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Title:
CLUTCH DEVICE, HYBRID MODULE AND DRIVE ARRANGEMENT FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/078319
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch device for arranging in a drive train of a vehicle, to a hybrid module for a motor vehicle and to a drive arrangement for a motor vehicle. The clutch device (1) comprises a clutch disc (10), which is coupled to a drive side (2), and a pressing device (20), which is coupled to an output side (3) and which has an axially displaceable pressing plate (21) for pressing onto the clutch disc (10) for the purposes of driving the pressing plate (21) in a rotational movement of the clutch disc (10) in frictionally locking fashion, wherein, furthermore, the pressing device (20) has a pressure pot (23) for loading the pressing plate (21) with force for the purposes of the axial displacement thereof, and the pressure pot (23) is mounted axially displaceably in a housing (4) of the clutch device (1) and partially delimits a pressure chamber (60), wherein the pressure pot (23) can be driven by the pressing plate (21) and/or the housing (4) in the rotational movement thereof. By way of the clutch device according to the invention, the hybrid module according to the invention and the drive arrangement according to the invention, efficient and reliable use can be ensured in a way which is structurally simple and saves installation space.

Inventors:
FINKENZELLER MARC (DE)
Application Number:
PCT/DE2020/100633
Publication Date:
April 29, 2021
Filing Date:
July 21, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/68; F16D25/0635
Domestic Patent References:
WO2019015713A12019-01-24
Foreign References:
DE102017121348A12019-03-14
DE102009030976A12010-01-21
DE102004034386A12006-02-16
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Claims:
Patentansprüche

1. Kupplungseinrichtung (1 ) zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine mit einer Antriebsseite (2) gekoppelte Kupplungsscheibe (10) sowie eine mit einer Abtriebsseite (3) gekoppelte Anpresseinrichtung (20) mit einer axial verschiebbaren Anpressplatte (21) zur Anpressung an die Kupplungsscheibe (10) zwecks reibschlüssiger Mitnahme der Anpressplatte (21) in einer Drehbewegung der Kupplungsscheibe (10), wobei die Anpresseinrichtung (20) weiterhin einen Drucktopf (23) zur Kraftbeaufschlagung der Anpressplatte (21) zwecks deren axialer Verschiebung aufweist, und der Drucktopf (23) in einem Gehäuse (4) der Kupplungseinrichtung (1) axial verschiebbar gelagert ist und einen Druckraum (60) zur Aufnahme eines Druck- Fluids teilweise begrenzt, wobei der Drucktopf (23) von der Anpressplatte (21) und/oder dem Gehäuse (4) in deren bzw. dessen Drehbewegung mitnehmbar ist.

2. Kupplungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (1) eine trockene Kupplungseinrichtung ist, wobei der Druckraum (60) im Wesentlichen flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.

3. Kupplungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressplatte (21) und der Drucktopf (23) zwei separate Bauteile sind, die zwecks Kraftübertragung aneinander anliegen.

4. Kupplungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Anpressplatte (23) axial gegenüberliegenden Seite der Kupplungsscheibe (10) mit dem Gehäuse (4) drehfest verbunden eine Gegendruckplatte (22) angeordnet ist.

5. Kupplungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (1) einen Schwingungsdämpfer (30) aufweist, wobei der Drucktopf (23) in axialer Richtung zwischen dem Schwingungsdämpfer (30) und einer Wand (5) des Gehäuses (4) der Kupplungseinrichtung (1) angeordnet ist, die auf der der Kupplungsscheibe (10) axial abgewandten Seite der Anpressplatte (21) angeordnet ist.

6. Kupplungseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (10) über einen Lamellenträger (12) mit dem Schwingungsdämpfer (30) über eine Zwischennabe (40) drehfest gekoppelt ist, wobei ein Ausgangselement (31) des Schwingungsdämpfers (30) an eine Verzahnung (41) der Zwischennabe (40) angeschlossen ist.

7. Kupplungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (1) wenigstens eine, insbesondere mehrere Federn, wie zum Beispiel Blattfedern (24) aufweist, die mit der Anpressplatte (21) sowie mit dem Gehäuse (4) mechanisch verbunden sind, zwecks Übertragung eines Drehmoments von der Anpressplatte (21) auf das Gehäuse (4) und/oder Rückstellung einer in Richtung auf die Kupplungsscheibe (10) verschobenen Anpressplatte (21).

8. Kupplungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (4) wenigstens ein erster Strömungskanal (63) ausgebildet ist, der mit dem Druckraum (60) strömungstechnisch in Verbindung steht zur Zu- und/ oder Abführung eines Druck-Fluides in den Druckraum (60) bzw. aus dem Druckraum (60).

9. Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Kupplungseinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 sowie eine elektrische Rotationsmaschine, deren Rotor drehtest mit der Abtriebsseite (3) der Kupplungseinrichtung (1) gekoppelt ist.

10. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Kupplungseinrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder ein Hybridmodul gemäß

Anspruch 9, ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, sowie ein Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung (1) bzw. das Hybridmodul mit dem Antriebsaggregat über die Antriebsseite (2) der Kupplungseinrichtung (1) und mit dem Getriebe über die Abtriebsseite (3) der Kupplungseinrichtung (1) mechanisch verbunden ist.

Description:
Kupplungseinrichtung, Hybridmodul und Antriebsanordnunq für ein

Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug und eine und Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Kupplungseinrichtungen zur Anordnung in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen bekannt.

Zudem sind diverse in Antriebsanordnungen für Kraftfahrzeuge angeordnete Hybridmodule bekannt, die Kupplungseinrichtungen aufweisen.

Dabei kann vorgesehen sein, die Kupplungseinrichtung im Drehmoment- Übertragungspfad zwischen einer Verbrennungskraftmaschine der Antriebsanordnung und einer elektrischen Rotationsmaschine des Hybridmoduls anzuordnen. Eine derartige Antriebsanordnung weist somit eine sogenannte P2-Anordnung auf und ist damit in der Lage unterschiedlichste Fahr-Modi zu realisieren.

Bei den Kupplungseinrichtungen handelt es sich in der Regel um lösbare Kupplungen zur reibschlüssigen Übertragung von Drehmoment zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der Kupplungseinrichtung. Bei einer beispielsweisen Anordnung einer derartigen Kupplungseinrichtungen als reibschlüssige Trennkupplungen in einem Drehmoment-Übertragungspfad zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und einem Getriebe als Abtrieb, kann somit durch Öffnen der Kupplungseinrichtung der Drehmoment-Übertragungspfad getrennt werden, damit z.B. im Getriebe ein Wechsel einer Übersetzungsstufe, also ein Gang-Wechsel, durchführbar ist.

In einer bekannten Ausgestaltung einer Kupplungseinrichtung ist diese trocken laufend ausgeführt und umfasst eine Anpressplatte und eine Gegendruckplatte sowie eine zwischen diesen Platten angeordnete Kupplungsscheibe, auf welcher Reibbeläge angeordnet sind. Wird beispielsweise ein Drehmoment an die Kupplungsscheibe als Eingangsseite der Kupplungseinrichtung übertragen und die Kupplungsscheibe damit in Rotationsbewegung versetzt, so kann die Anpressplatte mittels einer Betätigungskraft in Richtung auf die Kupplungsscheibe verlagert werden, so dass die Kupplungsscheibe reibschlüssig zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte geklemmt ist und eine reibschlüssige Mitnahme der Anpressplatte und der Gegendruckplatte in der Rotationsbewegung der Kupplungsscheibe realisiert ist. Die Kupplungseinrichtung ist damit geschlossen.

Die Betätigungskraft kann dabei von einer rotationsfesten Kolben-Zylinder-Einheit einer Betätigungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, wobei im Betätigungskraft-Übertragungspfad zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit und der Anpressplatte ein Betätigungslager vorgesehen ist, das eine Relativ-Drehung zwischen der Anpressplatte und der Kolben-Zylinder-Einheit erlaubt. In einer derartigen Ausgestaltung ist die von der Kolben-Zylinder-Einheit an die Anpressplatte übertragbare Betätigungskraft jedoch durch die Größe der Kolben-Zylinder-Einheit und dem darin herrschenden Druck limitiert.

In einer alternativen Ausgestaltung einer Kupplungseinrichtung ist diese nass ausgeführt, was bedeutet, dass sich die Reibbeläge in einer nassen Umgebung befinden. Die nasse Ausführung bedingt jedoch niedrigere Reibwerte an den Reibflächen der aneinander reibenden Elemente der Kupplungseinrichtung und benötigt so und größere Anpresskräfte und/oder Anpressflächen. Nasslaufende Kupplungseinrichtungen werden deswegen meist mit mehr Kupplungsscheiben und zusätzlichen Zwischenplatten ausgestaltet, was wiederum die Bauraumanforderungen der Kupplungseinrichtungen erhöht.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung sowie ein damit ausgestattetes Hybridmodul und eine Antriebsanordnung zur Verfügung zu stellen, die in konstruktiv einfacher sowie bauraumsparender Weise eine effiziente und zuverlässige Nutzung gewährleisten.

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kupplungseinrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben. Ergänzend wird ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, welches die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung aufweist, gemäß Anspruch 9 zur Verfügung gestellt. Außerdem wird gemäß Anspruch 10 eine Antriebsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung und/oder einem erfindungsgemäßen Hybridmodul zur Verfügung gestellt.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Die Begriffe „axial“ und „radial“ beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Rotationsachse der Kupplungseinrichtung.

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungseinrichtung umfasst eine mit einer Antriebsseite gekoppelte Kupplungsscheibe sowie eine mit einer Abtriebsseite gekoppelte Anpresseinrichtung mit einer axial verschiebbaren Anpressplatte zur Anpressung an die Kupplungsscheibe zwecks reibschlüssiger Mitnahme der Anpressplatte in einer Drehbewegung der Kupplungsscheibe. Die Anpresseinrichtung weist weiterhin einen Drucktopf zur Kraftbeaufschlagung der Anpressplatte zwecks deren axialer Verschiebung auf. Der Drucktopf ist in einem Gehäuse der Kupplungseinrichtung axial verschiebbar gelagert und das Gehäuse begrenzt teilweise einen Druckraum zur Aufnahme eines Druck-Fluids. Erfindungsgemäß ist der Drucktopf von der Anpressplatte und/oder dem Gehäuse in deren bzw. dessen Drehbewegung mitnehmbar.

Dies kann in einfacher Ausführung derart realisiert sein, dass eine Mitnahme des Drucktopfes in der Drehbewegung reibschlüssig erfolgt. Insbesondere ist die Mitnahme durch reibschlüssige Verbindung, vorzugsweise zum Gehäuse realisiert.

Das bedeutet, dass keine Relativ-Rotationsbewegung zwischen Drucktopf und Anpressplatte sowie auch zwischen Drucktopf und Gehäuse stattfindet, so dass eine hohe Dichtigkeit des Druckraums gewährleistet ist und die Kupplungseinrichtung entsprechend als trockene Kupplungseinrichtung ausgeführt sein kann. Entsprechend kann der Drucktopf und somit auch der Druckraum so ausgestaltet sein, dass eine große Fläche zur Verfügung steht, woraus sich bei einem definierten Fluid- Druck im Druckraum eine große Kraft zur Verschiebung des Drucktopfes und somit auch zur Verschiebung der Anpressplatte und ein entsprechend großer Anpressdruck der Anpressplatte auf die Kupplungsscheibe ergibt, sodass ein entsprechend großes Drehmoment durch die Kupplungseinrichtung übertragbar ist.

Der Drucktopf und die Anpressplatte bilden zusammen einen mitdrehenden Aktor aus. Die Anpresseinrichtung umfasst die Anpressplatte sowie den Drucktopf, der auf die Anpressplatte bei Zuführung eines Fluids in den Druckraum mit einer Druckkraft zwecks Verschiebung der Anpressplatte wirken kann.

Der Drucktopf bildet somit einen Kolben eines Kolben-Zylinder-Systems aus, welcher bei Zuführung eines Fluid in den auch als Zylinderraum bezeichenbaren Druckraum verschiebbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung kann somit von der Antriebsseite zur Abtriebsseite bei reibkraftbedingter Mitnahme der Anpressplatte in der Drehbewegung der Kupplungsscheibe ein Drehmoment übertragen werden. Allerdings ist auch die Drehmoment-Übertragung in umgekehrter Richtung nicht ausgeschlossen, zum Beispiel um mittels einer mit der Abtriebseite gekoppelten elektrischen Rotationsmaschine über die Antriebsseite der Kupplungseinrichtung eine daran angeschlossene Verbrennungskraftmaschine zu starten.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kupplungseinrichtung eine trockene Kupplungseinrichtung, wobei der Druckraum im Wesentlichen flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.

In der Ausführungsform, in der der Drucktopf sowie auch eine Wand des Gehäuses der Kupplungseinrichtung den Druckraum begrenzen ist vorgesehen, dass der Drucktopf am Gehäuse flüssigkeitsdicht verschiebbar angeordnet ist.

Diese flüssigkeitsdichte Verschiebbarkeit ist insbesondere derart realisiert, dass zwischen dem Drucktopf und dem Gehäuse Dichtungen, vorzugsweise in Form von Dichtringen, vorgesehen sind. Dazu ist beispielsweise an einer radial inneren Seite sowie an einer radial äußeren Seite des Druckraums jeweils wenigstens ein Dichtring anzuordnen. Ein jeweiliger Dichtring kann dabei formschlüssig mit dem Gehäuse oder dem Drucktopf verbunden sein, so dass bei Verschiebung des Drucktopfs relativ zum Gehäuse ebenfalls eine Relativbewegung zwischen einem jeweiligen Dichtring und einem der Elemente Gehäuse oder Drucktopf realisiert wird. Besonders bevorzugt ist ein jeweiliger Dichtring in einer radialen Aussparung im Gehäuse positioniert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Anpressplatte und der Drucktopf zwei separate Bauteile, die zwecks Kraftübertragung aneinander anliegen. Derart sind der Drucktopf und die Anpressplatte dazu eingerichtet, vom Drucktopf axial eine Kraft auf die Anpressplatte zwecks deren Verlagerung zu übertragen.

In alternativer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anpressplatte und Drucktopf integrale Bestandteile eines gemeinsamen Bauteils sind, welches somit als ein Teilbereich nahe einer gemeinsamen Rotationsachse den Drucktopf ausbildet und diesbezüglich entfernter von der Rotationsachse die Anpressplatte ausbildet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf der der Anpressplatte axial gegenüberliegenden Seite der Kupplungsscheibe mit dem Gehäuse drehfest verbunden eine Gegendruckplatte angeordnet.

Diese Gegendruckplatte dient zur Abstützung der Kupplungsscheibe bei Druckkraft- Beaufschlagung durch die Anpressplatte und somit zur Schaffung eines statischen Gleichgewichts in axialer Richtung bei geschlossener Kupplungseinrichtung. Dies führt zudem zu einem hinsichtlich des Kraftflusses geschlossenen System, da ein Fluid-Druck im Druckraum auch auf die diesbezüglich axial gegenüberliegende Seite des Gehäuses wirkt und somit das gesamte Gehäuse und demzufolge die Abtriebseite der Kupplungseinrichtung sich im geöffneten Zustand sowie auch im geschlossenen Zustand in axialer Richtung im statischen Gleichgewicht befindet.

Auf der der Kupplungsscheibe axial gegenüberliegenden Seite der Gegendruckplatte kann ein mit dem Gehäuse verbundener Sicherungsring vorgesehen sein, der die axiale Position der Gegendruckplatte sichert und über den sich somit die auf die Gegendruckplatte axial wirkende Anpresskraft am Gehäuse stützt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kupplungseinrichtung einen Schwingungsdämpfer auf, wobei der Drucktopf in axialer Richtung zwischen dem Schwingungsdämpfer und einer Wand des Gehäuses der Kupplungseinrichtung angeordnet ist, die auf der der Kupplungsscheibe axial abgewandten Seite der Anpressplatte angeordnet ist.

Dabei ist die Kupplungsscheibe über einen Lamellenträger mit dem Schwingungsdämpfer über eine Zwischennabe drehfest gekoppelt, wobei ein Ausgangselement des Schwingungsdämpfers an eine Verzahnung der Zwischennabe angeschlossen ist.

Die Kupplungsscheibe umfasst somit neben einem auch als Lamelle bezeichneten Reibbelag einen Lamellenträger zur Positionierung des Reibbelags in einem definierten Abstand in Bezug zu einer Rotationsachse der Kupplungseinrichtung sowie zur Einleitung eines Drehmoments in den Reibbelag von der Zwischennabe. Insbesondere bildet die Verzahnung der Zwischennabe einen Mitnehmerzahnkranz aus, die eine Außenverzahnung aufweist, in die eine Innenverzahnung des Ausgangselements des Schwingungsdämpfers drehfest eingreift.

Es kann vorgesehen sein, dass sich die Zwischennabe über ein Rotationslager vorzugsweise axial und radial am Gehäuse der Kupplungseinrichtung abstützt.

Gemäß einerweiteren Ausführungsform weist die Kupplungseinrichtung wenigstens eine, insbesondere mehrere Federn, wie zum Beispiel Blattfedern auf, die mit der Anpressplatte sowie mit dem Gehäuse mechanisch verbunden sind, zwecks Übertragung eines Drehmoments von der Anpressplatte auf das Gehäuse und/oder Rückstellung einer in Richtung auf die Kupplungsscheibe verschobenen Anpressplatte.

Entsprechend können die Blattfedern neben einer vorhandenen Gegendruckplatte zur Eintragung des Drehmoments von der Kupplungsscheibe in das Gehäuse dienen. Des Weiteren bewirken sie auch eine rückstellende Bewegung einer an die Kupplungsscheibe angepressten Anpressplatte zwecks Öffnung der Kupplungseinrichtung.

Mit einer Rückstellung der Anpressplatte durch die Blattfedern kann auch eine Rückstellung des Drucktopfs im Druckraum realisiert werden. Der Drucktopf wird dazu axial in Richtung auf das Gehäuse verlagert. In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsform ist im Gehäuse wenigstens ein erster Strömungskanal ausgebildet, der mit dem Druckraum strömungstechnisch in Verbindung steht zur Zu- und/ oder Abführung eines Druck-Fluides in den Druckraum bzw. aus dem Druckraum.

In dieser Ausgestaltungsform kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Kupplungseinrichtung eine Zwischenwelle umfasst, welche drehfest mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei in der Zwischenwelle ein zweiter Strömungskanal ausgebildet ist, der mit dem ersten Strömungskanal in strömungstechnischer Verbindung steht zurZu- und/oder Abführung eines Druck-Fluides in den Druckraum bzw. aus dem Druckraum. Die drehfeste Kopplung zwischen dem Gehäuse und der Zwischenwelle kann über eine Verzahnung realisiert sein, bei der das Gehäuse radial innen eine Innenverzahnung ausbildet, welche mit einer Außenverzahnung auf der radialen Außenseite der Zwischenwelle in Eingriff steht. Insbesondere handelt es sich dabei um eine Steckverzahnung, so dass das Gehäuse bei Montage der Kupplungseinrichtung in axialer Richtung auf die Zwischenwelle aufgesteckt werden kann bzw. die Zwischenwelle in axialer Richtung in das Gehäuse eingesteckt werden kann zwecks Ausbildung der drehfesten Verbindung.

Der zweite Strömungskanal kann mit einer Axial-Bohrung in der Zwischenwelle strömungstechnisch gekoppelt sein, welche ebenfalls zur Führung des Druck-Fluids dient.

Die Zwischenwelle kann auch die Abtriebsseite bzw. ein Abtriebselement der Kupplungseinrichtung ausbilden und entsprechend zum Anschluss eines Getriebe- Eingangs und/oder einer weiteren Kupplungseinrichtung, wie zu Beispiel einer Doppelkupplungsvorrichtung, bzw. zur drehfesten Kopplung mit einem Rotor einer elektrischen Rotationsmaschine ausgestaltet sein. Ein weiteres mögliches Aggregat zur Kopplung an die Zwischenwelle als Abtriebsseite bzw. ein Abtriebselement der Kupplungseinrichtung kann ein Drehmomentwandler sein.

Der Druckraum weist im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Flohlzylinders auf. Der innere Radius dieses Flohlzylinders ist dabei bevorzugt kleiner als der Abstand einer mechanischen Kopplung der Kupplungsscheibe mit der Zwischennabe in Bezug zur Rotationsachse. Der äußere Radius dieses Hohlzylinders kann größer sein als der Abstand einer mechanischen Anlage der Anpressplatte am Drucktopf in Bezug zur Rotationsachse. Alternativ oder gleichzeitig kann der äußere Radius dieses Hohlzylinders auch größer sein als der Abstand des Mitnehmerzahnkranzes der Zwischennabe zum Anschluss des Schwingungsdämpfers in Bezug zur Rotationsachse.

Mit anderen Worten kann sich der Druckraum in radialer Richtung nach radial außen weiter erstrecken als die radial innerste Position der Anpressplatte und/oder weiter erstrecken als die radiale Position des Mitnehmerzahnkranzes.

Nach radial innen kann sich der Druckraum weiter erstrecken als sich die Kupplungsscheibe erstreckt.

Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung weist den Vorteil auf, dass durch den mitdrehenden Drucktopf auf ein zusätzliches Lager zwischen der Kolben-Zylinder- Einheit und der Anpressplatte verzichtet werden kann.

Dadurch, dass die eine Betätigungskraft für die Anpressplatte zur Verfügung stellende Kolben-Zylinder-Einheit vom Drucktopf als Kolben und vom Gehäuse als Zylinder ausgebildet wird, findet keine Relativ-Drehung zwischen der Anpressplatte und dem Kolben statt. Eine Übertragung der Betätigungskraft zur Betätigung der Kupplungseinrichtung kann somit unmittelbar vom Drucktopf auf die Anpressplatte übertragen werden.

Des Weiteren realisiert der Drucktopf eine große axiale Fläche, die durch den vom Druck-Fluid bewirkten Druck beaufschlagbar ist, sodass mit dem Drucktopf eine große axiale Kraft zwecks Schließens der Kupplungseinrichtung realisierbar ist.

Des Weiteren wird erfindungsgemäß ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt, das eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung sowie eine elektrische Rotationsmaschine aufweist, wobei der Rotor der elektrischen Rotationsmaschine drehfest mit der Abtriebsseite der Kupplungseinrichtung gekoppelt ist.

In einer Ausführungsform des Hybridmoduls ist dieses zum Ankoppeln eines Getriebes eingerichtet. Das bedeutet, dass ein Rotor der elektrischen Rotationsmaschine und/oder ein Getriebe mit der Zwischenwelle gekoppelt sind.

Zwecks der Lagerung der Zwischenwelle kann dabei ein, z.B. als Wälzlager ausgestaltetes, Stützlager vorgesehen sein, welches die Zwischenwelle an einer Hybridmodul-Gehäusewand eines Hybridmodul-Gehäuses lagert. Diese Hybridmodul- Gehäusewand ist insbesondere axial zwischen der Kupplungseinrichtung und der elektrischen Rotationsmaschine angeordnet, so dass die Kupplungseinrichtung und die elektrische Rotationsmaschine räumlich voneinander getrennt sind. Zudem sind die Kupplungsscheibe sowie der Drucktopf im Wesentlichen axial zwischen dem Schwingungsdämpfer und der Hybridmodul-Gehäusewand angeordnet.

Das Hybridmodul kann zudem eine Sensoreinheit zur Detektion einer Winkelposition und/oder einer Drehgeschwindigkeit des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine aufweisen. Die Sensoreinheit umfasst dazu ein Geberelement und ein Sensorelement, wobei eines der beiden Elemente mit dem Hybridmodul-Gehäuse drehfest verbunden ist und das jeweils andere Element zumindest mittelbar drehfest mit dem Rotor der elektrischen Rotationsmaschine verbunden ist.

Durch die drehfeste Kopplung des Rotors mit der Zwischenwelle, welche wiederum drehfest mit dem Gehäuse der Kupplungseinrichtung verbunden ist, kann vorgesehen sein, dass eines der Elemente Geberelement oder Sensorelement der Sensoreinheit mit dem Gehäuse der Kupplungseinrichtung verbunden ist und das jeweils andere Element der Sensoreinheit mit der Hybridmodul-Gehäusewand des Hybridmodul- Gehäuses verbunden ist. Insbesondere kann die Sensoreinheit somit, alternativ zu einer Anordnung auf der der elektrischen Rotationsmaschine zugewandten Seite der Hybridmodul-Gehäusewand, auf der der Kupplungseinrichtung zugewandten Seite der Hybridmodul-Gehäusewand angeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein mit der Abtriebsseite der Kupplungseinrichtung gekoppeltes Aggregat mit Fluid versorgt, so dass eine Fluidleitung zwecks Zu- oder Abfuhr eines Fluids zu diesem Aggregat genutzt werden kann, um Druck-Fluids zwecks der Betätigung der Kupplungseinrichtung dieser zuzuführen. Es kann somit auf eine zusätzliche Fluidleitung verzichtet werden. Zudem wird erfindungsgemäß eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, die eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung und/oder ein erfindungsgemäßes Hybridmodul, ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, sowie ein Getriebe umfasst, wobei die Kupplungseinrichtung bzw. das Hybridmodul mit dem Antriebsaggregat über die Antriebsseite der Kupplungseinrichtung und mit dem Getriebe über die Abtriebsseite der Kupplungseinrichtung mechanisch verbunden ist.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung, welche eine bevorzugte Ausgestaltung zeigt, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematische Zeichnung in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt ist. Es ist dargestellt in

Fig. 1 : ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Hybridmodul und einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung in geschnittener Seitenansicht.

Der Ausschnitt zeigt dabei lediglich einen Teil eines Hybridmodul-Gehäuses 70 des Hybridmoduls sowie die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 1.

Die Kupplungseinrichtung 1 umfasst einen Schwingungsdämpfer 30, eine Zwischennabe 40, eine Kupplungsscheibe 10, eine Anpresseinrichtung 20, ein Gehäuse 4 sowie eine Zwischenwelle 50.

Der Schwingungsdämpfer 30 bildet eine Antriebsseite 2 der Kupplungseinrichtung 1 und dient dem Anschluss einer Verbrennungskraftmaschine der Antriebsanordnung, wobei die Zwischenwelle 50 eine Abtriebsseite 3 der Kupplungseinrichtung 1 bildet und mit einem Getriebe der Antriebsanordnung und einer elektrischen Rotationsmaschine des Hybridmoduls mechanisch verbindbar ist.

Ein Ausgangselement 31 des Schwingungsdämpfers 30 weist eine Innenverzahnung 32 auf und ist über diese drehfest mit einer Verzahnung 41 der Zwischennabe 40 verbunden. Die Zwischennabe 40 bildet zudem eine weitere Verzahnung 42 aus, mit welcher sie mit der Kupplungsscheibe 10 verbunden ist. Die Verzahnung 42 der Zwischennabe 40 bildet dazu einen Mitnehmerzahnkranz mit einer Außenverzahnung aus, in die die Innenverzahnung 32 des Ausgangselements 31 des Schwingungsdämpfers 30 drehtest eingreift. Ein Rotationslager 80 lagert die Zwischennabe 40 an dem Gehäuse 4 der Kupplungseinrichtung 1.

Die Kupplungsscheibe 10 umfasst zwecks der Verbindung zur Zwischennabe 40 einen Lamellenträger 12 mit einer Innenverzahnung 13, mit welcher der Lamellenträger 12 in die als eine Außenverzahnung ausgebildete weitere Verzahnung 42 der Zwischennabe 40 eingreift. Radial außen am Lamellenträger 12 in Bezug zu einer Rotationsachse 6 der Kupplungseinrichtung 1 ist zudem axial beidseitig jeweils ein Reibbelag 11 angeordnet. Die Reibbeläge 11 der Kupplungsscheibe 10 sind dabei axial zwischen einer Anpressplatte 21 und einer Gegendruckplatte 22 der Anpresseinrichtung 20 angeordnet.

Die Anpresseinrichtung 20 umfasst zudem einen Drucktopf 23, wobei die Anpressplatte 21 , die Gegendruckplatte 22 und der Drucktopf 23 im Gehäuse 4 der Kupplungseinrichtung 1 angeordnet und mit diesem verbunden sind.

Die Gegendruckplatte 22 ist auf der dem Schwingungsdämpfer 30 zugewandten axialen Seite der Kupplungsscheibe 10 angeordnet und drehfest mit dem Gehäuse 4 der Kupplungseinrichtung 1 verbunden. Auf der der Kupplungsscheibe 10 axial gegenüberliegenden Seite der Gegendruckplatte 22 ist ein mit dem Gehäuse 4 verbundener Sicherungsring 25 vorgesehen, der die axiale Position der Gegendruckplatte 22 sichert und über den sich die auf die Gegendruckplatte 22 axial wirkende Anpresskraft bei Schließung der Kupplungseinrichtung 1 am Gehäuse 4 abstützt.

Die Anpressplatte 21 ist auf der dem Schwingungsdämpfer 30 axial abgewandten Seite der Kupplungsscheibe 10 angeordnet und mit dem Gehäuse 4 der Kupplungseinrichtung 1 über mehrere Blattfedern 24 drehfest verbunden. Die Blattfedern 24 dienen der Übertragung eines Drehmoments von der Anpressplatte 21 auf das Gehäuse 4 und/oder einer axialen Rückstellung einer in Richtung auf die Kupplungsscheibe 10 verschobenen Anpressplatte 21.

Das Gehäuse 4 umgibt den Drucktopf 23 in radialer sowie axialer Richtung, wobei der Drucktopf 23 radial innen sowie radial außen unmittelbar am Gehäuse 4 anliegt und dabei axial in Bezug zum Gehäuse 4 verschiebbar ist. Das Gehäuse 4 bildet zudem auf der dem Schwingungsdämpfer 30 axial abgewandten Seite des Drucktopfs 23 eine Wand 5 des Gehäuses 4 aus, die sich entlang eines Abschnitts der Kontur des Drucktopfs 23, benachbart zu diesem im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecht. Die Anlage des Drucktopfs 23 am Gehäuse 4 ermöglicht eine reibschlüssige Mitnahme des Drucktopfs 23 in einer Drehbewegung des Gehäuses 4.

Auf der der Wand 5 des Gehäuses 4 axial gegenüberliegenden Seite des Drucktopfs 23 ist eine axiale Anlage der Anpressplatte 21 am Drucktopf 23 realisiert.

Die Wand 5 des Gehäuses 4 und der Drucktopf 23 begrenzen einen Druckraum 60 zur Aufnahme eines Druck-Fluids, wobei sowohl an der Anlage des Drucktopfs 23 radial außen am Gehäuse 4 als auch an der Anlage des Drucktopfs 23 radial innen am Gehäuse 4 jeweils eine radiale Aussparung 62 mit einem darin angeordneten Dichtring 61 im Gehäuse 4 vorgesehen ist, sodass eine hohe Dichtigkeit des Druckraums 60 gewährleistet ist.

Der Druckraum 60 ist strömungstechnisch mit einem im Gehäuse 4 ausgebildeten ersten Strömungskanal 63 verbunden. Der erste Strömungskanal 63 führt dabei in im Wesentlichen radialer Richtung durch das Gehäuse 4 in Richtung auf die Zwischenwelle 50. Das Gehäuse 4 der Kupplungseinrichtung 1 ist auf der Zwischenwelle 50 angeordnet und über eine Steckverzahnung 51 drehfest mit der Zwischenwelle 50 verbunden. In der Zwischenwelle 50 ist ein zweiter Strömungskanal 64 ausgebildet, der mit dem ersten Strömungskanal 63 in strömungstechnischer Verbindung steht. Der zweite Strömungskanal 64 entspricht dabei einer radial durch die Zwischenwelle 50 verlaufenden Bohrung, wobei eine Axial-Bohrung 65 radial zentral in der Zwischenwelle 50 vorgesehen ist, die strömungstechnisch mit dem zweiten Strömungskanal 64 gekoppelt ist. Somit ist eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Axial-Bohrung 65 und dem Druckraum 60 realisiert zurZu- und/ oder Abführung eines Druck-Fluides in den Druckraum 60 bzw. aus dem Druckraum 60.

Die Zwischenwelle 50 ist durch ein Stützlager 81 , welches auf der der Steckverzahnung 51 axial gegenüberliegenden Seite des zweiten Strömungskanals 64 auf der Zwischenwelle 50 angeordnet ist, am radial inneren Ende der Flybridmodul- Gehäusewand 71 gelagert. Zudem bildet die Zwischenwelle 50 auf der der Kupplungseinrichtung 1 axial gegenüberliegenden Seite der Hybridmodul-Gehäusewand 71 einen Anschlussbereich 52 aus, welcher zum zumindest mittelbaren, drehfesten Anschluss der Zwischenwelle 50 an einen Rotor der elektrischen Rotationsmaschine des Hybridmoduls der Antriebsanordnung sowie zum zumindest mittelbaren, drehfesten Anschluss an ein Eingangselement des Getriebes der Antriebsanordnung dient.

Ein Schließen der Kupplungseinrichtung 1 wird derart realisiert, dass Druck-Fluid durch die Axial-Bohrung 65 in der Zwischenwelle 50 in den zweiten Strömungskanal 64 in der Zwischenwelle 50 geleitet wird, von welchem aus das Druck-Fluid in den ersten Strömungskanal 63 im Gehäuse 4 der Kupplungseinrichtung 1 und dann in den Druckraum 60 strömt. Ein im Druckraum 60 durch das Druck-Fluid aufgebauter Druck verlagert nun den Drucktopf 23 relativ zum Gehäuse 4 in axialer Richtung weg von der Wand 5 des Gehäuses 4. Die unmittelbar am Drucktopf 23 anliegende Anpressplatte 21 wird entsprechend mit dem Drucktopf 23 axial verlagert bzw. von diesem verschoben. Die Anpressplatte 21 presst sich damit an die Kupplungsscheibe 10 und die Kupplungsscheibe 10 wiederum an die Gegendruckplatte 22 und realisiert damit eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Kupplungsscheibe 10 und der Anpressplatte 21 sowie der Gegendruckplatte 22. Ein Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Antriebsseite 2 der Kupplungseinrichtung 1 und der Abtriebsseite 3 der Kupplungseinrichtung 1 ist somit geschlossen.

Mit der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 1 kann bei dessen Schließung also Drehmoment zwischen der Antriebsseite 2 der Kupplungseinrichtung 1 und der Abtriebsseite 3 der Kupplungseinrichtung 1 übertragen werden. Das bedeutet, dass ein von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestelltes Drehmoment über die Kupplungseinrichtung 1 an die elektrischen Rotationsmaschine sowie das Getriebe übertragbar ist, zum Beispiel um ein mit der Antriebsanordnung ausgestattetes Kraftfahrzeug anzutreiben und/oder die elektrischen Rotationsmaschine in einem Lade-Betrieb zu betreiben, und dass ein von der elektrischen Rotationsmaschine bereitgestelltes Drehmoment über die Kupplungseinrichtung 1 an die Verbrennungskraftmaschine übertragbar ist, zum Beispiel um mittels der elektrischen Rotationsmaschine die Verbrennungskraftmaschine zu starten. Aufgrund dessen, dass der Drucktopf 23 mit-drehend ausgestaltet ist, kann auf ein zusätzliches Betätigungslager zwischen einem kraftausübenden Element sowie der Anpressplatte 21 verzichtet werden. Zudem kann der Drucktopf 23 mit entsprechend großen Flächen ausgestaltet werden, sodass von dem Drucktopf 23 eine hohe axiale Anpresskraft aufbringbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung, dem erfindungsgemäßen Hybridmodul und der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung lässt sich in konstruktiv einfacher sowie bauraumsparender Weise eine effiziente und zuverlässige Nutzung gewährleisten.

Bezuqszeichenliste

1 Kupplungseinrichtung

2 Antriebsseite der Kupplungseinrichtung

3 Abtriebsseite der Kupplungseinrichtung

4 Gehäuse der Kupplungseinrichtung

5 Wand des Gehäuses der Kupplungseinrichtung

6 Rotationsachse der Kupplungseinrichtung

10 Kupplungsscheibe

11 Reibbelag

12 Lamellenträger

13 Innenverzahnung des Lamellenträgers

20 Anpresseinrichtung

21 Anpressplatte

22 Gegendruckplatte

23 Drucktopf

24 Blattfeder

25 Sicherungsring

30 Schwingungsdämpfer

31 Ausgangselement des Schwingungsdämpfers

32 Innenverzahnung des Ausgangselements des Schwingungsdämpfers

40 Zwischennabe

41 Verzahnung der Zwischennabe

42 weitere Verzahnung der Zwischennabe

50 Zwischenwelle

51 Steckverzahnung Anschlussbereich

Druckraum

Dichtring radiale Aussparung des Gehäuses der Kupplungseinrichtung erster Strömungskanal zweiter Strömungskanal Axial-Bohrung

Hybridmodul-Gehäuse

Hybridmodul-Gehäusewand

Rotationslager

Stützlager