DE102018104377A1 - coupling device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung (1) enthaltend zumindest zwei gegeneinander verdrehbare Kupplungsteile (5, 6, 7), nämlich ein Eingangsteil (8) und ein Ausgangsteil (9, 10), wenigstens eine axial zwischen Gegenreibflächen (22) angeordnete Kupplungslamelle (15, 16) mit beidseitig an einem Trägerteil (23) angeordneten, jeweils in Reibeingriff mit einer Gegenreibfläche (22) tretenden Reibelementen (19). Um die axiale Elastizität der zumindest einen Kupplungslamelle (15, 16) zu verbessern, ist das Trägerteil (23) in zwei axial aneinander angeordnete Trägerelemente (24) geteilt, wobei an deren abgewandten Seiten jeweils ein Reibelement (19) angeordnet ist.The invention relates to a coupling device (1) comprising at least two mutually rotatable coupling parts (5, 6, 7), namely an input part (8) and an output part (9, 10), at least one coupling plate (15, 15) arranged axially between counter friction surfaces (22). 16) arranged on both sides of a support member (23), each in frictional engagement with a Gegenreibfläche (22) passing friction elements (19). In order to improve the axial elasticity of the at least one clutch plate (15, 16), the carrier part (23) is divided into two carrier elements (24) arranged axially one on the other, wherein a respective friction element (19) is arranged on their opposite sides.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a coupling device with the features according to the preamble of
Derartige, gattungsgemäße Kupplungseinrichtungen sind beispielsweise als nass betriebene Reibungskupplungen oder Mehrfachkupplungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift 10 2015 216 566 A1 eine als Doppelkupplung ausgebildete Kupplungseinrichtung mit zwei radial übereinander angeordneten, nass betriebenen Reibungskupplungen bekannt. Aus der Druckschrift
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Kupplungseinrichtung zu verbessern. Insbesondere soll der Bauraumbedarf der Kupplungseinrichtung bei gegebener Momenten-/ Wärmekapazität verringert werden. Insbesondere soll das Tragverhalten der Kupplungseinrichtung verbessert werden. Insbesondere soll eine gleichmäßige Flächenpressungsverteilung erreicht werden. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung die axiale Elastizität der zumindest einen Kupplungslamelle zu verbessern.The object of the invention is to improve a generic coupling device. In particular, the space requirement of the coupling device should be reduced for a given torque / heat capacity. In particular, the bearing behavior of the coupling device should be improved. In particular, a uniform surface pressure distribution should be achieved. In particular, the object of the invention is to improve the axial elasticity of the at least one clutch disk.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Kupplungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder. Entsprechend wird eine Kupplungseinrichtung vorgeschlagen, umfassend wenigstens eine Kupplungslamelle, aufweisend ein erstes und zweites Reibelement und ein Trägerteil, wobei das erste Reibelement einem ersten Trägerelement und das zweite Reibelement einem vom ersten Trägerelement verschiedenen, zweiten Trägerelement des Trägerteils zugeordnet ist. Hierbei können die Trägerelemente lediglich axial aneinander gelegt oder fest miteinander verbunden sein. Dadurch kann insbesondere die Kupplungseinrichtung verbessert werden. Insbesondere kann der Bauraumbedarf der Kupplungseinrichtung verringert werden. Insbesondere kann das Tragverhalten der Kupplungseinrichtung verbessert werden. Insbesondere kann eine gleichmäßige Flächenpressungsverteilung erreicht werden.According to the invention this object is achieved by a coupling device with the features of
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem ersten und zweiten Trägerelement ein Spalt gebildet ist.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that a gap is formed between the first and second carrier element.
Eine besonders spezielle Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungslamelle an der Kupplungseinrichtung antriebsseitig oder abtriebsseitig angeordnet ist.A particularly special embodiment of the invention is characterized in that the clutch plate is arranged on the drive side or output side of the clutch device.
Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Reibelement mit einer Stahllamelle in Wirkverbindung gebracht werden kann. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungslamelle abtriebsseitig oder antriebsseitig angeordnet ist, die Stahllamelle antriebsseitig oder abtriebsseitig angeordnet ist.Another, special embodiment of the invention is characterized in that the friction element can be brought into operative connection with a steel plate. An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the clutch plate is arranged on the output side or drive side, the steel plate is arranged on the drive side or output side.
Eine bevorzugte spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste und/oder zweite Trägerelement mit einem Lamellenträger formschlüssig verbunden ist.A preferred special embodiment of the invention is characterized in that the first and / or second carrier element is positively connected to a plate carrier.
Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste und/oder zweite Trägerelement als Stahlblech ausgeführt ist.Another, special embodiment of the invention is characterized in that the first and / or second support element is designed as a steel sheet.
Eine bevorzugte spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste und zweite Trägerelement eine größere axiale Elastizität aufweisen als ein vergleichbares Stahlbauteil gleicher Dicke.A preferred special embodiment of the invention is characterized in that the first and second support member have a greater axial elasticity than a comparable steel component of the same thickness.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste und zweite Trägerelement miteinander verschweißt oder verklebt oder vernietet sind.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the first and second carrier element are welded or glued or riveted together.
Eine besonders spezielle Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungseinrichtung als Doppelkupplungseinrichtung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist es sinnvoll, dass im Reibkontakt zwischen benachbarten Reibelementen (beispielsweise Reibelement und Stahllamelle) eine gleichmäßige Flächenpressungsverteilung erzielt wird. Besonders vorteilhaft ist eine gewisse axiale Elastizität der Reibelemente.A particularly special embodiment of the invention is characterized in that the coupling device is designed as a double clutch device. Particularly preferably, it makes sense that a uniform surface pressure distribution is achieved in the frictional contact between adjacent friction elements (for example, friction element and steel plate). Particularly advantageous is a certain axial elasticity of the friction elements.
Besonders vorteilhaft werden zweigeteilte Kupplungslamellen mit Reibelementen (Belaglamellen) bei, insbesondere nasslaufenden, Lamellenkupplungen verwendet, wobei die Kupplungslamellen insbesondere axial in der Kupplung hintereinander angeordnet sind. Bevorzugt besteht das erste und/oder zweite Trägerelement aus einem dünnen Stahlträger (insbesondere 0,3 - 0,5 mm dick) und das erste und/oder zweite Reibelement aus einem einseitig aufgeklebten Papier- und/oder Carbonbelag.Two-part clutch disks with friction elements (lining disks) are particularly advantageous for, in particular, wet-running, Multi-plate clutches used, the clutch plates are arranged in particular axially in the clutch one behind the other. The first and / or second carrier element preferably consists of a thin steel carrier (in particular 0.3-0.5 mm thick) and the first and / or second friction element consists of a paper and / or carbon lining glued on one side.
Durch die Verwendung von zwei dünnen Trägerelementen des Trägerteils anstelle eines einzigen dickeren Trägerteils lässt sich eine axiale Weichheit sehr effizient erzeugen. Weiter ergibt sich durch zwei dünne Trägerelemente, welche bevorzugt axial in Reihe angeordnet sind, aufgrund der natürlichen Unebenheiten eine weiter axiale Elastizität. Bevorzugt wird aufgrund des zusätzlichen Spalts zwischen den Trägerelementen auch die Wärmeabfuhr in der Kupplungseinrichtung durch das Öl und die zusätzliche Oberfläche weiter verbessert.By using two thin support members of the support member instead of a single thicker support member, axial softness can be generated very efficiently. Next results from two thin support elements, which are preferably arranged axially in series, due to the natural unevenness further axial elasticity. Preferably, the heat dissipation in the coupling device is further improved by the oil and the additional surface due to the additional gap between the support elements.
Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung ermöglicht bevorzugt eine optimierte Flächenpressungsverteilung bei gegebenen Randbedingungen wie Drehmoment und/oder Energiebelastung und ermöglicht weiterhin vorzugsweise, die Anzahl der Reiblamellen weiter zu reduzieren. Vorteilhafterweise ist dadurch eine Bauraum- und Kostenreduzierung möglich.The coupling device according to the invention preferably enables an optimized surface pressure distribution under given boundary conditions such as torque and / or energy load and furthermore preferably makes it possible to further reduce the number of friction plates. Advantageously, thereby a space and cost reduction is possible.
Die vorgeschlagene Kupplungseinrichtung enthält beispielsweise zwei gegeneinander verdrehbare Kupplungsteile, nämlich ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil. Je nach Zuordnung der wenigstens einen Kupplungslamelle zu dem Eingangsteil oder bevorzugt dem Ausgangsteil ist die wenigstens eine Kupplungslamelle axial zwischen Gegenreibflächen des anderen Kupplungsteils angeordnet und mittels einer entsprechenden Betätigungsanordnung axial einspannbar. Die Gegenreibflächen können aus dem entsprechenden Kupplungsteil gebildeten Gegenreibflächen wie Anpressplatten und Gegendruckplatten gebildet sein. Bei mehreren Kupplungslamellen sind diese abwechselnd mit dem anderen Kupplungsteil drehschlüssig verbundenen Gegenlamellen mit beidseitig angeordneten Gegenreibflächen abwechselnd geschichtet und bilden ein jeweils endseitig axial beaufschlagtes Lamellenpaket. Die Kupplungslamellen weisen beidseitig an einem Trägerteil angeordnete, jeweils in Reibeingriff mit den Gegenreibflächen tretende Reibelemente auf.The proposed coupling device includes, for example, two mutually rotatable coupling parts, namely an input part and an output part. Depending on the assignment of the at least one clutch disk to the input part or preferably the output part, the at least one clutch disk is arranged axially between counter-friction surfaces of the other clutch part and can be axially clamped by means of a corresponding actuating arrangement. The Gegenreibflächen may be formed from the corresponding coupling part Gegenreibflächen such as pressure plates and counter-pressure plates. In the case of a plurality of clutch disks, these are alternately stacked alternately with counter-disks which are rotationally connected to the other clutch part, with opposing friction surfaces arranged on both sides, and form a respective disk set axially loaded at the end. The clutch plates have on both sides on a support part arranged, each in frictional engagement with the Gegenreibflächen passing friction on.
Um die Kupplungseinrichtung mit einer verbesserten axialen Elastizität ausbilden zu können, den Bauraum zu verringern, eine gleichmäßige Flächenpressung der Reibelemente und dergleichen zu erzielen, ist das Trägerteil in zwei axial aneinander angeordnete Trägerelemente geteilt, wobei an deren abgewandten Seiten jeweils ein Reibelement angeordnet ist.In order to be able to form the coupling device with an improved axial elasticity, to reduce the installation space, to achieve a uniform surface pressure of the friction elements and the like, the support part is divided into two axially mutually arranged support elements, wherein on the opposite sides of each a friction element is arranged.
Durch ein axiales Aneinanderlegen der den Seiten der mit den Reibelementen abgewandten Seiten kann das aus den beiden Trägerelementen gebildete Trägerteil eine größere axiale Elastizität aufweisen als ein vergleichbares Stahlbauteil gleicher Dicke. Hierbei kann die axiale Elastizität aus axialen Inhomogenitäten der Trägerelemente gebildet sein. Beispielsweise treten durch Fertigungstoleranzen bedingte Abweichungen der Planarität der Trägerelemente über die Flächen der Trägerelemente Berührungsflächen auf, die unter der axialen Last der Betätigungseinrichtung elastisch verformt werden, so dass zu der axialen Verformung der Reibelemente ein weiterer, eine Belagfederung unterstützender Effekt auftritt, so dass die Betätigung der Reibungskupplung mit der zumindest einen Kupplungslamelle komfortabler, beziehungsweise mit verbesserter Dosierung des Reibmoments insbesondere in Schlupfphasen erfolgen kann.By an axial juxtaposition of the sides of the sides facing away from the friction elements, the carrier part formed from the two carrier elements can have a greater axial elasticity than a comparable steel component of the same thickness. In this case, the axial elasticity can be formed from axial inhomogeneities of the carrier elements. For example, deviations of the planarity of the carrier elements caused by manufacturing tolerances over the surfaces of the carrier elements contact surfaces which are elastically deformed under the axial load of the actuator, so that the axial deformation of the friction elements another, a lining suspension assisting effect occurs, so that the actuation the friction clutch with the at least one clutch plate can be made more comfortable, or with improved dosing of the friction torque, in particular in slip phases.
Die beiden Trägerelemente und Reibelemente weisen zusammen maximal dieselbe Dicke, insbesondere zur Einsparung von axialem Bauraum eine geringe Dicke auf als eine die Gegenreibflächen aufweisende Gegenlamelle.The two support elements and friction elements together have at most the same thickness, in particular for the saving of axial space a small thickness as a Gegenreibflächen having Gegenlamelle.
Zur Ausbildung des Reibschlusses der vorgeschlagenen Kupplungseinrichtung mit mehreren axial abwechselnd geschichteten Kupplungslamellen und Gegenlamellen sind die Trägerelemente drehschlüssig in einen Lamellenträger eines Kupplungsteils, bevorzugt des Ausgangsteils und die Gegenlamellen in einen Lamellenträger des anderen Kupplungsteils, bevorzugt des Eingangsteils eingehängt.To form the frictional connection of the proposed coupling device with a plurality of axially alternately layered clutch plates and counter blades, the carrier elements are rotationally mounted in a plate carrier of a coupling part, preferably the output part and the counter blades in a plate carrier of the other coupling part, preferably the input part.
Zumindest eines der Trägerelemente, bevorzugt beide Trägerelemente können als Stahlblech ausgeführt sein. Bevorzugt sind die Trägerelemente als Gleichteile ausgebildet. Die Trägerteile können miteinander verklebt, verschweißt oder vernietet sein. Die Reibelemente sind in bevorzugter Weise mit den Trägerelementen verklebt.At least one of the support elements, preferably both support elements can be designed as a sheet steel. The carrier elements are preferably designed as identical parts. The carrier parts can be glued, welded or riveted together. The friction elements are glued to the carrier elements in a preferred manner.
Die vorgeschlagene Kupplungseinrichtung kann eine einfache Reibungskupplung, insbesondere eine Wandlerüberbrückungskupplung eines dynamischen Drehmomentwandlers bilden. Alternativ kann die Kupplungseinrichtung eine Doppelkupplung insbesondere mit radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen bilden. Alternativ kann die vorgeschlagene Kupplungseinrichtung zumindest zwei, insbesondere drei Reibungskupplungen enthalten, wobei insbesondere eine Reibungskupplung als Hybridkupplung zur Verbindung einer Brennkraftmaschine mit einer Elektromaschine ausgebildet ist.The proposed clutch device may form a simple friction clutch, in particular a torque converter lockup clutch of a dynamic torque converter. Alternatively, the coupling device may form a double clutch, in particular with friction clutches arranged radially one above the other. Alternatively, the proposed clutch device may include at least two, in particular three friction clutches, wherein in particular a friction clutch is designed as a hybrid clutch for connecting an internal combustion engine with an electric machine.
Die Erfindung wird anhand der in den
-
1 den oberen Teil einer um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Kupplungseinrichtung im Schnitt, -
2 den oberen Teil einer weiteren um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Kupplungseinrichtung im Schnitt und -
3 den oberen Teil einer Kupplungslamelle der Kupplungseinrichtungen der1 und2 im Schnitt.
-
1 the upper part of a coupling device rotatable about an axis of rotation in section, -
2 the upper part of a further rotatable about a rotation axis arranged coupling device in section and -
3 the upper part of a clutch plate of the coupling devices of1 and2 on average.
Die
Die Kupplungslamellen
Die
Die
Die Kupplungslamelle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 1a1a
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 22
- DoppelkupplungDouble coupling
- 33
- Reibungskupplungfriction clutch
- 3a3a
- Reibungskupplungfriction clutch
- 44
- Reibungskupplungfriction clutch
- 4a4a
- Reibungskupplungfriction clutch
- 55
- Kupplungsteilcoupling part
- 66
- Kupplungsteilcoupling part
- 77
- Kupplungsteilcoupling part
- 8 8th
- Eingangsteilintroductory
- 99
- Ausgangsteiloutput portion
- 1010
- Ausgangsteiloutput portion
- 1111
- Lamellenträgerplate carrier
- 1212
- Lamellenträgerplate carrier
- 1313
- Lamellenträgerplate carrier
- 1414
- Lamellenträgerplate carrier
- 1515
- Kupplungslamelleclutch plate
- 1616
- Kupplungslamelleclutch plate
- 1717
- Gegenlamelleagainst lamella
- 1818
- Gegenlamelleagainst lamella
- 1919
- Reibelementfriction
- 2020
- Betätigungseinrichtungactuator
- 2121
- Betätigungseinrichtungactuator
- 2222
- Gegenreibflächecounter friction
- 2323
- Trägerteilsupport part
- 2424
- Trägerelementsupport element
- 25a25a
- Kurbelwellecrankshaft
- 26a26a
- Elektromaschineelectric machine
- 27a27a
- Reibungskupplungfriction clutch
- 2828
- Freiraumfree space
- dd
- Drehachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102015211302 A1 [0002]DE 102015211302 A1 [0002]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |