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WO2019154455A1 - Kupplungseinheit mit torsionsschwingungsdämpfer als kupplungsträger, hybridmodul mit kupplungseinheit - Google Patents

Kupplungseinheit mit torsionsschwingungsdämpfer als kupplungsträger, hybridmodul mit kupplungseinheit Download PDF

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WO2019154455A1
WO2019154455A1 PCT/DE2019/100028 DE2019100028W WO2019154455A1 WO 2019154455 A1 WO2019154455 A1 WO 2019154455A1 DE 2019100028 W DE2019100028 W DE 2019100028W WO 2019154455 A1 WO2019154455 A1 WO 2019154455A1
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WO
WIPO (PCT)
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coupling
clutch
partial
torque
vibration damper
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE2019/100028
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Grethel
Loyal George Macmillian
Markus Baehr
Carsten Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US16/968,832 priority Critical patent/US11248663B2/en
Priority to CN201980008063.2A priority patent/CN111615594A/zh
Priority to DE112019000755.6T priority patent/DE112019000755A5/de
Publication of WO2019154455A1 publication Critical patent/WO2019154455A1/de
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a coupling unit for a drive train of a motor vehicle, with a torque input element acting as a drive element, for example a crankshaft or a crankshaft fixed part, in particular for introducing torque of a first drive machine, in particular an internal combustion engine, and acting as an output element Torque output component, such as a transmission input shaft or an output shaft of a second drive machine, in particular an electric motor, wherein the torque output member via a preferably using friction partners, such as friction linings and / or fins, switchable coupling, in particular via a separation clutch, with the torque input component is torque-transmitting connectable, wherein the clutch has two partial clutches by means of which the torque input member and the torque output member are connected to transmit torque. Furthermore, the invention relates to a hybrid module with a first drive machine whose output shaft can be connected via such a coupling unit to a drive shaft of a second drive machine or a transmission input shaft.
  • DE 10 2009 032 336 A1 discloses a torque transmission device for the drive train of a vehicle between a crankshaft of an internal combustion engine and a transmission input shaft of a transmission comprising a separating clutch and a dual mass flywheel, wherein the dual mass flywheel and the separating clutch between crankshaft and Transmission input shaft are arranged in series, wherein the dual mass flywheel crankshaft side and the separating clutch and transmission input shaft side are arranged.
  • DE 10 2010 054 545 A1 also discloses a torque transmission device for the drive train of a vehicle between a crankshaft of an internal combustion engine and a transmission input shaft of a transmission, comprising a separating clutch and a dual-mass flywheel, wherein the dual-mass flywheel Radar and the clutch between the crankshaft and the transmission input shaft are arranged in series, wherein the dual mass flywheel crankshaft side and the clutch and gear input shaft side are arranged and wherein a rotor of the electric drive to radially enclosing parts of the separating clutch, wherein the separating clutch is a multi-plate clutch.
  • a coupling unit is to be developed, which preferably fulfills the function of a separating clutch on the one hand and the function of reducing rotational nonuniformities on the other hand, and at the same time reduces its required installation space and costs.
  • a disconnect clutch is to be provided in which low losses occur, which requires only a small amount of installation space, which has good controllability and which can be produced cost-effectively.
  • the object of the invention is achieved according to the invention in a generic device in that the clutch has two partial clutches by means of which the torque input component and the torque output component can be connected to transmit torque torque, wherein one of the two partial clutches is designed as a form-locking clutch and the another of the two partial clutches is designed as a frictional clutch.
  • This has the advantage that it makes it possible to design the two partial clutches differently, so that functions of the separating clutch can be split into the partial clutches.
  • a frictional clutch and for a different function of the separating clutch, in particular the coupling of the first drive machine a positive coupling can be used to the advantages of both types of coupling to combine with each other.
  • the object of the invention is thus achieved by a specific assignment of the functions on the two separating clutches so that high frictional engagement for an engine start with a lower torque requirement is realized by the friction clutch and higher torques are transmitted by the positive clutch can. This results in a reduction of the coupling losses and the required installation space as well as an improvement of the coupling controllability and an optimum of the costs.
  • the coupling unit has a torsional vibration damper with two relatively damped masses for reducing rotational irregularities, in particular of the internal combustion engine, which is arranged between the torque input component and the torque output component, wherein at least one of the two masses of the torsional vibration damper is designed simultaneously as a support for a friction partner.
  • This has the advantage that the function for reducing rotational irregularities in the assembly, which fulfills the functions of the separating clutch (KO), is integrated.
  • axial space can be saved in an advantageous manner and the costs for the reduction of rotational irregularities are kept low.
  • At least one mass carrying / receiving the friction partner is designed as a disk carrier.
  • the coupling and the torsional vibration damper are arranged at least partially, preferably completely, in the same area in the axial direction. That is, the clutch and the torsional vibration damper are arranged at the same axial height.
  • the total axial length can be reduced by the axial length for the function of reducing rotational nonuniformities.
  • the torsional vibration damper is arranged in the radial direction outside of the coupling. It is particularly preferred if the torsional vibration damper is arranged so that it surrounds the coupling radially. Thus, the moment of inertia can advantageously be increased.
  • the torsional vibration damper in the radial direction within the clutch, so that the clutch radially surrounds the torsional vibration damper.
  • the positive-locking clutch is designed as a shift claw device / dog clutch.
  • the positive coupling is arranged and designed to be suitable for coupling the internal combustion engine to the drive train, i.
  • the transmission input shaft of the motor vehicle is driven by the internal combustion engine, serves.
  • the output shaft of the internal combustion engine is coupled slip-free and with very low losses of the transmission input shaft.
  • the friction clutch is designed as a single-disc / multi-disc / multi-plate clutch. This will avoid that When closing the frictional clutch, the torque is transferred abruptly.
  • friction-locked clutch and the positive-locking clutch have independent or separate clutch stops for limiting a clutch travel.
  • the friction clutch is arranged and designed so that it serves to start the internal combustion engine via the second drive machine / electric motor.
  • an output shaft of the electric motor is coupled to the internal combustion engine via the frictionally engaged clutch so that the torque applied by the electric motor can be used for starting, that is for towing, the internal combustion engine.
  • friction surfaces of the friction clutch are flat or conical / tapered.
  • an actuation direction of one sub-clutch is opposite to an actuation direction of the other sub-clutch.
  • differently sized actuating surfaces can be used for the two partial clutches.
  • this makes it possible to connect and disengage via the form-locking coupling, and bridging / uncoupling of the torsional vibration damper when connecting via the friction-locked coupling.
  • actuating surfaces of the frictional partial coupling are of different size compared to actuating surfaces of the positive partial coupling. This has the advantage that it is not necessary to compromise on the necessary driving force for the friction clutch and the necessary Aktuie- speed for the positive clutch must be made.
  • the torsional vibration damper is arranged such that it is uncoupled from the drive train when the positive-engagement partial clutch is unactuated. This means that the torsional vibration damper is bridged when the frictional partial clutch is closed and the positive partial clutch is open. This means that the torsional vibration damper is only part of the drivetrain when the positive part coupling is closed. As a result, the torsional vibration damper advantageously does not have to be dragged along when the internal combustion engine is towing, but is only in the drive train if a reduction in rotational nonuniformity is also required.
  • an actuating direction, in which the partial clutches are adjusted to be actuated which is a partial clutch identical to an actuation direction of the other separating clutch.
  • an actuating system for actuating the two partial clutches is arranged and designed such that an actuation of the frictional partial clutch takes place prior to the actuation of the positive partial clutch.
  • the two part clutches are designed so that they are operated via a rotary feedthrough. As a result, both a necessary contact force for the frictionally engaged clutch and the necessary speed for the positive-locking clutch can be achieved.
  • the two partial clutches are arranged so that they are actuated via a common actuation system.
  • additional elements for actuation can be dispensed with.
  • the coupling unit according to the invention is used in a wet-running system, since then an operation via rotary feedthroughs is easy to integrate.
  • the torsional vibration damper is designed as a dual-mass flywheel which has a primary flywheel mass which is arranged on the engine side / on a primary side, that is to say on the side of the internal combustion engine, and which has a secondary flywheel mass gearbox side / is arranged on a secondary side.
  • the frictionally engaged partial coupling and the positive partial coupling are connected to a secondary side / to a secondary mass of the dual-mass flywheel, that is to say on a transmission side of the dual-mass flywheel.
  • the frictionally engaged partial clutch is arranged in the direction of the engine / internal combustion engine or if the positive-action partial clutch is arranged in the direction of the engine. Moreover, it is preferred if the frictionally engaging partial coupling is designed as a cone clutch with conically arranged friction elements.
  • the frictional partial coupling are connected to a primary side / primary mass of the dual-mass flywheel and the form-fitting partial coupling to a secondary side / secondary mass of the dual mass flywheel.
  • the two partial clutches are arranged axially nested or if the two partial clutches are arranged radially nested. As a result, the required space can be kept very low.
  • detents are provided on the clutch which, upon actuation of the positive-locking partial clutch, shift into an end position in which a claw of the dog clutch is engaged, the positive-locking partial clutch is thus closed and into one Middle position, in which both partial clutches are unconfirmed, facilitated. As a result, the controllability of the positive part coupling and a "normally-stay" behavior are improved.
  • the object of the invention is also achieved by a hybrid module, for example for a hybrid P2 application, with a first drive machine, in particular an internal combustion engine, whose output shaft via a coupling unit according to the invention with an output shaft of a second drive machine, in particular an e-machine , or a transmission input shaft is connectable.
  • a hybrid module for example for a hybrid P2 application, with a first drive machine, in particular an internal combustion engine, whose output shaft via a coupling unit according to the invention with an output shaft of a second drive machine, in particular an e-machine , or a transmission input shaft is connectable.
  • the output shaft of the first drive machine as a torque input component and / or the output shaft of the second drive machine or the transmission input shaft serves as a torque output component. It is also expedient if a frictionally engaged partial clutch of the clutch for starting the first drive machine via the output shaft of the second drive machine and / or a positive partial coupling of the clutch for slip-free coupling of the first drive machine to the output shaft of the second drive machine or to the transmission input shaft is used ,
  • the invention relates to an assembly in which the function of the disconnect clutch and the function of reducing rotational nonuniformity of an internal combustion engine are merged.
  • these two functions are arranged radially nested to build axially as short as possible.
  • the function for reducing rotational nonuniformities lies radially on the outside and the function of the separating clutch is radially in.
  • the functions of the disconnect clutch are divided into a function to couple the engine to the transmission and a function to tow the engine.
  • a positive engagement element (a shift dog device) is used, and a modulatable friction element is used for towing.
  • the friction element can be embodied on one or more surfaces as well as flat or conical.
  • the directions of movement for the two functions can be identical as well as in opposite directions.
  • the "friction function” is first executed when the engine is started before the slip-free "coupling function". Regardless of the operation in the same or in the opposite direction, the realization of the function "coupling” is characterized in that after the movement to activate the function no or only very small losses occur.
  • the execution of the functions in opposite directions is advantageous, since on the one hand for the coupling function a simple active engagement and disengagement and on the other hand for the "towing” the function for reducing rotational irregularities can be bridged during the starting process, which significantly reduces their mechanical load can.
  • actuating surfaces can be used so that no compromise between the necessary pressing force of the friction element and the necessary actuation speed for the jaw device must be concluded.
  • the actuation of both functions can advantageously take place via the shafts and rotary unions on small friction diameters.
  • 1 shows a longitudinal sectional view of a coupling unit according to the invention in a first exemplary embodiment with a frictional partial coupling and a positive partial coupling of a separating coupling, which are connected to a secondary mass of a torsional vibration damper, the frictional partial coupling being arranged in the direction of a first driving machine
  • 2 is a longitudinal sectional view of the coupling unit in a second embodiment with the frictionally engaged partial coupling and the positive partial coupling, which are connected to the secondary mass of the torsional vibration damper, wherein the positive partial coupling is arranged in the direction of the first drive machine
  • FIG. 3 shows a longitudinal sectional illustration of the coupling unit in a third exemplary embodiment with the frictional partial coupling which is connected to a primary mass of the torsional vibration damper and the positive partial coupling which is connected to the secondary mass of the torsional vibration damper, the partial couplings being arranged in an axially nested manner .
  • FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of the coupling unit in a fourth embodiment with the frictional partial coupling which is connected to the primary mass of the torsional vibration damper, and the form-fitting partial coupling which is connected to the secondary mass of the torsional vibration damper, wherein the partial couplings are arranged radially nested .
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the coupling unit in a fifth embodiment with a frictionally engaged partial coupling designed as a cone clutch, and FIG
  • FIG. 6 shows a longitudinal sectional representation of the coupling unit in a sixth exemplary embodiment with detents for the form-locking partial coupling.
  • Fig. 1 shows a coupling unit 1 for a drive train of a motor vehicle.
  • the clutch unit 1 has a torque input component 2 which acts as a drive element (or as an output element) and a torque output component 3 which acts as an output element (or as a drive element).
  • the torque output component 3 can be connected to the torque input component 2 in a torque-transmitting manner via a clutch / disconnect clutch 5 that can be engaged using friction partners 4.
  • the clutch unit 1 also includes a torsional vibration damper 6 for reducing rotational nonuniformities formed as a dual-mass flywheel.
  • the torsional vibration damper 6 has a primary mass 7, which is connected to the torque input component 2, and a secondary mass 8, which is connected to the torque output component 3 via the coupling 5.
  • the primary mass 7 is damped relative to the secondary mass 8.
  • the primary mass 7 or the secondary mass 8 simultaneously serves as a support 9 for a friction partner 4 of the coupling 5 or is formed integrally with the support 9.
  • the clutch 5 has a frictional partial clutch 10, which is designed as a multi-plate clutch 1 1.
  • the multi-plate clutch 11 has an inner disk carrier 12, which receives the inner disk 13 in a rotationally fixed but axially displaceable manner, and an outer disk carrier 14, which receives the outer disk 15 in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
  • the inner disk 13 and the outer disk 15 serve as the friction partners 4.
  • the outer disk carrier 14 is formed integrally with the primary mass 7 or the secondary mass 8. In a first exemplary embodiment, which is illustrated in FIG. 1, the outer disk carrier 14 is formed integrally with the secondary mass 8.
  • the torsional vibration damper 6 is arranged at the same axial height as the clutch 5, so that the torsional vibration damper 6 and the clutch 5 are arranged radially nested.
  • the torsional vibration damper 6 is arranged radially outside of the coupling 5, so that it surrounds them radially.
  • the coupling 5 has a form-fitting partial coupling 16, which is designed as a claw coupling / claw switching device 17. When the positive-engagement partial clutch 16 is closed, the torque input component 2 and the torque output component 3 are connected in a torque-transmitting manner.
  • the dog clutch 17 has a torque output member side claw 18 and a torque input member side claw 19.
  • the positive partial coupling 16 and the frictional partial coupling 10 are actuated by a rotary feedthrough 20.
  • an actuating direction of the form-fitting partial coupling 16 is opposite to an actuating direction of the frictional partial coupling 10.
  • the actuating directions can also be identical, even if this is not shown in the drawings.
  • the frictional partial coupling 10 and the positive-locking partial coupling 16 have independent or separate stops, whereby the coupling unit 1 differs from a conventional transmission-synchro-unit.
  • the outer disk carrier 14 for the frictional partial clutch 10 and the torque input component-side claw 19 for the positive partial clutch 16 are firmly connected to the secondary mass 8 of the torsional vibration damper 6.
  • the secondary mass 8 is coupled via a spring 21 to the primary mass 7.
  • the frictionally engaged partial clutch 10 is in the direction of the engine, that is, closer to the torque input component 2
  • the positive-locking partial clutch is arranged in the direction of the transmission, that is, closer to the torque output component 3 or the transmission input shaft.
  • the rotary feedthrough is arranged in the axial direction between the form-fitting partial coupling 16 and the frictional partial coupling 10.
  • the outer disk carrier 14 for the frictional partial clutch 10 and the torque-input partial-side claw 19 for the positive-action partial clutch 16 are fixedly connected to the secondary se 8 of the torsional vibration damper 6 connected.
  • the frictionally engaged partial clutch 10 is in the direction of the transmission, that is to say closer to the torque output component 3
  • the form-fitting partial clutch is arranged in the direction of the engine, that is to say closer to the torque input component 2 or the transmission input shaft.
  • the rotary feedthrough is arranged in the axial direction between the form-fitting partial coupling 16 and the frictional partial coupling 10.
  • the outer disk carrier 14 for the frictional partial clutch 10 is firmly connected to the primary mass 7 of the torsional vibration damper 6 and the torque input component-side claw 19 for the positive partial clutch 16 is fixed to the secondary mass 8 of the torsional vibration damper 6 connected.
  • the frictionally engaged partial clutch 10 is in the direction of the engine, that is, closer to the torque input component 2
  • the positive-locking partial clutch is arranged in the direction of the transmission, that is, closer to the torque output component 3 or the transmission input shaft.
  • the partial clutches 10, 16 are arranged nested in the axial direction.
  • the rotary feedthrough is arranged in the axial direction between the form-fitting partial coupling 16 and the frictional partial coupling 10.
  • the outer disk carrier 14 for the frictionally engaged partial clutch 10 is firmly connected to the primary mass 7 of the torsional vibration damper 6 and the torque-input component-side claw 19 for the positive partial coupling 16 is fixed to the secondary mass 8 of the torsional vibration damper 6 connected.
  • the partial clutches 10, 16 are arranged nested in the radial direction, wherein the positive partial coupling 16 is arranged radially outside of the frictional partial coupling 10.
  • the two partial clutches 10, 16 are arranged on the motor side and the rotary feedthrough 20 is arranged on the drive side.
  • Fig. 5 shows the coupling unit 1 in a fifth embodiment, which corresponds to the first embodiment in all features, except for the feature that the frictional coupling 10 as a cone clutch 22 with conical / conical Friction linings is formed and not as in the first embodiment as a lamellar coupling with even friction linings.
  • Fig. 6 shows the coupling unit 1 in a sixth embodiment, which corresponds to the fourth embodiment in all features, except for the additional feature that in the sixth embodiment detents 23 are present.
  • the detents 23 have a spring-loaded ball 24 which engages in corresponding recesses 25 when the dog clutch 17 is in an end position, in which the claws 18, 19 are inserted, ie the dog clutch 17 is actuated, or in a middle position , in which the dog clutch 17 and the multi-plate clutch 11 are open, is set.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinheit (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem als Antriebselement wirkenden Drehmomenteingangsbauteil (2), und einem als Abtriebselement wirkenden Drehmomentausgangsbauteil (3), das über eine unter Einsatz von Reibpartnern (4) schaltbare Kupplung (5) mit dem Drehmomenteingangsbauteil (2) drehmomentübertragend verbindbar ist, wobei die Kupplung (5) zwei Teilkupplungen (10, 16) aufweist, mittels denen das Drehmomenteingangsbauteil (2) und das Drehmomentausgangsbauteil (3) drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine der beiden Teilkupplungen (10, 16) als eine formschlüssige Kupplung (16, 17) ausgebildet ist und die andere der beiden Teilkupplungen (10, 16) als eine reibschlüssige Kupplung (10, 11) ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hybridmodul mit einer ersten Antriebsmaschine, deren Abtriebswelle über eine solche Kupplungseinheit (1) mit einer Abtriebswelle einer zweiten Antriebsmaschine oder eine Getriebeeingangswelle verbindbar ist.

Description

Kupplunqseinheit mit Torsionsschwinqunqsdämpfer als Kupplunqsträqer,
Hybridmodul mit Kupplunqseinheit
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahr- zeugs, mit einem als Antriebselement wirkenden Drehmomenteingangsbauteil, zum Beispiel eine Kurbelwelle oder ein kurbelwellenfestes Teil, insbesondere zum Einleiten von Drehmoment einer ersten Antriebsmaschine, wie insbesondere einer Verbren- nungskraftmaschine, und einem als Abtriebselement wirkenden Drehmomentaus- gangsbauteil, wie zum Beispiel einer Getriebeeingangswelle oder einer Abtriebswelle einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere einer E-Maschine, wobei das Dreh- momentausgangsbauteil über eine vorzugsweise unter Einsatz von Reibpartnern, wie Reibbelägen und/oder Lamellen, schaltbare Kupplung, insbesondere über eine Trenn- kupplung, mit dem Drehmomenteingangsbauteil drehmomentübertragend verbindbar ist, wobei die Kupplung zwei Teilkupplungen aufweist, mittels denen das Drehmo- menteingangsbauteil und das Drehmomentausgangsbauteil drehmomentübertragend verbindbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hybridmodul mit einer ersten An- triebsmaschine, deren Abtriebswelle über eine solche Kupplungseinheit mit einer Ab- triebswelle einer zweiten Antriebsmaschine oder einer Getriebeeingangswelle ver- bindbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind bereits solche Kupplungseinheiten bekannt. Zum Beispiel offenbar die DE 10 2009 032 336 A1 eine Drehmomentübertragungseinrich- tung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Ver- brennungsmotors und einer Getriebeeingangswelle einen Getriebes, umfassend eine Trennkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad, wobei das Zweimassenschwung- rad und die Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad kurbelwellenseitig und die Trennkupplung und getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind.
Auch offenbart die DE 10 2010 054 545 A1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Verbren- nungsmotors und einer Getriebeeingangswelle einen Getriebes, umfassend eine Trennkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad, wobei das Zweimassenschwung- rad und die Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle in Serie angeordnet sind, wobei das Zweimassenschwungrad kurbelwellenseitig und die Trennkupplung und getriebeeingangswellenseitig angeordnet sind und wobei ein Ro- tor des elektrischen Antrieb bis Teile der Trennkupplung radial einfasst, wobei die Trennkupplung eine Mehrscheibenkupplung ist.
Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass eine solche Kupplungs- einheit mit einem vorgeschalteten Torsionsschwingungsdämpfer einen großen Bau- raum benötigt und der Kostenaufwand für die Reduktion der Drehungleichförmigkeiten sehr groß ist. Auch hat der Stand der Technik den Nachteil, dass bei nasslaufenden, reibungsbasierten Trennkupplungen außerdem hohe Verluste durch Schleppmomente entstehen, bei trockenlaufenden, reibungsbasierten Trennkupplungen zusätzlich der Bauraumbedarf hoch ist und bei formschlussbasierten Trennkupplungen ferner die Ansteuerbarkeit schwierig zu realisieren ist.
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll eine Kupplungseinheit entwickelt werden, die vorzugsweise zum einen die Funktion einer Trennkupplung zum anderen die Funktion der Reduktion von Drehungleichförmigkeiten erfüllt und gleichzeitig in ihrem benötigten Bauraum und den Kosten reduziert ist. Es soll insbe- sondere eine Trennkupplung bereitgestellt werden, bei der geringe Verluste entste- hen, die nur geringen Bauraum benötigt, die eine gute Ansteuerbarkeit besitzt und die kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungs- gemäß dadurch gelöst, dass die Kupplung zwei Teilkupplungen aufweist, mittels de- nen das Drehmomenteingangsbauteil und das Drehmomentausgangsbauteil dreh- momentübertragend verbindbar sind, wobei eine der beiden Teilkupplungen als eine formschlüssige Kupplung ausgebildet ist und die andere der beiden Teilkupplungen als eine reibschlüssige Kupplung ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass es dadurch möglich ist, die beiden Teilkupplungen unter- schiedlich auszugestalten, so dass Funktionen der Trennkupplung in die Teilkupplun- gen aufgespalten werden können. So kann für eine Funktion der Trennkupplung, ins- besondere einen Start der ersten Antriebsmaschine, eine reibschlüssige Kupplung und für eine andere Funktion der Trennkupplung, insbesondere das Koppeln der ers- ten Antriebsmaschine, eine formschlüssige Kupplung eingesetzt werden, um die Vor- teile beider Kupplungsarten miteinander kombinieren zu können. Die Aufgabe der Er- findung wird also durch eine gezielte Zuordnung der Funktionen auf die beiden Trenn- kupplungen gelöst, so dass durch die reibschlüssige Kupplung eine hohe Ansteuer- barkeit für einen Motorstart mit geringerer Momentenanforderung realisiert wird und durch die formschlüssige Kupplung höhere Momente übertragen werden können. Dadurch ergeben sich eine Reduktion der Kupplungsverluste und des erforderlichen Bauraums sowie eine Verbesserung der Kupplungsansteuerbarkeit und ein Optimum der Kosten.
Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn die Kupplungseinheit einen Torsionsschwingungs- dämpfer mit zwei relativ zueinander gedämpften Massen zum Reduzieren von Dre- hungleichförmigkeiten, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, aufweist, der zwischen dem Drehmomenteingangsbauteil und dem Drehmomentausgangsbauteil angeordnet ist, wobei wenigstens eine der beiden Massen des Torsionsschwingungs- dämpfers gleichzeitig als ein Träger für einen Reibpartner ausgestaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Funktion zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten in der Baugruppe, die die Funktionen der Trennkupplung (KO) erfüllt, integriert wird. So kann in vorteilhafter Weise axialer Bauraum eingespart werden und die Kosten für die Re- duktion der Drehungleichförmigkeiten gering gehalten werden.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn wenigstens eine den Reibpartner tragen- de/aufnehmende Masse als Lamellenträger ausgebildet ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kupplung und der Torsionsschwingungsdämpfer zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in dem gleichen Bereich in Axialrich- tung angeordnet sind. D.h., dass die Kupplung und der Torsionsschwingungsdämpfer auf derselben axialen Höhe angeordnet sind. So lässt sich die axiale Gesamtlänge um die Axiallänge für die Funktion zu Reduktion von Drehungleichförmigkeiten reduzie- ren.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Kupplung und der Torsionsschwingungsdämpfer ra- dial geschachtelt, d.h. in Radialrichtung hintereinander/übereinander, angeordnet sind. Durch diese radiale Schachtelung wird also erheblich axialer Bauraum, nämlich der sonst für den Torsionsschwingungsdämpfer benötigte axiale Bauraum, eingespart.
Außerdem ist es zweckmäßig, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer in Radialrich- tung außerhalb der Kupplung angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer so angeordnet ist, dass er die Kupplung radial umgibt. So kann das Massenträgheitsmoment vorteilhafterweise erhöht werden.
In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, den Torsionsschwingungs- dämpfer in Radialrichtung innerhalb der Kupplung anzuordnen, so dass die Kupplung den Torsionsschwingungsdämpfer radial umgibt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die formschlüssige Kupplung als eine Schalt- klauenvorrichtung/Klauenkupplung ausgebildet ist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die formschlüssige Kupplung so angeordnet und ausgelegt ist, dass sie zum Koppeln der Verbrennungskraftmaschine an den Antriebsstrang, d.h. wenn die Ge- triebeeingangswelle des Kraftfahrzeugs durch die Verbrennungskraftmaschine ange- trieben wird, dient. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine schlupffrei und mit sehr geringen Verlusten an Ge- triebeeingangswelle gekoppelt wird.
Auch ist es von Vorteil, wenn die reibschlüssige Kupplung als eine Einscheiben- /Mehrscheiben-/Lamellenkupplung ausgebildet ist. Dadurch wird vermieden, dass beim Schließen der reibschlüssigen Kupplung das Drehmoment schlagartig übertra- gen wird.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die reibschlüssige Kupplung und die formschlüssige Kupplung voneinander unabhängige bzw. getrennte Kupplungsanschläge zum Be- grenzen eines Kupplungswegs aufweisen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die reibschlüssige Kupplung so angeordnet und ausgelegt ist, dass sie zum Starten der Verbrennungskraftmaschine über die zweite Antriebsmaschine/E-Maschine dient. Um die Verbrennungskraftmaschine zu starten, wird also eine Abtriebswelle der E-Maschine über die reibschlüssige Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt, so dass das von der E-Maschine aufgebrach- te Drehmoment zum Starten, also zum Anschleppen, der Verbrennungskraftmaschine verwendet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind Reibflächen der reibschlüssigen Kupplung eben oder konisch/kegelig ausgeführt.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine Betätigungsrichtung der einen Teilkupplung ent- gegengesetzt zu einer Betätigungsrichtung der anderen Teilkupplung ist. Dadurch können unterschiedlich große Betätigungsflächen für die beiden Teilkupplungen ver- wendet werden. Außerdem wird dadurch für das Verbinden über die formschlüssige Kupplung ein einfaches Ein- und Auslegen und beim Verbinden über die reibschlüssi- ge Kupplung ein Überbrücken/Abkoppeln des Torsionsschwingungsdämpfers ermög- licht.
Zudem ist es von Vorteil, wenn Betätigungsflächen der reibschlüssigen Teilkupplung im Vergleich zu Betätigungsflächen der formschlüssigen Teilkupplung unterschiedlich groß sind. Dies hat den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, einen Kompromiss aus der notwendigen Antriebskraft für die Reibkupplung und den notwendigen Aktuie- rungsgeschwindigkeit für die formschlüssige Kupplung gemacht werden muss. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer so angeordnet ist, dass er bei unbetätigter formschlüssiger Teilkupplung vom Antriebsstrang abgekop- pelt ist. D.h., dass der Torsionsschwingungsdämpfer überbrückt wird, wenn die reib- schlüssige Teilkupplung geschlossen ist und die formschlüssige Teilkupplung geöffnet ist. D.h., dass der Torsionsschwingungsdämpfer nur bei geschlossener formschlüssi- ger Teilkupplung Teil des Antriebsstrangs ist. Dadurch muss der Torsionsschwin- gungsdämpfer vorteilhafterweise beim Anschleppen der Verbrennungskraftmaschine nicht mitgeschleppt werden, sondern ist nur im Antriebsstrang, wenn eine Reduktion von Drehungleichförmigkeiten auch erforderlich ist.
Auch ist es möglich, dass eine Betätigungsrichtung, in die die Teilkupplungen verstellt werden, um betätigt zu werden, der einen Teilkupplung identisch zu einen Betäti- gungsrichtung der anderen Trennkupplung ist. D.h., dass die beiden Teilkupplungen in dieselbe Betätigungsrichtung betätigt werden. Insbesondere ist ein Betätigungssystem zum Betätigen der beiden Teilkupplungen so angeordnet und ausgebildet, dass eine Betätigung der reibschlüssigen Teilkupplung vor der Betätigung der formschlüssigen Teilkupplung erfolgt. So wird in einfacher Weise erreicht, dass die Verbrennungs- kraftmaschine zuerst über die Betätigung der reibschlüssigen Teilkupplung ange- schleppt wird, bevor sie über die Betätigung der formschlüssigen Teilkupplung zum Antreiben des Kraftfahrzeugs an die Getriebeeingangswelle angekoppelt wird.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die beiden Teilkupplungen so ausgelegt sind, dass sie über eine Drehdurchführung betätigt werden. Dadurch kann sowohl eine notwen- dige Anpresskraft für die reibschlüssige Kupplung als auch die notwendige Geschwin- digkeit für die formschlüssige Kupplung erwirkt werden.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Drehdurchführung auf kleinen Reib- durchmessern erfolgt. So wird ein Verlustmoment gering gehalten.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn die beiden Teilkupplungen so angeordnet sind, dass sie über ein gemeinsames Betätigungssystem betätigt werden. Dadurch können zu- sätzliche Elemente zur Betätigung entfallen. Außerdem ist es von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Kupplungseinheit in einem in nasslaufenden System eingesetzt wird, da dann eine Betätigung über Drehdurch- führungen einfach integrierbar ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer als ein Zweimas- senschwungrad ausgebildet ist, das eine primäre Schwungmasse aufweist, die motor- seitig/auf einer Primärseite, also auf der Seite der Verbrennungskraftmaschine, ange- ordnet ist, und eine sekundäre Schwungmasse aufweist, die getriebeseitig/auf einer Sekundärseite angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die reibschlüssige Teilkupplung und die formschlüssige Teilkupplung an einer Sekundärseite/an einer Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads, also auf einer Getriebeseite des Zweimassenschwungrads, angebunden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die reibschlüssige Teilkupplung Richtung Mo- torA/erbrennungskraftmaschine angeordnet ist oder wenn die formschlüssige Teil- kupplung Richtung Motor angeordnet ist. Außerdem ist es bevorzugt, wenn die reib- schlüssige Teilkupplung als eine Konuskupplung mit konisch angeordneten Reibele- menten ausgebildet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die reibschlüssige Teilkupplung an einer Primärseite/Primärmasse des Zweimassenschwungrads und die formschlüs- sige Teilkupplung an einer Sekundärseite/Sekundärmasse des Zweimassenschwung- rads angebunden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die beiden Teilkupplungen axialen geschachtelt ange- ordnet sind oder wenn die beiden Teilkupplungen radialgeschachtelt angeordnet sind. Dadurch kann der benötigte Bauraum sehr gering gehalten werden. ln einer zusätzlichen vorteilhaften Ausführungsform sind Rastierungen an der Kupp- lung vorgesehen, die bei der Betätigung der formschlüssigen Teilkupplung ein Verstel- len in eine Endlage, in der eine Klaue der Klauenkupplung eingelegt ist, die form- schlüssige Teilkupplung also geschlossen ist, und in eine Mittelstellung, in der beide Teilkupplungen unbetätigt sind, erleichtert. Dadurch werden die Ansteuerbarkeit der formschlüssigen Teilkupplung und ein„normally-stay“ Verhalten verbessert.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Hybridmodul, beispielsweise für eine P2-Hybridanwendung, gelöst, mit einer ersten Antriebsmaschine, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, deren Abtriebswelle über eine erfindungsgemäße Kupp- lungseinheit mit einer Abtriebswelle einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere ei- ner E-Maschine, oder einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Abtriebswelle der ersten Antriebsmaschine als ein Drehmomenteingangsbauteil und/oder die Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschi- ne oder die Getriebeeingangswelle als ein Drehmomentausgangsbauteil dient. Auch ist es zweckmäßig, wenn eine reibschlüssige Teilkupplung der Kupplung zum Starten der ersten Antriebsmaschine über die Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschine und/oder eine formschlüssige Teilkupplung der Kupplung zum schlupffreien Koppeln der ersten Antriebsmaschine an die Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschine oder an die Getriebeeingangswelle eingesetzt werden/wird.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Baugruppe, in der die Funktion der Trennkupplung und die Funktion zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten eines Verbrennungsmotors zusammengelegt werden. Dabei werden im Wesentlichen diese beiden Funktionen radial geschachtelt angeordnet, um axial möglichst kurz zu bauen. Dabei liegt die Funktion zur Reduktion von Drehungleichförmigkeiten radial außen und die Funktion der Trennkupplung radial gesehen in. Zur Reduktion von Drehungleich- förmigkeiten kann zum Beispiel ein Zweimassenschwungrad oder ein Fliehkraftpendel eingesetzt werden. Zusätzlich werden die Funktionen der Trennkupplung aufgeteilt in eine Funktion, um den Verbrennungsmotor an das Getriebe zu koppeln, und in eine Funktion, um den Verbrennungsmotor anzuschleppen. Für das Koppeln an den Verbrennungsmotor wird ein Formschlusselement (eine Schaltklauenvorrichtung) verwendet und für das Anschleppen wird ein modulierbares Reibelement verwendet. Dabei kann das Reibe- lement ein- oder mehrflächig sowie eben oder konisch ausgeführt sein.
Die Bewegungsrichtungen für die beiden Funktionen können sowohl identisch als auch in entgegengesetzten Richtungen erfolgen. Bei der Realisierung der Funktionen in eine Bewegungsrichtung wird zunächst die„Reibfunktion“ beim Verbrennerstart vor der schlupffreien„Kopplungsfunktion“ ausgeführt. Unabhängig von der Betätigung in dieselbe oder in die entgegengesetzte Richtung zeichnet sich die Realisierung der Funktion„Kopplung“ dadurch aus, dass nach der Durchführung der Bewegung zur Ak- tivierung der Funktion keine oder nur sehr geringe Verluste entstehen. Die Ausführung der Funktionen in entgegengesetzte Richtungen ist vorteilhaft, da einerseits für die Kupplungsfunktion ein einfaches aktives Ein-und Auslegen und andererseits für das „Anschleppen“ die Funktion zur Reduzierung von Drehungleichförmigkeiten während dem Startvorgang überbrückt werden kann, was deren mechanische Belastung deut- lich reduzieren kann. Außerdem können dadurch unterschiedlich große Betätigungs- flächen verwendet werden, so dass kein Kompromiss zwischen notwendiger Anpress- kraft des Reibelements und notwendiger Aktuierungsgeschwindigkeit für die Klauen- vorrichtung geschlossen werden muss. Bei nasslaufenden Systemen kann die Betäti- gung beider Funktionen vorteilhaft über die Wellen und Drehdurchführungen auf klei- nen Reibdurchmessern erfolgen.
Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinheit in ei- nem ersten Ausführungsbeispiel mit einer reibschlüssigen Teilkupplung und einer formschlüssigen Teilkupplung einer Trennkupplung, die an einer Sekundärmasse ei- nes Torsionsschwingungsdämpfers angebunden sind, wobei die reibschlüssige Teil- kupplung Richtung einer ersten Antriebsmaschine angeordnet ist, Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel mit der reibschlüssigen Teilkupplung und der formschlüssigen Teilkupp- lung, die an der Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden sind, wobei die formschlüssige Teilkupplung Richtung der ersten Antriebsmaschine angeordnet ist,
Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem dritten Ausfüh- rungsbeispiel mit der reibschlüssigen Teilkupplung, die an einer Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, und der formschlüssigen Teilkupp- lung, die an der Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, wobei die Teilkupplungen axial geschachtelt angeordnet sind,
Fig. 4 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem vierten Ausfüh- rungsbeispiel mit der reibschlüssigen Teilkupplung, die an der Primärmasse des Tor- sionsschwingungsdämpfers angebunden ist, und der formschlüssigen Teilkupplung, die an der Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden ist, wobei die Teilkupplungen radial geschachtelt angeordnet sind,
Fig. 5 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem fünften Ausfüh- rungsbeispiel mit einer als Konuskupplung ausgebildeten reibschlüssigen Teilkupp- lung, und
Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung der Kupplungseinheit in einem sechsten Ausfüh- rungsbeispiel mit Rastierungen für die formschlüssige Teilkupplung.
Die Zeichnungen sind lediglich semantischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszei- chen gekennzeichnet. Unterschiedliche Merkmale der Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden. Fig. 1 zeigt eine Kupplungseinheit 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungseinheit 1 weist ein als Antriebselement (bzw. als Abtriebselement) wirken- des Drehmomenteingangsbauteil 2 und ein als Abtriebselement (bzw. als Antrieb- selement) wirkendes Drehmomentausgangsbauteil 3 auf. Das Drehmomentaus- gangsbauteil 3 ist über eine unter Einsatz von Reibpartnern 4 schaltbare Kupp- lung/Trennkupplung 5 mit dem Drehmomenteingangsbauteil 2 drehmomentübertra- gend verbindbar. Die Kupplungseinheit 1 weist auch einen Torsionsschwingungs- dämpfer 6 zum Reduzieren von Drehungleichförmigkeiten auf, der als ein Zweimas- senschwungrad ausgebildet ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer 6 weist eine Pri- märmasse 7, die mit dem Drehmomenteingangsbauteil 2 verbunden ist, und eine Se- kundärmasse 8, die mit dem Drehmomentausgangsbauteil 3 über die Kupplung 5 ver- bunden ist, auf. Die Primärmasse 7 ist relativ zu der Sekundärmasse 8 gedämpft. Die Primärmasse 7 oder die Sekundärmasse 8 dient gleichzeitig als ein Träger 9 für einen Reibpartner 4 der Kupplung 5 bzw. ist integral mit dem Träger 9 ausgebildet.
Die Kupplung 5 weist eine reibschlüssige Teilkupplung 10 auf, die als eine Lamellen- kupplung 1 1 ausgebildet ist. Wenn die reibschlüssige Teilkupplung 10 geschlossen ist, sind das Drehmomenteingangsbauteil 2 und das Drehmomentausgangsbauteil 3 drehmomentübertragend verbunden. Die Lamellenkupplung 11 weist einen Innenlam- ellenträger 12, der Innenlamellen 13 drehfest, aber axial verschieblich aufnimmt, und einen Außenlamellenträger 14 auf, der Außenlamellen 15 drehfest, aber axial ver- schieblich aufnimmt. Die Innenlamellen 13 und die Außenlamellen 15 dienen als die Reibpartner 4. Der Außenlamellenträger 14 ist integral mit der Primärmasse 7 oder der Sekundärmasse 8 ausgebildet. In einem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Außenlamellenträger 14 integral mit der Sekundärmasse 8 aus- gebildet.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 6 ist auf der gleichen axialen Höhe wie die Kupp- lung 5 angeordnet, so dass der Torsionsschwingungsdämpfer 6 und die Kupplung 5 radial geschachtelt angeordnet sind. Der Torsionsschwingungsdämpfer 6 ist radial außerhalb der Kupplung 5 angeordnet, so dass er diese radial umgibt. Die Kupplung 5 weist eine formschlüssige Teilkupplung 16, die als eine Klauenkupp- lung/Klauenschaltvorrichtung 17 ausgebildet ist. Wenn die formschlüssige Teilkupp- lung 16 geschlossen ist, sind das Drehmomenteingangsbauteil 2 und das Drehmo- mentausgangsbauteil 3 drehmomentübertragend verbunden. Die Klauenkupplung 17 weist eine drehmomentausgangsbauteilseitige Klaue 18 und eine drehmomentein- gangsbauteilseitige Klaue 19 auf.
Die formschlüssige Teilkupplung 16 und die reibschlüssige Teilkupplung 10 werden durch eine Drehdurchführung 20 betätigt. Dabei ist eine Betätigungsrichtung der form- schlüssigen Teilkupplung 16 entgegengesetzt zu einer Betätigungsrichtung der reib- schlüssigen Teilkupplung 10. Die Betätigungsrichtungen können auch identisch sein, auch wenn dies nicht in den Zeichnungen dargestellt ist.
In allen Ausführungsformen haben die reibschlüssige Teilkupplung 10 und die form- schlüssige Teilkupplung 16 voneinander unabhängige bzw. getrennte Anschläge, wodurch sich die Kupplungseinheit 1 von einer klassischen Getriebe-Synchro-Einheit unterscheidet.
In dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Außenlamellen- träger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 und die drehmomenteingangsbauteil- seitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die Sekundärmasse 8 ist über eine Feder 21 mit der Primärmasse 7 gekoppelt. Die reibschlüssige Teilkupplung 10 ist in Richtung Motor, also näher an dem Drehmomenteingangsbauteil 2, und die form- schlüssige Teilkupplung ist in Richtung Getriebe, also näher an dem Drehmoment- ausgangsbauteil 3 oder der Getriebeeingangswelle, angeordnet. Die Drehdurchfüh- rung ist in Axialrichtung zwischen der formschlüssigen Teilkupplung 16 und der reib- schlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Außenlamel- lenträger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 und die drehmomenteingangsbau- teilseitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 fest mit der Sekundärmas- se 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die reibschlüssige Teilkupp- lung 10 ist in Richtung Getriebe, also näher an dem Drehmomentausgangsbauteil 3, und die formschlüssige Teilkupplung ist in Richtung Motor, also näher an dem Dreh- momenteingangsbauteil 2 oder der Getriebeeingangswelle, angeordnet. Die Dreh- durchführung ist in Axialrichtung zwischen der formschlüssigen Teilkupplung 16 und der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet.
In dem dritten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Außenlamellen- träger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 fest mit der Primärmasse 7 des Torsi- onsschwingungsdämpfers 6 verbunden und die drehmomenteingangsbauteilseitige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 ist fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die reibschlüssige Teilkupplung 10 ist in Richtung Motor, also näher an dem Drehmomenteingangsbauteil 2, und die form- schlüssige Teilkupplung ist in Richtung Getriebe, also näher an dem Drehmoment- ausgangsbauteil 3 oder der Getriebeeingangswelle, angeordnet. Die Teilkupplungen 10, 16 sind in Axialrichtung geschachtelt angeordnet. Die Drehdurchführung ist in Axi- alrichtung zwischen der formschlüssigen Teilkupplung 16 und der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet.
In dem vierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Außenlamel- lenträger 14 für die reibschlüssige Teilkupplung 10 fest mit der Primärmasse 7 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden und die drehmomenteingangsbauteilsei- tige Klaue 19 für die formschlüssige Teilkupplung 16 ist fest mit der Sekundärmasse 8 des Torsionsschwingungsdämpfers 6 verbunden. Die Teilkupplungen 10, 16 sind in Radialrichtung geschachtelt angeordnet, wobei die formschlüssige Teilkupplung 16 radial außerhalb der reibschlüssigen Teilkupplung 10 angeordnet ist. Die beiden Teil- kupplungen 10, 16 sind motorseitig angeordnet und die Drehdurchführung 20 ist ge- triebeseitig angeordnet.
Fig. 5 zeigt die Kupplungseinheit 1 in einem fünften Ausführungsbeispiel, das dem ersten Ausführungsbeispiel in allen Merkmalen entspricht, bis auf das Merkmal, dass die reibschlüssige Kupplung 10 als eine Konuskupplung 22 mit konischen/kegeligen Reibbelägen ausgebildet ist und nicht wie in dem ersten Ausführungsbeispiel als La- mellenkupplung mit ebenen Reibbelägen.
Fig. 6 zeigt die Kupplungseinheit 1 in einem sechsten Ausführungsbeispiel, das dem vierten Ausführungsbeispiel in allen Merkmalen entspricht, bis auf das zusätzliche Merkmal, dass bei dem sechsten Ausführungsbeispiel Rastierungen 23 vorhanden sind. Die Rastierungen 23 weisen eine federvorgespannte Kugel 24 auf, die in korres- pondieren Aussparungen 25 eingreift, wenn die Klauenkupplung 17 in eine Endstel- lung, in der die Klauen 18, 19 eingelegt sind, also die Klauenkupplung 17 betätigt ist, oder in eine Mittelstellung, in der die Klauenkupplung 17 und die Lamellenkupplung 11 geöffnet sind, gestellt ist.
Bezuqszeichenliste Kupplungseinheit
Drehmomenteingangsbauteil
Drehmomentausgangsbauteil
Reibpartner
Kupplung/Trennkupplung
Torsionsschwingungsdämpfer
Primärmasse
Sekundärmasse
Lamellenträger
reibschlüssige Teilkupplung
Lamellenkupplung
Innenlamellenträger
Innenlamelle
Außenlamellenträger
Außenlamelle
formschlüssige Teilkupplung
Klauenkupplung
Klaue
Klaue
Drehdurchführung
Feder
Konuskupplung
Rastierung
Kugel
Aussparung

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungseinheit (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem als Antriebselement wirkenden Drehmomenteingangsbauteil (2), und einem als Abtriebselement wirkenden Drehmomentausgangsbauteil (3), das über eine schaltbare Kupplung (5) mit dem Drehmomenteingangsbauteil (2) drehmomen- tübertragend verbindbar ist, wobei die Kupplung (5) zwei Teilkupplungen (10, 16) aufweist, mittels denen das Drehmomenteingangsbauteil (2) und das Drehmomentausgangsbauteil (3) drehmomentübertragend verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Teilkupplungen (10, 16) als eine formschlüssige Kupplung (16, 17) ausgebildet ist und die andere der bei- den Teilkupplungen (10, 16) als eine reibschlüssige Kupplung (10, 11 ) ausge- bildet ist.
2. Kupplungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Be- tätigungsrichtung der einen Teilkupplung (10, 16) entgegengesetzt zu einer Be- tätigungsrichtung der anderen Teilkupplung (10, 16) ist.
3. Kupplungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (6) so angeordnet ist, dass er bei unbetätig- ter formschlüssiger Kupplung (16, 17) von dem Antriebsstrang abgekoppelt ist.
4. Kupplungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Be- tätigungsrichtung der beiden Teilkupplungen (10, 16) identisch ist.
5. Kupplungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass die reibschlüssige Kupplung (10, 11 ) und die formschlüssige Kupp- lung (16, 17) voneinander unabhängige Kupplungsanschläge zum Begrenzen eines Kupplungswegs aufweisen.
6. Kupplungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich- net, dass die Kupplungseinheit (1 ) einen Torsionsschwingungsdämpfer (6) mit zwei relativ zueinander gedämpften Massen (7, 8) zum Reduzieren von Dre- hungleichförmigkeiten aufweist, der zwischen dem Drehmomenteingangsbau- teil (2) und dem Drehmomentausgangsbauteil (3) angeordnet ist, wobei we nigstens eine der beiden Massen (7, 8) des Torsionsschwingungsdämpfers (6) gleichzeitig als ein Träger (9) für einen Reibpartner (4) ausgestaltet ist.
7. Kupplungseinheit (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigs- tens eine den Reibpartner (4) tragende Masse (7, 8) als Lamellenträger (14) ausgebildet ist.
8. Kupplungseinheit (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5) und der Torsionsschwingungsdämpfer (6) radial geschachtelt angeordnet sind.
9. Kupplungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (6) in Radialrichtung außerhalb der Kupplung (5) angeordnet ist.
10. Hybridmodul mit einer ersten Antriebsmaschine, deren Abtriebswelle über eine Kupplungseinheit (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer Ab- triebswelle einer zweiten Antriebsmaschine oder eine Getriebeeingangswelle verbindbar ist.
PCT/DE2019/100028 2018-02-12 2019-01-15 Kupplungseinheit mit torsionsschwingungsdämpfer als kupplungsträger, hybridmodul mit kupplungseinheit Ceased WO2019154455A1 (de)

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