DE102019109981A1 - Coupling device with a fastening unit having a tensioning element between a torsional vibration damper and a separating clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem Drehschwingungsdämpfer (2), einer Trennkupplung (3) sowie einer die Trennkupplung (3) mit dem Drehschwingungsdämpfer (2) wiederlösbar verbindenden Befestigungseinheit (4), wobei die Befestigungseinheit (4) einen, an einem Kupplungsbestandteil (5a) der Trennkupplung (3) festgelegten, ersten Verzahnungsbereich (6), einen an der Ausgangsseite (7) des Drehschwingungsdämpfers (2) festgelegten, mit dem ersten Verzahnungsbereich (6) im formschlüssigen Drehverbund befindlichen zweiten Verzahnungsbereich (8) sowie ein die Verzahnungsbereiche (6, 8) mit einer Vorspannkraft in einer Umfangsrichtung relativ zueinander vorspannendes Spannelement (9) aufweist, und wobei das Spannelement (9) derart ausgebildet ist, dass es die Ausgangsseite (7) des Drehschwingungsdämpfers (2) mit einer axialen Anpresskraft relativ zu dem Kupplungsbestandteil (5a) vorspannt. The invention relates to a coupling device (1) for a drive train of a motor vehicle, with a torsional vibration damper (2), a separating clutch (3) and a fastening unit (4) releasably connecting the separating clutch (3) to the torsional vibration damper (2), the fastening unit ( 4) a first toothed area (6) fixed on a coupling component (5a) of the separating clutch (3), a second toothed area fixed on the output side (7) of the torsional vibration damper (2) and located with the first toothed area (6) in the form-fitting rotary connection (8) as well as a clamping element (9) which prestresses the toothed areas (6, 8) with a prestressing force in a circumferential direction relative to one another, and wherein the clamping element (9) is designed such that it the output side (7) of the torsional vibration damper (2) with an axial pressing force relative to the coupling component (5a).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung mit einem Drehschwingungsdämpfer und einer Trennkupplung.The invention relates to a coupling device with a torsional vibration damper and a separating clutch.
Aus dem Stand der Technik ist es hinlänglich bekannt, Drehschwingungsdämpfer ausgangsseitig mit einem Kupplungsbestandteil einer Trennkupplung drehfest anzubinden. Häufig wird ein Schwungrad des Drehschwingungsdämpfers mit der Trennkupplung verschraubt. Als Nachteil bekannter Verbindungstechniken, wie dem Verschrauben, ist jedoch zu nennen, dass durch diese eine Montage der Kupplungseinrichtung bzw. des Antriebsstranges relativ umständlich wird. Auch nehmen diese Verbindungsarten häufig relativ viel Bauraum in Anspruch. Dies führt wiederum dazu, dass die Bestandteile der Kupplungseinrichtung nicht optimal miteinander verschachtelt werden können, sodass der gesamte Bauraum der Kupplungseinrichtung relativ groß ist.It has long been known from the prior art to connect torsional vibration dampers on the output side in a rotationally fixed manner with a coupling component of a separating clutch. Often, a flywheel of the torsional vibration damper is screwed to the separating clutch. However, a disadvantage of known connection techniques, such as screwing, is that they make assembly of the coupling device or the drive train relatively cumbersome. These types of connection also often take up a relatively large amount of space. This in turn means that the components of the coupling device cannot be optimally nested with one another, so that the entire installation space of the coupling device is relatively large.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine einfacher montierbare Kupplungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die zugleich hinsichtlich ihres Bauraums weiter optimiert ist.It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and, in particular, to provide a coupling device that is easier to assemble and at the same time is further optimized with regard to its installation space.
Dies wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist eine Kupplungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges vorgesehen. Die Kupplungseinrichtung weist einen Drehschwingungsdämpfer, eine Trennkupplung sowie eine die Trennkupplung mit dem Drehschwingungsdämpfer wieder lösbar verbindende Befestigungseinheit auf. Die Befestigungseinheit weist weiterhin einen, an einem Kupplungsbestandteil der Trennkupplung festgelegten, ersten Verzahnungsbereich, einen an der Ausgangsseite des Drehschwingungsdämpfers festgelegten, mit dem ersten Verzahnungsbereich (indirekt oder vorzugsweise direkt) in formschlüssigen Drehverbund befindlichen zweiten Verzahnungsbereich sowie ein die Verzahnungsbereiche mit einer Vorspannkraft in einer Umfangsrichtung relativ zueinander vorspannendes Spannelement auf, und wobei das Spannelement derart ausgebildet ist, dass es die Ausgangsseite des Drehschwingungsdämpfers mit einer axialen Anpresskraft relativ zu dem Kupplungsbestandteil (der Trennkupplung) vorspannt.According to the invention, this is achieved by the subject matter of
Durch die vorgespannte formschlüssige Drehverbindung zwischen der Ausgangsseite des Drehschwingungsdämpfers und dem Kupplungsbestandteil der Trennkupplung wird eine kompakt umsetzbare Befestigungseinheit realisiert. Insbesondere benötigt eine derartige Befestigungseinheit relativ wenig axialen Bauraum. Zudem ist eine Montage der Kupplungseinrichtung deutlich vereinfacht. Hierzu brauchen lediglich die beiden Verzahnungsbereiche ineinander eingeschoben werden und das Spannelement losgelassen werden, sodass die Verzahnungsbereiche in Umfangsrichtung relativ zueinander verspannt sowie in axialer Richtung relativ zueinander über eine bestimmte axiale Vorspannkraft fixiert werden.The pre-tensioned positive rotary connection between the output side of the torsional vibration damper and the coupling component of the separating coupling realizes a compactly convertible fastening unit. In particular, such a fastening unit requires relatively little axial installation space. In addition, assembly of the coupling device is significantly simplified. For this purpose, the two toothed areas only need to be pushed into one another and the clamping element released so that the toothed areas are braced relative to one another in the circumferential direction and are fixed relative to one another in the axial direction via a specific axial pretensioning force.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed with the subclaims and explained in more detail below.
Ist der Drehschwingungsdämpfer als ein Zweimassenschwungrad ausgebildet, wobei die Ausgangsseite unmittelbar durch eine relativ zu einem Primärrad des Drehschwingungsdämpfers drehschwingungsgedämpft verdrehbare Mitnehmerscheibe umgesetzt ist, wird eine besonders platzsparende Anbindung des Drehschwingungsdämpfers an die Befestigungseinheit ermöglicht. Durch die Ausbildung des Drehschwingungsdämpfers als Zweimassenschwungrad ergibt sich zudem eine effektive Drehschwingungsdämpfung eines Antriebsstranges.If the torsional vibration damper is designed as a dual-mass flywheel, with the output side being implemented directly by a drive plate that can be rotated relative to a primary wheel of the torsional vibration damper and rotates with damping of torsional vibrations, a particularly space-saving connection of the torsional vibration damper to the fastening unit is enabled. The design of the torsional vibration damper as a dual-mass flywheel also results in effective torsional vibration damping of a drive train.
Weist die Trennkupplung einen den ersten Verzahnungsbereich aufnehmenden ersten Kupplungsbestandteil sowie einen mit dem ersten Kupplungsbestandteil koppelbaren zweiten Kupplungsbestandteil auf, ist die Kupplung möglichst direkt mit der Befestigungseinheit verbunden.If the separating clutch has a first clutch component that accommodates the first toothed area and a second clutch component that can be coupled to the first clutch component, the clutch is connected as directly as possible to the fastening unit.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der zweite Kupplungsbestandteil der Trennkupplung drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden ist und der erste Kupplungsbestandteil der Trennkupplung auf dieser Zwischenwelle verdrehbar gelagert ist. Zudem ist der erste Kupplungsbestandteil vorteilhaft in axialer Richtung (der Zwischenwelle) auf dieser Zwischenwelle abgestützt. Dadurch ergibt sich eine robuste Abstützung der Trennkupplung auf der Zwischenwelle.In this context, it is also advantageous if the second coupling component of the separating clutch is non-rotatably connected to an intermediate shaft and the first coupling component of the separating clutch is rotatably mounted on this intermediate shaft. In addition, the first coupling component is advantageously supported in the axial direction (of the intermediate shaft) on this intermediate shaft. This results in a robust support of the separating clutch on the intermediate shaft.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die beiden Kupplungsbestandteile der Trennkupplung derart auf der Zwischenwelle aufgenommen sind, dass eine durch eine Betätigungseinheit, wie einen Kupplungsnehmerzylinder, zum Schließen oder Öffnen der Trennkupplung aufgebrachte Betätigungskraft über die Zwischenwelle abgestützt ist. Die Zwischenwelle bringt daher eine Gegenkraft auf, um die Befestigungseinheit von den im Betrieb auftretenden Betätigungskräften möglichst zu entlastet. Dadurch wird die Einsetzbarkeit der Kupplungseinrichtung erweitert.Furthermore, it is advantageous if the two clutch components of the separating clutch are received on the intermediate shaft in such a way that an actuating force applied by an actuating unit such as a clutch slave cylinder to close or open the separating clutch is supported via the intermediate shaft. The intermediate shaft therefore applies a counterforce in order to relieve the fastening unit as much as possible of the actuating forces that occur during operation. This extends the usability of the coupling device.
Von Vorteil ist es zudem, wenn die Trennkupplung als eine Ein- oder Mehrscheibenkupplung (Reibungskupplung) ausgebildet ist. Dadurch lassen sich in Abhängigkeit des zu übertragenden Drehmomentes bauraumsparende Ausbildungen der Trennkupplung umsetzen. Besonders bevorzugt ist die Trennkupplung als eine Mehrscheibenkupplung in Form einer Reiblamellenkupplung realisiert.It is also advantageous if the separating clutch is designed as a single-disc or multiple-disc clutch (friction clutch). This allows depending on the to be transmitted Implement torque-saving design of the separating clutch. The separating clutch is particularly preferably implemented as a multi-plate clutch in the form of a friction disk clutch.
Ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung an einem (ersten) Kupplungsbestandteil der Trennkupplung befestigt, wird die Drehschwingungsdämpfung des Antriebsstranges im Betrieb deutlich gesteigert. Die Fliehkraftpendeleinrichtung weist auf typische Weise einen Träger auf, der direkt an dem (ersten) Kupplungsbestandteil der Trennkupplung befestigt ist. An dem Träger sind wiederum im Fliehkraftfeld pendelbare Pendelmassen aufgenommen.If a centrifugal pendulum device is attached to a (first) coupling component of the separating clutch, the torsional vibration damping of the drive train is significantly increased during operation. The centrifugal pendulum device typically has a carrier that is fastened directly to the (first) clutch component of the separating clutch. Pendulum masses that can swing in the centrifugal force field are in turn received on the carrier.
Die Fliehkraftpendeleinrichtung ist zweckmäßigerweise an einer radialen Außenseite eines topfförmigen Trägers des ersten Kupplungsbestandteils angebracht.The centrifugal pendulum device is expediently attached to a radial outside of a cup-shaped carrier of the first clutch component.
In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Fliehkraftpendeleinrichtung zumindest teilweise in einer axialen Richtung auf gleicher Höhe mit mehreren miteinander verbindbaren Reibelementen der Trennkupplung angeordnet ist. Somit ist die Fliehkraftpendeleinrichtung bevorzugt einerseits in radialer Richtung außerhalb der Reibelemente, andererseits in axialer Richtung auf gleicher Höhe mit den Reibelementen angeordnet, wodurch eine kompakte axiale Schachtelung der Kupplungseinrichtung realisiert ist.In this context, it is also advantageous if the centrifugal pendulum device is arranged at least partially in an axial direction at the same height as a plurality of friction elements of the separating clutch that can be connected to one another. Thus, the centrifugal pendulum device is preferably arranged on the one hand in the radial direction outside the friction elements, on the other hand in the axial direction at the same height as the friction elements, whereby a compact axial nesting of the clutch device is realized.
Diese kompakte Anordnung wird weiter verbessert, wenn die Fliehkraftpendeleinrichtung axial neben mehreren Dämpferfedern des Drehschwingungsdämpfers angeordnet ist und/oder die Befestigungseinheit seitens ihres Spannelementes radial innerhalb der Fliehkraftpendeleinrichtung und der Dämpferfedern angeordnet ist. Die Befestigungseinheit ist seitens ihres Spannelementes wiederum axial versetzt zu den Reibelementen der Trennkupplung angeordnet.This compact arrangement is further improved if the centrifugal pendulum device is arranged axially next to several damper springs of the torsional vibration damper and / or the fastening unit on the part of its clamping element is arranged radially inside the centrifugal pendulum device and the damper springs. On the part of its clamping element, the fastening unit is in turn arranged axially offset to the friction elements of the separating clutch.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß eine Verspanneinrichtung (Befestigungseinheit) zwischen einem Zweimassenschwungrad (Drehschwingungsdämpfer) und einer K0-Kupplung (Trennkupplung) realisiert. Vorgeschlagen wird ein hybrider Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Verbrennungsmotor über die so genannte K0-Kupplung an den Antriebsstrang zukoppelbar und vom Antriebsstrang abkoppelbar ist. Zwischen dem Verbrennungsmotor und der K0-Kupplung ist ein Zweimassenschwungrad angeordnet. Zwischen dem Zweimassenschwungrad und der K0-Kupplung ist die Verspanneinrichtung angeordnet, die einen werkzeuglosen Zusammenbau des mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verschraubten Zweimassenschwungrads und de KO-Kupplung erlaubt. Vorzugsweise ist im Außenumfang der K0-Kupplung ein Fliehkraftpendel angeordnet und drehfest mit dem Außenkorb / der Gegendruckplatte / dem Kupplungsgehäuse der KO-Kupplung verbunden.In other words, according to the invention, a bracing device (fastening unit) is implemented between a dual-mass flywheel (torsional vibration damper) and a K0 clutch (separating clutch). A hybrid drive train is proposed for a motor vehicle, in which an internal combustion engine can be coupled to the drive train via the so-called K0 clutch and can be decoupled from the drive train. A dual mass flywheel is arranged between the internal combustion engine and the K0 clutch. The tensioning device is arranged between the dual-mass flywheel and the K0 clutch, which allows the dual-mass flywheel screwed to the crankshaft of the internal combustion engine and the KO clutch to be assembled without tools. A centrifugal pendulum is preferably arranged in the outer circumference of the K0 clutch and connected in a rotationally fixed manner to the outer basket / the counter pressure plate / the clutch housing of the KO clutch.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures.
Es zeigen:
-
1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei eine einen Drehschwingungsdämpfer mit einer Trennkupplung koppelnde Befestigungseinheit vereinfacht dargestellt ist, -
2 eine perspektivische Detaildarstellung der in1 eingesetzten, bereits an einer Mitnehmerscheibe des Drehschwingungsdämpfers eingesetzten Befestigungseinheit, -
3 eine perspektivische Schnittdarstellung der Befestigungseinheit nach2 im Bereich einer das Spannelement relativ zu der Mitnehmerscheibe vorspannenden Vorspannfeder, -
4 eine perspektivische Schnittdarstellung der Befestigungseinheit nach2 in einem Bereich eines zwei Bereiche des Spannelementes verbindenden Niets, -
5 eine perspektivische Detailansicht der Befestigungseinheit nach2 in einem Bereich einer Arretierungszunge zur Fixierung des Spannelementes relativ zu der Mitnehmerscheibe, sowie -
6 eine perspektivische Schnittdarstellung der Befestigungseinheit nach2 in einem Bereich der Arretierungszunge nach5 .
-
1 a longitudinal section view of a coupling device according to the invention according to a preferred embodiment, wherein a fastening unit coupling a torsional vibration damper with a separating clutch is shown in a simplified manner, -
2 a perspective detailed representation of the in1 used fastening unit already installed on a drive plate of the torsional vibration damper, -
3 a perspective sectional view of the fastening unit according to2 in the area of a prestressing spring that prestresses the clamping element relative to the drive plate, -
4th a perspective sectional view of the fastening unit according to2 in one area of a rivet connecting two areas of the tensioning element, -
5 a perspective detailed view of the fastening unit according to2 in a region of a locking tongue for fixing the tensioning element relative to the drive plate, and -
6 a perspective sectional view of the fastening unit according to2 in one area of the locking tongue5 .
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely of a schematic nature and are used exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.
Ein Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
Eingangsseitig, d. h. seitens des Verbrennungsmotors, ist ein Drehschwingungsdämpfer
Über die eine Ausgangsseite
Ein mit dem ersten Kupplungsbestandteil
Zur Betätigung der Trennkupplung
Wie in den
Wie aus Zusammenschau der
Der zweite Verzahnungsbereich
Des Weiteren ist bspw. in den
Bei einer Montage der Kupplungseinrichtung
Durch die Vorspannkraft der Vorspannfedern
Zurückkommend auf
In anderen Worten ausgedrückt, ist durch die erfindungsgemäße Verspannlösung ein bauraumoptimiertes Verbinden der Systeme
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KupplungseinrichtungCoupling device
- 22
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 33
- TrennkupplungDisconnect clutch
- 44th
- BefestigungseinheitFastening unit
- 5a5a
- erster Kupplungsbestandteilfirst coupling component
- 5b5b
- zweiter Kupplungsbestandteilsecond coupling component
- 66th
- erster Verzahnungsbereichfirst gear area
- 77th
- AusgangsseiteExit page
- 88th
- zweiter Verzahnungsbereichsecond gear area
- 99
- SpannelementClamping element
- 1010
- MitnehmerscheibeDrive plate
- 1111
- PrimärradPrimary gear
- 1212
- ZwischenwelleIntermediate shaft
- 1313
- BetätigungseinheitActuation unit
- 1414th
- FliehkraftpendeleinrichtungCentrifugal pendulum device
- 1515th
- AußenseiteOutside
- 1616
- Trägercarrier
- 17a17a
- erstes Reibelementfirst friction element
- 17b17b
- zweites Reibelementsecond friction element
- 1818th
- Däm pferfederDamper spring
- 1919th
- TrägerelementSupport element
- 2020th
- PendelmassePendulum mass
- 2121st
- VorspannfederPreload spring
- 2222nd
- Nietrivet
- 2323
- ArretierungszungeLocking tongue
- 2424
- DrehachseAxis of rotation
- 2525th
- AufnahmebereichRecording area
- 2626th
- VerbindungsflanschConnecting flange
- 2727
- StützlagerSupport bearing
- 2828
- Gehäusecasing
- 2929
- HebelelementLever element
- 3030th
- Anschlagattack
- 3131
- DurchgangslochThrough hole
- 3232
- Zahntooth
- 3333
- VerspannkragenBracing collar
- 3434
- VerzahnungsblechToothed plate
- 3535
- BefestigungsbereichAttachment area
- 3636
- AusnehmungRecess
- 3737
- VerankerungsbereichAnchoring area
- 3838
- DeckelbereichLid area
Claims (10)
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