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Title:
FRICTION CLUTCH UNIT, HYBRID MODULE, AND DRIVE TRAIN FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/192610
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a friction clutch unit, a hybrid module having the friction clutch unit, and a drive train for a motor vehicle having the friction clutch unit according to the invention and/or the hybrid module according to the invention. The friction clutch unit (2) comprises at least one friction disc packet (40) having two friction discs (41, 42), as well as a pressure plate (6) and a counter pressure plate (7) on axially opposing sides of the respective friction disc packet (40), wherein the pressure plate (6) and/or the counter pressure plate (7) can be moved in a limited manner in relation to one another in the axial direction of the friction clutch unit (2) for the purpose of frictionally clamping the friction disc packet (40), and wherein a respective friction disc (41, 42) has a frictional surface region (43) for frictionally transmitting a torque, as well as an edge region (44) for interlockingly transmitting a torque, and both the frictional surface region (43) and the edge region (44) are formed from a material of the friction disc (41, 42), which has a friction coefficient μ ≥0.25, in particular μ ≥0.3, in a material combination with steel. The advantage of the friction clutch unit according to the invention lies in the relatively low number of required components and the correspondingly reduced costs, as well as in the prevention of rattling noises and in the execution of a total axial elasticity.

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Inventors:
KIMMIG KARL-LUDWIG (DE)
Application Number:
PCT/DE2018/100224
Publication Date:
October 25, 2018
Filing Date:
March 13, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/68; F16D13/64
Domestic Patent References:
WO1980000735A11980-04-17
Foreign References:
US3073424A1963-01-15
JP2017026158A2017-02-02
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Reibkupplungseinrichtung (2) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs,

umfassend wenigstens ein Reibscheiben-Paket (40) mit zwei Reibscheiben

(41 ,42) sowie an axial gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Reibscheiben- Pakets (40) eine Anpressplatte (6) und eine Gegendruckplatte (7), wobei die Anpressplatte (6) und/ oder die Gegendruckplatte (7) in Bezug zueinander in axialer Richtung der Reibkupplungseinrichtung (2) zwecks reibschlüssiger Klemmung des Reibscheiben-Pakets (40) begrenzt verlagerbar sind, und wobei eine jeweilige Reibscheibe (41 ,42) einen Reibflächenbereich (43) zur

reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments sowie einen Randbereich (44) zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments aufweist und sowohl der Reibflächenbereich (43) als auch der Randbereich (44) aus einem Material der Reibscheibe (41 ,42) realisiert sind, welches einen Reibungskoeffizienten μ ^0,25; insbesondere μ >0,3, in einer Materialpaarung mit Stahl aufweist.

2. Reibkupplungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (44) zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments in Bezug zum Reibflächenbereich (43)

i) radial innen oder

ii) radial außen

angeordnet ist. 3. Reibkupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Reibkupplungseinrichtung (2) mehrere Anpressplatten (6) und Gegendruckplatten (7) aufweist, zwischen denen in entsprechender Weise mehrere Reibscheiben-Pakete (40) angeordnet sind. 4. Reibkupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (44) zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments mehrere erste Formelemente (46) aufweist und die Reibkupplungseinrichtung weiterhin ein Nabenelement (13) umfasst, welches zweite Formelemente (22) aufweist, die in ihrer Querschnittsform im wesentlichen komplementär zu den ersten Formelementen (46) ausgestaltet sind, sodass durch Anlage der ersten Formelemente (46) an den zweiten Formelementen (22) Drehmoment zwischen der Reibscheibe (41 ,42) und dem Nabenelement (13) übertragen werden kann, wobei die ersten Formelemente (46) und die zweiten Formelemente (22) derart ausgestaltet sind, dass die Reibscheibe (41 ,42) in Bezug zum Nabenelement (13) ein rotatorisches Spiel von mindestens 0, 1 ° und maximal 0,5° hat.

5. Reibkupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Reibscheiben (41 ,42) eines

Reibscheiben-Pakets (40) gewellt ausgeführt ist. 6. Reibkupplungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gewellte Reibscheibe (41 ,42) eine im Wesentlichen konstante Dicke sowie wenigstens einen konvexen Bereich aufweist, der sich in axialer Richtung von einer Erstreckungsebene der Reibscheibe (41 ,42) erstreckt. 7. Reibkupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reibscheibe (41 ,42) des Reibscheiben- Pakets (40) einen Mehrschicht-Aufbau aufweist, wobei die einzelnen Schichten im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsebene bzw. senkrecht zur Rotationsachse der Reibscheibe (41 ,42) ausgebildet sind.

8. Reibkupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Mehrfachkupplungseinrichtung, insbesondere als Mehrfach- Trockenkupplungseinrichtung, mit mehreren Trennkupplungen (4,5) ausgebildet ist.

9. Hybridmodul (50), umfassend eine Reibkupplungseinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 8 sowie eine elektrische Maschine (51 ) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor (53), wobei der Rotor (53) mit der Anpressplatte (6) und der Gegendruckplatte (7), oder mit dem Reibscheiben- Paket (40) rotatorisch fest verbunden ist. 10. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Antriebseinheit und einer

Reibkupplungseinrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und/ oder mit einem Hybridmodul (50) gemäß Anspruch 9, sowie mit einem Antriebs-Getriebe, wobei die Reibkupplungseinrichtung (2) mit der Antriebseinheit und/ oder mit dem Antriebs-Getriebe mechanisch verbunden ist, so dass die Antriebseinheit mit dem Antriebs-Getriebe mittels der Reibkupplungseinrichtung (2) lösbar mechanisch koppelbar ist.

Description:
Reibkupplungseinrichtung, Hybridmodul und Antriebsstrang für ein

Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Reibkupplungseinrichtung, ein Hybridmodul mit der

Reibkupplungseinrichtung sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, der die erfindungsgemäße Reibkupplungseinrichtung und/oder das erfindungsgemäße Hybridmodul aufweist. Aus dem Stand der Technik sind Reibkupplungseinrichtungen in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Üblicherweise werden sie innerhalb von

Antriebssträngen in Kraftfahrzeuge integriert, um einen Kraftschluss zwischen einem Motor und einem Getriebe des Kraftfahrzeugs beim Gangwechsel zu trennen und zu schließen. Eine jeweilige Reibungskupplung überträgt dabei das Drehmoment mittels Reibschluss.

Übliche Reibkupplungseinrichtungen weisen eine Federeinrichtung auf, mit der eine Anpressplatte der Reibkupplungseinrichtung axial verlagerbar ist, um eine

Kupplungsscheibe mit der Anpressplatte und einer dieser gegenüberliegenden Gegendruckplatte mit einem Anpressdruck zu beauftragen, und derart mittels eines Reibschlusses ein Drehmoment zu übertragen. Dabei wirkt in den meisten

Ausgestaltungen die Kraft der Federeinrichtung in Richtung auf die eingerückte Position der Anpressplatte und dient somit zum Schließen der

Reibkupplungseinrichtung.

Eine herkömmliche Reibkupplungseinrichtung ist in Figur 1 dargestellt. Sie umfasst um eine gemeinsame Rotationsachse 1 angeordnet ein Zweimassenschwungrad 3 sowie eine erste Trennkupplung 4 und eine zweite Trennkupplung 5, mit denen ein Drehmoment vom Zweimassenschwungrad 3 auf eine erste Welle 54 und eine zweite Welle 55 übertragbar ist. Jede der beiden Trennkupplungen 4,5 weist eine

Anpressplatte 6 sowie eine Gegendruckplatte 7 auf. Zwischen einer jeweiligen Anpressplatte 6 und Gegendruckplatte 7 befindet sich wenigstens eine Reibscheibe 10, die bei axialer Kraftbeaufschlagung reibschlüssig ein Drehmoment von der Andruckplatte 6 bzw. Gegendruckplatte 7 auf eine ihr zugeordnete Welle 54,55 überträgt. Die hier dargestellten Reibscheiben 10 umfassen jeweils zentral angeordnet ein Mitnehmerblech 1 1 , welches mechanisch mit einem jeweiligen Nabenelement 13 verbunden ist, sowie beidseitig an dem Mitnehmerblech 1 1 angeordnete Reibbeläge 12. Die Reibbeläge 12 weisen in Zusammenwirkung mit dem Anpressplatten 6 bzw. Gegendruckplatten 7 aus Stahl einen hohen Haftreibungskoeffizienten auf, der es ermöglicht, reibschlüssig ein Drehmoment über die Reibbeläge 12 und deren mechanische Verbindungen mit den Mitnehmerblechen 1 1 in die Nabenelemente 13 einzutragen. Die Reibbeläge 12 können dabei durch Federsegmente mit den

Mitnehmerblechen 1 1 verbunden sein, oder aber auch direkt mit den

Mitnehmerblechen 1 1 vernietet oder verklebt sein.

Ersichtlich ist, dass ein gewisser konstruktiver Aufwand zu betreiben ist, um die Reibscheiben bzw. Reibscheiben-Pakete in axialer Richtung mit einer Elastizität auszugestalten, die einen impulsfreien Kupplungsbetrieb ermöglicht. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und langlebige Reibkupplungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die in einfacher Ausgestaltung einen komfortablen Schaltbetrieb in einem Kraftfahrzeug ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Reibkupplungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Reibkupplungseinrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben. Ergänzend werden ein Hybridmodul gemäß Anspruch 9 sowie ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 10 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

Umfangsrichtung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Rotationsachse der Reibkupplungseinrichtung. Die Erfindung betrifft eine Reibkupplungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend wenigstens ein Reibscheiben-Paket mit zwei

Reibscheiben sowie an axial gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen

Reibscheiben-Pakets eine Anpressplatte und eine Gegendruckplatte, wobei die Anpressplatte und/ oder die Gegendruckplatte in Bezug zueinander in axialer

Richtung der Reibkupplungseinrichtung zwecks reibschlüssiger Klemmung des Reibscheiben-Pakets begrenzt verlagerbar sind, und wobei eine jeweilige Reibscheibe einen Reibflächenbereich zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments sowie einen Randbereich zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments aufweist und sowohl der Reibflächenbereich als auch der Randbereich aus einem Material der Reibscheibe realisiert sind, welches einen Reibungskoeffizienten μ ^0,25;

insbesondere μ >0,3, in einer Materialpaarung mit Stahl aufweist.

Das bedeutet, dass eine jeweilige Reibscheibe keine zentral angeordnete

Blechscheibe bzw. Mitnehmerscheibe aufweist, auf oder an der Reibbeläge

angeordnet sind, sondern das Material des Reibbelags selbst bildet die gesamte Reibscheibe aus, gegebenenfalls in Schichten unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften.

Der hier genannte Reibungskoeffizient bezieht sich auf eine Haftreibung zwischen dem Material der Reibscheibe und Stahl als Material der Reibflächen von

Anpressplatte und Gegendruckplatte.

Erfindungsgemäß werden somit die Reibscheiben ohne zusätzliche

Verbindungselemente bzw. ohne zusätzliche Belagsfedersegmente und ohne

Trägerbleche axial geschachtelt. Beim Öffnen bzw. Lüften der

Reibkupplungseinrichtung können sich die Reibscheiben unabhängig voneinander axial verschieben. Das Drehmoment wird von jeder Reibscheibe mittels Reibschluss zur anliegende Platte und über formschlüssig über die Innen-oder Außenverzahnung auf das Nabenelement übertragen.

Der Randbereich der Reibscheibe kann zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments in Bezug zum Reibflächenbereich radial innen oder radial außen angeordnet sein.

Bei der Ausgestaltung mit der radial inneren Anordnung des Randbereichs zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments weist der Randbereich eine Verzahnung auf, die mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten

Verzahnung eines Innenlamellenträgers formschlüssig zusammenwirken kann.

Bei der Ausgestaltung mit der radial äußeren Anordnung des Randbereichs zur formschlüssigen Übertragung eines Drehmoments weist der Randbereich eine Verzahnung auf, die mit einer entsprechend komplementär ausgestalteten

Verzahnung eines Außenlamellenträgers formschlüssig zusammenwirken kann.

Des Weiteren kann die Reibkupplungseinrichtung mehrere Anpressplatten und Gegendruckplatten aufweisen, zwischen denen in entsprechender Weise mehrere Reibscheiben-Pakete angeordnet sind, wobei nicht zwangsweise alle Reibscheiben- Pakete die gleiche Anzahl der Reibscheiben haben müssen.

In dieser Ausgestaltung sind die Anpressplatten und Gegendruckplatten in Reihe angeordnet, sodass zwischen endseitig angeordneten Anpressplatten bzw.

Gegendruckplatten ausgeführte Platten in der Reihen- Anordnung bei der

Kraftübertragung eine Doppelfunktion als Anpressplatten sowie auch als

Gegendruckplatten aufweisen.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reibkupplungseinrichtung ist vorgesehen, dass der Randbereich zur formschlüssigen Übertragung eines

Drehmoments mehrere erste Formelemente aufweist und die

Reibkupplungseinrichtung weiterhin ein Nabenelement umfasst, welches zweite

Formelemente aufweist, die in ihrer Querschnittsform im Wesentlichen komplementär zu den ersten Formelementen ausgestaltet sind, sodass durch Anlage der ersten Formelemente an den zweiten Formelementen Drehmoment zwischen der

Reibscheibe und dem Nabenelement übertragen werden kann, wobei die ersten Formelemente und die zweiten Formelemente derart ausgestaltet sind, dass die

Reibscheibe in Bezug zum Nabenelement ein rotatorisches Spiel von mindestens 0, 1 ° und maximal 0,5° hat.

Der genannte Querschnitt bezieht sich auf einen Querschnitt quer zur Rotationsachse der Reibkupplungseinrichtung.

Insbesondere sind die zweiten Formelemente als Verzahnung, wie zum Beispiel als eine Keilwellenverzahnung, ausgebildet, die mit einer im Wesentlichen komplementär ausgestalteten, die ersten Formelemente realisierenden Verzahnung im Randbereich rotatorisch zusammenwirken, wobei die beiden Reibscheiben des Reibscheiben- Pakets axial entlang der Verzahnung des Nabenelements und relativ zueinander verschoben werden können.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt insbesondere darin, dass bei Betätigung der Kupplung eine Relativ-Rotationsbewegung der Reibscheiben des Reibscheiben- Pakets zueinander möglich ist, so dass die ersten Formelemente der beiden

Reibscheiben bei Anlage eines Drehmoments zu unterschiedlichen Zeitpunkten an den zweiten Formelementen zur Anlage gelangen und zudem bei einer Relativ- Rotationsbewegung zwischen ihnen Bewegungsenergie in Reibung bzw. Wärme umgesetzt wird, so dass ein starker Impuls von den ersten Formelementen auf die zweiten Formelemente verhindert wird und demzufolge Klappergeräusche gemindert werden.

Aufgrund der Verwendung von zwei Reibscheiben in einem Reibscheiben-Paket ergibt sich außerdem der Vorteil, dass insgesamt die von den ersten Formelementen realisierte Summe der Anpressflächen an den zweiten Formelementen größer ist als bei Verwendung lediglich einer Reibscheibe mit einer theoretisch gleich großen Anpressfläche, da sich die Reibscheiben relativ zueinander verdrehen können und derart Fertigungsungenauigkeiten in den Anpressflächen bzw. an den zweiten

Formelementen besser ausgleichen können.

Weiterhin kann zumindest eine der Reibscheiben eines Reibscheiben-Pakets gewellt ausgeführt sein.

Die gewellte Reibscheibe kann eine im Wesentlichen konstante Dicke sowie

wenigstens einen konvexen Bereich aufweisen, der sich in axialer Richtung von einer Erstreckungsebene der Reibscheibe erstreckt.

Derart weist die Reibscheibe eine von einer Ebene abweichende Form auf.

Vorzugsweise sind bis zu sechs derartiger Wellen am Umfang der Reibscheibe ausgeführt. Diese konvexen Bereiche bzw. Wellen sind vorzugsweise sinus-artig ausgeführt und erstrecken sich somit zu beiden axialen Seiten einer jeweiligen

Reibscheibe. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Reibscheiben im Reibscheiben-Paket sowie gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Reibscheiben- Paketen eine Feder-Reihenschaltung ausbilden, die dazu führt, dass die Kupplung in axialer Richtung eine Elastizität aufweist, die eine Impuls-freie Betätigung und somit einen ruckfreien Betrieb ermöglicht. Die Amplitude einer jeweiligen Welle sollte vorzugsweise 1/25 bis 1/10 der Dicke der Reibscheibe betragen. So ist die Amplitude einer Welle einer Reibscheibe mit einer Dicke von 2 mm bis 2,5 mm vorzugsweise zwischen 0, 1 mm und 0,2 mm. Der Außendurchmesser einer derartigen Reibscheibe beträgt vorzugsweise zwischen 120 mm und 200 mm.

Bei axialer Kraftbeaufschlagung ergibt sich durch die Unebenheiten bzw. Wellen im Kontaktbereich der beiden Reibscheiben eine axiale Elastizität, welche aufsummiert über die gesamte Anzahl von Reibscheiben bei Mehrscheibenkupplungen die üblicherweise notwendige Belagsfederung aus Stahlfedersegmenten ersetzt.

Wenigstens eine Reibscheibe des Reibscheiben-Pakets kann dabei einen

Mehrschicht-Aufbau aufweisen, wobei die einzelnen Schichten im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsebene bzw. senkrecht zur Rotationsachse der Reibscheibe ausgebildet sind.

Die beiden Schichten sollten wenigstens ein typisches Reibmaterial zur Ausbildung eines Reibbelages aufweisen, wobei jedoch die der jeweils anderen Reibscheibe des Reibscheiben-Pakets abgewandte Oberfläche einer Reibscheibe bzw. deren

Reibflächenbereich durch ein Material mit einem höheren Haftreibungs-Koeffizienten (in Bezug auf eine Paarung mit Stahl) sowie möglichst geringer Neigung zu selbsterregten Reibschwingungen ausgebildet sein kann als die Oberfläche, die der jeweils anderen Reibscheibe des Reibscheiben-Pakets zugewandt ist. Eine solche Ausgestaltung ist möglich, da das Drehmoment nicht zwischen den Reibscheiben des Reibscheiben-Pakets reibschlüssig zu übertragen ist, sondern formschlüssig über einen jeweiligen Randbereich der Reibscheibe.

Die erfindungsgemäße Reibkupplungseinrichtung kann als

Mehrfachkupplungseinrichtung, insbesondere als Mehrfach- Trockenkupplungseinrichtung, mit mehreren Trennkupplungen ausgebildet sein. In entsprechender Weise umfasst diese Mehrfachkupplungseinrichtung auch mehrere Anpressplatten und Gegendruckplatten axial an den Reibscheiben-Paketen.

Wenigstens eine der Trennkupplungen ist als erfindungsgemäße

Reibkupplungseinrichtung ausgebildet. Erfindungsgemäß soll nicht ausgeschlossen werden, dass die

Reibkupplungseinrichtung als eine nasse Lamellenkupplung ausgeführt ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Hybridmodul zur Verfügung gestellt, welches eine erfindungsgemäße Reibkupplungseinrichtung sowie eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor aufweist, wobei der Rotor mit der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, oder mit dem

Reibscheiben-Paket der Reibkupplungseinrichtung rotatorisch fest verbunden ist. Zudem wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und einer erfindungsgemäßen Reibkupplungseinrichtung und/ oder mit einem

erfindungsgemäßen Hybridmodul sowie mit einem Antriebs-Getriebe zur Verfügung gestellt, wobei die Reibkupplungseinrichtung mit der Antriebseinheit und/ oder mit dem Antriebs-Getriebe mechanisch verbunden ist, so dass die Antriebseinheit mit dem Antriebs-Getriebe mittels der Reibkupplungseinrichtung lösbar mechanisch koppelbar ist.

Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einem Antriebsaggregat, zum

Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer

Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Antriebsmaschine,

bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher zuschaltbar und abschaltbar zu übertragen. Ein Verbraucher ist zum Beispiel ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs oder ein elektrischer Generator zum Bereitstellen von elektrischer Energie. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie umsetzbar. Das Antriebsrad bildet dann das Antriebsaggregat, wobei dessen Trägheitsenergie mittels der Reibkupplung auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also zur elektrischen Speicherung der Bremsenergie, in einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang übertragbar ist. Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in Figur 1 : eine herkömmliche Reibkupplungseinrichtung in Schnittansicht,

Figur 2: ein erfindungsgemäßes Hybridmodul mit einer erfindungsgemäßen

Reibkupplungseinrichtung in Schnittansicht,

Figur 3: einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in Figur 2 dargestellten Hybridmodul, Figur 4: eine Reibscheibe einer ersten Ausführungsform in Draufsicht, und

Figur 5: eine Reibscheibe einer zweiten Ausführungsform in Draufsicht.

Auf die in Figur 1 dargestellte herkömmliche Reibkupplungseinrichtung wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik Bezug genommen.

Die Figuren 2 und 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 50 mit einer erfindungsgemäßen Reibkupplungseinrichtung 2, wobei Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Hybridmoduls 50 im Bereich der Reibkupplungseinrichtung 2 darstellt.

Zunächst soll der allgemeine Aufbau der Reibkupplungseinrichtung 2 sowie des Hybridmoduls 50 anhand Figur 2 erläutert werden.

Die erfindungsgemäße Reibkupplungseinrichtung 2 ist in der hier dargestellten Ausführungsform als Mehrfachkupplungseinrichtung ausgebildet, die eine erste Trennkupplung 4 sowie eine zweite Trennkupplung 5 umfasst. Die beiden

Trennkupplungen 4,5 sind so wie auch die elektrische Maschine 51 des Hybridmoduls und eine erste Welle 54 sowie eine zweite Welle 55 um eine gemeinsame

Rotationsachse 1 angeordnet.

Über das Zweimassenschwungrad 3 kann Drehmoment in die

Reibkupplungseinrichtung 2 eingetragen werden und über die erste Trennkupplung 4 sowie die zweite Trennkupplung 5 sowie über die den beiden Trendkupplungen 4,5 zugeordnete Nabenelementen 13 den beiden Wellen 54,55 zugeleitet werden.

Der Aufbau der Reibkupplungseinrichtung 2 ist insbesondere in Figur 3 ersichtlich. Es ist erkennbar, dass die Reibkupplungseinrichtung 2 die beiden Trennkupplungen 4,5 aufweist. Eine jede der beiden Trennkupplungen 4,5 umfasst jeweils eine

Anpressplatte 6 sowie eine Gegendruckplatte 7 mit dazwischen angeordneten Reibscheiben-Paketen 40. Die Anpressplatten 6 und Gegendruckplatten 7 sind an Verzahnungen 31 von jeweiligen Außenlamellenträgern 30 axial verschieblich und rotatorisch fest geführt. Die Reibscheiben-Pakete 40 bzw. deren jeweilige erste Reibscheibe 41 und zweite Reibscheibe 42 sind an Verzahnungen 21 von

Innenlamellenträgern 20 axial verschieblich und rotatorisch fest geführt. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform sind zwischen den einzelnen Reibscheiben-Paketen 40 Zwischendruckplatten 8 angeordnet, die in der dargestellten Reihen-Anordnung der wirksamen Platten und Scheiben gleichzeitig die Funktion von Anpressplatten und Gegendruckplatten übernehmen.

Die Reibscheiben 41 ,42 weisen in der hier dargestellten Ausführungsform an ihrem jeweiligen inneren Randbereich 44 eine Verzahnung 45 auf, die in die Verzahnung 21 am Innenlamellenträger 20 eingreift. Diese Verzahnung 45 am Randbereich 44 bildet somit die ersten Formelemente 46 aus, die mit den zweiten Formelementen 22 der Verzahnung 21 des als Nabenelement 13 ausgeführten Innenlamellenträgers 20 zur Übertragung von Drehmoment zusammenwirken.

Radial außerhalb der Verzahnung 45 am Randbereich 44 weisen die Reibscheiben 41 ,42 den Reibflächenbereich 43 auf, der in axialer Richtung zur Anlage an einer jeweiligen Anpressplatte 6 bzw. Gegendruckplatte 7 oder auch an einer

Zwischendruckplatte 8 gelangt, so dass bei Einleitung einer axialen Kraft auf eine jeweilige Platte und demzufolge auf die Reibscheiben 41 ,42 eine reibschlüssige Mitnahme der Reibscheiben 41 , 42 und demzufolge die Übertragung eines

Drehmomentes möglich ist.

In den Figuren 4 und 5 sind unterschiedliche Ausgestaltungen der Reibscheiben 10 dargestellt. Auf die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform einer Reibscheibe 10 ist bereits zur Erläuterung der in Figur 3 dargestellten Reibkupplungseinrichtung 2 eingegangen worden.

Figur 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Reibscheibe 10, bei der der die ersten Formelemente 46 aufweisende Randbereich 44 der radial äußere Rand ist. Das bedeutet, dass hier der Reibflächenbereich 43, der der reibschlüssigen

Drehmoment-Übertragung dient, radial innerhalb des Randbereiches 44 angeordnet ist. Diese Variante einer Reibscheibe 10 wird eingesetzt, wenn die Anordnung von Anpressplatten 6, Zwischendruckplatten 8 und Gegendruckplatten 7 mit der Anordnung der Reibscheiben-Pakete 40 vertauscht ist, sodass die Reibscheiben- Pakete 40 am Außenlamellenträger 30 angeordnet sind und die Platten 6, 7,8 am Innenlamellenträger 20 angeordnet sind.

Die in den Figuren 4 und 5 dargestellten Varianten der Reibscheibe 10 können dabei auch in einem Mehrschicht-Aufbau vorliegen. Dabei können diese Reibscheiben zum Beispiel beim Belagpressen in einer Form hergestellt werden und gegebenenfalls nachträglich beschnitten oder ausgeschnitten bzw. gestanzt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Reibkupplungseinrichtung 2 ist es somit möglich, ein Drehmoment, welches von einer elektrischen Maschine 51 erzeugt wird, über den mit dem Außenlamellenträger 30 rotatorisch fest verbundenen Rotor 53 der elektrischen Maschine 51 , der gegenüber dem Stator 52 der elektrischen Maschine rotatorisch bewegbar ist, über die Trennkupplungen 4,5 den Wellen 54,55 zuzuleiten.

Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Reibkupplungseinrichtung 2 liegt darin, dass statt Mitnehmerblechen 1 1 , wie sie in Figur 1 gezeigt sind, lediglich

Reibscheiben 41 ,42 aus Reibbelag-Material verwendet werden, die nicht rotationsfest miteinander gekoppelt sind. Dadurch, dass immer 2 Reibscheiben 41 ,42 zusammen ein Reibscheiben-Paket 40 ausbilden und die beiden Reibscheiben 41 ,42 in einem begrenzten Winkelbereich rotatorisch relativ zueinander beweglich sind, bewirken sie eine Dämpfung bei Schließung der jeweiligen Trennkupplung 4,5, da beide

Reibscheiben 41 ,42 zu unterschiedlichen Zeitpunkten ihre ersten Formelemente 46 in Eingriff mit den zweiten Formelementen 22 bringen. Aufgrund der dabei

durchgeführten Relativ-Rotationsbewegung und der dabei entstehenden Reibung wird Rotationsenergie kurzzeitig in Wärme umgesetzt, sodass es zu einer Verringerung von Impulsen und demzufolge zur Verringerung oder Vermeidung von

Klappergeräuschen kommt.

Die Reibscheiben 41 ,42 können dabei gewellt ausgeführt sein, sodass sie zusammen Feder-Pakete ausbilden, die insgesamt für eine axiale Elastizität der jeweiligen Trennkupplung 4,5 sorgen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Reibkupplungseinrichtung liegt insbesondere in der relativ geringen Anzahl von benötigten Bauteilen und dementsprechend reduzierten Kosten, sowie in der Vermeidung von Klappergeräuschen und in der Realisierung einer Summenaxialelastizität. Bezuqszeichenliste

1 Rotationsachse

2 Reibkupplungseinrichtung

3 Zweimassenschwungrad

4 erste Trennkupplung

5 zweite Trennkupplung

6 Anpressplatte

7 Gegendruckplatte

8 Zwischendruckplatten

10 Reibscheibe

1 1 Mitnehmerblech

12 Reibbelag

13 Nabenelement

20 Innenlamellenträger

21 Verzahnung am Innenlamellenträger

22 Zweites Formelement

30 Außenlamellenträger

31 Verzahnung am Außenlamellenträger

40 Reibscheiben-Paket

41 Erste Reibscheibe

42 Zweite Reibscheibe

43 Reibflächenbereich

44 Randbereich

45 Verzahnung am Randbereich

46 erstes Formelement

50 Hybridmodul

51 elektrische Maschine

52 Stator

53 Rotor

54 erste Welle

55 zweite Welle