DE102017209398A1 - Kupplungsanordnung sowie Antriebsstrangeinheit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (3) mit einer Reibungskupplung (8) und einer Klauenkupplung (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsseite der Reibungskupplung (8) und die Ausgangsseite der Klauenkupplung (9) mit einer Schwungmasseneinrichtung (4) verbindbar sind.Daneben betrifft die Erfindung eine Antriebsstrangeinheit.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit einer Reibungskupplung und einer Klauenkupplung.
- Es sind Kupplungsanordnungen bekannt, bei denen eine Reibungskupplung und eine Klauenkupplung parallel geschaltet sind. Das Drehmoment, das die Reibungskupplung alleine nicht übertragen kann, kann dann über eine Klauenkupplung übertragen werden.
- Weiterhin ist es bekannt, in hybridisierten Antriebssträngen den Elektromotor dazu zu verwenden, um den Verbrennungsmotor zu starten. Dies weist den Nachteil auf, dass der Elektromotor eine entsprechende Leistungsreserve zurückhalten muss, so dass aus dem Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb oder dem alleinigen verbrennungsmotorischen Betrieb gewechselt werden kann. Dementsprechend ist der Elektromotor stärker auszulegen als für den allein elektromotorischen Betrieb nötig.
- Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung anzugeben, mittels derer es möglich ist, dass der Elektromotor ohne oder mit einer geringeren Leistungsreserve für das Starten des Verbrennungsmotors auskommt.
- Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Ausgangsseite der Reibungskupplung und die Ausgangsseite der Klauenkupplung mit einer Schwungmasseneinrichtung verbindbar sind. Die Kupplungseinrichtung als solches weist also nur Verbindungsstellen auf, nach Montage ist sie mit der Schwungmasseneinrichtung verbunden. Als Kern der Erfindung wird dabei angesehen, dass die Kupplungsanordnung, die auch als Schwungstartkupplungsanordnung bezeichenbar ist, vor der Schwungmasseneinrichtung angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Schwungmasse durch den Elektromotor am Drehen zu halten, weshalb die Schwungmasseneinrichtung eine große Rotations- oder Drehenergie aufweist. Über die Schwungstartkupplung kann der Verbrennungsmotor von der Schwungmasseneinrichtung während des elektromotorischen Getriebes getrennt werden. Zum Starten des Motors wird dann die Schwungstartkupplung geschlossen, wobei große Drehmomentspitzen auftreten können. Diese können durch die parallel geschaltete Reibungskupplung und Klauenkupplung aufgenommen werden.
- Durch die Kombination einer Reibungskupplung und einer formschlüssigen Kupplung in Form der Klauenkupplung wird auch ein hartes Einkuppeln der Klauenkupplung vermieden.
- Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung ein Klauenelement mit wenigstens einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Verzahnung aufweisen. Eine der Verzahnungen, vorzugsweise die eingangsseitige Verzahnung, kann ausgespurt werden, um ein Auskuppeln zu erreichen.
- Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung ein Klauenelement aufweisen, das auf der Schwungmasseneinrichtung lagerbar ist. Das Klauenelement ist also im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Bei der Montage der Kupplungsanordnung kann das Klauenelement oder auch eine Lagerhülse, auf die das Klauenelement aufgesteckt oder aufgeschoben ist, mit der Schwungmasseneinrichtung verbunden werden. Dabei ist das Klauenelement insbesondere axial beweglich gelagert.
- Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung als radiale Klauenkupplung ausgebildet sein. Dementsprechend sind die Zähne der Verzahnung in radialer Richtung angeordnet.
- Vorzugsweise weist die Klauenkupplung ein Klauenelement auf, wobei an dem Klauenelement ein nach radial außen gerichteter Vorsprung angeordnet ist, mittels dessen die Klauenkupplung betätigbar ist. Eine Betätigung der Klauenkupplung erfolgt dementsprechend durch eine Axialverschiebung des Klauenelementes. Hierfür ist der Vorsprung vorgesehen, an dem eine Betätigungseinrichtung angreifen kann.
- Vorteilhafterweise kann das Klauenelement mittels einer Vorlastfeder in einer Vorzugsposition vorgespannt sein. Durch die Vorlastfeder entsteht eine definierte Ausgangsposition der Klauenkupplung. Vorteilhafterweise kann die Vorlastfeder an dem Vorsprung angreifen, der zum Betätigen der Klauenkupplung vorgesehen ist.
- Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung und/oder die Klauenkupplung als normally-closed-Kupplung ausgebildet sein. Im Falle der Klauenkupplung stützt die Vorlastfeder das Klauenelement dann in Richtung Schließen, vor.
- Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung als trockenlaufende Kupplung ausgebildet sein. Bei bekannten kombinierten Kupplungen, die sowohl eine Reibungskupplung als auch eine Klauenkupplung umfassen, ist die Reibungskupplung dagegen als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet.
- Zwar kann die Reibungskupplung grundsätzlich auch als trockenlaufende Lamellenkupplung ausgebildet sein, es ist aber bevorzugt, dass die Reibungskupplung eine Kupplungsscheibe aufweist. Diese ist vorteilhafterweise eingangsseitig angeordnet.
- Im Gegensatz zu herkömmlichen Anfahrkupplungen ergibt sich für die Schwungstartkupplungsanordnung damit ein entgegengesetzter Aufbau. Bei Anfahrkupplungen, die nur eine trockenlaufende Reibungskupplung aufweisen, ist die Kupplungsscheibe üblicherweise mit der Getriebeeingangswelle verbunden. Sie ist damit auf der Ausgangseite der Kupplung angeordnet. Vorzugsweise kann die Kupplungsscheibe über eine Nabe mit der Kurbelwelle verbunden sein. Vorteilhafterweise können sich zwischen der Nabe und der Kupplungsscheibe wenigstens ein elastisches Element, insbesondere Tangentialblattfedern, befinden.
- Vorzugsweise kann die Reibungskupplung eine Anpressplatte aufweisen, die ausgangsseitig angeordnet ist. Dies ergibt sich bei Anordnung der Kupplungsscheibe auf der Eingangsseite.
- Vorteilhafterweise kann die Kupplungsanordnung eine Gegenanpressplatte aufweisen. Bei bekannten Anfahrkupplungen wird als Gegenanpressplatte ein Schwungrad oder Zweimassenschwungrad verwendet. Dies ist bei dem beschriebenen Aufbau nicht möglich, da die Schwungmasseneinrichtung auf der Ausgangsseite der Kupplungsanordnung liegt und damit nicht Teil des Kupplungseingangs sein kann.
- Vorteilhafterweise ist die Gegenanpressplatte drehfest mit einem Gehäuseabschnitt der Kupplungsanordnung verbunden. Weiter vorzugsweise kann die Gegenanpressplatte auf der Eingangsseite der Kupplungsanordnung gelagert sein. Insbesondere kann die Gegenanpressplatte auf der eingangsseitigen Nabe der Kupplungsanordnung gelagert sein. Hierzu befindet sich vorzugsweise ein Wälzlager zwischen der Nabe und der Gegenanpressplatte. Dadurch erhält man ein geschlossenes Kupplungsmodul, das mit der Kurbelwelle auf der einen Seite und der Schwungmasseneinrichtung auf der anderen Seite auf einfache Art und Weise verbindbar ist.
- Vorzugsweise können die Reibungskupplung und die Klauenkupplung eine gemeinsame Betätigungseinrichtung aufweisen. Bei der Verwendung der Kupplungsanordnung als Schwungstartkupplung werden die Reibungskupplung und die Klauenkupplung immer gleichzeitig verwendet. Daher ist es vorteilhaft, eine einzige Betätigungseinrichtung zu verwenden, durch die dann beide Kupplungen gleichzeitig betätigt werden. Bei normally-closed-Kupplungen werden diese also gemeinsam ausgerückt. Durch die gemeinsame Betätigung wird die Steuerung der Kupplungsanordnung vereinfacht, weiterhin können Bauteile eingespart werden.
- Vorteilhafterweise kann die Betätigungseinrichtung die Reibungskupplung in Richtung schließen zuerst betätigen. Dadurch ist es möglich, die Kupplungsanordnung im Schlupfbetrieb zu betreiben, bevor die Klauenkupplung eingelegt wird. Beim Öffnen wird im Gegenzug die Klauenkupplung zuerst ausgelegt.
- Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung und/oder die Klauenkupplung eine Betätigungseinrichtung aufweisen, die mittels Drucköl betätigt. Die Betätigung ist also hydraulisch, während die Kupplungen der Kupplungsanordnung in einer bevorzugten Ausgestaltung beide trockenlaufend sind. Die Klauenkupplung ist immer trockenlaufend, die Reibungskupplung ist es in der bevorzugten Ausführungsform.
- Vorteilhafterweise kann das Drucköl durch eine Getriebepumpe bereitgestellt werden. Auf dieses Art und Weise kann die Betätigung der Kupplungsanordnung ohne zusätzliche Bauteile außer dem Kolben, der Zuleitung und einem Ventil realisiert werden.
- Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung eine Betätigungseinrichtung mit einem Betätigungskolben aufweisen, der sowohl die Reibungskupplung als auch die Klauenkupplung betätigt. Insbesondere kann der Betätigungskolben ringförmig ausgebildet sein, wobei radial innen als auch radial außen topfförmige Wände sich in radialer Richtung erstrecken. So kann durch Bewegung des Ringes gleichzeitig eine Betätigung der Reibungskupplung als auch der Klauenkupplung erfolgen. Durch unterschiedliche Höhen bzw. Abstimmungen der Höhen der Wände des Betätigungskolbens kann auch festgelegt werden, ob die Reibungskupplung und die Klauenkupplung gleichzeitig oder in welchem zeitlichen Abstand die Kupplungen betätigt werden. Wie weiter oben beschrieben ist es vorteilhaft, wenn die Betätigung der Reibungskupplung kurz vor der Betätigung der Klauenkupplung anfängt. Dies kann mittels der Topfhöhen eingestellt werden. Alternativ kann der Betätigungskolben eine sich in radialer Richtung erstreckende Betätigungsplatte aufweisen.
- Vorzugsweise kann die Reibungskupplung so ausgelegt sein, dass sie in Zugrichtung auftretende negative Drehmomente aufnehmen kann. Im Betrieb der Kupplungsanordnung gibt es nicht nur positive Drehmomente, beim Zurückfahren der Motorleistung können auch in Zugrichtung negative Drehmomente auftreten. Dabei ist die Reibungskupplung so ausgelegt, dass sie die negativen Momente alleine stemmen kann. Dadurch werden auch mögliche Geräusche der Klauenkupplung, also ein Klappern, vermieden. Die Klauenkupplung ist dann so ausgelegt, dass sie die verbleibenden Spitzendrehmomente in positiver Drehmomentrichtung aufnehmen kann und auch noch eine Sicherheitsreserve bereitstellt. Beispielsweise kann die Reibungskupplung 600 Nm übertragen. Wenn die Spitzendrehmomente in positiver Richtung bei 2.000 Nm liegen, wird die Klauenkupplung so ausgelegt, dass sie 1.500 Nm überträgt. Die 600 Nm ergeben sich wie weiter oben beschrieben bereits daraus, dass dieses Drehmoment in negativer Zugrichtung abzudecken ist.
- Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung eine eingangsseitigen Nabe aufweisen, mit der die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung drehfest verbindbar ist. Die Eingangsnabe der Reibungskupplung ist also auch das Eingangsteil der Klauenkupplung, wodurch die Parallelschaltung der Reibungskupplung und der Klauenkupplung hergestellt ist. Eine drehfesten Verbindbarkeit bedeutet dabei nicht, dass die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung, die vorzugsweise auf dem Klauenelement angeordnet ist, in eine direkt in die Eingangsnabe der Reibungskupplung eingearbeitete Verzahnung eingreift. Insbesondere kann eine Art Verzahnungsträger mit der Eingangsnabe fest verbunden werden. In diese Verzahnung kann dann die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung eingreifen.
- Insbesondere ist die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung ausspurbar. D. h., dass beim Auskuppeln der Formschluss der Verzahnung zwischen Nabe und Eingangsverzahnung der Klauenkupplung aufgehoben wird. Die Verzahnung auf der Ausgangsseite der Klauenkupplung kann dagegen vorzugsweise ständig im Eingriffmit einer Verzahnung auf Seite der Schwungmasseneinrichtung stehen. Auch auf der Seite der Schwungmasseneinrichtung gilt, dass die Verzahnung integral in den Teil der Schwungmasseneinrichtung eingearbeitet sein kann, der mit der Klauenkupplung in Kontakt steht. Bevorzugt ist es jedoch auch hier, wenn eine Art Verzahnungsträger fest mit der Schwungmasseneinrichtung verbunden ist und eine mehrteilige Ausführung der Schwungmasseneinrichtung vorliegt. Dies ist fertigungstechnisch erheblich einfacher herzustellen als eine einstückige Ausführung der Schwungmasseneinrichtung.
- Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung als Montageeinheit ausgebildet sein. Sie ist dann ein vormontiertes Modul, das in den Antriebstrang einsetzbar ist.
- Daneben betrifft die Erfindung eine Antriebsstrangeinheit mit einer Kupplungsanordnung und wenigstens einem Teil einer Schwungmasseneinrichtung. Wie eingangs bereits beschrieben ist die Kupplungsanordnung als Schwungstartkupplung in einen hybridisierten Antriebsstrang einzusetzen. Sie ist keine Anfahrkupplung, sondern eine Kupplung zum Starten des Verbrennungsmotors. Der Antriebsstrang zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, dass die Kupplungsanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.
- Dann sind alle Formulierungen betreffend der Kupplungsanordnung, soweit dies von der Funktion her gegeben ist, nicht mehr möglich sondern realisiert. Beispielsweise ist die Ausgangsseite der Reibungskupplung mit der Schwungmasseneinrichtung drehfest verbunden. Das Klauenelement ist auf der Schwungmasseneinrichtung gelagert. Bei der Verbindung der Klauenkupplung mit der Schwungmasseneinrichtung ist dies aber nicht eindeutig, da zumindest eine Seite der Klauenkupplung mit der Gegenverzahnung verbindbar bleibt, da wie beschrieben die Klauenkupplung zum Ausrücken ausgespurt wird. Auf einer Seite der Klauenkupplung ist also keine ständige Verbindung der Verzahnung sondern lediglich ein Eingriff im eingerückten Zustand vorgesehen.
- Vorteilhafterweise kann die Schwungmasseneinrichtung als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Dann ist die Ausgangsseite der Reibungskupplung mit der Primärseite des Zweimassenschwungrads verbunden. Ebenso ist die Ausgangsverzahnung der Klauenkupplung mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbunden oder verbindbar.
- Statt eines Zweimassenschwungrades könnte auch ein Einmassenschwungrad verwendet werden. In diesem Fall sind die Ankupplungsstellen genauso vorzusehen wie beim Zweimassenschwungrad.
- Vorzugsweise kann die Reibungskupplung und/oder Klauenkupplung eine Betätigungseinrichtung aufweisen, die mittels Drucköl betätigbar ist und die Schwungmasseneinrichtung ausgebildet sein, einen Teil des Druckraums aufzunehmen. Dabei kann die Schwungmasseneinrichtung einen Teil der Wandung des Druckraumes bilden, sie kann aber auch ein Wandungselement des Druckraumes aufnehmen und dieses so stützen. Es ist wie bereits im Hinblick auf die Verzahnung beschrieben fertigungstechnisch einfacher, dass die Schwungmasseneinrichtung nicht einstückig aufgebaut ist. Dementsprechend kann die Schwungmasseneinrichtung auch aus mehreren Bauteilen bestehen.
- Vorzugsweise kann die Schwungmasseneinrichtung einen Teil der Wandung des Druckraums aufnehmen, wobei an diesem Bauteil gleichzeitig die Ausgangsverzahnung der Klauenkupplung angreift. Dadurch ergibt sich eine extrem kompakte Bauweise des Antriebsstrangs, da der Druckraum gleichzeitig den Ausgang der Klauenkupplung bildet.
- Vorteilhafterweise kann eine Druckölzuführung durch die Schwungmasseneinrichtung führen. Insbesondere kann die Druckölzuführung der Druckölzuführung der Betätigungseinrichtung der Reibungskupplung und/oder der Klauenkupplung sein. Die Druckölzuführung kann bei Ausbildung der Schwungmasseneinrichtung als Zweimassenschwungrad durch den Primärteil des Zweimassenschwungrades führen.
- Vorteilhafterweise kann der Antriebsstrang auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung eine Trennkupplung aufweisen. Diese dient der Trennung des Elektromotors vom Verbrennungsmotor, so dass bei elektromotorischem Betrieb das Schleppmoment des Verbrennungsmotors nicht überwunden werden muss. Weiter vorteilhafterweise kann der Antriebsstrang auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung einen Elektromotor aufweisen. Der Elektromotor ist vorzugsweise in P2-Anordnung an den Antriebsstrang angekoppelt.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
-
1 einen Antriebsstrang, -
2 eine Kupplungsanordnung in einer ersten Ausgestaltung, -
3 eine Detailansicht einer Klauenkupplung, und -
4 eine Kupplungsanordnung in einer zweiten Ausgestaltung. -
1 zeigt einen Antriebsstrang1 mit einem Verbrennungsmotor2 , einer Schwungstartkupplungsanordnung3 , einer Schwungmasseneinrichtung4 , einer Trennkupplung5 , einem Elektromotor6 und einem Getriebe7 . Der Elektromotor6 kann dabei als Einzelelektromotor oder als in Reihe geschaltete Elektromotoren ausgestaltet sein, wesentlich ist hier, dass der Elektromotor6 vor dem Getriebe7 am Antriebsstrang1 angreift. - Die Schwungstartkupplungsanordnung
3 zeichnet sich durch ihre Lage vor der Schwungmasseneinrichtung4 aus. Dieses liegt an der besonderen Funktion der Schwungstartkupplungsanordnung3 , die lediglich dem Hochreisen des Verbrennungsmotors2 dient und ansonsten das Drehmoment des Verbrennungsmotors2 überträgt. Durch das Vorsehen der Schwungstartkupplungsanordnung3 ist es möglich, den Elektromotor6 mit geringeren Leistungsreserven auszugestalten, wodurch dieser günstiger herstellbar ist. Dabei trennt die Schwungstartkupplungsanordnung3 den Verbrennungsmotor2 vom Rest des Antriebsstrangs bei rein elektronischem Betrieb, der Elektromotor6 treibt bei rein elektromotorischem Betrieb also auch die Schwungmasseneinrichtung4 als Energiespeicher an. Die Zusatzleistung, die der Elektromotor6 hierfür im rein elektromotorischem Betrieb aufbringen muss ist aber geringer als die Leistungsreserve die von Nöten wäre, wenn der Elektromotor6 zum Starten des Verbrennungsmotors nicht nur diesen sondern auch die Schwungmasseneinrichtung4 beschleunigen müsste. - Insgesamt gesehen ist während des Betriebs des Elektromotors
6 also geringfügig mehr Leistung vorzusehen, um die Schwungmasseneinrichtung4 am Laufen zu halten. Dafür kann der Elektromotor6 aber insgesamt schwächer ausgelegt werden, da die in der Schwungmasseneinrichtung4 gespeicherte Energie dann zum Starten des Verbrennungsmotors2 verwendet werden kann. - Die Schwungstartkupplungsanordnung
3 ist insbesondere keine Anfahrkupplung, da sie nicht verwendet wird, um das Kraftfahrzeug in Bewegung zu versetzen. Unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeug bereits in Bewegung ist oder nicht, dient die Schwungstartkupplungsanordnung3 lediglich dazu, den Verbrennungsmotor2 zu starten. Sie ist daher von der Auslegung her beispielsweise in Bezug auf den Abtransport von Wärme anders auslegbar als eine Anfahrkupplung. Insofern macht sich die unterschiedliche Funktion beispielsweise in der Materialmenge der Anpressplatte bemerkbar. -
2 zeigt eine Schwungstartkupplungsanordnung3 in einer ersten Ausgestaltung. Die Schwungstartkupplungsanordnung3 weist eine Reibungskupplung8 sowie eine parallel dazu angeordnete Klauenkupplung9 auf. Die Reibungskupplung8 ist als trockenlaufende Reibungskupplung ausgestaltet. Sie ist insbesondere als Einscheiben-Reibungskupplung ausgestaltet und umfasst dementsprechend eine Anpressplatte10 und eine Kupplungsscheibe12 . Die Eingangsseite der Reibungskupplung8 ist an die Kurbelwelle14 angebunden, und zwar über die Nabe16 . Beispielsweise kann die Nabe16 mittels Schrauben18 mit der Kurbelwelle14 verschraubt sein. - Die Kupplungsscheibe
12 ist an der Eingangsnabe16 mittels Nieten20 und über Tangentialblattfedern22 befestigt. Die Kupplungsschreibe12 ist also drehfest mit der Kurbelwelle14 verbunden. Dabei sorgen die Tangentialblattfedern22 für eine axiale Versetzbarkeit der Kupplungsscheibe12 , die auch anders realisiert werden kann. Auch muss die Nabe16 keine Nabenscheibe24 aufweisen, an der die Tangentialblattfedern22 oder die Kupplungsscheibe12 angreifen. - Auf der Ausgangsseite der Reibungskupplung
8 befinden sich die Anpressplatte10 , die Gegenanpressplatte28 , Tangentialblattfedern30 , das Gehäuse32 und die Membranfeder34 . - In
2 ist die Membranfeder34 mittels Nieten36 an der Primärseite38 der Schwungmasseneinrichtung4 befestigt. Dies ist jedoch nicht zwingend, wie beispielsweise aus4 hervorgeht. Die Anpressplatte10 ist wie bei diesem Typ Reibungskupplung über die Tangentialblattfedern30 am Gehäuse32 axial verschieblich gelagert. Über die Membranfeder34 ist die Reibungskupplung8 ausrückbar. Die Reibungskupplung8 ist also als normally-closed-Kupplung ausgebildet. - Die Klauenkupplung
9 verbindet ebenfalls die Kurbelwelle14 mit der Primärseite38 der Schwungmasseneinrichtung4 . Die Eingangsverzahnung40 der Klauenkupplung 9, die an einem Klauenelement42 angeordnet ist, steht mit der Kurbelwelle14 über die Eingangsnabe16 und ein daran zumindest drehfest angeordnetes Mitnehmerelement44 in Verbindung. Wie weiter oben beschrieben, ist es einfacher, ein Zusatzelement an der Nabe16 anzuordnen bzw. das Mitnehmerelement44 an der Nabe16 zu befestigen als die Verzahnung direkt an der Eingangsnabe16 vorzusehen. Die Ausgangsverzahnung46 der Klauenkupplung9 bzw. des Klauenelements42 steht dagegen mit der Primärseite38 oder generell mit der Schwungmasseneinrichtung4 in Eingriff. - Bei dieser Sichtweise ist die Verzahnung auf der Seite der Nabe
16 und auf der Primärseite38 nicht Teil der Klauenkupplung9 . Je nach Aufbau des Antriebstranges1 bzw. der Schwungstartkupplungsanordnung3 können diese auch als Teil der Klauenkupplung angesehen oder ausgestaltet werden. - Die Schwungstartkupplungsanordnung
3 weist zur Betätigung der Reibungskupplung8 und der Klauenkupplung9 eine Betätigungseinrichtung48 auf. Die Betätigungseinrichtung48 wird durch Drucköl gesteuert, das einen Betätigungskolben50 axial verschiebt. Der Betätigungskolben50 ist ringförmig ausgebildet, radial innen und radial außen weist er jeweils eine Wand52 und54 auf. Die Wand52 steht dabei mit der Membranfeder34 in Kontakt und die Wand54 mit einem Vorsprung56 , der am Klauenelement42 angeordnet ist. Dadurch, dass die Wand52 höher ist als die Wand54 und auch in Folge der Anordnung der Reibungskupplung8 in Vergleich zur Klauenkupplung9 wird die Reibungskupplung8 früher betätigt, d. h. ein- und ausgerückt als die Klauenkupplung9 . - Der Druckraum wird nicht nur durch den Kolben
50 begrenzt, sondern auch durch das Anschlusselement56 . Das Anschlusselement56 ist Teil der Primärseite38 der Schwungmasseneinrichtung4 . Die Primärseite38 ist also mehrteilig ausgebildet, der Grundkörper58 stellt dabei eine Art Skelett dar, an dem das Anschlusselement56 befestigt ist. Damit nimmt die Primärseite38 und damit die Schwungmasseneinrichtung4 auch den Druckraum60 auf. Eine Zuleitung62 zum Druckraum60 führt dabei durch die Primärseite38 . - Das Anschlusselement
56 erfüllt dabei eine Doppelfunktion. Zum einen bildet es die Wandung des Druckraums60 , zum anderen weist es eine Verzahnung64 auf, die mit der Ausgangsverzahnung46 des Klauenelements42 in Eingriff steht. Die Verzahnungen46 und64 stehen dabei vorzugsweise immer in Eingriff, also unabhängig davon ob die Klauenkupplung9 ein- oder ausgerückt ist. Dies wird über die axiale Länge der Verzahnungen46 und64 realisiert. -
3 zeigt das Klauenelement42 im Detail. Dabei kann man die Eingangsverzahnung40 und die Ausgangsverzahnung46 erkennen. Die Eingangsverzahnung40 ist dabei mit zwei Verzahnungen66 und68 ausgeführt, so dass bei einer Axialbewegung nach links keine Deckung mehr mit der Gegenverzahnung besteht und so der Kraftschluss aufgehoben ist. Dann ist die Eingangsverzahnung40 ausgespurt. Die Gegenverzahnung ist wie weiter oben beschrieben am Mitnehmerelement44 angeordnet und besteht aus den Verzahnungen70 und72 . - Die Ausgangsverzahnung
46 ist in axialer Richtung dagegen sehr viel länger, so dass die Gegenverzahnung64 auch bei einem axialen Verschieben gegenüber der Verzahnung46 nicht ausgespurt wird und somit ständig in Eingriff bleibt. - Weiterhin sind der Vorsprung
57 wie auch die Vorlastfeder74 zu erkennen. -
4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Schwungstartkupplungsanordnung3 . Im Unterschied zur Ausgestaltung nach2 ist dabei die Membranfeder nicht an der Primärseite38 des der Schwungmasseneinrichtung4 befestigt sondern an einer Mitnehmerplatte76 , wodurch die Schwungstartkupplungsanordnung als fertig vormontiertes Modul verbaubar ist. Über Schrauben78 kann die Schwungstartkupplungsanordnung3 dann an der Schwungmasseneinheit4 festgeschraubt werden. Dabei werden selbstverständlich nur ausgangsseitige Elemente verschraubt. Der Aufbau nach4 stimmt in vielen Details mit dem Aufbau nach2 überein, weswegen hier gleiche Bezugszeichen verwendet werden. - Ein Unterschied besteht in der konkreten Ausgestaltung des Klauenelements
80 in Vergleich zum Klauenelement42 . - Auch der Betätigungskolben
82 ist im Gegensatz zu2 nicht mehr mit Wänden versehen vielmehr besteht er mehr oder weniger aus einer geraden Frontseite, auch als Betätigungsplatte bezeichenbar, die sowohl die Membranfeder34 wie auch das Klauenelement80 axial bewegen kann. Der Kolben82 ist allerdings immer noch ringförmig. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsstrang
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- Schwungstartkupplungsanornung
- 4
- Schwungmasseneinrichtung
- 5
- Trennkupplung
- 6
- Elektromotor
- 7
- Getriebe
- 8
- Reibungskupplung
- 9
- Klauenkupplung
- 10
- Anpressplatte
- 12
- Kupplungsscheibe
- 14
- Kurbelwelle
- 16
- Nabe
- 18
- Schrauben
- 20
- Niet
- 22
- Tangentialblattfeder
- 24
- Nabenscheibe
- 28
- Gegenanpressplatte
- 30
- Tangentialblattfeder
- 32
- Gehäuse
- 34
- Membranfeder
- 36
- Niet
- 38
- Primärseite
- 40
- Eingangsverzahnung
- 42
- Klauenelement
- 44
- Mitnehmerelement
- 46
- Ausgangsverzahnung
- 48
- Betätigungseinrichtung
- 50
- Betätigungskolben
- 52
- Wand
- 54
- Wand
- 56
- Anschlusselement
- 57
- Vorsprung
- 58
- Grundkörper
- 60
- Druckraum
- 62
- Zuleitung
- 64
- Verzahnung
- 66
- Verzahnung
- 68
- Verzahnung
- 70
- Verzahnung
- 72
- Verzahnung
- 74
- Vorlastfeder
- 76
- Mitnehmerplatte
- 78
- Schraube
- 80
- Klauenelement
- 82
- Betätigungskolben
Claims (22)
- Kupplungsanordnung (3) mit einer Reibungskupplung (8) und einer Klauenkupplung (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsseite der Reibungskupplung (8) und die Ausgangsseite der Klauenkupplung (9) mit einer Schwungmasseneinrichtung (4) verbindbar sind.
- Kupplungsanordnung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung (9) ein Klauenelement (42, 80) mit wenigstens einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Verzahnung (40, 46) aufweist. - Kupplungsanordnung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung (9) ein Klauenelement (42, 80) aufweist, das auf der Schwungmasseneinrichtung (4) lagerbar ist. - Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung (9) als Radialklauenkupplung ausgebildet ist.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und/oder die Klauenkupplung (9) als normally-closed-Kupplungen ausgebildet sind.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) als trockenlaufende Kupplung ausgebildet ist.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) eine Kupplungsscheibe (12) aufweist, die eingangsseitig angeordnet ist.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) eine Anpressplatte (10) aufweist, die ausgangsseitig angeordnet ist.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und die Klauenkupplung (9) eine gemeinsame Betätigungseinrichtung aufweisen.
- Kupplungsanordnung nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (48) die Reibungskupplung (8) in Richtung Schließen zuerst betätigt. - Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und/oder die Klauenkupplung (9) eine Betätigungseinrichtung (48) aufweisen, die mittels Drucköl betätigbar.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (3) eine Betätigungseinrichtung (48) mit einem Betätigungskolben (50) aufweist, der sowohl die Reibungskupplung (8) als auch die Klauenkupplung (9) betätigt.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (9) so ausgelegt ist, dass sie in Zugrichtung das gesamte auftretende negative Drehmoment aufnehmen kann.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) eine eingangsseitige Nabe (16) aufweist, mit der die Eingangsverzahnung (40) der Klauenkupplung (9) drehfest verbindbar ist.
- Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und die Klauenkupplung (9) eine Montageeinheit bilden.
- Antriebsstrangeinheit mit einer Kupplungsanordnung und wenigstens einem Teil einer Schwungmasseneinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
- Antriebsstrangeinheit nach
Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasseneinrichtung (4) als Zweimassenschwungrad ausgebildet ist. - Antriebsstrangeinheit nach
Anspruch 16 oder17 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und/oder die Klauenkupplung (9) eine Betätigungseinrichtung (48) aufweisen, die mittels Drucköl betätigbar ist und die Schwungmasseneinrichtung ausgebildet ist, einen Teil des Druckraums (60) aufzunehmen. - Antriebsstrangeinheit nach einem der
Ansprüche 16 bis18 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasseneinrichtung (4) eine Wandung (56) aufnimmt, die gleichzeitig einen Teil eines Druckraums (60) bildet und das Ausgangsteil der Klauenkupplung (9). - Antriebsstrangeinheit nach einem der
Ansprüche 16 bis19 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckölzuführung durch die Schwungmasseneinrichtung (4) führt. - Antriebsstrangeinheit nach einem der
Ansprüche 16 bis20 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung eine Trennkupplung (5) aufweist. - Antriebsstrangeinheit nach einem der
Ansprüche 16 bis21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung (4) einen Elektromotor (6) aufweist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |