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Die Erfindung betrifft eine bauraumoptimierte Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, vorzugsweise eine Trennkupplung, bspw. zum Einbau zur ziehenden Betätigung, etwa als KO-Kupplung, welche vorzugsweise als normal eingerückte Kupplung ausgeführt ist, etwa für ein Hybridmodul eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem eingangsseitig angeordneten ersten Kupplungsbestandteil, welcher zur drehfesten Kopplung mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine vorbereitet ist, einem ausgangsseitig angeordneten und drehbar zu dem ersten Kupplungsbestandteil gelagerten zweiten Kupplungsbestandteil, welcher beispielsweise zur drehfesten Kopplung mit einem Rotor einer Elektromaschine vorbereitet ist, zumindest einer Kupplungsscheibe zum reibschlüssigen Drehkoppeln des ersten Kupplungsbestandteils mit dem zweiten Kupplungsbestandteil und einer Betätigungseinrichtung, wobei der erste Kupplungsbestandteil einen axial verlagerbaren Drucktopf aufweist, der zumindest bei dessen Verlagerung in Kontakt mit einer Feder steht, die zum Herstellen einer Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Kupplungsbestandteil und dem zweiten Kupplungsbestandteil vorgesehen ist.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Kupplungen/Kupplungsvorrichtungen bekannt. Z.B. offenbart die
DE 3 044 048 A1 ein hydraulisch, betätigbares Ausrücksystem für eine Reibungskupplung, bei welchem Betätigungskolben und Zylinder konzentrisch zur Getriebe-Eingangswelle angeordnet sind und der Zylinder sich am Getriebegehäuse abstützt. Insbesondere offenbart diese Druckschrift, dass zur Betätigung der in gezogener Ausführung vorgesehenen Kupplung ein Ringkolben vorgesehen ist, der in seinem der Kupplung zugewandten Bereich mit seinem Innen- und Außendurchmesser einen Ringzylinder eintaucht und mit diesem einen Druckraum bildet und mit seinem dem Getriebe zugewandten Stirnende an einem radial nach außen abgewinkelten Bord eines Lagerträgers anliegt, welcher sich radial innerhalb des Ringkolbens in Richtung auf die Kupplung zu erstreckt, mit seinem Außendurchmesser am Innendurchmesser des Ringzylinders geführt ist und das Ausrücklager trägt.
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Auch offenbart ein anderes Dokument, etwa die
DE 3 229 052 A1 , eine automatische Verschleißkompensation für eine Reibungskupplung mit Kupplungsbremse. Insbesondere offenbart die
DE 3 229 052 A1 eine Reibungskupplung mit einem Schwungrad mit Kupplungsgehäuse, einer darin drehfest, aber axial beweglichen und federbelasteten Anpressplatte, einer zwischen Anpressplatte und Schwungrad einspannbaren Kupplungsscheibe, welche drehfest auf einer Getriebewelle angeordnet ist, einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Reibungskupplung mit einem Ausrücklager, dessen mit der Reibungskupplung umlaufender Lagerring auf einem Rohr aufgesetzt ist, welches an seinem, der Reibungskupplung zugewandten Ende, mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung zusammenwirkt, dessen nicht umlaufender Lagerring mit einer Ausrückgabel in Verbindung steht und auf der, dem Getriebegehäuse zugewandten Seite, eine Druckplatte aufweist zum Einspannen einer auf der Getriebewelle drehfest angeordneten Reibscheibe zwischen dieser Druckplatte und dem Getriebegehäuse bzw. einem mit diesem festverbundenen Bauteil, sowie einer automatischen Verschleißkompensation zur Konstanthaltung der Eingriffsverhältnisse der Kupplungsbremse bei Belagverschleiß der Reibungskupplung durch eine anschlagbetätigte Einwegkupplung im Endbereich des Einkuppelvorganges. Dabei steht das Rohr in Richtung auf die Reibungskupplung zu, mit einem Betätigungselement in Verbindung, welches mit den Ausrückelementen in drehfester Berührung steht. Beide Teile sind über ein Gewinde miteinander verbunden und das Rohr erfährt bei zunehmendem Verschleiß durch Anlage und Abbremsen gegenüber einem drehfesten Bauteil durch die Kraft der Kupplungs-Hauptfeder eine Verdrehung und somit eine axiale Verlagerung gegenüber dem Betätigungselement, etwa entsprechend der Größe des Verschleißes.
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Des Weiteren offenbart die
DE 4 306 688 A1 eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung mit automatischem Verschleißausgleich für die Druckplatte, die unter Zwischenschaltung einer Kupplungsscheibe mit Reibbelägen an einem Schwungrad befestigt ist und zusammen mit diesem eine Drehachse bildet, umfassend eine in einem Kupplungsgehäuse drehfest - aber axial verlagerbar - angeordnete Anpressplatte, eine zwischen Anpressplatte und Kupplungsgehäuse unter Vorspannung eingesetzte Membranfeder, die sich im Bereich ihres Außenumfanges und in einem Bereich mit kleinerem Durchmesser sowohl am Kupplungsgehäuse als auch an einer Auflage an der Anpressplatte abstützt, wobei die Auflage unter Zwischenschaltung einer Nachstelleinrichtung erfolgt, die eine axiale Verlagerung der Anpressplatte weg von der Membranfeder entsprechend dem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe ermöglicht. Dabei sind mehrere am Umfang der Druckplatte verteilte Spielgeber vorgesehen, die mit jeweils einem nach radial innen weisenden Betätigungshebel direkt oder indirekt auf ein Bauteil der Nachstelleinrichtung einwirken, so dass jeder Spielgeber in einer parallel zur Drehachse in der Anpressplatte angeordneten Öffnung im Wesentlichen spielfrei, axialverschiebbar und über Reibung arretierbar gelagert ist, jeder Spielgeber einen gehäusefesten Axialanschlag aufweist, der seine Bewegung in Richtung Schwungrad begrenzt und die Nachstelleinrichtung bei dem auf den eingetretenen Verschleiß nachfolgenden Ausrückvorgang in den vergrößerten Abstand Spielgeber-Anpressplatte hineindrängt.
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In der
DE 101 02 300 A1 wiederum ist eine zentrale Kupplungsvorrichtung offenbart. Darin umfasst eine Betätigungsvorrichtung für eine zwischen einem Antriebsmotor und einem Gehäuse in einem Fahrzeug angeordnete Reibungskupplung wenigstens eine Kupplungsscheibe und eine Federeinrichtung und ist durch ein Betätigungsmittel verstellbar. Insbesondere rotiert die Betätigungsvorrichtung mit der Kupplungsscheibe und das Betätigungsmittel wird von einem nicht rotierenden Teil am Getriebe der rotierenden Betätigungsvorrichtung zugeführt.
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Dieser Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass der für die Kupplung bzw. Trennkupplung vorliegende Bauraum durch den Kolben der Betätigungsvorrichtung sehr begrenzt ist. Je nach Druck und Kraftverhältnis ergeben sich für den Kolben unterschiedliche Durchmesser.
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Aus der
WO 2018/054412 A1 ist eine Kupplung bekannt, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine bauraumoptimierte Kupplung bereitgestellt werden, welche sowohl eine schnelle und einfache Montage als auch eine Sicherstellung der körperlichen Unversehrtheit des Monteurs sowie eine kostengünstige und an verschiedene Kupplungsarten adaptierbare Umsetzung gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Diese hat den Vorteil, dass der Bauraum der Kupplung auch bei größeren Kolbendurchmessern reduziert werden kann, was wiederum die Dimensionen und somit das Gewicht des Getriebegehäuses verringert. Insbesondere kann der radiale Bauraum besser genutzt werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Es ist von Vorteil, wenn die jeweiligen Bauteile, insbesondere der Drucktopf, aus Blech hergestellt werden, da somit die Kosten reduziert werden können.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können sowohl der Drucktopf als auch die Feder Schlitze und Zungen aufweisen, wobei die Zungen des Drucktopfs in die Schlitze der Feder greifen und die Zungen der Feder in die Schlitze des Drucktopfs greifen, eine Vergrößerung des Bauraums für das Ausrücksystem ermöglicht. Darüber hinaus wird weniger Material verwendet, so dass zusätzlich Gewicht eingespart werden kann.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Feder in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise auf eine Innenseite des Drucktopfs vorragen kann. Dadurch kann der für die Kupplung benötigte Bauraum verringert werden, ohne die ordnungsgemäße Arbeitsweise der Kupplung zu beeinträchtigen.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Drucktopf ein Kraftübertragungs- und Anlageelement aufnimmt, das im verlagernden Zustand der Kupplung in Anlage mit der Feder steht. Durch diese zweiteilige Konstruktion der Wirkverbindung zwischen dem Drucktopf und der Feder kann eine schnelle und einfache Montage ohne Gesundheitsgefahr (Klemmen, Quetschen) gewährleistet werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Kraftübertragungs- und Anlageelement als Drahtring, Sprengring, L-förmiger Sicherungsring oder am Drucktopf angeschraubter, vernieteter oder angeschweißter Blechring ausgestaltet ist. Aufgrund der hohen Modularität bei der Konstruktion und Art der Betätigung der Feder bei der gezogenen Kupplung können verschiedene Ausprägungen erreicht werden, wodurch wiederum ein breites Einsatzspektrum sowie die Möglichkeit der Adaption an bereits bestehenden Kupplungsaggregaten sichergestellt wird.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann ein tellerfederseitiger Endabschnitt des Drucktopfs in Umfangsrichtung, in Form eines Bords, auf eine Innenseite des Drucktopfs umgebogen werden. Zusätzlich kann zwischen dem umgebogenen Endabschnitt des Drucktopfs und der Feder ein Drahtring angeordnet sein, so dass eine Verlagerung/Ausrückbewegung des Drucktopfs über den Drahtring auf die Feder übertragen wird und dabei auch bei größeren Kolbendurchmessern die radialen Abmessungen der Kupplung gering bleiben.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann auf einer radialen Innenseite des Drucktopfs eine umlaufende Nut ausgebildet sein und die Feder zumindest im verlagernden Zustand der Kupplung in Anlage mit einem in der umlaufenden Nut eingepassten Sicherungsring stehen. In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann der Sicherungsring als Seeger-Ring oder als Sicherungsring mit L-förmigen Querschnitt (L-förmiger Sicherungsring) ausgeführt sein.
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Ferner kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ein tellerfederseitiger Endabschnitt des Drucktopfs in Umfangsrichtung, in Form eines Bords, auf eine Außenseite des Drucktopfs umgebogen sein und an diesem Bord ein Blechring stoff-, kraft- oder formschlüssig befestigt sein. Somit kann die vorliegende Erfindung auch auf bestehende Kupplungskonzepte angepasst werden, wenn hierfür der Drucktopf und die Feder geschlitzt werden, so dass der radiale Bauraum der Kupplung für steigende Kolbendurchmesser optimal genutzt wird.
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Erfindungsgemäß kann die Betätigungseinrichtung als ein konzentrischer Kupplungsausrücker (Concentric Slave Cylinder, CSC) ausgebildet sein, der ein Aktorgehäuse, einen durch das Aktorgehäuse gebildeten Druckraum, einen in dem Druckraum axial verschieblich angeordneten Kolben sowie ein mit dem Kolben axialfest gekoppeltes Betätigungslager/Ausrücklager zum Verstellen der Kupplung aufweist, wobei eine Schleppmomentabstützung radial innerhalb des Druckraums angeordnet sein kann. Solche hydraulisch aktuierten Kupplungsausrücker/Kupplungsnehmerzylinder sind besonders geeignet, da ein verhältnismäßig geringer Betriebsdruck zur Betätigung der Kupplung erforderlich ist.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Betätigungseinrichtung über ein Deckellager auf einem mit der Kurbelwelle zur Drehmomentübertragung gekoppelten Deckel abgestützt ist, wobei ein Betätigungslager/Ausrücklager zum Verstellen der Kupplung der Betätigungseinrichtung und das Deckellager radial geschachtelt angeordnet, d.h. radial zueinander angeordnet, sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es von Vorteil, wenn das Betätigungslager außerhalb des Deckellagers angeordnet ist. Dadurch wird eine in Axialrichtung bauraumsparende Integration ermöglicht. In anderen Worten ausgedrückt, kann erfindungsgemäß die bauraumoptimierte Kupplung auch mit einem deckelfesten CSC ausgebildet sein.
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Alternativ können das Betätigungslager und das Deckellager axial angeordnet sein, d.h. in Axialrichtung direkt nebeneinander und in Radialrichtung im Wesentlichen auf derselben Höhe. Dabei steigt zwar der axiale Bauraum, aber der radiale beanspruchte Bauraum kann reduziert werden. Zusätzlich können für die beiden Lager Gleichteile verwendet werden, was sich wiederum positiv auf die Herstellkosten auswirkt.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hybridmodul mit einer erfindungsgemäßen Kupplung.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung verschiedene Varianten zur Anbindung der Betätigungstellerfeder an den Drucktopf einer gezogenen Kupplung.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittdarstellung eines Hybridmoduls mit einer Trennkupplung in einem nicht erfindungsgemäßen, ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine schematische Längsschnittteilansicht einer Betätigungseinrichtung der Trennkupplung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Darstellung eines Drucktopfs der Trennkupplung,
- 4 eine schematische Längsschnittteilansicht einer Betätigungseinrichtung einer Trennkupplung gemäß einem erfindungsgemäßen, zweiten Ausführungsbeispiel,
- 5 eine schematische Längsschnittteilansicht einer Betätigungseinrichtung einer Trennkupplung gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels,
- 6 eine schematische Längsschnittteilansicht einer Betätigungseinrichtung einer Trennkupplung gemäß einem nicht erfindungsgemäßen, dritten Ausführungsbeispiel, und
- 7 eine schematische Längsschnittteilansicht einer Betätigungseinrichtung einer Trennkupplung gemäß einem nicht erfindungsgemäßen, vierten Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
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In 1 ist ein Hybridmodul 1 für einen Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs in einer nicht erfindungsgemäßen, ersten Ausführungsform dargestellt. Das Hybridmodul weist eine Trennkupplung 3 auf. Die Trennkupplung 3 besitzt eingangsseitig einen ersten Kupplungsbestandteil 4, der mit einer Kurbelwelle 5 einer Verbrennungskraftmaschine drehgekoppelt oder drehkoppelbar ist. Ferner besitzt die Trennkupplung 3 ausgangsseitig einen zweiten Kupplungsbestandteil 6, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem Rotor 7 einer Elektromaschine 8 drehgekoppelt oder drehkoppelbar ist. Jedoch kann der zweite Kupplungsbestandteil 6 auch mit anderen Aggregaten drehgekoppelt werden. Die Trennkupplung 3 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Einscheibenkupplung ausgebildet und besitzt eine Kupplungsscheibe 9 zum reibschlüssigen Drehkoppeln des ersten Kupplungsbestandteils 4 mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 6.
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Das Hybridmodul 1 weist eine Betätigungseinrichtung 10 zum Verstellen der Trennkupplung 3 zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung auf. Die Trennkupplung 3 ist als eine normal eingerückte Kupplung (normally-closed Kupplung) ausgebildet, d.h. die Trennkupplung 3 ist in einem unbetätigten Zustand geschlossen.
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Der erste Kupplungsbestandteil 4 weist einen mit der Kurbelwelle 5 zur Drehmomentübertragung gekoppelten Deckel 11 auf. Der Deckel 11 ist über einen Zwischenadapter 12 mit der Kurbelwelle 5 verbunden. Dadurch muss eine Kurbelwellenschnittstelle zur Anbindung an den Deckel 11 nicht angepasst werden. Der Zwischenadapter 12 ist über eine lösbare Verbindung 13 an dem Deckel 11 befestigt. Die lösbare Verbindung 13 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Hirthverzahnung 14 zwischen dem Deckel 11 und dem Zwischenadapter gebildet. Alternativ kann aber auch beispielsweise eine Polygonverbindung, eine Keilwellenverbindung, eine Passfederverbindung oder eine Konusverbindung zum lösbaren Anbringen verwendet werden, auch wenn dies in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht gezeigt ist. Der Zwischenadapter 12 ist über eine Zentralschraube 15 axialfest an dem Deckel 11 angebracht.
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Die Betätigungseinrichtung 10 ist über ein Deckellager 16 auf einer radialen Außenseite des Deckels 11 abgestützt. Der Deckel 11 ist also zu der Betätigungseinrichtung 10 drehbar gelagert. Das Deckellager 16 liegt in Axialrichtung auf der einen Seite an einem Absatz des Deckels 11 an. In Axialrichtung auf der anderen Seite wird das Deckellager 16 durch einen Stützring 17 abgestützt. Der Stützring 17 liegt also in Axialrichtung auf der einen Seite an einem Innenring des Deckellagers 16 und in Axialrichtung auf der anderen Seite an dem Zwischenadapter 12 an. Dadurch wird das Deckellager 16 axial gegenüber dem Deckel 11 festgelegt, so dass die Betätigungskräfte der Betätigungseinrichtung 10 auf die Trennkupplung 3 übertragen werden können. In der dargestellten Ausführungsform ist der Stützring 17 in offener und im verbauten Zustand radial vorgespannter Form ausgebildet.
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Die Betätigungseinrichtung 10 ist als ein konzentrischer Kupplungsausrücker 18 ausgebildet. Der Kupplungsausrücker 18 weist ein Aktorgehäuse 19, einen durch das Aktorgehäuse 19 gebildeten, ringförmigen Druckraum 20, einen in dem Druckraum 20 axial verschieblich angeordneten, ringförmigen Kolben 21 sowie ein mit dem Kolben 21 axialfest gekoppeltes Betätigungslager/Ausrücklager 22 auf. Dabei wird der Druckraum 20 mit Hydraulikfluid beaufschlagt, um den Kolben 21 axial zu verschieben. Durch die axiale Verschiebung des Kolbens 21 wird das Betätigungslager 22 in Axialrichtung verlagert, was die Betätigung/Verstellung der Trennkupplung 3 hervorruft. Eine Schleppmomentabstützung 23 für den Kolben 21 ist radial innerhalb des Druckraums 20 angeordnet. Die Schleppmomentabstützung 23 ist radial außerhalb des Betätigungslagers 22 angeordnet.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Deckellager 16 und das Betätigungslager 22 radial geschachtelt angeordnet. Das heißt, dass das Deckellager 16 und das Betätigungslager 22 radial zueinander angeordnet sind. Das Deckellager 16 ist radial innerhalb des Betätigungslagers 22 angeordnet. Das Deckellager 16 und das Betätigungslager 22 sind also axial auf der gleichen Höhe, d.h. ohne einen axialen Spalt dazwischen, angeordnet. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Deckellager 16 und das Betätigungslager 22 als Axialschrägkugellager 24 ausgebildet.
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An dem Deckel 11 ist eine Anpressplatte 25 relativ verschiebbar entlang einer Drehachse 26 angeordnet. Die Anpressplatte 25 ist über einen Zuganker 27 an dem Deckel 11 angebunden. Der Zuganker 27 ist über mehrere zu Blattfederpaketen zusammengefasste Blattfedern 28 an dem Deckel 11 abgestützt. Die Blattfedern 28 sind derart im Wesentlichen in Umfangsrichtung ausgerichtet und in axialer Richtung zwischen dem Zuganker 27 und dem Deckel 11 eingespannt, dass sie eine axiale Vorspannkraft des Zugankers 27 und somit der Anpressplatte 25 erzeugen und zusätzlich in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Deckels 11 relativ zu der Kupplungsscheibe 9 der Trennkupplung 3 einen Verstärkungs- bzw. Reduktionseffekt generieren.
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Zur Betätigung der Trennkupplung 3 ist die Anpressplatte 25 über den Zuganker 27 mit einer Tellerfeder/Hebelfeder 29 wirkverbunden. Die Trennkupplung 3 ist also als eine gezogene Kupplung ausgebildet. Die Blattfedern 28 sind radial außerhalb der Tellerfeder 29 angeordnet. An einem radial inneren Bereich wirkt auf die Tellerfeder 29 der hydraulische Kupplungsausrücker 18 der Betätigungseinrichtung 10 verstellend ein. Der Kupplungsausrücker 18 ist mit einem Drucktopf 30 / Schleppanker verbunden. Die Tellerfeder 29 ist schwenkbar an dem Drucktopf 30 aufgenommen und überträgt so eine axiale Verschiebung des Drucktopfs 30 auf den Zuganker 27, der die axiale Verschiebung wiederum an die Anpressplatte 25 weitergibt.
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Da die Trennkupplung 3 als normal eingerückte Kupplung ausgebildet ist, ist die Tellerfeder 29 so in ihrer Ausgangslage an dem Drucktopf 30 abgestützt, dass sie die Anpressplatte 25 gegen die Kupplungsscheibe 9 und diese wiederum gegen eine deckelfeste Gegendruckplatte 31, unter Ausbildung eines Reibkraftschlusses zwischen der Kupplungsscheibe 9 und dem Deckel 11, andrückt. Zum Ausrücken der Trennkupplung 3, d. h. zum Verbringen der Trennkupplung 3 von ihrer eingerückten in ihre ausgerückte Stellung, wirkt entsprechend die Betätigungseinrichtung 10 in einem aktivierten Zustand auf die Tellerfeder 29 ein. An dem Deckel 11 ist eine Geberkontur 32 / Lageringkontur angebracht.
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Die Kupplungsscheibe 9 weist einen Nabenbereich 33 zum drehfesten Anbinden an dem zweiten Kupplungsbestandteil 6 sowie einen Belagbereich 34 zum reibschlüssigen Kontaktieren des ersten Kupplungsbestandteils 4, insbesondere der Gegendruckplatte 31, auf. Die Kupplungsscheibe 9 kann alternativ einen Nabenbereich 33 zum drehfesten Anbinden an dem ersten Kupplungsbestandteil 4 sowie einen Belagbereich 34 zum reibschlüssigen Kontaktieren des zweiten Kupplungsbestandteils 6 aufweisen. Dabei ist der Nabenbereich 33 radial außerhalb des Belagbereichs 34 angeordnet. Die Trennkupplung 3 ist also als eine invertierte Kupplung ausgebildet.
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Der Nabenbereich 33 der Kupplungsscheibe 9 ist fest an einem Scheibenflansch 35 angebracht. Der Scheibenflansch 35 ist mit einer Abtriebswelle 36, wie einem Rotorträger, fest verbunden. Der Deckel 13 ist über ein Stützlager 37 drehbar auf der Abtriebswelle 36 gelagert und abgestützt. Die Abtriebswelle 36 ist mit der Elektromaschine 8, die einen Stator 38 und den Rotor 7 aufweist, drehgekoppelt. Das Drehmoment wird also von der Verbrennungskraftmaschine, über die Kurbelwelle 5, über den Zwischenadapter 12, über die Trennkupplung 3 an die Abtriebswelle 36 übertragen und danach an ein Getriebe 39 weitergegeben.
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2 zeigt eine schematische Längsschnittteilansicht der Betätigungseinrichtung 10 der Trennkupplung 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist in 2 schematisch die Aufnahme bzw. Wirkverbindung der Tellerfeder 29 an dem Drucktopf 30 dargestellt. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Drucktopf 30 an seinem tellerfederseitigen Endabschnitt hin zu der Drehachse 26 verbogen und bildet somit einen Bord 40 aus. Ferner ist der Drucktopf 30 an seinem tellerfederseitigen Endabschnitt axial geschlitzt ausgeführt. Mit anderen Worten, weist der Drucktopf 30 an seinem tellerfederseitigen Endabschnitt, wie in 3 zu erkennen, gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Aussparungen/Schlitze 41 auf, welche sich in axialer Richtung erstrecken.
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Die Tellerfeder 29 weist in dem ersten Ausführungsbeispiel an ihrer Innenumfangsfläche gleichmäßig angeordnet ausgebildete, sich hin zu der Drehachse erstreckende Zungen 42 auf, welche nach der Montage der Trennkupplung 3 in die Schlitze 41 des Drucktopfs 30 greifen und somit auf die Innenseite des Drucktopfs 30 vorragen.
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Um nun die zum Verstellen der Trennkupplung 3 aufgebrachte Ausrückbewegung von dem Kupplungsausrücker 18 über den Drucktopf 30 auf die Tellerfeder 29 übertragen zu können, ist zwischen der Tellerfeder 29 und dem Drucktopf 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Drahtring 43 angeordnet. Dieser Drahtring 43 stützt sich gegen den Bord 40 des Drucktopfs 30 ab und steht mit den Zungen 42 der Tellerfeder 29 in Kontakt, so dass, wenn die Trennkupplung 3 verstellt werden soll und sich der Drucktopf 30 axial bewegt, der Drahtring 43 der Bewegung des Drucktopfs 30 folgt und somit auch die Tellerfeder 29 mitbewegt wird.
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In anderen Worten ausgedrückt, wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Drucktopf 30 radial nach innen umgebogen und mit dem Drahtring 43 versehen, damit die Zungen 42 der Tellerfeder 29 zwischen dem geschlitzten Drucktopf 30 durch den Drahtring 41 betätigt werden können.
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In noch anderen Worten ausgedrückt, steht in dem ersten Ausführungsbeispiel der nach innen gebogene Drucktopf 30, der über das Betätigungslager 22 betätigt wird, mit der Tellerfeder 29 in Kontakt. Durch das Nachinnenbiegen kann die Trennkupplung 3 in radialer Richtung kleiner gebaut werden. Um eine geschlossene Einheit umsetzen zu können, wird der Drucktopf 30 geschlitzt, damit an diesen Stellen die Zungen 42 der Tellerfeder 29 durchgreifen können. Bei der Biegung nach unten kann der Drahtring 43 verwendet werden. Der Drahtring 43 ist dann die Schnittstelle zwischen dem Drucktopf 30 und der Tellerfeder 29.
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4 zeigt eine schematische Längsschnittteilansicht der Betätigungseinrichtung 10 der Trennkupplung 3 gemäß einem erfindungsgemäßen, zweiten Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist in 4 schematisch die Aufnahme bzw. Wirkverbindung der Tellerfeder 29 an dem Drucktopf 30 dargestellt. Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Drucktopf 30 auch hier mit den gleichmäßig über seinen Umfang verteilten axialen Schlitzen 41 ausgebildet, durch welche die Zungen 42 der Tellerfeder 29 auf die Innenseite des Drucktopfs 30 vorragen. Hierbei sind die Zungen 42 der Tellerfeder 29 gebogen ausgeführt, so dass sie, wie in 4 zu erkennen, mit einer halbringförmigen Längsquerschnittsfläche in die Schlitze 41 des Drucktopfs 30 greifen.
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Des Weiteren ist der Drucktopf 30 in dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht an seinem tellerfederseitigen Endabschnitt umgebogen und weist somit auch keinen Bord auf. Um die zum Verstellen der Trennkupplung 3 aufgebrachte Ausrückbewegung von dem Kupplungsausrücker 18 über den Drucktopf 30 auf die Tellerfeder 29 übertragen zu können, ist daher an dem tellerfederseitigen Endabschnitt des Drucktopfs 30 eine innenumlaufende Nut 44 ausgebildet, um einen Seeger-Ring/Sicherungsring 45 aufzunehmen. Nach außen vorragende Flügel des Seeger-Ringes 45 greifen dabei in die Schlitze 41 des Drucktopfs 30, so dass die Zungen 42 der Tellerfeder 29 an dem Seeger-Ring 45 anliegen und somit die Ausrückbewegung übertragen werden kann und zugleich der radiale Bauraum der Trennkupplung 3 reduziert werden kann.
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In 5 ist schematisch die Aufnahme bzw. Wirkverbindung der Tellerfeder 29 an dem Drucktopf 30 in einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt. Anstelle des Seeger-Ringes 45 ist hier ein L-förmiger Sicherungsring 46 in der umlaufenden Nut 44 angeordnet. Auch hier greifen von der Außenumfangsfläche des L-förmigen Sicherungsrings 46 vorragende Flügel in die Schlitze 41 des Drucktopfs 30, um als Ausrückbewegungsübertragungselement zwischen dem Kupplungsausrücker 18 und der Tellerfeder 29 zu fungieren. Wenn zur Herstellung der Wirkverbindung zwischen Tellerfeder 29 und Drucktopf 30 der L-förmige Sicherungsring 46 verwendet wird, kann die Tellerfeder 29 im Wesentlichen gerade ausgeführt werden.
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Mit anderen Worten, ist der Drucktopf 30 in dem zweiten Ausführungsbeispiel und in der Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels geschlitzt ausgeführt, aber nicht nach innen umgebogen. Darüber hinaus ist der Drucktopf 30 zusätzlich mit der umlaufenden Nut 44 für die Einführung des Seeger-Ringes 45 oder des L-förmigen Sicherungsringes 46 versehen. Somit erfolgt die Krafteinleitung der Zungen 42 der Tellerfeder 29 über den Durchmesser der Nut 44 und kein ungewolltes Drehmoment kann in den Seeger-Ring 45 bzw. den L-förmigen Sicherungsring 46 eingeleitet werden.
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In noch anderen Worten ausgedrückt, kann auf die Umbiegung beim Drucktopf 30 verzichtet werden, um radial mehr Bauraum gewinnen zu können. Der Drucktopf 30 muss über den Kolben 21 des Kupplungsausrückers 18 montiert werden, wodurch der Raum, der zur Biegung zur Verfügung steht, begrenzt ist. Verzichtet man auf die Biegung ist nur noch die Blechstärke/Materialstärke der einzige Parameter, der den radialen Bauraum bestimmt. Durch ein weiteres Bauteil kann der Drucktopf 30 mit der Tellerfeder 29 verbunden werden. Beispielsweise kann hierfür ein Sicherungsring 45, 46 verwendet werden, bei dem sich der Angriffspunkt der Tellerfeder 29 in der Nut 44 befindet. Das wird mit Hilfe des Seeger-Ringes 45 mit den Flügeln erreicht. Die Flügel befinden sich in den Schlitzen 41 des Drucktopfs 30 und bilden somit die Schnittstelle zwischen Tellerfeder 29 und Seeger-Ring 45. Dadurch wird kein bzw. ein irrelevant kleines Drehmoment auf den Sicherungsring 45, 46 wirken und es kommt zu keiner ungewollten Bewegung. Bei einer geradförmigen Tellerfeder 29 kann anstelle des Seeger-Ringes 45 mit den Flügeln der L-förmige Sicherungsring 46 eingebaut werden, dessen abgerundete Nase den Kontakt zur Tellerfeder 29 bildet.
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6 zeigt schematisch die Aufnahme bzw. Wirkverbindung der Tellerfeder 29 an dem Drucktopf 30 gemäß einem nicht erfindungsgemäßen, dritten Ausführungsbeispiel. Dabei wird der Drucktopf 30 mit den Schlitzen 41 verwendet, in welchen sich der Seeger-Ring 45 befestigen lässt. Des Weiteren können die Flügel des Seeger-Ringes 45 entweder zur Kraftabstützung oder zur Fixierung im Drucktopf 30 vorgesehen sein.
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In 7 ist schematisch die Aufnahme bzw. Wirkverbindung der Tellerfeder 29 an dem Drucktopf 30 gemäß einem nicht erfindungsgemäßen, vierten Ausführungsbeispiel abgebildet. Dabei ist der Drucktopf 30 an seinem tellerfederseitigen Endabschnitt radial nach außen umgebogen, so dass der Drucktopf 30 einen nach außen abstehenden Bord 48 ausbildet. Des Weiteren weist der Drucktopf 30 die am Umfang verteilten, axialen Schlitze 41 auf. Die Zungen 42 der Tellerfeder 29 ragen durch die Schlitze 41 auf die Innenseite des Drucktopfs 30 vor. Zur Herstellung der Wirkverbindung und Übertragung der Ausrückbewegung des Drucktopfs 30 auf die Tellerfeder 29 ist an dem Bord 47 des Drucktopfs 30 ein Blechring 49 befestigt. Dieser kann in Abhängigkeit des vorhandenen Bauraums an dem Drucktopf 30 verschraubt, vernietet oder verschweißt werden, so dass die Zungen 42 der Tellerfeder 29 an dem Blechring 49 anliegen.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, kann in dem vierten Ausführungsbeispiel anstelle des Sicherungsrings 45, 46 auch ein weiteres Blech, insbesondere der Blechring 49, an dem Drucktopf 30 geschraubt, vernietet oder verschweißt werden, je nachdem welche Bauraumbedingungen vorliegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hybridmodul
- 2
- Antriebsstrang
- 3
- Trennkupplung
- 4
- erster Kupplungsbestandteil
- 5
- Kurbelwelle
- 6
- zweite Kupplungsbestandteil
- 7
- Rotor
- 8
- Elektromaschine
- 9
- Kupplungsscheibe
- 10
- Betätigungseinrichtung
- 11
- Deckel
- 12
- Zwischenadapter
- 13
- lösbare Verbindung
- 14
- Hirthverzahnung
- 15
- Zentralschraube
- 16
- Deckellager
- 17
- Stützring
- 18
- Kupplungsausrücker
- 19
- Aktorgehäuse
- 20
- Druckraum
- 21
- Kolben
- 22
- Betätigungslager
- 23
- Schleppmomentabstützung
- 24
- Axialschrägkugellager
- 25
- Anpressplatte
- 26
- Drehachse
- 27
- Zuganker
- 28
- Blattfeder
- 29
- Tellerfeder
- 30
- Drucktopf
- 31
- Gegendruckplatte
- 32
- Geberkontur
- 33
- Nabenbereich
- 34
- Belagbereich
- 35
- Scheibenflansch
- 36
- Abtriebswelle
- 37
- Stützlager
- 38
- Stator
- 39
- Getriebe
- 40
- Bord
- 41
- Schlitz
- 42
- Zunge
- 43
- Drahtring
- 44
- Innenumlaufende Nut
- 45
- Seeger-Ring
- 46
- L-förmiger Sicherungsring
- 47
- Außenumlaufende Nut
- 48
- Bord
- 49
- Blechring
