WO2017088875A1 - Clutch arrangement for a vehicle, and vehicle having such a clutch arrangement - Google Patents

Clutch arrangement for a vehicle, and vehicle having such a clutch arrangement Download PDF

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WO2017088875A1
WO2017088875A1 PCT/DE2016/200554 DE2016200554W WO2017088875A1 WO 2017088875 A1 WO2017088875 A1 WO 2017088875A1 DE 2016200554 W DE2016200554 W DE 2016200554W WO 2017088875 A1 WO2017088875 A1 WO 2017088875A1
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WO
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sleeve part
coupling
output shaft
drive
cam
Prior art date
Application number
PCT/DE2016/200554
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Mehlis
Andreas Kinigadner
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
    • F16D43/06—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating axially a movable pressure ring or the like
    • F16D43/08—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating axially a movable pressure ring or the like the pressure ring actuating friction plates, cones or similar axially-movable friction surfaces
    • F16D43/10—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating axially a movable pressure ring or the like the pressure ring actuating friction plates, cones or similar axially-movable friction surfaces the centrifugal masses acting directly on the pressure ring, no other actuating mechanism for the pressure ring being provided
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/52—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D13/54—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member with means for increasing the effective force between the actuating sleeve or equivalent member and the pressure member
    • F16D13/56—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member with means for increasing the effective force between the actuating sleeve or equivalent member and the pressure member in which the clutching pressure is produced by springs only

Definitions

  • the invention relates to a coupling arrangement with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a vehicle with this coupling arrangement.
  • Clutches are commonly used to selectively open and close a rotary joint between two shafts. Often clutches are used, which are actuated by an actuator or by a driver. In some devices, however, it is advantageous to use couplings which open or close automatically depending on an operating state of the device. So now centrifugal clutches are known, which solve a rotary connection between two waves when exceeding a limit speed. Such centrifugal clutches are used, for example, in starting mechanisms of lawn mowers.
  • centrifugal clutch which can be used in a vehicle.
  • the basic idea behind the centrifugal clutch is that in a hybrid transmission, which includes, inter alia, an electric motor as a traction motor, the connection to the electric motor is opened as soon as the transmission has exceeded a limiting speed, so that the electric motor, for example, when the vehicle is operated by the internal combustion engine, other functions, such as power generation etc. can be assigned.
  • the invention thus relates to a clutch assembly which is suitable and / or designed for a vehicle.
  • the vehicle may in particular be a passenger car, but may also be a bus, truck, trike, motorcycle, etc.
  • the clutch arrangement is used in particular for opening or closing a torque path, a traction torque of the vehicle being transmitted via the torque path and / or being transferable.
  • the clutch assembly has a drive shaft and an output shaft.
  • the drive shaft is operatively connected or operatively connected to an electric motor.
  • the electric motor forms part of the clutch assembly.
  • the electric motor is designed as a traction motor for the movement of the vehicle.
  • the clutch arrangement has an output shaft, which continues the torque, in particular traction torque, from the clutch arrangement into a transmission, in particular into a hybrid transmission, of the vehicle.
  • the designations drive shaft and output shaft refer to the operating state when the electric motor transmits a moment to the transmission.
  • a torque is passed via the output shaft via the drive shaft to the electric motor in order to operate this as a generator.
  • the clutch assembly is open, so that - from a functional point of view - neither a drive nor an output takes place.
  • the terms drive shaft and output shaft to identify the two waves to understand and could possibly also be replaced by first and second shaft.
  • drive shaft and output shaft are coaxial with each other and / or arranged in axial alignment with each other.
  • the drive shaft and the output shaft on the same axis of rotation, which also defines the axial direction.
  • the clutch assembly has a coupling device for releasably connecting the drive shaft to the output shaft.
  • the coupling device by means of the coupling device, the drive shaft with the output shaft are rotatably set and the rotationally fixed connection can be achieved by means of the coupling device, so that the drive shaft and output shaft can be rotated independently.
  • the clutch assembly comprises a centrifugal force device for actuating the clutch device.
  • the centrifugal device is designed so that when exceeding a limit speed of the output shaft via a or by means of a centrifugal mechanism, the coupling device is actuated, so that the connection between the drive shaft and the output shaft is released.
  • the clutch device in a stationary operating state of the clutch assembly, the clutch device is closed and is opened only at or with the exceeding of the limit speed of the output shaft.
  • the coupling device is designed as a friction clutch device.
  • the advantage of the invention is the fact that the closing and the opening and closing of the coupling device on the friction clutch is low-jerk, soft and thus comfortable to implement. It is also not necessary that a synchronization of output shaft and drive shaft is carried out so precisely, as is necessary for example in a positive coupling device would.
  • the clutch assembly solves the problem of achieving or improving a comfortable operation of the vehicle.
  • the coupling arrangement comprises a switching sleeve, which is arranged coaxially to the drive shaft and / or output shaft.
  • the shift sleeve in particular forms an intermediate component between the centrifugal force device and the clutch device.
  • the coupling device is actuated via the switching sleeve of the centrifugal force device.
  • the shift sleeve has a drive sleeve part and a driven sleeve part.
  • the drive sleeve part is the drive shaft and the output sleeve part is assigned to the output shaft.
  • the drive sleeve part is preferably arranged coaxially and / or concentrically on the drive shaft.
  • the drive sleeve part can be displaced in the axial direction relative to the drive shaft, but is non-rotatably arranged to the drive shaft, so that this is necessarily carried on a rotation of the drive shaft.
  • the driven sleeve part is preferably arranged coaxially and / or concentrically on the output shaft and is arranged displaceably in the axial direction.
  • the output sleeve part is arranged rotationally fixed on the output shaft, so that it is necessarily taken along with a rotation of the output shaft.
  • a bearing device is arranged, which is designed to support the output sleeve part relative to the drive sleeve part with respect to a rotation about the axis of rotation.
  • the bearing device is designed as a thrust bearing device, in particular as a Axialskylzlager Huawei.
  • the bearing device is designed as a WälzEffier, in particular as a ball race or roller ring.
  • the centrifugal force device has one or more centrifugal weights.
  • the centrifugal weights are preferably arranged and / or stored so that they can move freely in a direction orthogonal to the axis of rotation and / or in the radial direction. However, the centrifugal weights are arranged and / or stored so that they can not move in the axial direction.
  • the centrifugal weights are operatively connected to the output sleeve part via a ramp device, so that the centrifugal weights urge radially outward during a rotation of the output shaft and at the same time move the output sleeve part over the ramp device against the drive sleeve part.
  • the ramp device may be formed, for example, as one or more inclined surfaces respectively on the sides of the centrifugal force device and on the sides of the driven sleeve part.
  • a ramp device can be produced particularly easily when the centrifugal weights in the direction of rotation at least partially form a cone, in particular an outer cone, which tapers in the direction of the driven sleeve part and the driven sleeve part forms a cone, in particular inner cone, and / or has a preferably completely circumferential cone counter surface.
  • the cone angle is the same for the inner cone and the outer cone.
  • the friction clutch device has a clutch housing, a disk set and a pressure disk module.
  • the clutch housing is rotatably connected to the output shaft.
  • the coupling housing is formed as a pot, which has a plurality of stepped portions.
  • the centrifugal force device and the shift sleeve can be arranged in a centrifugal force section and the clutch device can be arranged in a coupling section.
  • the friction clutch device further has a disk pack, which is preferably arranged in the coupling portion.
  • the friction clutch device comprises a pressure disk module.
  • the disk pack has at least one radially inner and at least one radially outer disk.
  • the inner blade is rotatably connected to the drive shaft, the outer blade is rotatably connected to the clutch housing.
  • the thrust washer module has a thrust washer, which is biased by means of a spring device in the direction of the disk set, so that the pressure plate presses against the disk set to close the clutch device.
  • the friction clutch device has at least one cam, preferably a plurality of cams, which are arranged distributed in the direction of rotation about the axis of rotation.
  • the at least one cam is arranged between the drive sleeve part and the pressure disk, so that the thrust washer is displaced against its own spring device by the axial displacement of the drive sleeve part and the friction clutch device is opened. From a functional point of view, the axial displacement generated by the centrifugal force device is thus transmitted via the switching sleeve, the cam to the pressure plate in order to open the friction coupling device.
  • the at least one cam extends through the disk pack. It can be provided that the at least one cam is disposed so far inward in the radial direction, that it passes through only the at least one inner plate, the at least one outer plate, however, is arranged radially outside of the cam. Preferably, the cam is fixed with its one end to the drive sleeve part and presses in particular for opening the coupling device with its free end against the pressure plate.
  • the cam on the free end on an elastically biased pressing member which rests with bias on the pressure plate. It is envisaged that the cam rests with the elastically biased pressing member even at standstill of the clutch assembly on the pressure plate. In this way it is ensured that the component chain thrust washer, cam, drive sleeve part, driven sleeve part and centrifugal device is always slightly elastic and / or resiliently biased so that rattling noises and the like can be avoided.
  • the pressing member is formed as a ball, wherein the cam has a compression spring which is supported against the cam and presses the ball against the pressure plate.
  • the cam is realized as a so-called Arre or locking, as this is known in particular from other transmission ranges.
  • Another object of the invention is formed by a vehicle with a transmission section, wherein the vehicle comprises an electric motor as a traction motor, and wherein the electric motor is operatively connected via the clutch assembly to the transmission portion.
  • the transmission section is formed together with the electric motor as an electrical axis of the vehicle.
  • the vehicle may optionally include another transmission and an internal combustion engine that drives the other axle of the vehicle.
  • the electrical axis and the internal combustion engine axis are always geared and / or instinctively decoupled.
  • the vehicle has a hybrid transmission with a transmission section, wherein the electric motor is operatively connected via the clutch arrangement with the transmission section.
  • the internal combustion engine is operatively connected to the transmission section.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a vehicle having a transmission and a clutch assembly as an embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the clutch assembly in Figure 1;
  • FIG. 3a, b also in schematic longitudinal sectional views in each case a cam in the clutch assembly of Figure 2;
  • Figure 4 is a speed traction torque diagram for describing the dynamic behavior of the clutch assembly and the transmission of the previous figures.
  • FIG. 1 shows a highly schematic representation of a transmission 1 for a vehicle 2, wherein the vehicle 2 is shown only highly schematically as a block.
  • the transmission 1 has an electric motor 3 and in an embodiment as a hybrid transmission, an internal combustion engine 4 or is connected thereto.
  • the electric motor 3 and the internal combustion engine 4 work as traction motors and generate a traction torque for driving the vehicle 2.
  • the transmission 1 has a transmission section 5, which is operatively connected to a first transmission input 6 to the engine 4 and via a second transmission input 7 via a clutch assembly 8 with the electric motor 3.
  • the traction torque of the electric motor 3 and the internal combustion engine 4 can be summed or alternatively the electric motor 3 or the internal combustion engine 4 can alternatively be used as a traction motor.
  • the transmission 1 is formed as an electrical axis.
  • the internal combustion engine 4 then forms no part of the transmission 1.
  • the first transmission input is eliminated.
  • the transmission section 5 is formed with a fixed ratio and / or catchy.
  • the vehicle 2 may have a further axis, which is driven via a further transmission with the internal combustion engine 4.
  • the vehicle 2 then has an electrical axis and an internal combustion engine axis, which can be operated independently of each other.
  • An output 9 of the transmission section 5 is connected to a differential device 10 which distributes the traction torque to two driven wheels or to two driven axles of the vehicle 2.
  • the clutch assembly 8 is disposed in the torque path between the electric motor 3 and the transmission portion 5 and makes it possible to open and close the torque path.
  • the clutch assembly 8 is connected via a drive shaft 1 1 with the electric motor 3 and an output shaft 12 to the transmission section 5.
  • the function of the clutch assembly 8 is that upon transmission of a traction torque from the electric motor 3 to the transmission portion 5 and thus in the direction of the driven wheels of the vehicle 2, the clutch assembly 8 is closed.
  • the clutch assembly 8 is closed when transmitting a traction torque from the electric motor 3 to the transmission portion 5 becomes.
  • the clutch assembly 8 opens, so that the drive shaft 1 1 and thus the electric motor 3 is separated.
  • the opening of the clutch assembly 8 runs mechanically independently via a centrifugal mechanism, as will be explained with reference to the following figures.
  • the design of the clutch assembly 8 has the advantage that the electric motor 3 is decoupled from the drive train and / or transmission section 5 at higher driving speeds. As a result, drag torques, which are caused by a rotor of the electric motor 3, are reduced, so that the drive train or the transmission 1 in its entirety has better efficiency and components of the electric motor 3 are less worn or protected.
  • the actuation of the clutch assembly 8 is purely mechanical, so that the cost and the integration effort in the vehicle 2 are low.
  • the clutch assembly 8 transmits the traction torque frictionally and / or non-positively, resulting in benefits related to a noise-free decoupling and coupling of the electric motor 3.
  • FIG. 2 shows the coupling arrangement 8 in a schematic longitudinal section. On the left side of the drive shaft 1 1 and on the right side of the output shaft 12 is shown, which are arranged coaxially with respect to a rotational axis D, but in alignment with each other.
  • the clutch assembly 8 has a centrifugal force device 13 and a coupling device 14.
  • the centrifugal force device 13 has a plurality of centrifugal weights 15, which are non-rotatably coupled to the output shaft 12, but are arranged to be displaceable in the radial direction, orthogonal to the axis of rotation D.
  • the centrifugal weights 15 urge in a rotation of the output shaft 12 with respect to the axis of rotation D radially outward.
  • the centrifugal force device 13 is designed so that it actuates the clutch device 14 when exceeding a limiting rotational speed of the output shaft 12 and the connection between the Drive shaft 1 1 and the output shaft 12 triggers.
  • the centrifugal device 13 and the coupling device 14 are operatively connected to each other via a switching sleeve 16.
  • the shift sleeve 16 has a drive sleeve part 17 and a driven sleeve part 18, which are supported rotatably about the rotation axis D via a bearing device 19.
  • the drive sleeve part 17 is arranged coaxially with the axis of rotation D on the drive shaft 1 1.
  • the drive sleeve part 17 can be displaced in the axial direction with respect to the axis of rotation D, but is non-rotatably mounted on the drive shaft 1 1.
  • the output sleeve part 18 can be axially displaced on the output shaft 12, but is non-rotatably arranged on the output shaft 12.
  • the bearing device 19 is formed as a bearing ring, in this example as a roller ring, and supports the drive sleeve part 17 and the driven sleeve part 18 to each other, so that they can rotate about the rotation axis D relative to each other.
  • the centrifugal force device 13 has a ramp device 20, which is formed via a first ramp section 21, which is fixed to the centrifugal weights 15, and a second ramp section 22, which is fixed to the output sleeve section 18.
  • the ramp sections 21, 22 are designed to each other so that upon a radial displacement of the centrifugal weights 15 due to the interaction of the ramp sections 21, 22, the output sleeve member 18 is displaced in the direction of the drive shaft 1 1.
  • the first ramp sections 21 are configured as cone sections and the second ramp sections 22 are likewise designed as cone sections, which, however, form an inner cone, whereas the first ramp sections 21 form an outer cone.
  • the coupling device 14 has a coupling housing 23, which is non-rotatably and preferably non-displaceably coupled to the output shaft 12.
  • the clutch housing 23 is formed as a pot, wherein in a coupling portion 24 as a first pot portion, the centrifugal force device 13 and the shift sleeve 16 is arranged and in a coupling portion 25 as a second pot portion further components of the coupling device 14 are arranged.
  • the outer diameter of the coupling portion 25 is larger than the outer diameter of the centrifugal force portion 24.
  • the clutch device 14 has a disk pack 26 with inner disks 27 and in this embodiment an outer disk 28. However, it can also be provided more outer slats.
  • the lamellae 27, 28 each have friction surfaces, which come into a frictional engagement with each other for closing the coupling device 14 when they are pressed together in the axial direction.
  • the inner plates 27 are rotatably mounted on the drive shaft 1 1 and optionally slidably disposed.
  • the outer blade 28 is also slidably disposed in the axial direction.
  • the coupling device 14 has a thrust washer module 29, which is supported via an end plate 30 on the drive shaft 1 1 and a spring means 31 and a pressure plate 32 applies an axial pressure on the disk set 26. By the applied pressure, the disk set 26 is compressed in the axial direction, so that the frictional engagement is given and the coupling device 14 is closed.
  • a plurality of cams 34 are arranged, which are fastened to the drive sleeve part 17 or are part of the drive sleeve part 17 and extend in the axial direction through the plate pack 26, in particular through the inner lamellae 27.
  • the cams 34 form pressure elements which transmit the displacement movement of the drive sleeve part 17, which was ultimately generated by the centrifugal force 13, to the pressure plate 32 and move it away from the plate set 26, so that the coupling device 14 is opened and thus the clutch assembly 8, the drive shaft 1 1 separates from the output shaft 12.
  • FIGs 3a and 3b show the cam 34 in a schematic longitudinal sectional view.
  • the cam 34 and the pressure plate 32 is shown in an operating condition, while the coupling device 14 is closed.
  • the cam 34 is formed as a lock and has a pressing member 35 which is formed as a ball.
  • the pressing member 35 is held captive in the cam 34 and is pressed by a compression spring 36 in the axial direction against the thrust washer 32.
  • d Between the axial end face of the cam 34 and the thrust washer 32 remains a distance d, which is formed as a game and ensures wear compensation.
  • the advantage of the bias by means of the pressing member 35 and the compression spring 36 is the fact that the components chain is always biased starting from the thrust washer 32, the pressing member 35, compression spring 36, cam 34, drive sleeve part 17, bearing device 19, output sleeve part 18 and on this way in the closed state of the clutch assembly 8 at the speed zero can not rattle.
  • the Distance d is chosen so that it can also form a wear compensation, since the friction pads in the disk set 26 are thin in operation in the axial width due to wear.
  • FIG. 3b shows, on the one hand, the abutment of the cam 34 on the pressure disk 32 and, at the same time, the outermost wear limit of the disk pack 26.
  • FIG. 4 plots a speed (v) torque (M) or speed diagram (nEM).
  • the letter a is a line with the transferred from the clutch assembly 8 torque MKupplung designated.
  • the line with the lower case letter b denotes the torque MEM applied by the electric motor 3.
  • the line c shows the rotational speed nEM of the electric motor 3 on the drive shaft 1 1. From the course it can be seen that with an increase in the speed in the direction of 1 10 km / h, the rotational speed of the electric motor 3 increases at a constant gradient. By increasing the speed, however, the clutch assembly 8 is opened creeping, so that the torque transmitted through the clutch assembly 8 is steadily reduced. With the same tendency, but a different course, the output from the electric motor 3 torque is reduced.
  • the transmission 1 is connected in the training as a hybrid transmission exclusively with the engine 4, the electric motor 3 can be used for other functions dreentenkoppelt of the transmission 1.
  • the electrical axis is decoupled and the traction torque is applied by the internal combustion engine axis.

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Abstract

Clutches are normally used to selectively open and close a rotary connection between two shafts. The invention relates to a clutch arrangement (1) for a vehicle (2), comprising a drive shaft (11) and an output shaft (12), a clutch device (14) for releasably connecting the drive shaft (11) to the output shaft (12), a centrifugal force device (13) for actuating the clutch device (14). The centrifugal force device (13) is designed to actuate the clutch device (14) and to release the connection between the drive shaft (11) and the output shaft (12) whenever a rotational speed limit of the output shaft (12) is exceeded, wherein the clutch device (14) is designed as a friction clutch device.

Description

Kupplungsanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der  Coupling arrangement for a vehicle and vehicle with the
Kupplungsanordnung  clutch assembly
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dieser Kupplungsanordnung. The invention relates to a coupling arrangement with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a vehicle with this coupling arrangement.
Kupplungen werden üblicherweise eingesetzt, um eine Drehverbindung zwischen zwei Wellen selektiv zu öffnen und zu schließen. Oftmals werden Kupplungen eingesetzt, welche durch einen Aktor oder durch einen Fahrer betätigt werden. In manchen Vorrichtungen ist es jedoch vorteilhaft, Kupplungen einzusetzen, welche sich in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Vorrichtung selbsttätig öffnen beziehungsweise schließen. So sind mittlerweile Fliehkraftkupplungen bekannt, welche bei der Überschreitung einer Grenzdrehzahl eine Drehverbindung zwischen zwei Wellen lösen. Derartige Fliehkraftkupplungen werden beispielsweise bei Startmechanismen von Rasenmähern eingesetzt. Clutches are commonly used to selectively open and close a rotary joint between two shafts. Often clutches are used, which are actuated by an actuator or by a driver. In some devices, however, it is advantageous to use couplings which open or close automatically depending on an operating state of the device. So now centrifugal clutches are known, which solve a rotary connection between two waves when exceeding a limit speed. Such centrifugal clutches are used, for example, in starting mechanisms of lawn mowers.
Die Druckschrift DE 10 2013 204 446 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt dagegen eine Fliehkraftkupplung, welche in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann. Der Grundgedanke bei der Fliehkraftkupplung ist, dass bei einem Hybridgetriebe, welches unter anderem einen Elektromotor als Traktionsmotor umfasst, die Verbindung zu dem Elektromotor geöffnet wird, sobald das Getriebe eine Grenzdrehzahl überschritten hat, sodass der Elektromotor beispielsweise wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor betrieben wird, anderen Funktionen, wie zum Beispiel Stromerzeugung etc. zugeordnet werden kann. The document DE 10 2013 204 446 A1, which probably forms the closest prior art, on the other hand describes a centrifugal clutch, which can be used in a vehicle. The basic idea behind the centrifugal clutch is that in a hybrid transmission, which includes, inter alia, an electric motor as a traction motor, the connection to the electric motor is opened as soon as the transmission has exceeded a limiting speed, so that the electric motor, for example, when the vehicle is operated by the internal combustion engine, other functions, such as power generation etc. can be assigned.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche einen besonders komfortablen Betrieb ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit dieser Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. It is an object of the present invention to provide a clutch assembly for a vehicle, which allows a particularly comfortable operation. This object is achieved by a coupling arrangement with the features of claim 1 and by a vehicle having this coupling arrangement with the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Kupplungsanordnung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen handeln, es kann sich jedoch auch um einen Bus, Lastkraftwagen, Trike, Motorrad, etc. handeln. Die Kupplungsanordnung dient insbesondere zum Öffnen beziehungsweise Schließen eines Momentenpfads, wobei über den Momentenpfad ein Traktionsmoment des Fahrzeugs übertragen wird und/oder übertragbar ist. Die Kupplungsanordnung weist eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle auf. Vorzugsweise ist die Antriebswelle mit einem Elektromotor wirkverbunden oder wirkverbindbar. Optional bildet der Elektromotor einen Teil der Kupplungsanordnung. Der Elektromotor ist als ein Traktionsmotor für die Fortbewegung des Fahrzeugs ausgebildet. Ferner weist die Kupplungsanordnung eine Abtriebswelle auf, welche das Moment, insbesondere Traktionsmoment, von der Kupplungsanordnung in ein Getriebe, insbesondere in ein Hybridgetriebe, des Fahrzeugs weiterführt. Die Bezeichnungen Antriebswelle und Abtriebswelle beziehen sich auf den Betriebszustand, wenn der Elektromotor ein Moment an das Getriebe weiterleitet. Optional kann jedoch vorgesehen sein, dass über die Abtriebswelle ein Drehmoment über die Antriebswelle zu dem Elektromotor geleitet wird, um diesen als Generator zu betreiben. Es ist auch möglich, dass die Kupplungsanordnung geöffnet ist, sodass - funktional betrachtet - weder ein Antrieb noch ein Abtrieb stattfindet. Somit sind die Bezeichnungen Antriebswelle und Abtriebswelle zur Identifikation der beiden Wellen zu verstehen und könnten gegebenenfalls auch durch erste und zweite Welle ersetzt werden. Vorzugsweise sind Antriebswelle und Abtriebswelle koaxial zueinander und/oder in axialer Flucht zueinander angeordnet. Insbesondere weisen die Antriebswelle und die Abtriebswelle die gleiche Drehachse auf, welche auch die axiale Richtung definiert. Die Kupplungsanordnung weist eine Kupplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden der Antriebswelle mit der Abtriebswelle auf. Somit kann mittels der Kupplungseinrichtung die Antriebswelle mit der Abtriebswelle drehfest gesetzt werden und die drehfeste Verbindung mittels der Kupplungseinrichtung gelöst werden, sodass Antriebswelle und Abtriebswelle unabhängig voneinander gedreht werden können. The invention thus relates to a clutch assembly which is suitable and / or designed for a vehicle. The vehicle may in particular be a passenger car, but may also be a bus, truck, trike, motorcycle, etc. The clutch arrangement is used in particular for opening or closing a torque path, a traction torque of the vehicle being transmitted via the torque path and / or being transferable. The clutch assembly has a drive shaft and an output shaft. Preferably, the drive shaft is operatively connected or operatively connected to an electric motor. Optionally, the electric motor forms part of the clutch assembly. The electric motor is designed as a traction motor for the movement of the vehicle. Furthermore, the clutch arrangement has an output shaft, which continues the torque, in particular traction torque, from the clutch arrangement into a transmission, in particular into a hybrid transmission, of the vehicle. The designations drive shaft and output shaft refer to the operating state when the electric motor transmits a moment to the transmission. Optionally, however, it may be provided that a torque is passed via the output shaft via the drive shaft to the electric motor in order to operate this as a generator. It is also possible that the clutch assembly is open, so that - from a functional point of view - neither a drive nor an output takes place. Thus, the terms drive shaft and output shaft to identify the two waves to understand and could possibly also be replaced by first and second shaft. Preferably, drive shaft and output shaft are coaxial with each other and / or arranged in axial alignment with each other. In particular, the drive shaft and the output shaft on the same axis of rotation, which also defines the axial direction. The clutch assembly has a coupling device for releasably connecting the drive shaft to the output shaft. Thus, by means of the coupling device, the drive shaft with the output shaft are rotatably set and the rotationally fixed connection can be achieved by means of the coupling device, so that the drive shaft and output shaft can be rotated independently.
Die Kupplungsanordnung weist eine Fliehkrafteinrichtung zur Betätigung der Kupplungseinrichtung auf. Die Fliehkrafteinrichtung ist so ausgebildet, dass bei der Überschreitung einer Grenzdrehzahl der Abtriebswelle über einen oder mittels eines Fliehkraftmechanismus die Kupplungseinrichtung betätigt wird, sodass die Verbindung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle gelöst wird. Somit ist in einem stehenden Betriebszustand der Kupplungsanordnung die Kupplungseinrichtung geschlossen und wird erst beim oder mit dem Überschreiten der Grenzdrehzahl der Abtriebswelle geöffnet. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinrichtung als eine Reibkupplungseinrichtung ausgebildet ist. Somit erfolgt das Schließen der Kupplungseinrichtung über einen Reibschluss und/oder über einen Kraftschluss und nicht - wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist - aus einem Formschluss. Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Schließen und das Öffnen und Schließen der Kupplungseinrichtung über die Reibkupplungseinrichtung ruckarm, sanf und damit komfortabel umsetzbar ist. Es ist auch nicht notwendig, dass eine Synchronisation von Abtriebswelle und Antriebswelle derart präzise ausgeführt wird, wie dies beispielsweise bei einer formschlüssigen Kupplungseinrichtung notwendig wäre. Somit löst die Kupplungsanordnung die Aufgabe, einen komfortablen Betrieb des Fahrzeugs zu erreichen oder zu verbessern. The clutch assembly comprises a centrifugal force device for actuating the clutch device. The centrifugal device is designed so that when exceeding a limit speed of the output shaft via a or by means of a centrifugal mechanism, the coupling device is actuated, so that the connection between the drive shaft and the output shaft is released. Thus, in a stationary operating state of the clutch assembly, the clutch device is closed and is opened only at or with the exceeding of the limit speed of the output shaft. In the context of the invention it is proposed that the coupling device is designed as a friction clutch device. Thus, the closing of the coupling device via a frictional connection and / or via a frictional connection and not - as is known from the prior art - from a positive connection. The advantage of the invention is the fact that the closing and the opening and closing of the coupling device on the friction clutch is low-jerk, soft and thus comfortable to implement. It is also not necessary that a synchronization of output shaft and drive shaft is carried out so precisely, as is necessary for example in a positive coupling device would. Thus, the clutch assembly solves the problem of achieving or improving a comfortable operation of the vehicle.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kupplungsanordnung eine Schalthülse, welche koaxial zu der Antriebswelle und/oder Abtriebswelle angeordnet ist. Die Schalthülse bildet insbesondere eine Zwischenkomponente zwischen der Fliehkrafteinrichtung und der Kupplungseinrichtung. Im Speziellen wird die Kupplungseinrichtung über die Schalthülse von der Fliehkrafteinrichtung betätigt. Die Schalthülse weist ein Antriebshülsenteil und ein Abtriebshülsenteil auf. Das Antriebshülsenteil ist der Antriebswelle und das Abtriebshülsenteil ist der Abtriebswelle zugeordnet. Das Antriebshülsenteil ist vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch auf der Antriebswelle angeordnet. Das Antriebshülsenteil kann in der axialen Richtung relativ zu der Antriebswelle verschoben werden, ist jedoch drehfest zu der Antriebswelle angeordnet, sodass dieses bei einer Drehung der Antriebswelle zwingend mitgeführt wird. Das Abtriebshülsenteil ist dagegen vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch auf der Abtriebswelle angeordnet und ist zu dieser in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Das Abtriebshülsenteil ist jedoch auf der Abtriebswelle drehfest angeordnet, sodass dieses bei einer Drehung der Abtriebswelle zwingend mitgenommen wird. Zwischen dem Antriebshülsenteil und dem Abtriebshülsenteil ist eine Lagereinrichtung angeordnet, welche ausgebildet ist, das Abtriebshülsenteil relativ zu dem Antriebshülsenteil in Bezug auf eine Drehung um die Drehachse zu lagern. Vorzugsweise ist die Lagereinrichtung als eine Axiallagereinrichtung, insbesondere als eine Axialwälzlagereinrichtung ausgebildet. Beispielsweise ist die Lagereinrichtung als ein Wälzkörperkranz, im Speziellen als ein Kugelkranz oder Rollenkranz, ausgebildet. Mit der Schalthülse wird erreicht, dass eine axial wirkende Verschiebung zwischen dem Abtriebshülsenteil und dem Antriebshülsenteil und/oder in Gegenrichtung übertragen werden kann, jedoch das Antriebshülsenteil und das Abtriebshülsenteil über die Lagereinrichtung zueinander drehentkoppelt sind. Es ist vorgesehen, dass das Abtriebshülsenteil bei der Überschreitung der Grenzdrehzahl durch die Abtriebswelle mittels der Fliehkrafteinrichtung axial gegen das Antriebshülsenteil verschoben wird. Damit wird eine selbsttätig wirkende Aktorik gebildet. Durch das Verschieben des Abtriebshülsenteils gegen das Antriebshülsenteil wird auch das Antriebshülsenteil in axialer Richtung verschoben, wobei durch die axiale Verschiebung des Antriebshülsenteils die Kupplungseinrichtung geöffnet wird. Funktional betrachtet wird somit über die Fliehkrafteinrichtung eine Verschiebung der Schalthülse in der Gesamtheit eingeleitet, wobei die Schalthülse die Kupplungseinrichtung betätigt und öffnet. In a preferred structural embodiment of the invention, the coupling arrangement comprises a switching sleeve, which is arranged coaxially to the drive shaft and / or output shaft. The shift sleeve in particular forms an intermediate component between the centrifugal force device and the clutch device. In particular, the coupling device is actuated via the switching sleeve of the centrifugal force device. The shift sleeve has a drive sleeve part and a driven sleeve part. The drive sleeve part is the drive shaft and the output sleeve part is assigned to the output shaft. The drive sleeve part is preferably arranged coaxially and / or concentrically on the drive shaft. The drive sleeve part can be displaced in the axial direction relative to the drive shaft, but is non-rotatably arranged to the drive shaft, so that this is necessarily carried on a rotation of the drive shaft. The driven sleeve part, however, is preferably arranged coaxially and / or concentrically on the output shaft and is arranged displaceably in the axial direction. However, the output sleeve part is arranged rotationally fixed on the output shaft, so that it is necessarily taken along with a rotation of the output shaft. Between the drive sleeve part and the output sleeve part, a bearing device is arranged, which is designed to support the output sleeve part relative to the drive sleeve part with respect to a rotation about the axis of rotation. Preferably, the bearing device is designed as a thrust bearing device, in particular as a Axialwälzlagereinrichtung. For example, the bearing device is designed as a Wälzkörperkranz, in particular as a ball race or roller ring. It is achieved with the shift sleeve that an axially acting displacement between the driven sleeve part and the drive sleeve part and / or in the opposite direction can be transmitted, but the drive sleeve part and the driven sleeve part are rotationally coupled to one another via the bearing device. It is envisaged that the output sleeve part is axially displaced against the drive sleeve part when the limit speed is exceeded by the output shaft by means of the centrifugal force device. This forms an automatically acting actuator. By moving the driven sleeve part against the drive sleeve part and the drive sleeve part is displaced in the axial direction, wherein the coupling device is opened by the axial displacement of the drive sleeve part. Functionally considered, a shift of the shift sleeve is thus initiated in the entirety via the centrifugal force, wherein the shift sleeve actuates and opens the clutch device.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Fliehkrafteinrichtung eine oder mehrere Fliehkraftgewichte aufweist. Die Fliehkraftgewichte sind vorzugsweise so angeordnet und/oder gelagert, dass sich diese in eine Richtung orthogonal zu der Drehachse und/oder in radialer Richtung frei bewegen können. Jedoch sind die Fliehkraftgewichte so angeordnet und/oder gelagert, dass sich diese nicht in axialer Richtung verschieben können. Die Fliehkraftgewichte sind mit dem Abtriebshülsenteil über eine Rampeneinrichtung wirkverbunden, sodass die Fliehkraftgewichte bei einer Rotation der Abtriebswelle radial nach außen drängen und zugleich das Abtriebshülsenteil über die Rampeneinrichtung gegen das Antriebshülsenteil verschieben. Die Rampeneinrichtung kann beispielsweise als eine oder mehrere Schrägflächen jeweils auf Seiten der Fliehkrafteinrichtung und auf Seiten des Abtriebshülsenteils ausgebildet sein. Besonders einfach lässt sich eine Rampeneinrichtung fertigen, wenn die Fliehkraftgewichte in Umlaufrichtung zumindest abschnittsweise einen Konus, insbesondere Außenkonus, ausbilden, welcher sich in Richtung des Abtriebshülsenteils verjüngt und das Abtriebshülsenteil einen Konus, insbesondere Innenkonus, ausbildet und/oder eine vorzugsweise vollständig umlaufende Konusgegenfläche aufweist. Vorzugsweise ist der Konuswinkel bei dem Innenkonus und bei dem Außenkonus gleich. Bei einer bevorzugten konstruktiven Weiterbildung der Erfindung weist die Reibkupplungseinrichtung ein Kupplungsgehäuse, ein Lamellenpaket und ein Druckscheibenmodul auf. Das Kupplungsgehäuse ist mit der Abtriebswelle drehfest verbunden. Vorzugsweise ist das Kupplungsgehäuse als ein Topf ausgebildet, welcher mehrere gestufte Abschnitte aufweist. Beispielsweise kann in einem Fliehkraftabschnitt die Fliehkrafteinrichtung sowie die Schalthülse angeordnet sein und in einem Kupplungsabschnitt die Kupplungseinrichtung angeordnet sein. Die Reibkupplungseinrichtung weist ferner ein Lamellenpaket auf, welches vorzugsweise in dem Kupplungsabschnitt angeordnet ist. Zudem umfasst die Reibkupplungseinrichtung ein Druckscheibenmodul. Das Lamellenpaket weist mindestens eine radial innere und mindestens eine radial äußere Lamelle auf. Die innere Lamelle ist mit der Antriebswelle drehfest verbunden, die äußere Lamelle ist mit dem Kupplungsgehäuse drehfest verbunden. Das Druckscheibenmodul weist eine Druckscheibe auf, welche mittels einer Federeinrichtung in Richtung des Lamellenpakets vorgespannt ist, sodass die Druckscheibe gegen das Lamellenpaket drückt, um die Kupplungseinrichtung zu schließen. Die Reibkupplungseinrichtung weist mindestens einen Nocken, vorzugsweise mehrere Nocken auf, welche in Umlaufrichtung um die Drehachse verteilt angeordnet sind. Der mindestens eine Nocken ist zwischen dem Antriebshülsenteil und der Druckscheibe angeordnet, sodass durch das axiale Verschieben des Antriebshülsenteils die Druckscheibe gegen die eigene Federeinrichtung verschoben wird und die Reibkupplungseinrichtung geöffnet wird. Funktional betrachtet wird somit die von der Fliehkrafteinrichtung erzeugte axiale Verschiebung über die Schalthülse, den Nocken auf die Druckscheibe übertragen, um die Reibkupplungseinrichtung zu öffnen. It is preferably provided that the centrifugal force device has one or more centrifugal weights. The centrifugal weights are preferably arranged and / or stored so that they can move freely in a direction orthogonal to the axis of rotation and / or in the radial direction. However, the centrifugal weights are arranged and / or stored so that they can not move in the axial direction. The centrifugal weights are operatively connected to the output sleeve part via a ramp device, so that the centrifugal weights urge radially outward during a rotation of the output shaft and at the same time move the output sleeve part over the ramp device against the drive sleeve part. The ramp device may be formed, for example, as one or more inclined surfaces respectively on the sides of the centrifugal force device and on the sides of the driven sleeve part. A ramp device can be produced particularly easily when the centrifugal weights in the direction of rotation at least partially form a cone, in particular an outer cone, which tapers in the direction of the driven sleeve part and the driven sleeve part forms a cone, in particular inner cone, and / or has a preferably completely circumferential cone counter surface. Preferably, the cone angle is the same for the inner cone and the outer cone. In a preferred constructional development of the invention, the friction clutch device has a clutch housing, a disk set and a pressure disk module. The clutch housing is rotatably connected to the output shaft. Preferably, the coupling housing is formed as a pot, which has a plurality of stepped portions. For example, the centrifugal force device and the shift sleeve can be arranged in a centrifugal force section and the clutch device can be arranged in a coupling section. The friction clutch device further has a disk pack, which is preferably arranged in the coupling portion. In addition, the friction clutch device comprises a pressure disk module. The disk pack has at least one radially inner and at least one radially outer disk. The inner blade is rotatably connected to the drive shaft, the outer blade is rotatably connected to the clutch housing. The thrust washer module has a thrust washer, which is biased by means of a spring device in the direction of the disk set, so that the pressure plate presses against the disk set to close the clutch device. The friction clutch device has at least one cam, preferably a plurality of cams, which are arranged distributed in the direction of rotation about the axis of rotation. The at least one cam is arranged between the drive sleeve part and the pressure disk, so that the thrust washer is displaced against its own spring device by the axial displacement of the drive sleeve part and the friction clutch device is opened. From a functional point of view, the axial displacement generated by the centrifugal force device is thus transmitted via the switching sleeve, the cam to the pressure plate in order to open the friction coupling device.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine Nocken das Lamellenpaket durchgreift. Dabei kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Nocken in radialer Richtung so weit innen angeordnet ist, dass dieser nur die mindestens eine innere Lamelle durchgreift, die mindestens eine äußere Lamelle jedoch radial außerhalb von dem Nocken angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Nocken mit seinem einen Ende an dem Antriebshülsenteil festgelegt und drückt insbesondere zum Öffnen der Kupplungseinrichtung mit seinem freien Ende gegen die Druckscheibe. It is preferably provided that the at least one cam extends through the disk pack. It can be provided that the at least one cam is disposed so far inward in the radial direction, that it passes through only the at least one inner plate, the at least one outer plate, however, is arranged radially outside of the cam. Preferably, the cam is fixed with its one end to the drive sleeve part and presses in particular for opening the coupling device with its free end against the pressure plate.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Nocken an dem freien Ende ein elastisch vorgespanntes Drückorgan auf, welches mit Vorspannung an der Druckscheibe anliegt. Es ist vorgesehen, dass der Nocken mit dem elastisch vorgespannten Drückorgan auch bei Stillstand der Kupplungsanordnung an der Druckscheibe anliegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Komponentenkette Druckscheibe, Nocken, Antriebshülsenteil, Abtriebshülsenteil und Fliehkrafteinrichtung stets leicht elastisch und/oder federnd vorgespannt ist, sodass Klappergeräusche und dergleichen vermieden werden. Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung ist das Drückorgan als eine Kugel ausgebildet, wobei der Nocken eine Druckfeder aufweist, welche sich gegen den Nocken abstützt und die Kugel gegen die Druckscheibe drückt. Insbesondere ist der Nocken als eine sogenannte Arre oder Arretierung realisiert, wie diese insbesondere aus anderen Getriebebereichen bekannt ist. In a preferred embodiment of the invention, the cam on the free end on an elastically biased pressing member, which rests with bias on the pressure plate. It is envisaged that the cam rests with the elastically biased pressing member even at standstill of the clutch assembly on the pressure plate. In this way it is ensured that the component chain thrust washer, cam, drive sleeve part, driven sleeve part and centrifugal device is always slightly elastic and / or resiliently biased so that rattling noises and the like can be avoided. In a preferred structural realization of the invention, the pressing member is formed as a ball, wherein the cam has a compression spring which is supported against the cam and presses the ball against the pressure plate. In particular, the cam is realized as a so-called Arre or locking, as this is known in particular from other transmission ranges.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch ein Fahrzeug mit einem Getriebeabschnitt gebildet, wobei das Fahrzeug einen Elektromotor als Traktionsmotor umfasst, und wobei der Elektromotor über die Kupplungsanordnung mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden ist. Another object of the invention is formed by a vehicle with a transmission section, wherein the vehicle comprises an electric motor as a traction motor, and wherein the electric motor is operatively connected via the clutch assembly to the transmission portion.
Zum einen kann vorgesehen sein, dass der Getriebeabschnitt zusammen mit dem Elektromotor als eine elektrische Achse des Fahrzeugs ausgebildet ist. Ferner kann das Fahrzeug optional ein weiteres Getriebe und einen Verbrennungsmotor aufweisen, welches die andere Achse des Fahrzeugs antreibt. Insbesondere sind die elektrische Achse und die verbrennungsmotorische Achse stets getriebetechnisch und/oder trieblich entkoppelt. Alternativ hierzu weist das Fahrzeug ein Hybridgetriebe mit einem Getriebeabschnitt auf, wobei der Elektromotor über die Kupplungsanordnung mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden ist. Zudem ist der Verbrennungsmotor mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden. On the one hand, it can be provided that the transmission section is formed together with the electric motor as an electrical axis of the vehicle. Further, the vehicle may optionally include another transmission and an internal combustion engine that drives the other axle of the vehicle. In particular, the electrical axis and the internal combustion engine axis are always geared and / or instinctively decoupled. Alternatively, the vehicle has a hybrid transmission with a transmission section, wherein the electric motor is operatively connected via the clutch arrangement with the transmission section. In addition, the internal combustion engine is operatively connected to the transmission section.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen: Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Getriebe und einer Kupplungsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. 1 is a schematic block diagram of a vehicle having a transmission and a clutch assembly as an embodiment of the invention;
Figur 2 eine schematische Längsschnittdarstellung der Kupplungsanordnung in der Figur 1 ; Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view of the clutch assembly in Figure 1;
Figur 3a, b ebenfalls in schematischen Längsschnittdarstellungen jeweils einen Nocken in der Kupplungsanordnung der Figur 2; Figure 3a, b also in schematic longitudinal sectional views in each case a cam in the clutch assembly of Figure 2;
Figur 4 ein Geschwindigkeits-Traktionsmomentdiagramm zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens der Kupplungsanordnung beziehungsweise des Getriebes der vorhergehenden Figuren. Figure 4 is a speed traction torque diagram for describing the dynamic behavior of the clutch assembly and the transmission of the previous figures.
Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Getriebe 1 für ein Fahrzeug 2, wobei das Fahrzeug 2 nur stark schematisiert als ein Block dargestellt ist. 1 shows a highly schematic representation of a transmission 1 for a vehicle 2, wherein the vehicle 2 is shown only highly schematically as a block.
Das Getriebe 1 weist einen Elektromotor 3 und in einer Ausbildung als Hybridgetriebe einen Verbrennungsmotor 4 auf oder ist mit diesen verbunden. Der Elektromotor 3 und der Verbrennungsmotor 4 arbeiten als Traktionsmotoren und erzeugen ein Traktionsmoment zum Antrieb des Fahrzeugs 2. Das Getriebe 1 weist einen Getriebeabschnitt 5 auf, welcher mit einem ersten Getriebeeingang 6 mit dem Verbrennungsmotor 4 und über einen zweiten Getriebeeingang 7 über eine Kupplungsanordnung 8 mit dem Elektromotor 3 wirkverbunden ist. Somit kann in dem Getriebeabschnitt 5 das Traktionsmoment des Elektromotors 3 und des Verbrennungsmotors 4 summiert werden oder wahlweise der Elektromotor 3 oder der Verbrennungsmotor 4 alternativ als Traktionsmotor genutzt werden. The transmission 1 has an electric motor 3 and in an embodiment as a hybrid transmission, an internal combustion engine 4 or is connected thereto. The electric motor 3 and the internal combustion engine 4 work as traction motors and generate a traction torque for driving the vehicle 2. The transmission 1 has a transmission section 5, which is operatively connected to a first transmission input 6 to the engine 4 and via a second transmission input 7 via a clutch assembly 8 with the electric motor 3. Thus, in the transmission section 5, the traction torque of the electric motor 3 and the internal combustion engine 4 can be summed or alternatively the electric motor 3 or the internal combustion engine 4 can alternatively be used as a traction motor.
Alternativ hierzu ist das Getriebe 1 als eine elektrische Achse ausgebildet. Der Verbrennungsmotor 4 bildet dann keinen Teil des Getriebes 1 . Ebenso entfällt der erste Getriebeeingang. Z.B. ist der Getriebeabschnitt 5 mit einer festen Übersetzung und/oder eingängig ausgebildet. Optional kann das Fahrzeug 2 eine weitere Achse aufweisen, die über ein weiteres Getriebe mit dem Verbrennungsmotor 4 angetrieben wird. In dieser Ausgestaltung weist das Fahrzeug 2 dann eine elektrische Achse und eine verbrennungsmotorische Achse auf, die voneinander unabhängig betrieben werden können. Alternatively, the transmission 1 is formed as an electrical axis. The internal combustion engine 4 then forms no part of the transmission 1. Likewise, the first transmission input is eliminated. For example, the transmission section 5 is formed with a fixed ratio and / or catchy. Optionally, the vehicle 2 may have a further axis, which is driven via a further transmission with the internal combustion engine 4. In this embodiment, the vehicle 2 then has an electrical axis and an internal combustion engine axis, which can be operated independently of each other.
Ein Ausgang 9 des Getriebeabschnitts 5 ist mit einer Differentialvorrichtung 10 verbunden, welche das Traktionsmoment auf zwei angetriebene Räder oder auf zwei angetriebene Achsen des Fahrzeugs 2 verteilt. An output 9 of the transmission section 5 is connected to a differential device 10 which distributes the traction torque to two driven wheels or to two driven axles of the vehicle 2.
Die Kupplungsanordnung 8 ist in dem Momentpfad zwischen dem Elektromotor 3 und dem Getriebeabschnitt 5 angeordnet und ermöglicht es, den Momentenpfad zu öffnen und zu schließen. Die Kupplungsanordnung 8 ist über eine Antriebswelle 1 1 mit dem Elektromotor 3 und über eine Abtriebswelle 12 mit dem Getriebeabschnitt 5 verbunden. Die Funktion der Kupplungsanordnung 8 ist, dass bei einer Übertragung eines Traktionsmoments von dem Elektromotor 3 auf den Getriebeabschnitt 5 und somit in Richtung der angetriebenen Räder des Fahrzeugs 2 die Kupplungsanordnung 8 geschlossen ist. Insbesondere ist die Kupplungsanordnung 8 geschlossen, wenn ein Traktionsmoment von dem Elektromotor 3 zu dem Getriebeabschnitt 5 übertragen wird. Für den Fall, dass die Abtriebswelle 12 schneller dreht als die Antriebswelle 1 1 , öffnet die Kupplungsanordnung 8, sodass die Antriebswelle 1 1 und damit der Elektromotor 3 abgetrennt ist. Das Öffnen der Kupplungsanordnung 8 läuft mechanisch selbstständig über einen Fliehkraftmechanismus, wie anhand der nachfolgenden Figuren erläutert wird. Die Ausgestaltung der Kupplungsanordnung 8 hat den Vorteil, dass der Elektromotor 3 bei höheren Fahrgeschwindigkeiten vom Antriebsstrang und/oder Getriebeabschnitt 5 abgekoppelt ist. Dadurch werden Schleppmomente, welche durch einen Rotor des Elektromotors 3 verursacht werden, verringert, sodass der Antriebsstrang beziehungsweise das Getriebe 1 in seiner Gesamtheit einen besseren Wirkungsgrad hat sowie Bauteile vom Elektromotor 3 weniger verschleißen bzw. geschützt werden. Die Aktuierung der Kupplungsanordnung 8 erfolgt rein mechanisch, sodass die Kosten und der Integrationsaufwand in dem Fahrzeug 2 gering sind. Die Kupplungsanordnung 8 überträgt das Traktionsmoment reibschlüssig und/oder kraftschlüssig, was zu Vorteilen mit Bezug zu einem geräuschfreien Abkoppeln und Ankoppeln des Elektromotors 3 führt. The clutch assembly 8 is disposed in the torque path between the electric motor 3 and the transmission portion 5 and makes it possible to open and close the torque path. The clutch assembly 8 is connected via a drive shaft 1 1 with the electric motor 3 and an output shaft 12 to the transmission section 5. The function of the clutch assembly 8 is that upon transmission of a traction torque from the electric motor 3 to the transmission portion 5 and thus in the direction of the driven wheels of the vehicle 2, the clutch assembly 8 is closed. In particular, the clutch assembly 8 is closed when transmitting a traction torque from the electric motor 3 to the transmission portion 5 becomes. In the event that the output shaft 12 rotates faster than the drive shaft 1 1, the clutch assembly 8 opens, so that the drive shaft 1 1 and thus the electric motor 3 is separated. The opening of the clutch assembly 8 runs mechanically independently via a centrifugal mechanism, as will be explained with reference to the following figures. The design of the clutch assembly 8 has the advantage that the electric motor 3 is decoupled from the drive train and / or transmission section 5 at higher driving speeds. As a result, drag torques, which are caused by a rotor of the electric motor 3, are reduced, so that the drive train or the transmission 1 in its entirety has better efficiency and components of the electric motor 3 are less worn or protected. The actuation of the clutch assembly 8 is purely mechanical, so that the cost and the integration effort in the vehicle 2 are low. The clutch assembly 8 transmits the traction torque frictionally and / or non-positively, resulting in benefits related to a noise-free decoupling and coupling of the electric motor 3.
In der Figur 2 ist die Kupplungsanordnung 8 in einer schematischen Längsschnittdarstellung gezeigt. Auf der linken Seite ist die Antriebswelle 1 1 und auf der rechten Seite die Abtriebswelle 12 dargestellt, welche in Bezug auf eine Drehachse D koaxial, jedoch fluchtend zueinander angeordnet sind. FIG. 2 shows the coupling arrangement 8 in a schematic longitudinal section. On the left side of the drive shaft 1 1 and on the right side of the output shaft 12 is shown, which are arranged coaxially with respect to a rotational axis D, but in alignment with each other.
Die Kupplungsanordnung 8 weist eine Fliehkrafteinrichtung 13 sowie eine Kupplungseinrichtung 14 auf. Die Fliehkrafteinrichtung 13 weist mehrere Fliehkraftgewichte 15 auf, welche drehfest mit der Abtriebswelle 12 gekoppelt sind, jedoch in radialer Richtung, orthogonal zu der Drehachse D verschiebbar angeordnet sind. Die Fliehkraftgewichte 15 drängen bei einer Rotation der Abtriebswelle 12 in Bezug auf die Drehachse D radial nach außen. Die Fliehkrafteinrichtung 13 ist so ausgelegt, dass diese bei der Überschreitung einer Grenzdrehzahl der Abtriebswelle 12 die Kupplungseinrichtung 14 betätigt und die Verbindung zwischen der Antriebswelle 1 1 und der Abtriebswelle 12 löst. Die Fliehkrafteinrichtung 13 und die Kupplungseinrichtung 14 sind über eine Schalthülse 16 miteinander wirkverbunden. The clutch assembly 8 has a centrifugal force device 13 and a coupling device 14. The centrifugal force device 13 has a plurality of centrifugal weights 15, which are non-rotatably coupled to the output shaft 12, but are arranged to be displaceable in the radial direction, orthogonal to the axis of rotation D. The centrifugal weights 15 urge in a rotation of the output shaft 12 with respect to the axis of rotation D radially outward. The centrifugal force device 13 is designed so that it actuates the clutch device 14 when exceeding a limiting rotational speed of the output shaft 12 and the connection between the Drive shaft 1 1 and the output shaft 12 triggers. The centrifugal device 13 and the coupling device 14 are operatively connected to each other via a switching sleeve 16.
Die Schalthülse 16 weist ein Antriebshülsenteil 17 und ein Abtriebshülsenteil 18 auf, welche über eine Lagereinrichtung 19 zueinander drehbar um die Drehachse D gelagert sind. Das Antriebshülsenteil 17 ist koaxial zu der Drehachse D auf der Antriebswelle 1 1 angeordnet. Das Antriebshülsenteil 17 kann in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D verschoben werden, ist jedoch drehfest auf der Antriebswelle 1 1 angeordnet. Das Abtriebshülsenteil 18 kann auf der Abtriebswelle 12 axial verschoben werden, ist jedoch drehfest auf der Abtriebswelle 12 angeordnet. Die Lagereinrichtung 19 ist als ein Lagerkranz, in diesem Beispiel als ein Rollenkranz, ausgebildet und lagert das Antriebshülsenteil 17 und das Abtriebshülsenteil 18 zueinander, sodass diese relativ zueinander um die Drehachse D rotieren können. Die Fliehkrafteinrichtung 13 weist eine Rampeneinrichtung 20 auf, welche über einen ersten Rampenabschnitt 21 , welcher an den Fliehkraftgewichten 15 festgelegt ist, und einem zweiten Rampenabschnitt 22 gebildet ist, welcher an dem Abtriebshülsenteil 18 festgelegt ist. Die Rampenabschnitte 21 , 22 sind zueinander so ausgeführt, dass bei einer radialen Verschiebung der Fliehkraftgewichte 15 aufgrund des Zusammenwirkens der Rampenabschnitte 21 , 22 das Abtriebshülsenteil 18 in Richtung der Antriebswelle 1 1 verschoben wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ersten Rampenabschnitte 21 als Konusabschnitte und die zweiten Rampenabschnitte 22 ebenfalls als Konusabschnitte ausgebildet, welche jedoch einen Innenkonus bilden, wohingegen die ersten Rampenabschnitte 21 einen Außenkonus bilden. The shift sleeve 16 has a drive sleeve part 17 and a driven sleeve part 18, which are supported rotatably about the rotation axis D via a bearing device 19. The drive sleeve part 17 is arranged coaxially with the axis of rotation D on the drive shaft 1 1. The drive sleeve part 17 can be displaced in the axial direction with respect to the axis of rotation D, but is non-rotatably mounted on the drive shaft 1 1. The output sleeve part 18 can be axially displaced on the output shaft 12, but is non-rotatably arranged on the output shaft 12. The bearing device 19 is formed as a bearing ring, in this example as a roller ring, and supports the drive sleeve part 17 and the driven sleeve part 18 to each other, so that they can rotate about the rotation axis D relative to each other. The centrifugal force device 13 has a ramp device 20, which is formed via a first ramp section 21, which is fixed to the centrifugal weights 15, and a second ramp section 22, which is fixed to the output sleeve section 18. The ramp sections 21, 22 are designed to each other so that upon a radial displacement of the centrifugal weights 15 due to the interaction of the ramp sections 21, 22, the output sleeve member 18 is displaced in the direction of the drive shaft 1 1. In the exemplary embodiment shown, the first ramp sections 21 are configured as cone sections and the second ramp sections 22 are likewise designed as cone sections, which, however, form an inner cone, whereas the first ramp sections 21 form an outer cone.
Durch eine Rotation der Abtriebswelle 12 oberhalb der Grenzdrehzahl werden die Fliehkraftgewichte 15 somit radial nach außen verschoben und zugleich das Abtriebshülsenteil 18 in axialer Richtung zu der Antriebswelle 1 1 verschoben. Dabei wird über die Lagereinrichtung 19 die Verschiebebewegung auf das Antriebshülsenteil 17 übertragen, sodass dieses ebenfalls in Richtung der Antriebswelle 1 1 verschoben wird. By a rotation of the output shaft 12 above the limit speed, the centrifugal weights 15 are thus displaced radially outward and at the same time the driven sleeve part 18 in the axial direction to the drive shaft 1 1 shifted. In this case, the sliding movement on the drive sleeve part via the bearing device 19 17 transmitted so that this is also moved in the direction of the drive shaft 1 1.
Die Kupplungseinrichtung 14 weist ein Kupplungsgehäuse 23 auf, welches drehfest und vorzugsweise verschiebefest mit der Abtriebswelle 12 gekoppelt ist. Das Kupplungsgehäuse 23 ist als ein Topf ausgebildet, wobei in einem Kupplungsabschnitt 24 als ein erster Topfabschnitt die Fliehkrafteinrichtung 13 sowie die Schalthülse 16 angeordnet ist und in einem Kupplungsabschnitt 25 als ein zweiter Topfabschnitt weitere Komponenten der Kupplungseinrichtung 14 angeordnet sind. Der Außendurchmesser des Kupplungsabschnitts 25 ist größer als der Außendurchmesser des Fliehkraftabschnitts 24. The coupling device 14 has a coupling housing 23, which is non-rotatably and preferably non-displaceably coupled to the output shaft 12. The clutch housing 23 is formed as a pot, wherein in a coupling portion 24 as a first pot portion, the centrifugal force device 13 and the shift sleeve 16 is arranged and in a coupling portion 25 as a second pot portion further components of the coupling device 14 are arranged. The outer diameter of the coupling portion 25 is larger than the outer diameter of the centrifugal force portion 24.
Die Kupplungseinrichtung 14 weist ein Lamellenpaket 26 mit inneren Lamellen 27 und in diesem Ausführungsbeispiel einer äußeren Lamelle 28 auf. Es können jedoch auch mehr äußere Lamellen vorgesehen sein. Die Lamellen 27, 28 weisen jeweils Reibflächen auf, welche zum Schließen der Kupplungseinrichtung 14 miteinander in einen Reibschluss treten, wenn diese in axialer Richtung aufeinander gepresst werden. Die inneren Lamellen 27 sind drehfest an der Antriebswelle 1 1 und optional verschiebbar angeordnet. Die äußere Lamelle 28 ist dagegen drehfest an dem Kupplungsgehäuse 23 angeordnet und damit drehfest mit der Abtriebswelle 12 verbunden. Die äußere Lamelle 28 ist ebenfalls in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. The clutch device 14 has a disk pack 26 with inner disks 27 and in this embodiment an outer disk 28. However, it can also be provided more outer slats. The lamellae 27, 28 each have friction surfaces, which come into a frictional engagement with each other for closing the coupling device 14 when they are pressed together in the axial direction. The inner plates 27 are rotatably mounted on the drive shaft 1 1 and optionally slidably disposed. The outer blade 28, however, rotatably disposed on the clutch housing 23 and thus rotatably connected to the output shaft 12. The outer blade 28 is also slidably disposed in the axial direction.
Ferner weist die Kupplungseinrichtung 14 ein Druckscheibenmodul 29 auf, welches sich über eine Endscheibe 30 an der Antriebswelle 1 1 abstützt und über eine Federeinrichtung 31 und eine Druckscheibe 32 einen axialen Druck auf das Lamellenpaket 26 aufbringt. Durch den aufgebrachten Druck wird das Lamellenpaket 26 in axialer Richtung zusammengepresst, sodass der Reibschluss gegeben ist und die Kupplungseinrichtung 14 geschlossen ist. Auf dem Antriebshülsenteil 17 sind mehrere Nocken 34 angeordnet, welche an dem Antriebshülsenteil 17 befestigt sind bzw. Teil des Antriebshülsenteils 17 sind und sich in axialer Richtung durch das Lamellenpaket 26, insbesondere durch die inneren Lamellen 27 hindurch erstrecken. Die Nocken 34 bilden Druckelemente, welche die Verschiebebewegung des Antriebshülsenteils 17, welche letztendlich durch die Fliehkrafteinrichtung 13 erzeugt wurde, auf die Druckscheibe 32 übertragen und dieses von dem Lamellenpaket 26 wegrücken, sodass die Kupplungseinrichtung 14 geöffnet wird und damit die Kupplungsanordnung 8 die Antriebswelle 1 1 von der Abtriebswelle 12 trennt. Furthermore, the coupling device 14 has a thrust washer module 29, which is supported via an end plate 30 on the drive shaft 1 1 and a spring means 31 and a pressure plate 32 applies an axial pressure on the disk set 26. By the applied pressure, the disk set 26 is compressed in the axial direction, so that the frictional engagement is given and the coupling device 14 is closed. On the drive sleeve part 17, a plurality of cams 34 are arranged, which are fastened to the drive sleeve part 17 or are part of the drive sleeve part 17 and extend in the axial direction through the plate pack 26, in particular through the inner lamellae 27. The cams 34 form pressure elements which transmit the displacement movement of the drive sleeve part 17, which was ultimately generated by the centrifugal force 13, to the pressure plate 32 and move it away from the plate set 26, so that the coupling device 14 is opened and thus the clutch assembly 8, the drive shaft 1 1 separates from the output shaft 12.
Die Figuren 3a und 3b zeigen die Nocke 34 in einer schematischen Längsschnittdarstellung. In der Figur 3a ist die Nocke 34 und die Druckscheibe 32 in einem Betriebszustand gezeigt, während die Kupplungseinrichtung 14 geschlossen ist. Es ist zu erkennen, dass die Nocke 34 als eine Arretierung ausgebildet ist und ein Drückorgan 35 aufweist, welches als eine Kugel ausgebildet ist. Das Drückorgan 35 ist in der Nocke 34 verliersicher gehalten und wird über eine Druckfeder 36 in axialer Richtung gegen die Druckscheibe 32 gedrückt. Zwischen der axialen Stirnseite der Nocke 34 und der Druckscheibe 32 verbleibt ein Abstand d, welcher als ein Spiel ausgebildet ist und für einen Verschleißausgleich sorgt. Wird nun die Nocke 34 durch ein Verschieben des Antriebshülsenteils 17 axial gegen die Druckscheibe 32 gedrückt, so wird zunächst das Drückorgan 35 in die Nocke 34 gegen die Federkraft der Druckfeder 36 geschoben. Erst, wenn die freie Stirnseite der Nocke 34 an der Druckscheibe 32 anliegt, drückt die freie Stirnseite der Nocke 34 gegen die Druckscheibe 32 und/oder ist ein Formschluss gegeben und die Druckscheibe 32 wird in axialer Richtung verschoben. Dieser Zustand ist in der Figur 3b gezeigt. Der Vorteil der Vorspannung mittels des Drückorgans 35 und der Druckfeder 36 ist darin zu sehen, dass die Komponenten kette ausgehend von der Druckscheibe 32, dem Drückorgan 35, Druckfeder 36, Nocke 34, Antriebshülsenteil 17, Lagereinrichtung 19, Abtriebshülsenteil 18 stets vorgespannt ist und auf diese Weise im geschlossenen Zustand der Kupplungsanordnung 8 bei der Drehzahl Null nicht klappern kann. Der Abstand d ist dabei so gewählt, dass dieser auch einen Verschleißausgleich bilden kann, da die Reibbelege in dem Lamellenpaket 26 im Betrieb in der axialen Breite aufgrund von Verschleiß dünner werden. Somit zeigt die Figur 3b zum einen das Anliegen der Nocke 34 an der Druckscheibe 32 und zugleich die äußerste Verschleißgrenze des Lamellenpakets 26. Figures 3a and 3b show the cam 34 in a schematic longitudinal sectional view. In the figure 3a, the cam 34 and the pressure plate 32 is shown in an operating condition, while the coupling device 14 is closed. It can be seen that the cam 34 is formed as a lock and has a pressing member 35 which is formed as a ball. The pressing member 35 is held captive in the cam 34 and is pressed by a compression spring 36 in the axial direction against the thrust washer 32. Between the axial end face of the cam 34 and the thrust washer 32 remains a distance d, which is formed as a game and ensures wear compensation. If now the cam 34 is pressed axially against the thrust washer 32 by a displacement of the drive sleeve part 17, then first the thrust member 35 is pushed into the cam 34 against the spring force of the compression spring 36. Only when the free end face of the cam 34 abuts against the thrust washer 32, the free end face of the cam 34 presses against the thrust washer 32 and / or is a positive connection and the thrust washer 32 is displaced in the axial direction. This condition is shown in FIG. 3b. The advantage of the bias by means of the pressing member 35 and the compression spring 36 is the fact that the components chain is always biased starting from the thrust washer 32, the pressing member 35, compression spring 36, cam 34, drive sleeve part 17, bearing device 19, output sleeve part 18 and on this way in the closed state of the clutch assembly 8 at the speed zero can not rattle. Of the Distance d is chosen so that it can also form a wear compensation, since the friction pads in the disk set 26 are thin in operation in the axial width due to wear. Thus, FIG. 3b shows, on the one hand, the abutment of the cam 34 on the pressure disk 32 and, at the same time, the outermost wear limit of the disk pack 26.
In der Figur 4 ist ein Geschwindigkeits (v) - Drehmoment (M) beziehungsweise Drehzahldiagramm (nEM) aufgetragen. Mit dem Buchstaben a ist eine Linie mit dem von der Kupplungsanordnung 8 übertragenen Drehmoment MKupplung bezeichnet. Die Linie mit dem Kleinbuchstaben b bezeichnet dagegen das von dem Elektromotor 3 aufgebrachte Drehmoment MEM. Die Linie c zeigt die Drehzahl nEM des Elektromotors 3 an der Antriebswelle 1 1 . Aus dem Verlauf ist zu erkennen, dass bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit in Richtung von 1 10 km/h die Drehzahl des Elektromotors 3 mit konstanter Steigung ansteigt. Durch die Erhöhung der Drehzahl wird jedoch die Kupplungsanordnung 8 schleichend geöffnet, sodass das durch die Kupplungsanordnung 8 übertragenes Drehmoment stetig verringert wird. Mit gleicher Tendenz, jedoch einem unterschiedlichen Verlauf, wird auch das von dem Elektromotor 3 ausgegebene Drehmoment verringert. Bei in diesem Beispiel erreichter Geschwindigkeit von 1 10 km/h ist die Grenzdrehzahl von 9.600 Umdrehungen pro Minute erreicht. Es ist darauf hinzuweisen, dass sowohl die Drehzahl als auch die Geschwindigkeit eine beispielhafte Auslegung Größe darstellt. In diesem Punkt erfolgt die vollständige Abkopplung des Elektromotors 3 durch die Kupplungsanordnung 8. Somit ist das Getriebe 1 in der Ausbildung als Hybridgetriebe ausschließlich mit dem Verbrennungsmotor 4 verbunden, der Elektromotor 3 kann für weitere Funktionen drehentkoppelt von dem Getriebe 1 eingesetzt werden. In der Ausbildung mit einer elektrischen und einer verbrennungsmotorischen Achse ist die elektrische Achse abgekoppelt und das Traktionsmoment wird durch die verbrennungsmotorische Achse aufgebracht. Für den Fall, dass das Fahrzeug von höheren Geschwindigkeiten langsam abbremst, kann bei einer beliebigen Geschwindigkeit, zum Beispiel bei 120 km/h, der Elektromotor 3 gesteuert auf Drehzahl gebracht werden, sodass dieser bei einer Ankopplung der Kupplungsanordnung 8 die Grenzdrehzahl von 9.600 Umdrehungen pro Minute aufweist und eine Einkopplung des Elektromotors 3 über die Kupplungsanordnung 8 erfolgen kann, ohne, dass ein Kupplungsruck oder dergleichen zu spüren ist. Damit erfolgt sowohl die Ankopplung als auch die Abkopplung des Elektromotors 3 an den Getriebeabschnitt in einer komfortablen Weise. FIG. 4 plots a speed (v) torque (M) or speed diagram (nEM). The letter a is a line with the transferred from the clutch assembly 8 torque MKupplung designated. In contrast, the line with the lower case letter b denotes the torque MEM applied by the electric motor 3. The line c shows the rotational speed nEM of the electric motor 3 on the drive shaft 1 1. From the course it can be seen that with an increase in the speed in the direction of 1 10 km / h, the rotational speed of the electric motor 3 increases at a constant gradient. By increasing the speed, however, the clutch assembly 8 is opened creeping, so that the torque transmitted through the clutch assembly 8 is steadily reduced. With the same tendency, but a different course, the output from the electric motor 3 torque is reduced. At the speed of 1 10 km / h achieved in this example, the limit speed of 9,600 revolutions per minute is reached. It should be noted that both speed and speed represent an example design size. In this point, the complete decoupling of the electric motor 3 by the clutch assembly 8. Thus, the transmission 1 is connected in the training as a hybrid transmission exclusively with the engine 4, the electric motor 3 can be used for other functions dreentenkoppelt of the transmission 1. In the training with an electric and an internal combustion engine axis, the electrical axis is decoupled and the traction torque is applied by the internal combustion engine axis. In the event that the vehicle decelerates slowly from higher speeds, at any speed, for example, at 120 km / h, the electric motor 3 controlled to be brought to speed, so that this at a coupling of the clutch assembly 8, the limit speed of 9,600 revolutions per Minute and a coupling of the electric motor 3 via the clutch assembly 8 can be done without that a coupling pressure or the like is felt. Thus, both the coupling and the decoupling of the electric motor 3 to the transmission section in a comfortable manner.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Getriebe 1 gearbox
2 Fahrzeug  2 vehicle
3 Elektromotor  3 electric motor
4 Verbrennungsmotor  4 internal combustion engine
5 Getriebeabschnitt  5 gear section
6 Getriebeeingang  6 transmission input
7 Getriebeeingang  7 transmission input
8 Kupplungsanordnung  8 coupling arrangement
9 Ausgang  9 exit
10 Differentialvorrichtung  10 differential device
1 1 Antriebswelle  1 1 drive shaft
12 Abtriebswelle  12 output shaft
13 Fliehkrafteinrichtung  13 centrifugal device
14 Kupplungseinrichtung  14 coupling device
15 Fliehkraftgewichte  15 centrifugal weights
16 Schalthülse  16 shift sleeve
17 Antriebshülsenteil  17 drive sleeve part
18 Abtriebshülsenteil  18 output sleeve part
19 Lagereinrichtung  19 storage facility
20 Rampeneinrichtung  20 ramp device
21 erste Rampenabschnitte  21 first ramp sections
22 zweite Rampenabschnitte  22 second ramp sections
23 Kupplungsgehäuse  23 coupling housing
24 Kupplungsabschnitt  24 coupling section
25 Kupplungsabschnitt  25 coupling section
26 Lamellenpaket  26 plate pack
27 innere Lamellen äußere Lamelle27 inner fins outer lamella
DruckscheibenmodulThrust washer module
Endscheibe end disk
Federeinrichtung spring means
Druckscheibe thrust washer
Nocken  cam
Drückorgan  thrust member
Druckfeder  compression spring
Drehachse axis of rotation
Abstand distance

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kupplungsanordnung (8) für ein Fahrzeug (2) mit einer Antriebswelle (1 1 ) und einer Abtriebswelle (12), mit einer Kupplungseinrichtung (14) zum lösbaren Verbinden der Antriebswelle (1 1 ) mit der Abtriebswelle (12), mit einer Fliehkrafteinrichtung (13) zur Betätigung der Kupplungseinrichtung (14), wobei die Fliehkrafteinrichtung (13) ausgebildet ist, bei der Überschreitung einer Grenzdrehzahl der Abtriebswelle (12) die Kupplungseinrichtung (14) zu betätigen und die Verbindung zwischen der Antriebswelle (1 1 ) und der Abtriebswelle (12) zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (14) als eine Reibkupplungseinrichtung ausgebildet ist. 1 . Coupling arrangement (8) for a vehicle (2) with a drive shaft (1 1) and an output shaft (12), with a coupling device (14) for detachably connecting the drive shaft (1 1) to the output shaft (12), with a centrifugal force device ( 13) for actuating the coupling device (14), wherein the centrifugal force device (13) is designed to operate when exceeding a limit speed of the output shaft (12), the coupling device (14) and the connection between the drive shaft (1 1) and the output shaft ( 12), characterized in that the coupling device (14) is designed as a friction clutch device.
2. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Schalthülse (16), wobei die Schalthülse (16) ein Antriebshülsenteil (17) und ein Abtriebshülsenteil (18) aufweist, wobei das Antriebshülsenteil (17) auf der Antriebswelle (1 1 ) relativ zu der Antriebswelle (1 1 ) axial verschiebbar und drehfest angeordnet ist und das Abtriebshülsenteil (18) auf der Abtriebswelle (12) relativ zu der Abtriebswelle (18) axial verschiebbar und drehfest angeordnet ist, sowie durch eine Lagereinrichtung (19), welche das Abtriebshülsenteil (18) relativ zu dem Antriebshülsenteil (17) lagert. 2. Coupling arrangement (8) according to claim 1, characterized by a switching sleeve (16), wherein the switching sleeve (16) has a drive sleeve part (17) and a driven sleeve part (18), wherein the drive sleeve part (17) on the drive shaft (1 1) relative to the drive shaft (1 1) is arranged axially displaceable and rotationally fixed and the output sleeve part (18) on the output shaft (12) relative to the output shaft (18) is arranged axially displaceable and rotationally fixed, and by a bearing device (19) which the Output sleeve part (18) relative to the drive sleeve part (17) superimposed.
3. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebshülsenteil (18) bei der Überschreitung der Grenzdrehzahl durch die Fliehkrafteinrichtung (13) axial gegen das Antriebshülsenteil (17) verschoben wird und dadurch das Antriebshülsenteil (17) in axialer Richtung verschiebt, wobei durch die axiale Verschiebung des Antriebshülsenteils (17) die Kupplungseinrichtung (14) geöffnet wird. 3. Coupling arrangement (8) according to claim 2, characterized in that the output sleeve part (18) in the exceeding of the limit speed by the Centrifugal device (13) axially against the drive sleeve part (17) is displaced and thereby the drive sleeve part (17) displaces in the axial direction, wherein the coupling means (14) is opened by the axial displacement of the drive sleeve part (17).
4. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkrafteinrichtung (13) eine oder mehrere Fliehkraftgewichte (15) aufweist, wobei die Fliehkraftgewichte (15) mit dem Abtriebshülsenteil (18) über eine Rampeneinrichtung (20) wirkverbunden sind, so dass die Fliehkraftgewichte (15) bei einer Rotation der Abtriebswelle (12) radial nach außen drängen und zugleich das Abtriebshülsenteil (18) gegen das Antriebshülsenteil (17) verschieben. 4. clutch assembly (8) according to claim 2 or 3, characterized in that the centrifugal force device (13) has one or more centrifugal weights (15), wherein the centrifugal weights (15) with the output sleeve part (18) via a ramp device (20) are operatively connected in such a way that the centrifugal weights (15) urge radially outward during a rotation of the output shaft (12) and at the same time displace the output sleeve part (18) against the drive sleeve part (17).
5. Kupplungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (14) ein Kupplungsgehäuse (23), ein Lamellenpaket (26) und ein Druckscheibenmodul (29) aufweist, wobei das Kupplungsgehäuse (23) mit der Abtriebswelle (12) drehfest verbunden, wobei das Lamellenpaket (26) mindestens eine innere und mindestens eine äußere Lamelle (27,28) aufweist, wobei die innere Lamelle (27) mit der Antriebswelle (1 1 ) drehfest verbunden ist und die äußere Lamelle (28) mit dem Kupplungsgehäuse (23) drehfest verbunden ist, wobei das Druckscheibenmodul (29) eine Druckscheibe (32) aufweist, welche gegen das Lamellenpaket (26) drückt, um die Kupplungseinrichtung (14) zu schließen, wobei zwischen dem Antriebshülsenteil (17) und der Druckscheibe (32) mindestens ein Nocken (34) angeordnet ist, welcher durch das axiale Verschieben des Antriebshülsenteils (17) die Druckscheibe (32) verschiebt und die Kupplungseinrichtung (14) öffnet. 5. Coupling arrangement (8) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device (14) has a coupling housing (23), a disk set (26) and a pressure disk module (29), wherein the coupling housing (23) with the output shaft ( 12) rotatably connected, wherein the plate pack (26) has at least one inner and at least one outer plate (27,28), wherein the inner plate (27) with the drive shaft (1 1) is rotatably connected and the outer plate (28) with the clutch housing (23) is rotatably connected, wherein the thrust washer module (29) has a thrust washer (32) which presses against the disk pack (26) to close the coupling means (14), wherein between the drive sleeve part (17) and the Thrust washer (32) at least one cam (34) is arranged, which moves the thrust washer (32) by the axial displacement of the drive sleeve part (17) and the coupling device (14) opens.
6. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (34) das Lamellenpaket (26) durchgreift. 6. Coupling arrangement (8) according to claim 5, characterized in that the cam (34) passes through the plate pack (26).
7. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (34) an dem Antriebshülsenteil (17) festgelegt ist und mit seinem freien Ende gegen die Druckscheibe (32) drückt. 7. Coupling arrangement (8) according to claim 5 or 6, characterized in that the cam (34) on the drive sleeve part (17) is fixed and presses with its free end against the thrust washer (32).
8. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (34) an dem freien Ende ein elastisch vorgespanntes Drückorgan (35) aufweist, welches mit Vorspannung an der Druckscheibe (32) anliegt. 8. Coupling arrangement (8) according to claim 7, characterized in that the cam (34) at the free end an elastically biased pressing member (35) which bears with bias on the thrust washer (32).
9. Kupplungsanordnung (8) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drückorgan (35) als eine Kugel ausgebildet ist, wobei der Nocken (34) eine9. Coupling arrangement (8) according to claim 8, characterized in that the pressing member (35) is formed as a ball, wherein the cam (34) has a
Druckfeder (36) aufweist, welche sich gegen den Nocken (34) abstützt und die Kugel gegen die Druckscheibe (32) drückt. Compression spring (36) which bears against the cam (34) and presses the ball against the thrust washer (32).
10. Fahrzeug (2) mit einem Elektromotor (3) und mit einem Getriebeabschnitt (5), wobei der Verbrennungsmotor (4) mit dem Getriebeabschnitt (5) wirkverbunden ist, gekennzeichnet durch eine Kupplungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. Vehicle (2) with an electric motor (3) and with a transmission section (5), wherein the internal combustion engine (4) with the transmission portion (5) is operatively connected, characterized by a coupling arrangement (8) according to one of the preceding claims.
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