Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CLUTCH ARRANGEMENT, AND DRIVE TRAIN UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/219595
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch arrangement (3) having a friction clutch (8) and a jaw clutch (9), characterized in that the output side of the friction clutch (8) and the output side of the jaw clutch (9) can be connected to a flywheel mass device (4). Furthermore, the invention relates to a drive train unit.

Inventors:
SCHMITT, Guido (Am Höhrieth 25, Oerlenbach, 97714, DE)
BARTHA, Alexander (Ebertsklinge 6 a, Würzburg, 97074, DE)
KUNDERMANN, Wolfgang (Blasiusstraße 38, Dornburg-Dorndorf, 65599, DE)
ROHM, Axel (Mainblick 3, Schonungen, 97453, DE)
VIERNEKES, Gerald (Pfarrer-Kraiß-Str. 8, Hassfurt, 97437, DE)
PAONE, Alessio (Schloßgarten 7, Werneck, 97440, DE)
RÖSSNER, Monika (Zu d. Weinbergen 26, Donnersdorf, 97499, DE)
KUNTH, Michael (Bischofsbergweg 6, Mellrichstadt, 97638, DE)
Application Number:
EP2018/061748
Publication Date:
December 06, 2018
Filing Date:
May 08, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Löwentaler Straße 20, Friedrichshafen, 88046, DE)
International Classes:
F16D11/10; F16D23/04
Foreign References:
EP2430330A12012-03-21
DE102015211436A12016-01-28
Other References:
None
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Kupplungsanordnung (3) mit einer Reibungskupplung (8) und einer Klauenkupplung (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsseite der Reibungskupplung (8) und die Ausgangsseite der Klauenkupplung (9) mit einer Schwungmasseneinrichtung (4) verbindbar sind.

2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung (9) ein Klauenelement (42, 80) mit wenigstens einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Verzahnung (40, 46) aufweist.

3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung (9) ein Klauenelement (42, 80) aufweist, das auf der Schwungmasseneinrichtung (4) lagerbar ist.

4. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkupplung (9) als Radialklauenkupplung ausgebildet ist.

5. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und/oder die Klauenkupplung (9) als normally-closed-Kupplungen ausgebildet sind.

6. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) als trockenlaufende Kupplung ausgebildet ist.

7. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) eine Kupplungsscheibe (12) aufweist, die eingangsseitig angeordnet ist.

8. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) eine Anpressplatte (10) aufweist, die ausgangsseitig angeordnet ist.

9. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und die Klauenkupplung (9) eine gemeinsame Betätigungseinrichtung aufweisen.

10. Kupplungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (48) die Reibungskupplung (8) in Richtung Schließen zuerst betätigt.

11. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und/oder die Klauenkupplung (9) eine Betätigungseinrichtung (48) aufweisen, die mittels Drucköl betätigbar.

12. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (3) eine Betätigungseinrichtung (48) mit einem Betätigungskolben (50) aufweist, der sowohl die Reibungskupplung (8) als auch die Klauenkupplung (9) betätigt.

13. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (9) so ausgelegt ist, dass sie in Zugrichtung das gesamte auftretende negative Drehmoment aufnehmen kann.

14. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) eine eingangsseitige Nabe (16) aufweist, mit der die Eingangsverzahnung (40) der Klauenkupplung (9) drehfest verbindbar ist.

15. Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und die Klauenkupplung (9) eine Montageeinheit bilden.

16. Antriebsstrangeinheit mit einer Kupplungsanordnung und wenigstens einem Teil einer Schwungmasseneinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.

17. Antriebsstrangeinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasseneinrichtung (4) als Zweimassenschwungrad ausgebildet ist.

18. Antriebsstrangeinheit nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (8) und/oder die Klauenkupplung (9) eine Betätigungseinrichtung (48) aufweisen, die mittels Drucköl betätigbar ist und die Schwungmasseneinrichtung ausgebildet ist, einen Teil des Druckraums (60) aufzunehmen.

19. Antriebsstrangeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasseneinrichtung (4) eine Wandung (56) aufnimmt, die gleichzeitig einen Teil eines Druckraums (60) bildet und das Ausgangsteil der Klauenkupplung (9).

20. Antriebsstrangeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckölzuführung durch die Schwungmasseneinrichtung (4) führt.

21 . Antriebsstrangeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1 ) auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung eine Trennkupplung (5) aufweist.

22. Antriebsstrangeinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1 ) auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung (4) einen Elektromotor (6) aufweist.

Description:
Kupplungsanordnunq sowie Antriebsstrangeinheit

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit einer Reibungskupplung und einer Klauenkupplung.

Es sind Kupplungsanordnungen bekannt, bei denen eine Reibungskupplung und eine Klauenkupplung parallel geschaltet sind. Das Drehmoment, das die Reibungskupplung alleine nicht übertragen kann, kann dann über eine Klauenkupplung übertragen werden.

Weiterhin ist es bekannt, in hybridisierten Antriebssträngen den Elektromotor dazu zu verwenden, um den Verbrennungsmotor zu starten. Dies weist den Nachteil auf, dass der Elektromotor eine entsprechende Leistungsreserve zurückhalten muss, so dass aus dem Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb oder dem alleinigen verbrennungsmotorischen Betrieb gewechselt werden kann. Dementsprechend ist der Elektromotor stärker auszulegen als für den allein elektromotorischen Betrieb nötig.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung anzugeben, mittels derer es möglich ist, dass der Elektromotor ohne oder mit einer geringeren Leistungsreserve für das Starten des Verbrennungsmotors auskommt.

Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Ausgangsseite der Reibungskupplung und die Ausgangsseite der Klauenkupplung mit einer Schwungmasseneinrichtung verbindbar sind. Die Kupplungseinrichtung als solches weist also nur Verbindungsstellen auf, nach Montage ist sie mit der Schwungmasseneinrichtung verbunden. Als Kern der Erfindung wird dabei angesehen, dass die Kupplungsanordnung, die auch als Schwungstartkupplungsanordnung bezeichenbar ist, vor der Schwungmasseneinrichtung angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Schwungmasse durch den Elektromotor am Drehen zu halten, weshalb die Schwungmasseneinrichtung eine große Rotations- oder Drehenergie aufweist. Über die

Schwungstartkupplung kann der Verbrennungsmotor von der Schwungmasseneinrichtung während des elektromotorischen Getriebes getrennt werden. Zum Starten des Motors wird dann die Schwungstartkupplung geschlossen, wobei große Drehmomentspitzen auftreten können. Diese können durch die parallel geschaltete Reibungskupplung und Klauenkupplung aufgenommen werden.

Durch die Kombination einer Reibungskupplung und einer formschlüssigen Kupplung in Form der Klauenkupplung wird auch ein hartes Einkuppeln der Klauenkupplung vermieden.

Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung ein Klauenelement mit wenigstens einer eingangsseitigen und einer ausgangsseitigen Verzahnung aufweisen. Eine der Verzahnungen, vorzugsweise die eingangsseitige Verzahnung, kann ausgespurt werden, um ein Auskuppeln zu erreichen.

Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung ein Klauenelement aufweisen, das auf der Schwungmasseneinrichtung lagerbar ist. Das Klauenelement ist also im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Bei der Montage der Kupplungsanordnung kann das Klauenelement oder auch eine Lagerhülse, auf die das Klauenelement aufgesteckt oder aufgeschoben ist, mit der Schwungmasseneinrichtung verbunden werden. Dabei ist das Klauenelement insbesondere axial beweglich gelagert.

Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung als radiale Klauenkupplung ausgebildet sein. Dementsprechend sind die Zähne der Verzahnung in radialer Richtung angeordnet.

Vorzugsweise weist die Klauenkupplung ein Klauenelement auf, wobei an dem Klauenelement ein nach radial außen gerichteter Vorsprung angeordnet ist, mittels dessen die Klauenkupplung betätigbar ist. Eine Betätigung der Klauenkupplung erfolgt dementsprechend durch eine Axialverschiebung des Klauenelementes. Hierfür ist der Vorsprung vorgesehen, an dem eine Betätigungseinrichtung angreifen kann.

Vorteilhafterweise kann das Klauenelement mittels einer Vorlastfeder in einer Vorzugsposition vorgespannt sein. Durch die Vorlastfeder entsteht eine definierte Aus- gangsposition der Klauenkupplung. Vorteilhafterweise kann die Vorlastfeder an dem Vorsprung angreifen, der zum Betätigen der Klauenkupplung vorgesehen ist.

Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung und/oder die Klauenkupplung als normally-closed-Kupplung ausgebildet sein. Im Falle der Klauenkupplung stützt die Vorlastfeder das Klauenelement dann in Richtung Schließen, vor.

Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung als trockenlaufende Kupplung ausgebildet sein. Bei bekannten kombinierten Kupplungen, die sowohl eine Reibungskupplung als auch eine Klauenkupplung umfassen, ist die Reibungskupplung dagegen als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet.

Zwar kann die Reibungskupplung grundsätzlich auch als trockenlaufende Lamellenkupplung ausgebildet sein, es ist aber bevorzugt, dass die Reibungskupplung eine Kupplungsscheibe aufweist. Diese ist vorteilhafterweise eingangsseitig angeordnet.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Anfahrkupplungen ergibt sich für die Schwungstart- kupplungsanordnung damit ein entgegengesetzter Aufbau. Bei Anfahrkupplungen, die nur eine trockenlaufende Reibungskupplung aufweisen, ist die Kupplungsscheibe üblicherweise mit der Getriebeeingangswelle verbunden. Sie ist damit auf der Ausgangseite der Kupplung angeordnet. Vorzugsweise kann die Kupplungsscheibe über eine Nabe mit der Kurbelwelle verbunden sein. Vorteilhafterweise können sich zwischen der Nabe und der Kupplungsscheibe wenigstens ein elastisches Element, insbesondere Tangentialblattfedern, befinden.

Vorzugsweise kann die Reibungskupplung eine Anpressplatte aufweisen, die aus- gangsseitig angeordnet ist. Dies ergibt sich bei Anordnung der Kupplungsscheibe auf der Eingangsseite.

Vorteilhafterweise kann die Kupplungsanordnung eine Gegenanpressplatte aufweisen. Bei bekannten Anfahrkupplungen wird als Gegenanpressplatte ein Schwungrad oder Zweimassenschwungrad verwendet. Dies ist bei dem beschriebenen Aufbau nicht möglich, da die Schwungmasseneinrichtung auf der Ausgangsseite der Kupplungsanordnung liegt und damit nicht Teil des Kupplungseingangs sein kann.

Vorteilhafterweise ist die Gegenanpressplatte drehfest mit einem Gehäuseabschnitt der Kupplungsanordnung verbunden. Weiter vorzugsweise kann die Gegenanpressplatte auf der Eingangsseite der Kupplungsanordnung gelagert sein. Insbesondere kann die Gegenanpressplatte auf der eingangsseitigen Nabe der Kupplungsanordnung gelagert sein. Hierzu befindet sich vorzugsweise ein Wälzlager zwischen der Nabe und der Gegenanpressplatte. Dadurch erhält man ein geschlossenes Kupplungsmodul, das mit der Kurbelwelle auf der einen Seite und der Schwungmasseneinrichtung auf der anderen Seite auf einfache Art und Weise verbindbar ist.

Vorzugsweise können die Reibungskupplung und die Klauenkupplung eine gemeinsame Betätigungseinrichtung aufweisen. Bei der Verwendung der Kupplungsanordnung als Schwungstartkupplung werden die Reibungskupplung und die Klauenkupplung immer gleichzeitig verwendet. Daher ist es vorteilhaft, eine einzige Betätigungseinrichtung zu verwenden, durch die dann beide Kupplungen gleichzeitig betätigt werden. Bei normally-closed-Kupplungen werden diese also gemeinsam ausgerückt. Durch die gemeinsame Betätigung wird die Steuerung der Kupplungsanordnung vereinfacht, weiterhin können Bauteile eingespart werden.

Vorteilhafterweise kann die Betätigungseinrichtung die Reibungskupplung in Richtung schließen zuerst betätigen. Dadurch ist es möglich, die Kupplungsanordnung im Schlupfbetrieb zu betreiben, bevor die Klauenkupplung eingelegt wird. Beim Öffnen wird im Gegenzug die Klauenkupplung zuerst ausgelegt.

Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung und/oder die Klauenkupplung eine Betätigungseinrichtung aufweisen, die mittels Drucköl betätigt. Die Betätigung ist also hydraulisch, während die Kupplungen der Kupplungsanordnung in einer bevorzugten Ausgestaltung beide trockenlaufend sind. Die Klauenkupplung ist immer trockenlaufend, die Reibungskupplung ist es in der bevorzugten Ausführungsform. Vorteilhafterweise kann das Drucköl durch eine Getriebepumpe bereitgestellt werden. Auf dieses Art und Weise kann die Betätigung der Kupplungsanordnung ohne zusätzliche Bauteile außer dem Kolben, der Zuleitung und einem Ventil realisiert werden.

Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung eine Betätigungseinrichtung mit einem Betätigungskolben aufweisen, der sowohl die Reibungskupplung als auch die Klauenkupplung betätigt. Insbesondere kann der Betätigungskolben ringförmig ausgebildet sein, wobei radial innen als auch radial außen topfformige Wände sich in radialer Richtung erstrecken. So kann durch Bewegung des Ringes gleichzeitig eine Betätigung der Reibungskupplung als auch der Klauenkupplung erfolgen. Durch unterschiedliche Höhen bzw. Abstimmungen der Höhen der Wände des Betätigungskolbens kann auch festgelegt werden, ob die Reibungskupplung und die Klauenkupplung gleichzeitig oder in welchem zeitlichen Abstand die Kupplungen betätigt werden. Wie weiter oben beschrieben ist es vorteilhaft, wenn die Betätigung der Reibungskupplung kurz vor der Betätigung der Klauenkupplung anfängt. Dies kann mittels der Topfhöhen eingestellt werden. Alternativ kann der Betätigungskolben eine sich in radialer Richtung erstreckende Betätigungsplatte aufweisen.

Vorzugsweise kann die Reibungskupplung so ausgelegt sein, dass sie in Zugrichtung auftretende negative Drehmomente aufnehmen kann. Im Betrieb der Kupplungsanordnung gibt es nicht nur positive Drehmomente, beim Zurückfahren der Motorleistung können auch in Zugrichtung negative Drehmomente auftreten. Dabei ist die Reibungskupplung so ausgelegt, dass sie die negativen Momente alleine stemmen kann. Dadurch werden auch mögliche Geräusche der Klauenkupplung, also ein Klappern, vermieden. Die Klauenkupplung ist dann so ausgelegt, dass sie die verbleibenden Spitzendrehmomente in positiver Drehmomentrichtung aufnehmen kann und auch noch eine Sicherheitsreserve bereitstellt. Beispielsweise kann die Reibungskupplung 600 Nm übertragen. Wenn die Spitzendrehmomente in positiver Richtung bei 2.000 Nm liegen, wird die Klauenkupplung so ausgelegt, dass sie 1 .500 Nm überträgt. Die 600 Nm ergeben sich wie weiter oben beschrieben bereits daraus, dass dieses Drehmoment in negativer Zugrichtung abzudecken ist. Vorteilhafterweise kann die Reibungskupplung eine eingangsseitigen Nabe aufweisen, mit der die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung drehfest verbindbar ist. Die Eingangsnabe der Reibungskupplung ist also auch das Eingangsteil der Klauenkupplung, wodurch die Parallelschaltung der Reibungskupplung und der Klauenkupplung hergestellt ist. Eine drehfesten Verbindbarkeit bedeutet dabei nicht, dass die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung, die vorzugsweise auf dem Klauenelement angeordnet ist, in eine direkt in die Eingangsnabe der Reibungskupplung eingearbeitete Verzahnung eingreift. Insbesondere kann eine Art Verzahnungsträger mit der Eingangsnabe fest verbunden werden. In diese Verzahnung kann dann die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung eingreifen.

Insbesondere ist die Eingangsverzahnung der Klauenkupplung ausspurbar. D. h., dass beim Auskuppeln der Formschluss der Verzahnung zwischen Nabe und Eingangsverzahnung der Klauenkupplung aufgehoben wird. Die Verzahnung auf der Ausgangsseite der Klauenkupplung kann dagegen vorzugsweise ständig im Eingriff- mit einer Verzahnung auf Seite der Schwungmasseneinrichtung stehen. Auch auf der Seite der Schwungmasseneinrichtung gilt, dass die Verzahnung integral in den Teil der Schwungmasseneinrichtung eingearbeitet sein kann, der mit der Klauenkupplung in Kontakt steht. Bevorzugt ist es jedoch auch hier, wenn eine Art Verzahnungsträger fest mit der Schwungmasseneinrichtung verbunden ist und eine mehrteilige Ausführung der Schwungmasseneinrichtung vorliegt. Dies ist fertigungstechnisch erheblich einfacher herzustellen als eine einstückige Ausführung der Schwungmasseneinrichtung.

Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung als Montageeinheit ausgebildet sein. Sie ist dann ein vormontiertes Modul, das in den Antriebstrang einsetzbar ist.

Daneben betrifft die Erfindung eine Antriebsstrangeinheit mit einer Kupplungsanordnung und wenigstens einem Teil einer Schwungmasseneinrichtung. Wie eingangs bereits beschrieben ist die Kupplungsanordnung als Schwungstartkupplung in einen hybridisierten Antriebsstrang einzusetzen. Sie ist keine Anfahrkupplung, sondern eine Kupplung zum Starten des Verbrennungsmotors. Der Antriebsstrang zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, dass die Kupplungsanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.

Dann sind alle Formulierungen betreffend der Kupplungsanordnung, soweit dies von der Funktion her gegeben ist, nicht mehr möglich sondern realisiert. Beispielsweise ist die Ausgangsseite der Reibungskupplung mit der Schwungmasseneinrichtung drehfest verbunden. Das Klauenelement ist auf der Schwungmasseneinrichtung gelagert. Bei der Verbindung der Klauenkupplung mit der Schwungmasseneinrichtung ist dies aber nicht eindeutig, da zumindest eine Seite der Klauenkupplung mit der Gegenverzahnung verbindbar bleibt, da wie beschrieben die Klauenkupplung zum Ausrücken ausgespurt wird. Auf einer Seite der Klauenkupplung ist also keine ständige Verbindung der Verzahnung sondern lediglich ein Eingriff im eingerückten Zustand vorgesehen.

Vorteilhafterweise kann die Schwungmasseneinrichtung als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Dann ist die Ausgangsseite der Reibungskupplung mit der Primärseite des Zweimassenschwungrads verbunden. Ebenso ist die Ausgangsverzahnung der Klauenkupplung mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbunden oder verbindbar.

Statt eines Zweimassenschwungrades könnte auch ein Einmassenschwungrad verwendet werden. In diesem Fall sind die Ankupplungsstellen genauso vorzusehen wie beim Zweimassenschwungrad.

Vorzugsweise kann die Reibungskupplung und/oder Klauenkupplung eine Betätigungseinrichtung aufweisen, die mittels Drucköl betätigbar ist und die Schwungmasseneinrichtung ausgebildet sein, einen Teil des Druckraums aufzunehmen. Dabei kann die Schwungmasseneinrichtung einen Teil der Wandung des Druckraumes bilden, sie kann aber auch ein Wandungselement des Druckraumes aufnehmen und dieses so stützen. Es ist wie bereits im Hinblick auf die Verzahnung beschrieben fertigungstechnisch einfacher, dass die Schwungmasseneinrichtung nicht einstückig aufgebaut ist. Dementsprechend kann die Schwungmasseneinrichtung auch aus mehreren Bauteilen bestehen. Vorzugsweise kann die Schwungmasseneinrichtung einen Teil der Wandung des Druckraums aufnehmen, wobei an diesem Bauteil gleichzeitig die Ausgangsverzahnung der Klauenkupplung angreift. Dadurch ergibt sich eine extrem kompakte Bauweise des Antriebsstrangs, da der Druckraum gleichzeitig den Ausgang der Klauenkupplung bildet.

Vorteilhafterweise kann eine Druckölzuführung durch die Schwungmasseneinrichtung führen. Insbesondere kann die Druckölzuführung der Druckölzuführung der Betätigungseinrichtung der Reibungskupplung und/oder der Klauenkupplung sein. Die Druckölzuführung kann bei Ausbildung der Schwungmasseneinrichtung als Zweimassenschwungrad durch den Primärteil des Zweimassenschwungrades führen.

Vorteilhafterweise kann der Antriebsstrang auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung eine Trennkupplung aufweisen. Diese dient der Trennung des Elektromotors vom Verbrennungsmotor, so dass bei elektromotorischem Betrieb das Schleppmoment des Verbrennungsmotors nicht überwunden werden muss. Weiter vorteilhafterweise kann der Antriebsstrang auf der Ausgangsseite der Schwungmasseneinrichtung einen Elektromotor aufweisen. Der Elektromotor ist vorzugsweise in P2-Anordnung an den Antriebsstrang angekoppelt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Antriebsstrang,

Fig. 2 eine Kupplungsanordnung in einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 3 eine Detailansicht einer Klauenkupplung, und

Fig. 4 eine Kupplungsanordnung in einer zweiten Ausgestaltung. Figur 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, einer

Schwungstartkupplungsanordnung 3, einer Schwungmasseneinrichtung 4, einer Trennkupplung 5, einem Elektromotor 6 und einem Getriebe 7. Der Elektromotor 6 kann dabei als Einzelelektromotor oder als in Reihe geschaltete Elektromotoren ausgestaltet sein, wesentlich ist hier, dass der Elektromotor 6 vor dem Getriebe 7 am Antriebsstrang 1 angreift.

Die Schwungstartkupplungsanordnung 3 zeichnet sich durch ihre Lage vor der Schwungmasseneinrichtung 4 aus. Dieses liegt an der besonderen Funktion der Schwungstartkupplungsanordnung 3, die lediglich dem Hochreisen des Verbrennungsmotors 2 dient und ansonsten das Drehmoment des Verbrennungsmotors 2 überträgt. Durch das Vorsehen der Schwungstartkupplungsanordnung 3 ist es möglich, den Elektromotor 6 mit geringeren Leistungsreserven auszugestalten, wodurch dieser günstiger herstellbar ist. Dabei trennt die Schwungstartkupplungsanordnung 3 den Verbrennungsmotor 2 vom Rest des Antriebsstrangs bei rein elektronischem Betrieb, der Elektromotor 6 treibt bei rein elektromotorischem Betrieb also auch die Schwungmasseneinrichtung 4 als Energiespeicher an. Die Zusatzleistung, die der Elektromotor 6 hierfür im rein elektromotorischem Betrieb aufbringen muss ist aber geringer als die Leistungsreserve die von Nöten wäre, wenn der Elektromotor 6 zum Starten des Verbrennungsmotors nicht nur diesen sondern auch die Schwungmasseneinrichtung 4 beschleunigen müsste.

Insgesamt gesehen ist während des Betriebs des Elektromotors 6 also geringfügig mehr Leistung vorzusehen, um die Schwungmasseneinrichtung 4 am Laufen zu halten. Dafür kann der Elektromotor 6 aber insgesamt schwächer ausgelegt werden, da die in der Schwungmasseneinrichtung 4 gespeicherte Energie dann zum Starten des Verbrennungsmotors 2 verwendet werden kann.

Die Schwungstartkupplungsanordnung 3 ist insbesondere keine Anfahrkupplung, da sie nicht verwendet wird, um das Kraftfahrzeug in Bewegung zu versetzen. Unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeug bereits in Bewegung ist oder nicht, dient die Schwungstartkupplungsanordnung 3 lediglich dazu, den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Sie ist daher von der Auslegung her beispielsweise in Bezug auf den Ab- transport von Wärme anders auslegbar als eine Anfahrkupplung. Insofern macht sich die unterschiedliche Funktion beispielsweise in der Materialmenge der Anpressplatte bemerkbar.

Figur 2 zeigt eine Schwungstartkupplungsanordnung 3 in einer ersten Ausgestaltung. Die Schwungstartkupplungsanordnung 3 weist eine Reibungskupplung 8 sowie eine parallel dazu angeordnete Klauenkupplung 9 auf. Die Reibungskupplung 8 ist als trockenlaufende Reibungskupplung ausgestaltet. Sie ist insbesondere als Einschei- ben-Reibungskupplung ausgestaltet und umfasst dementsprechend eine Anpressplatte 10 und eine Kupplungsscheibe 12. Die Eingangsseite der Reibungskupplung 8 ist an die Kurbelwelle 14 angebunden, und zwar über die Nabe 16. Beispielsweise kann die Nabe 16 mittels Schrauben 18 mit der Kurbelwelle 14 verschraubt sein.

Die Kupplungsscheibe 12 ist an der Eingangsnabe 16 mittels Nieten 20 und über Tangentialblattfedern 22 befestigt. Die Kupplungsschreibe 12 ist also drehfest mit der Kurbelwelle 14 verbunden. Dabei sorgen die Tangentialblattfedern 22 für eine axiale Versetzbarkeit der Kupplungsscheibe 12, die auch anders realisiert werden kann. Auch muss die Nabe 16 keine Nabenscheibe 24 aufweisen, an der die Tangentialblattfedern 22 oder die Kupplungsscheibe 12 angreifen.

Auf der Ausgangsseite der Reibungskupplung 8 befinden sich die Anpressplatte 10, die Gegenanpressplatte 28, Tangentialblattfedern 30, das Gehäuse 32 und die Membranfeder 34.

In Figur 2 ist die Membranfeder 34 mittels Nieten 36 an der Primärseite 38 der Schwungmasseneinrichtung 4 befestigt. Dies ist jedoch nicht zwingend, wie beispielsweise aus Figur 4 hervorgeht. Die Anpressplatte 10 ist wie bei diesem Typ Reibungskupplung über die Tangentialblattfedern 30 am Gehäuse 32 axial verschieblich gelagert. Über die Membranfeder 34 ist die Reibungskupplung 8 ausrückbar. Die Reibungskupplung 8 ist also als normally-closed-Kupplung ausgebildet.

Die Klauenkupplung 9 verbindet ebenfalls die Kurbelwelle 14 mit der Primärseite 38 der Schwungmasseneinrichtung 4. Die Eingangsverzahnung 40 der Klauenkupp- lung 9, die an einem Klauenelement 42 angeordnet ist, steht mit der Kurbelwelle 14 über die Eingangsnabe 16 und ein daran zumindest drehfest angeordnetes Mitnehmerelement 44 in Verbindung. Wie weiter oben beschrieben, ist es einfacher, ein Zusatzelement an der Nabe 16 anzuordnen bzw. das Mitnehmerelement 44 an der Nabe 16 zu befestigen als die Verzahnung direkt an der Eingangsnabe 16 vorzusehen. Die Ausgangsverzahnung 46 der Klauenkupplung 9 bzw. des Klauenelements 42 steht dagegen mit der Primärseite 38 oder generell mit der Schwungmasseneinrichtung 4 in Eingriff.

Bei dieser Sichtweise ist die Verzahnung auf der Seite der Nabe 16 und auf der Primärseite 38 nicht Teil der Klauenkupplung 9. Je nach Aufbau des Antriebstranges 1 bzw. der Schwungstartkupplungsanordnung 3 können diese auch als Teil der Klauenkupplung angesehen oder ausgestaltet werden.

Die Schwungstartkupplungsanordnung 3 weist zur Betätigung der Reibungskupplung 8 und der Klauenkupplung 9 eine Betätigungseinrichtung 48 auf. Die Betätigungseinrichtung 48 wird durch Drucköl gesteuert, das einen Betätigungskolben 50 axial verschiebt. Der Betätigungskolben 50 ist ringförmig ausgebildet, radial innen und radial außen weist er jeweils eine Wand 52 und 54 auf. Die Wand 52 steht dabei mit der Membranfeder 34 in Kontakt und die Wand 54 mit einem Vorsprung 56, der am Klauenelement 42 angeordnet ist. Dadurch, dass die Wand 52 höher ist als die Wand 54 und auch in Folge der Anordnung der Reibungskupplung 8 in Vergleich zur Klauenkupplung 9 wird die Reibungskupplung 8 früher betätigt, d. h. ein- und ausgerückt als die Klauenkupplung 9.

Der Druckraum wird nicht nur durch den Kolben 50 begrenzt, sondern auch durch das Anschlusselement 56. Das Anschlusselement 56 ist Teil der Primärseite 38 der Schwungmasseneinrichtung 4. Die Primärseite 38 ist also mehrteilig ausgebildet, der Grundkörper 58 stellt dabei eine Art Skelett dar, an dem das Anschlusselement 56 befestigt ist. Damit nimmt die Primärseite 38 und damit die Schwungmasseneinrichtung 4 auch den Druckraum 60 auf. Eine Zuleitung 62 zum Druckraum 60 führt dabei durch die Primärseite 38. Das Anschlusselement 56 erfüllt dabei eine Doppelfunktion. Zum einen bildet es die Wandung des Druckraums 60, zum anderen weist es eine Verzahnung 64 auf, die mit der Ausgangsverzahnung 46 des Klauenelements 42 in Eingriff steht. Die Verzahnungen 46 und 64 stehen dabei vorzugsweise immer in Eingriff, also unabhängig davon ob die Klauenkupplung 9 ein- oder ausgerückt ist. Dies wird über die axiale Länge der Verzahnungen 46 und 64 realisiert.

Figur 3 zeigt das Klauenelement 42 im Detail. Dabei kann man die Eingangsverzahnung 40 und die Ausgangsverzahnung 46 erkennen. Die Eingangsverzahnung 40 ist dabei mit zwei Verzahnungen 66 und 68 ausgeführt, so dass bei einer Axialbewegung nach links keine Deckung mehr mit der Gegenverzahnung besteht und so der Kraftschluss aufgehoben ist. Dann ist die Eingangsverzahnung 40 ausgespurt. Die Gegenverzahnung ist wie weiter oben beschrieben am Mitnehmerelement 44 angeordnet und besteht aus den Verzahnungen 70 und 72.

Die Ausgangsverzahnung 46 ist in axialer Richtung dagegen sehr viel länger, so dass die Gegenverzahnung 64 auch bei einem axialen Verschieben gegenüber der Verzahnung 46 nicht ausgespurt wird und somit ständig in Eingriff bleibt.

Weiterhin sind der Vorsprung 57 wie auch die Vorlastfeder 74 zu erkennen.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Schwungstartkupplungsanordnung 3. Im Unterschied zur Ausgestaltung nach Figur 2 ist dabei die Membranfeder nicht an der Primärseite 38 des der Schwungmasseneinrichtung 4 befestigt sondern an einer Mitnehmerplatte 76, wodurch die Schwungstartkupplungsanordnung als fertig vormontiertes Modul verbaubar ist. Über Schrauben 78 kann die Schwungstartkupplungsanordnung 3 dann an der Schwungmasseneinheit 4 festgeschraubt werden. Dabei werden selbstverständlich nur ausgangsseitige Elemente verschraubt. Der Aufbau nach Figur 4 stimmt in vielen Details mit dem Aufbau nach Figur 2 überein, weswegen hier gleiche Bezugszeichen verwendet werden.

Ein Unterschied besteht in der konkreten Ausgestaltung des Klauenelements 80 in Vergleich zum Klauenelement 42. Auch der Betätigungskolben 82 ist im Gegensatz zu Figur 2 nicht mehr mit Wänden versehen vielmehr besteht er mehr oder weniger aus einer geraden Frontseite, auch als Betätigungsplatte bezeichenbar, die sowohl die Membranfeder 34 wie auch das Klauenelement 80 axial bewegen kann. Der Kolben 82 ist allerdings immer noch ringförmig.

Bezuqszeichen

Antriebsstrang

Verbrennungsmotor

Schwungstartkupplungsanornung

Schwungmasseneinrichtung

Trennkupplung

Elektromotor

Getriebe

Reibungskupplung

Klauenkupplung

Anpressplatte

Kupplungsscheibe

Kurbelwelle

Nabe

Schrauben

Niet

Tangentialblattfeder

Nabenscheibe

Gegenanpressplatte

Tangentialblattfeder

Gehäuse

Membranfeder

Niet

Primärseite

Eingangsverzahnung

Klauenelement

Mitnehmerelement

Ausgangsverzahnung

Betätigungseinrichtung

Betätigungskolben

Wand

Wand Anschlusselement Vorsprung

Grundkörper Druckraum

Zuleitung

Verzahnung Verzahnung Verzahnung Verzahnung Verzahnung Vorlastfeder Mitnehmerplatte Schraube

Klauenelement Betätigungskolben