigt ist, wobei das Stützblech (19) in einer axialen Richtung (104) in Bezug auf die Hauptachse (100) eine Stützfläche (27) zur axialen Abstützung des Befestigungsabschnittes (25) bereitstellt.
5. Kupplungsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (12) einen Stützabschnitt (26) zur Abstützung des Befestigungsabschnittes (25) aufweist, wobei der Stützabschnitt (26) in einer axialen Gegenrichtung (105) in Bezug auf die Hauptachse (100) eine weitere Stützfläche (27) zur axialen Abstützung des Befestigungsabschnittes (25) bereitstellt.
6. Kupplungsanordnung (2) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Befestigungsabschnitt (25) an einem Außenumfang (29) des Zylindergehäuses (9) angeordnet ist, wobei der Befestigungsabschnitt (25) in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse (100) gegenüber dem Außenumfang (29) unter Bildung eines radialen Absatzes (30) versetzt ist, wobei der Befestigungsabschnitt (25) in einer axialen Richtung (104) mit einer Stirnseite (31 ) an der Stützfläche (27) und in einer axialen Gegenrichtung (105) mit dem Absatz (30) an der weiteren Stützfläche (28) abgestützt ist.
7. Kupplungsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (25) an mindestens einer axialen Stirnseite (31 ) eine verformbare Klemmgeometrie (32) zum Ausgleich von Toleranzen aufweist.
8. Kupplungsanordnung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmgeometrie (32) durch mehrere axial in Bezug auf die Hauptachse (100) ausgerichtete Klemmnasen (33) gebildet ist.
9. Kupplungsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Befestigungsabschnitt (25) aus Kunststoff hergestellt ist.
10. Elektrischer Antriebsstrang (1 ) mit der Kupplungsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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