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Title:
CLUTCH ASSEMBLY FOR A MOTOR VEHICLE DRIVETRAIN, AND MOTOR VEHICLE DRIVETRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/088873
Kind Code:
A1
Abstract:
A clutch assembly (10) for a motor vehicle drivetrain (60) for coupling two coupling elements (12, 14) for conjoint rotation is specified, having a clutch unit (16) and a brake unit (17), wherein at least one permanent magnet (26) is provided which is arranged between the clutch unit (16) and the brake unit (17) and which, for the purposes of transferring the clutch unit (16) into a coupling state in which the coupling elements (12, 14) are coupled to one another for conjoint rotation, is movable from a first position, in which the coupling elements (12, 14) are decoupled, into a second position, in which the coupling elements (12, 14) are coupled, wherein a first and a second electrically energizable coil (32, 34) are provided, which are correspondingly electrically energizable for the purposes of moving the permanent magnet (26) from the first position into the second position or vice versa. Also specified is a motor vehicle drivetrain (60).

Inventors:
OHNEMUS ULRICH (DE)
LIEBERT SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/076669
Publication Date:
May 07, 2020
Filing Date:
October 02, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F16D27/00; F16D11/10; F16D27/10; F16D67/06
Foreign References:
EP2133585A12009-12-16
US20040099500A12004-05-27
DE102007058552A12009-06-10
DE10324487A12004-12-23
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Claims:
Patentansprüche

1. Kupplungsbaugruppe (10) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (60) zur drehfesten Kopplung zweier Kopplungselemente (12, 14) mit einer Kupplungseinheit (16) und einer Bremseinheit (17), wobei mindestens ein zwischen der Kupplungseinheit (16) und der Bremseinheit (17) angeordneter Permanentmagnet (26) vorgesehenen ist, der zur Überführung der Kupplungseinheit (16) in einen Kopplungszustand, in dem die Kopplungselemente (12, 14) drehfest miteinander gekoppelt sind, von einer ersten Position, in der die Kopplungselemente (12, 14) entkoppelt sind, in eine zweite Position, in der die Kopplungselemente (12, 14) gekoppelt sind, bewegbar ist, wobei eine erste und eine zweite bestrombare Spule (32, 34) vorgesehen sind, die zum Bewegen des Permanentmagnets (26) von der ersten Position in die zweite Position oder umgekehrt entsprechend bestrombar sind, und wobei eine der Bremseinheit (17) zugeordnete Halteplatte (36) zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material (48) und zumindest teilweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material (50) besteht, derart, dass ein durch den Permanentmagneten (26) in den umliegenden Bauteilen erzeugter magnetischer Fluss unterbrochen ist.

2. Kupplungsbaugruppe (10) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (60) zur drehfesten Kopplung zweier Kopplungselemente (12, 14) mit einer Kupplungseinheit (16) und einer Bremseinheit (17), wobei mindestens ein zwischen der Kupplungseinheit (16) und der Bremseinheit (17) angeordneter Permanentmagnet (26) vorgesehenen ist, der zur Überführung der Kupplungseinheit (16) in einen Kopplungszustand, in dem die Kopplungselemente (12, 14) drehfest miteinander gekoppelt sind, von einer ersten Position, in der die Kopplungselemente (12, 14) entkoppelt sind, in eine zweite Position, in der die Kopplungselemente (12, 14) gekoppelt sind, bewegbar ist, wobei eine erste und eine zweite bestrombare Spule (32, 34) vorgesehen sind, die zum Bewegen des Permanentmagnets (26) von der ersten Position in die zweite Position oder umgekehrt entsprechend bestrombar sind, und wobei eine der Bremseinheit (17) zugeordnete Halteplatte (36) an ihrer radial innen liegenden Innenseite frei von Stufen ausgebildet ist.

3. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (17) die Halteplatte, die relativ zu einem Gehäuse der Kupplungsbaugruppe (10) drehfest angeordnet ist, eine relativ zur Halteplatte (36) rotierbare Bremsscheibe (38) und mindestens eine Sperrklinke (40) umfasst, wobei die Sperrklinke (40) zum Bremsen in Eingriff mit entsprechenden Rastgeometrien (44, 46) der Halteplatte (36) und der Bremsscheibe (38) bringbar ist, und wobei die Halteplatte (36) einen ferromagnetischen Kern (52) und mindestens eine Abschirmplatte (54) aus einem nicht ferromagnetischen Material (50) umfasst.

4. Kupplungsbaugruppe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (36) mindestens zwei Abschirmplatten (54) umfasst, die jeweils seitlich an der Halteplatte (36) angeordnet sind.

5. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Abschirmplatte (54) einen axialen Anschlag für die Bremsscheibe (38) definiert.

6. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (36) die Bremsscheibe (38) radial zumindest teilweise überlappt.

7. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hubmagnet (42) vorgesehen ist, wobei mittels einer Aktivierung des Hubmagnets (42) die Sperrklinke (40) in Rasteingriff mit der Halteplatte (36) und der Bremsscheibe (38) bringbar ist.

8. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (16) eine Kupplungsscheibe (18) aufweist, die zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material (48) und zumindest teilweise aus einem nicht ferromagnetischen Material (50) besteht, derart, dass ein durch den Permanentmagneten (26) in der Kupplungsscheibe (18) erzeugter magnetischer Fluss unterbrochen ist.

9. Kupplungsbaugruppe (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (18) vollständig aus nicht-ferromagnetischen Material (50) besteht.

10. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (16) ein Trägerelement (22) umfasst, wobei die Kupplungsscheibe (18) axial angrenzend an das Trägerelement (22) angeordnet ist und das Trägerelement (22) in axialer Richtung zumindest abschnittsweise umgreift. 11. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (16) mindestens eine weitere Sperrklinke (20) umfasst, die mit einer Rastgeometrie (21 ) der Kupplungsscheibe (18) in Eingriff bringbar ist, um die Kupplungseinheit (16) in einen Kopplungszustand zu bringen.

12. Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (22) zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material (48) und zumindest teilweise aus einem nicht- ferromagnetischen Material (50) besteht.

13. Kraftfahrzeugantriebsstrang (60) mit mindestens einer Kupplungsbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Kupplungsbaugruppe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang und

Kraftfahrzeugantriebsstrang

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsbaugruppe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.

Es sind Kupplungsbaugruppen bekannt, bei denen zur drehfesten Kopplung zweier Kopplungselemente eine Kupplungseinheit in einen Kopplungszustand überführt wird, indem ein Permanentmagnet von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt wird. Zum Bewegen des Permanentmagneten sind zwei bestrombare Spulen vorgesehen, die zum Bewegen des Permanentmagnets von der ersten Position in die zweite Position oder umgekehrt entsprechend bestrombar sind, sodass die jeweils stromdurchflossene Spule den Permanentmagneten anzieht. Mit dem Permanentmagneten ist ein Betätigungsmechanismus wirkverbunden, der bei einer Bewegung des Permanentmagneten in die erste Position den Kopplungszustand herbeiführt.

Nachteilig hierbei ist, dass durch den Permanentmagneten ein magnetischer Fluss in den umliegenden Bauteilen erzeugt wird. Dadurch entstehen Reluktanzkräfte, welche zueinander rotierende Bauteile axial in Anlage ziehen, wodurch störende Reibmomente und Schleppverluste entstehen.

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kupplungsbaugruppe bereitzustellen, die derart ausgebildet ist, dass ein Einfluss von Reluktanzkräften im Betrieb der Kupplungsbaugruppe minimiert ist.

Diese Aufgabe wird zum einen erfindungsgemäß gelöst durch eine Kupplungsbaugruppe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang zur drehfesten Kopplung zweier Kopplungselemente mit einer Kupplungseinheit und einer Bremseinheit, wobei mindestens ein zwischen der Kupplungseinheit und der Bremseinheit angeordneter Permanentmagnet vorgesehenen ist, der zur Überführung der Kupplungseinheit in einen Kopplungszustand, in dem die Kopplungselemente drehtest miteinander gekoppelt sind, von einer ersten Position, in der die Kopplungselemente entkoppelt sind, in eine zweite Position bewegbar ist, in der die Kopplungselemente gekoppelt sind. Zudem sind eine erste und eine zweite bestrombare Spule vorgesehen, die zum Bewegen des Permanentmagnets von der ersten Position in die zweite Position oder umgekehrt entsprechend bestrombar sind. Erfindungsgemäß besteht eine der Bremseinheit zugeordnete Halteplatte zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material und zumindest teilweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material, derart, dass ein durch den Permanentmagneten in den umliegenden Bauteilen erzeugter magnetischer Fluss unterbrochen ist.

Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, dass die Entstehung von störenden Reluktanzkräften vermindert beziehungsweise unterbunden wird. Somit treten weniger unerwünschte Reibmomente und Schleppmomente zwischen zueinander rotierenden Bauteilen auf.

Durch die Verwendung von sowohl ferromagnetischem Material als auch nicht- ferromagnetischem Material kann die Halteplatte hinsichtlich Materialbeanspruchung und magnetischen Eigenschaften optimal ausgelegt werden. Insbesondere im Bereich besonders hoher Materialbeanspruchung ist es vorteilhaft, ein ferromagnetisches Material vorzusehen.

Die Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren gelöst durch eine Kupplungsbaugruppe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang zur drehfesten Kopplung zweier Kopplungselemente mit einer Kupplungseinheit und einer Bremseinheit, wobei mindestens ein zwischen der Kupplungseinheit und der Bremseinheit angeordneter Permanentmagnet vorgesehenen ist, der zur Überführung der Kupplungseinheit in einen Kopplungszustand, in dem die Kopplungselemente drehfest miteinander gekoppelt sind, von einer ersten Position, in der die Kopplungselemente entkoppelt sind, in eine zweite Position bewegbar ist, in der die Kopplungselemente gekoppelt sind. Zudem sind eine erste und eine zweite bestrombare Spule vorgesehen, die zum Bewegen des Permanentmagnets von der ersten Position in die zweite Position oder umgekehrt entsprechend bestrombar sind. Erfindungsgemäß ist eine der Bremseinheit zugeordnete Halteplatte an ihrer radial innen liegenden Innenseite frei von Stufen ausgebildet. Beispielsweise ist die Halteplatte im Querschnitt rechteckig. Durch das Vermeiden von Stufen an der radial innen liegenden Seite der Halteplatte werden axiale Anlageflächen vermieden, sodass unerwünschte Reibmomente und Schleppmomente zumindest zwischen der Halteplatte und einem radial innerhalb der Halteplatte rotierenden Bauteil vermieden werden, sogar dann, wenn Reluktanzkräfte auftreten. Zudem ist eine Halteplatte ohne Stufen einfach zu fertigen.

Gemäß einer Ausführungsform kann die jeweils stromdurchflossene Spule den Permanentmagneten anziehen. Alternativ können beide Spulen gleichzeitig bestromt sein, wobei eine Bewegungsrichtung des Permanentmagneten von der Stromrichtung abhängt.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremseinheit die Halteplatte, die relativ zu einem Gehäuse der Kupplungsbaugruppe drehfest angeordnet ist, eine relativ zur Halteplatte rotierbare Bremsscheibe und mindestens eine Sperrklinke, wobei die Sperrklinke zum Bremsen in Eingriff mit entsprechenden Rastgeometrien der Halteplatte und der Bremsscheibe bringbar ist, und wobei die Halteplatte einen ferromagnetischen Kern und mindestens eine Abschirmplatte aus einem nicht-ferromagnetischen Material umfasst. Durch die Abschirmplatte wird ein magnetischer Fluss unterbrochen und die Entstehung von Reluktanzkräften unterbunden. So werden Reibmomente vermieden, insbesondere zwischen der Halteplatte und der relativ zur Halteplatte rotierenden Bremsscheibe.

Die Verwendung einer nicht-ferromagnetischen Abschirmplatte ist vor allem dann vorteilhaft, wenn zwischen der Halteplatte und der Bremsscheibe eine axiale Anlagefläche vorhanden ist.

Die mehrteilige Ausführung der Halteplatte mit einem ferromagnetischen Kern und mindestens einer Abschirmplatte wirkt sich ebenfalls vorteilhaft auf die Herstellkosten aus. Durch die Mehrteiligkeit können anstelle von Sintern, Drehen oder Fräsen günstigere Fertigungsverfahren wie beispielsweise Feinstanzen oder andere Verfahren zur Fertigung der Halteplatte eingesetzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Halteplatte mindestens zwei Abschirmplatten umfassen, die jeweils seitlich an der Halteplatte angeordnet sind. Dadurch wird die Entstehung von axialen Reluktanzkräften noch zuverlässiger unterbunden. Die mindestens eine Abschirmplatte kann einen axialen Anschlag für die Bremsscheibe definieren. Dadurch kann die Lage der Bremsscheibe sowie ein axialer Spielraum der Bremsscheibe relativ zur Halteplatte festgelegt sein.

Alternativ oder zusätzlich kann die Halteplatte die Bremsscheibe in radialer Richtung zumindest teilweise überlappen, um einen axialen Anschlag für die Bremsscheibe zu definieren.

Sofern die Halteplatte an ihrer radial innen liegenden Innenseite frei von Stufen ausgebildet ist, kann auf Abschirmplatten an der Halteplatte verzichtet werden.

Um die Bremseinheit zu aktivieren und dadurch die Kupplungsbaugruppe zu bremsen beziehungsweise anzuhalten, kann ein Hubmagnet vorgesehen sein, wobei mittels einer Aktivierung des Hubmagnets die Sperrklinke in Rasteingriff mit der Halteplatte und der Bremsscheibe bringbar ist. Durch den Rasteingriff der Sperrklinke wird die Bremsscheibe mit der Halteplatte derart gekoppelt, dass eine Rotation der Bremsscheibe blockiert ist.

Die Kupplungseinheit weist vorzugsweise eine Kupplungsscheibe auf, die ähnlich wie die Halteplatte zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen und zumindest teilweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material besteht, derart, dass ein durch den Permanentmagneten in der Kupplungsscheibe erzeugter magnetischer Fluss unterbrochen ist. Auf diese Weise wird die Entstehung von Reluktanzkräften auch in der Kupplungseinheit vermieden. Somit kann der Einfluss eines durch den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Flusses in sämtlichen, den Permanentmagneten umgebenden Bauteilen zuverlässig unterbunden werden.

Die Kupplungsscheibe kann gemäß einer Ausführungsform auch vollständig aus einem nicht-ferromagnetischen Material bestehen.

Allerdings ist es empfehlenswert, insbesondere in Bereichen, in denen das Material der Kupplungsscheibe stark beansprucht wird, ein ferromagnetisches Material vorzusehen, da dieses bessere Materialeigenschaften hinsichtlich Festigkeit und Materialermüdung etc. hat.

Die Kupplungseinheit umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Trägerelement, wobei die Kupplungsscheibe axial angrenzend an das T rägerelement angeordnet ist und das Trägerelement in axialer Richtung zumindest abschnittsweise umgreift beziehungsweise überlappt. Dadurch ist die Kupplungseinheit besonders kompakt ausgebildet.

Die Kupplungseinheit weist außerdem mindestens eine weitere Sperrklinke auf, die mit einer Rastgeometrie der Kupplungsscheibe in Eingriff bringbar ist, um die Kupplungseinheit in einen Kopplungszustand zu bringen. Durch die Sperrklinke kann die Kupplungsscheibe auf einfache Weise lösbar mit einem weiteren Element gekoppelt werden, insbesondere mit dem Trägerelement.

Insbesondere ist die der Kupplungseinheit zugeordnete Sperrklinke radial zwischen der Kupplungsscheibe und dem Trägerelement angeordnet. Durch eine derartige Anordnung kann die Kupplungsscheibe im Kopplungszustand zuverlässig mit dem Trägerelement gekoppelt sein.

Die Sperrklinken der Kupplungseinheit und der Bremseinheit bestehen vorzugsweise ebenfalls aus einem ferromagnetischen Material.

Das Trägerelement kann ebenfalls zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen und zumindest teilweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material bestehen. Auf diese Weise wird der Einfluss eines durch den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Flusses in sämtlichen, den Permanentmagneten umgebenden Bauteilen noch zuverlässiger unterbunden. Alternativ kann das Trägerelement vollständig aus einem nicht-ferromagnetischen Material bestehen.

Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit mindestens einer Kupplungsbaugruppe, die wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist. In den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebsstrang kann aufgrund der Vermeidung von axialen Reluktanzkräften eine Leistung besonders effizient übertragen werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe,

Figur 2 eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, Figur 3 eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Figur 4 eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, und

Figur 5 einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit zwei erfindungsgemäßen Kupplungsbaugruppen.

Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe 10 für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang zur drehfesten Kopplung zweier Kopplungselemente 12, 14. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist in den Figuren jeweils nur eine obere Hälfte der Kupplungsbaugruppe 10 dargestellt.

Bei den Kopplungselementen 12, 14 handelt es sich um Wellen, die jeweils um eine Drehachse D drehbar sind.

Die Kupplungsbaugruppe 10 umfasst eine Bremseinheit 17, die zum Abbremsen beziehungsweise Anhalten der Kupplungsbaugruppe 10 geeignet ist. Insbesondere kann die Bremseinheit 17 eine Rotation zumindest eines der Kopplungselemente 12, 14 blockieren.

Des Weiteren umfasst die Kupplungsbaugruppe 10 eine Kupplungseinheit 16, die zur drehfesten Kopplung der Kopplungselemente 12, 14 in einen Kopplungszustand gebracht werden kann. Beispielsweise kann eine Leistung von einem Motor auf ein Getriebe eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs übertragen werden, wenn sich die Kupplungseinheit 16 in einem Kopplungszustand befindet.

Die Kupplungseinheit 16 weist eine Kupplungsscheibe 18 und mehrere Sperrklinken 20 auf, die in radialer Richtung zwischen der Kupplungsscheibe 18 und einem Trägerelement 22 der Kupplungsbaugruppe 10 angeordnet sind.

Die Kupplungsscheibe 18 ist mit dem Kopplungselement 12 drehfest verbunden, zum Beispiel durch eine Verschraubung.

Um die Kupplungseinheit 16 in einen Kopplungszustand zu bringen, können die Sperrklinken 20 aufgestellt und so in Eingriff mit einer Rastgeometrie 21 , 23 der Kupplungsscheibe 18 und des Trägerelements 22 gebracht werden. Das Trägerelement 22 bildet somit ein Sperrklinkengegenelement. In Figur 1 ist die Kupplungseinheit 16 in einem entkoppelten Zustand dargestellt, in dem die Sperrklinken 20 außer Eingriff mit der Kupplungsscheibe 18 und dem Trägerelement 22 sind.

Zur Überführung der Kupplungseinheit 16 in einen Kopplungszustand, insbesondere zum Aufstellen der Sperrklinken 20, ist ein Betätigungsmechanismus 24 vorgesehen.

Der Betätigungsmechanismus 24 umfasst einen Permanentmagnet 26, der zwischen der Kupplungseinheit 16 und der Bremseinheit 17 angeordnet ist und der zur Überführung der Kupplungseinheit 16 in einen Kopplungszustand, in dem die Kopplungselemente 12, 14 drehfest miteinander gekoppelt sind, von einer ersten Position, in der die Kopplungselemente 12, 14 entkoppelt sind, in eine zweite Position, in der die Kopplungselemente 12, 14 gekoppelt sind, bewegt werden kann.

Der Permanentmagnet 26 ist an einem in axialer Richtung verschiebbar gelagerten Schlitten 28 befestigt, wobei an dem Schlitten 28 ein Betätigungsstößel 30 befestigt ist. Insbesondere ist der Betätigungsstößel 30 an einer zu der Kupplungseinheit 16 hin gerichteten Seite des Schlittens 28 angeordnet und erstreckt sich in eine Richtung zu der Kupplungseinheit 16 hin.

Der Schlitten 28 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auf dem Trägerelement 22 verschiebbar gelagert.

Um den Permanentmagneten 26 und den mit diesem verbundenen Schlitten 28 zu bewegen, sind eine erste bestrombare Spule 32 und eine zweite bestrombare Spule 34 vorgesehen, die zum Bewegen des Permanentmagnets 26 von der ersten Position in die zweite Position oder umgekehrt entsprechend bestrombar sind, derart dass die jeweils stromdurchflossene Spule 32, 34 den Permanentmagneten 26 anzieht.

Bei der in Figur 1 gezeigten Anordnung wurde zuletzt die erste Spule 32 bestromt, und die Kupplungseinheit 16 befindet sich in einem entkoppelten Zustand.

Befindet sich der Permanentmagnet 26 in einer Endposition, ist keine Bestromung der Spulen 32, 34 mehr erforderlich, um den Permanentmagneten 26 in der jeweiligen Position zu halten. Dies ist dadurch bedingt, dass der Permanentmagnet 26 selbst einen Magnetfluss um die Spulen 32, 34 erzeugt, der wiederum zu einer axialen Reluktanzkraft führt und somit sowohl im Kopplungszustand als auch im entkoppelten Zustand der Kupplungsbaugruppe 10 eine Rastwirkung hervorruft. Wird ausgehend von der gezeigten Situation die zweite Spule 34 bestromt, wird der Permanentmagnet 26 von der zweiten Spule 34 angezogen, sodass der Permanentmagnet 26 zusammen mit dem Schlitten 28 zur Kupplungseinheit 16 hingezogen wird. Bei dieser Bewegung werden die Sperrklinken 20 durch den Betätigungsstößel 30 aufgestellt, und die Kupplungseinheit 16 wird in einen Kopplungszustand gebracht. Ein aufgestellter Zustand der Sperrklinken 20 ist in Figur 1 durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht.

In dem Kopplungszustand ist die Kupplungsscheibe 18 durch die Sperrklinken 20 drehfest mit dem Trägerelement 22 gekoppelt.

Das Trägerelement 22 ist wiederum mit dem Kopplungselement 14 in geeigneter Weise, zum Beispiel durch eine nicht dargestellte Verzahnung oder eine Verschraubung, drehfest gekoppelt. Dabei muss das Trägerelement 22 nicht direkt mit dem Kopplungselement 14 verbunden sein, es kann auch noch ein weiteres Verbindungselement zwischen dem Trägerelement 22 und dem Kopplungselement 14 vorgesehen sein.

Wenn sich die Sperrklinken 20 in Rasteingriff mit der Kupplungsscheibe 18 und dem Trägerelement 22 befinden, sind die beiden Kopplungselemente 12, 14 über die Kupplungseinheit 16 drehfest miteinander gekoppelt.

Die Bremseinheit 17 umfasst eine drehfest an einem nicht dargestellten Gehäuse der Kupplungsbaugruppe 10 angeordnete Halteplatte 36 und eine Bremsscheibe 38. Die Bremsscheibe 38 ist in einem Betriebszustand der Kupplungsbaugruppe 10 relativ zur Halteplatte 36 rotierbar gelagert.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bremsscheibe 38 mit dem Trägerelement 22 drehfest gekoppelt und in axialer Richtung begrenzt verschiebbar auf dem Trägerelement 22 gelagert.

Wenn die Bremseinheit 17 ausgelöst wird, wird eine Bewegung der Bremsscheibe 38 abgebremst beziehungsweise blockiert. In diesem Fall wird zumindest eine Rotation des Kopplungselements 14 gebremst beziehungsweise blockiert.

Zum Auslösen der Bremseinheit 17 sind mindestens eine weitere Sperrklinke 40 sowie ein Hubmagnet 42 vorgesehen. Durch eine Aktivierung des Hubmagnets 42 wird die Sperrklinke 40 in Eingriff mit Rastgeometrien 44, 46 der Halteplatte 36 sowie der Bremsscheibe 38 gebracht. Die aufgestellte Sperrklinke 40 ist in Figur 1 zur besseren Veranschaulichung gestrichelt eingezeichnet.

Um die Entstehung von Reluktanzkräften in der Bremseinheit 17 zu vermeiden, besteht die Halteplatte 36 zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material 48 und zumindest teilweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material 50, derart, dass ein durch den Permanentmagneten 26 in den umliegenden Bauteilen 36, 38 erzeugter magnetischer Fluss unterbrochen ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Bremsscheibe 38 in Richtung zum Permanentmagneten 26 hin in axiale Anlage mit der Halteplatte 36 gezogen wird. Dies würde zu unerwünschten Reibmomenten im Betrieb führen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Halteplatte 36 einen ferromagnetischen Kern 52 und zwei Abschirmplatten 54 aus einem nicht- ferromagnetischen Material, die jeweils seitlich an der Halteplatte 36, insbesondere beidseitig des ferromagnetischen Kerns 52 angeordnet sind. Die Abschirmplatten 54 können mit dem ferromagnetischen Kern 52 vernietet, verschraubt oder auf andere geeignete Weise verbunden sein. In einer alternativen Ausführungsform kann lediglich eine Abschirmplatte 54 vorgesehen sein, die vorzugsweise an einer zum Permanentmagneten 26 hin gerichteten Seite der Halteplatte 36 angeordnet ist. Die Abschirmplatten 54 haben dabei die gleiche Wirkung wie Luft auf den Verlauf des magnetischen Flusses.

Die Abschirmplatten 54 erstrecken sich in radialer Richtung nach innen über den ferromagnetischen Kern 52 hinaus, derart, dass die Abschirmplatten 54 einen axialen Anschlag für die Bremsscheibe 38 definieren. Dadurch überlappt die Halteplatte 36 die Bremsscheibe 38 zumindest teilweise radial. Insbesondere dienen die Abschirmplatten 54 zur Lagesicherung der umgebenden Bauteile.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsbaugruppe 10.

Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Kupplungseinheit 16 durch die Form der Halteplatte 36.

Insbesondere besteht die Halteplatte 36 komplett aus einem ferromagnetischen Material 48. Außerdem ist die Halteplatte 36 an ihrer radial innen liegenden Innenseite 56 frei von Stufen ausgebildet, derart, dass an der Halteplatte 36 kein axialer Anschlag für die Bremsscheibe 38 gebildet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Halteplatte 36 ein rechteckiges Profil, wodurch die Halteplatte 36 besonders einfach herstellbar ist.

Wenn im Betrieb der Kupplungsbaugruppe 10 die Bremsscheibe 38 aufgrund von Reluktanzkräften zum Permanentmagneten 26 hingezogen wird, können folglich keine unerwünschten Reibmomente zwischen der Halteplatte 36 und der Bremsscheibe 38 auftreten.

Eine axiale Bewegung der Bremsscheibe 38 wird in diesem Fall zumindest in eine Richtung zur Kupplungseinheit 16 hin durch ein Anschlagelement 58 begrenzt. Das Anschlagelement 58 dient gleichzeitig als axialer Anschlag für den Schlitten 28.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsbaugruppe 10.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Kupplungseinheit 16 durch die Form der Kupplungsscheibe 18.

Die Kupplungsscheibe 18 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig und umfasst ein ferromagnetisches Material 48 und ein nicht-ferromagnetisches Material 50. Auf diese Weise werden auch in der Kupplungseinheit 16 Reluktanzkräfte vermieden, sodass hohe Reibmomente zwischen der Kupplungsscheibe 18 und dem T rägerelement 22 vermieden werden, wenn die Kupplungseinheit 16 nicht in einem Kopplungszustand ist.

Die Trennung zwischen dem ferromagnetischen Teil und dem nicht- ferromagnetischen Teil der Kupplungsscheibe 18 erstreckt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in radiale Richtung, sie kann jedoch auch axial oder konisch verlaufen. Vorteilhaft ist, dass der Teil der Kupplungsscheibe 18, der die Rastgeometrien 21 enthält, aus dem ferromagnetischen Material 48 gefertigt ist, da auf diese Weise höhere Drehmomente übertragen werden können, ohne dass übermäßiger Verschleiß auftritt.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, kann die Kupplungsbaugruppe 10 die in Figur 2 dargestellte Bremseinheit 17 und die in Figur 3 gezeigte Kupplungseinheit 16 aufweisen. Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsbaugruppe 10.

Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Kupplungseinheit 16 durch die Form des Trägerelements 22.

Das Trägerelement 22 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig und umfasst ein ferromagnetisches Material 48 und ein nicht-ferromagnetisches Material 50. Auf diese Weise werden ebenfalls Reluktanzkräfte in der Kupplungseinheit 16 vermieden, sodass hohe Reibmomente zwischen der Kupplungsscheibe 18 und dem Trägerelement 22 vermieden werden, wenn die Kupplungseinheit 16 nicht in einem Kopplungszustand ist.

Die Trennung zwischen dem ferromagnetischen Teil und dem nicht- ferromagnetischen Teil des Trägerbauteils 22 erstreckt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in radiale Richtung, sie kann jedoch auch axial oder konisch verlaufen. Vorteilhaft ist, dass der Teil des Trägerbauteils 22, der die Rastgeometrien 23 enthält, aus dem ferromagnetischen Material 48 gefertigt ist, da auf diese Weise höhere Drehmomente übertragen werden können, ohne dass übermäßiger Verschleiß auftritt.

Das in der Figur 4 dargestellte Trägerbauteil 22 kann auch mit den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen kombiniert werden.

Figur 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebsstrang 60, in dem zwei Kupplungsbaugruppen 10 vorgesehen sind.

Beide Kupplungsbaugruppen 10 wirken in einer Summengetriebebaugruppe 62, mittels der ein erster elektrischer Antriebsmotor 64 und/oder ein zweiter elektrischer Antriebsmotor 66 drehmomentleitend mit einem Drehmomentabtrieb 68 des Kraftfahrzeugantriebsstrangs 60 koppelbar sind bzw. ist.

Mit dem Drehmomentabtrieb 68 sind in der dargestellten Ausführungsform zwei Räder 70 des den Kraftfahrzeugantriebsstrang 60 aufweisenden Kraftfahrzeugs drehmomentleitend gekoppelt.

Es können also die Räder 70 entweder über den ersten elektrischen Antriebsmotor 64 angetrieben werden oder über den zweiten elektrischen Antriebsmotor 66. Ebenso ist es möglich, die Räder 70 durch beide elektrischen Antriebsmotoren 64, 66 gleichzeitig anzutreiben. Dabei ist stets derjenige der elektrischen Antriebsmotoren 64, 66 der zum Antrieb der Räder 70 verwendet wird, mittels der zugeordneten Kupplungsbaugruppe 10 antriebsmäßig mit der Summengetriebebaugruppe 62 gekoppelt. Derjenige der elektrischen Antriebsmotoren 64, 66 der nicht zum Antrieb der Räder 70 verwendet wird, ist mittels der jeweils zugeordneten Kupplungsbaugruppe 10 antriebsmäßig von der Summengetriebebaugruppe 62 entkoppelt.

Beide Kupplungsbaugruppen 10 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel identisch aufgebaut.

Der vorstehend erläuterte Kraftfahrzeugantriebsstrang 60 ist rein elektrisch ausgeführt. Selbstverständlich ist es auch denkbar, einen der elektrischen Antriebsmotoren 64, 66 durch einen Verbrennungsmotor zu ersetzen. Der

Kraftfahrzeugantriebsstrang 60 ist dann ein hybrider.