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Title:
FLYWHEEL STARTING CLUTCH ASSEMBLY, TORSIONAL DAMPER ASSEMBLY AND MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/007617
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a flywheel starting clutch assembly (3) for a motor vehicle, comprising at least a friction clutch (9), wherein the friction clutch (9) can be actuated with an actuating piston (20), characterized in that a friction surface of the friction clutch (9) is formed on the actuating piston (20). The invention also relates to a torsional damper assembly. The invention further relates to a motor vehicle.

Inventors:
RÖSSNER, Monika (Zu d. Weinbergen 26, Donnersdorf, 97499, DE)
VIERNEKES, Gerald (Pfarrer-Kraiß-Str. 8, Hassfurt, 97437, DE)
PAONE, Alessio (Schloßgarten 7, Werneck, 97440, DE)
ROHM, Axel (Mainblick 3, Schonungen, 97453, DE)
BARTHA, Alexander (Ebertsklinge 6 a, Würzburg, 97074, DE)
KUNTH, Michael (Bischofsbergweg 6, Mellrichstadt, 97638, DE)
SCHMITT, Guido (Am Höhrieth 25, Oerlenbach, 97714, DE)
KUNDERMANN, Wolfgang (Blasiusstraße 38, Dornburg-Dorndorf, 65599, DE)
STROPH, Stephan (Tobeläckerstr.23, Tettnang, 88069, DE)
RIEDISSER, Thomas (Adelbergstraße 18, Sigmarszell, 88138, DE)
Application Number:
EP2018/064828
Publication Date:
January 10, 2019
Filing Date:
June 06, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Löwentaler Straße 20, Friedrichshafen, 88046, DE)
International Classes:
F16D11/14; F16D13/32; F16D23/04; F16D25/08
Foreign References:
DE102015217664A12017-03-16
DE102015201931A12016-08-04
DE102015116936A12016-04-21
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Schwungstartkupplungsanordnung (3) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Reibungskupplung (9), wobei die Reibungskupplung (9) mit einem Betätigungskolben (20) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Betätigungskolben (20) eine Reibfläche der Reibungskupplung (9) ausgebildet ist.

2. Schwungstartkupplungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung (3) eine Reibungskupplung (9) und eine Klauenkupplung (10) aufweist.

3. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Betätigungskolben (20) ein Reibkonus (28) ausgebildet ist.

4. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung (3) eine Betätigungseinrichtung (19) mit wenigstens zwei Betätigungskolben (20, 30) aufweist.

5. Schwungstartkupplungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Kolben (30) ein Klauenelement einer Klauenkupplung (10) ausgebildet ist.

6. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung eine einzige Zuleitung (42) aufweist.

7. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (20, 30) an einer Zwischenwand (40) in der Torsionsdämpferanordnung (8) gelagert sind.

8. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (20, 30) auf der gleichen Seite der Torsionsdämpferanordnung (8), insbesondere auf der gleichen Seite der Zwischenwand (40), angeordnet sind.

9. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (20, 30) auf entgegengesetzten Seiten der Zwischenwand (40) angeordnet sind.

10. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (40) mit der Primärseite der Torsionsdämpferanordnung (8) verbunden ist.

1 1 . Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die druckbeaufschlagten Flächen (44, 46) der Kolben (20, 30) ein vorgegebenes Verhältnis aufweisen, das in Abhängigkeit von wenigstens einem Vorspannelement (48, 50) ausgewählt sind.

12. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (19) einen einzigen Druckraum (42) aufweist.

13. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung (3) innerhalb einer Schwungmasseneinrichtung, insbesondere einer Torsionsdämpferanordnung (8), angeordnet ist.

14. Schwungstartkupplungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Gehäuses (22) der Torsionsdämpferanordnung (8) eine Reibfläche (24) einer Reibungskupplung (9) der Schwungstartkupplungsanordnung (3) ist.

15. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (19) der Schwungstartkupplungsanordnung (3) einen Teil der Schwungmasse der Torsionsdämpferanordnung (8) bildet.

16. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung innerhalb des Gehäuses (22, 54) der Torsionsdämpferanordnung (8) angeordnet ist.

17. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsdämpferanordnung (8) einen Nassraum einschließt.

18. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung (3) zwei Eingangsnaben (12, 14) aufweist.

19. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung (3) genau eine Eingangsnabe (60) aufweist.

20. Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Drehmoment über die Schwungstartkupplungsanordnung (3) übertragbar ist.

21 . Schwungstartkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibelement (18) einer Reibungskupplung (9) der Schwungstartkupplungsanordnung (3) drehfest mit einer Eingangsnabe (12, 14, 60) verbunden ist.

22. Schwungstartkupplungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (18) als Reiblamelle ausgebildet ist.

23. Torsionsdämpferanordnung mit einer Schwungstartkupplungsanordnung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungstartkupplungsanordnung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.

24. Kraftfahrzeug mit einer Torsionsdämpferanordnung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsdämpferanordnung (8) nach Anspruch 23 ausgebildet ist.

Description:
Schwungstartkupplungsanordnuna, Torsionsdämpferanordnung sowie Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Schwungstartkupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Reibungskupplung, wobei die Reibungskupplung mit einem Betätigungskolben betätigbar ist.

Torsionsdämpferanordnungen, beispielsweise Zweimassenschwungräder, finden sich im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Dämpfen von Torsionsschwingungen. Diese können mit Fliehkraftpendeln kombiniert werden, es können auch mehrere Torsionsdämpfer in einem Antriebsstrang eingesetzt werden.

Bei hybridisierten Antriebssträngen besteht das Problem, dass eine mit dem Verbrennungsmotor verbundene Torsionsdämpferanordnung bei elektromotorischem Betrieb zum Starten des Verbrennungsmotors mit dem Verbrennungsmotor zu beschleunigen ist. Dementsprechend muss der Elektromotor eine entsprechende Leistungsreserve vorhalten.

Daher ist es bekannt, eine Schwungstartkupplung vor der Torsionsdämpferanordnung vorzusehen, sodass die Verbrennungskraftmaschine vom Antriebsstrang bei elektromotorischem Betrieb abkoppelbar ist, die Torsionsdämpferanordnung aber als Schwungmasse und Energiespeicher nutzbar ist.

Bei derartigen Aufbauten wird allerdings sehr viel Bauraum in axialer Länge beansprucht.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwungstartkupplungsanordnung anzugeben, mit der bei einem hybridisierten Antriebsstrang in axialer Richtung Bauraum eingespart werden kann.

Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass am Betätigungskolben eine Reibfläche der Reibungskupplung ausgebildet ist. Vorzugsweise kann die Torsionsdämpferanordnung die Schwungstartkupplungsan- ordnung aufnehmen. Dadurch kann beispielsweise von vornherein zumindest ein Teil des Gehäuses der Schwungstartkupplungsanordnung eingespart und somit axialer Bauraum gewonnen werden.

Vorzugsweise kann die Torsionsdämpferanordnung als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Ein Zweimassenschwungrad unterscheidet sich von anderen Torsionsdämpferanordnungen insbesondere im Verhältnis der Massen von Primär- und Sekundärseite.

Vorteilhafterweise kann die Schwungstartkupplungsanordnung eine Reibungskupplung und eine Klauenkupplung aufweisen. Dabei kann die Reibungskupplung so ausgelegt sein, dass sie nur einen Teil dieser negativen Momente stemmen kann, und somit einen sanften Flankenwechsel der Klauenverzahnung ermöglicht. Alternativ kann die Reibungskupplung vorteilhafterweise so ausgelegt sein, dass sie alleine das gesamte negative Drehmoment in Zugrichtung übertragen kann und die Klauenkupplung das verbleibende Drehmoment in Zugrichtung übernehmen kann. Beispielsweise kann die Reibungskupplung bei negativen Drehmomenten in Zugrichtung von 600 Nm diese alleine stemmen oder beispielsweise auf 700 Nm ausgelegt werden, sodass eine Sicherheitsreserve vorhanden ist. Ist das maximale Drehmoment in Zugrichtung bei 2.000 Nm, so wird die Klauenkupplung ausgelegt, dass sie 1 .400 Nm übertragen kann. Das positive Drehmoment in Zugrichtung wird also bei Überschreiten der 700 Nm von beiden Kupplungen zusammen übertragen, während die negativen Drehmomente alleine von der Reibungskupplung übernommen werden können. Dadurch können insbesondere Klappergeräusche an der Klauenkupplung vermieden werden.

Wird die Reibungskupplung bei negativen Momenten von 600 Nm auf 400 Nm oder 500 Nm ausgelegt, muss die Klauenkupplung die restlichen negativen Momente mit übernehmen, jedoch sind dann auch hier Klappergeräusche der Klauenkupplung auszuschließen, weil der Flankenwechsel der Klaue, durch die parallel verlaufende Reibungskupplung, abgedämpft wird. Vorteilhafterweise kann die Schwungstartkupplungsanordnung eine Betätigungseinrichtung mit wenigstens zwei Betätigungskolben aufweisen. Die Schwungstartkupplungsanordnung weist dementsprechend eine nasslaufende Betätigung auf. Da die Kupplung oder Kupplungen der Schwungstartkupplungsanordnung im Nassraum der Torsionsdämpferanordnung angeordnet sind, sind die Kupplungen dementsprechend auch nasslaufend.

Als Kolben werden grundsätzlich alle Teile der Betätigung verstanden, die auf den Druckraum folgen. Ein Betätigungskolben kann also mehrteilig ausgebildet sein. Bevorzugt ist er aber einteilig ausgestaltet.

Ganz allgemein umfasst die Schwungstartkupplungsanordnung wenigstens eine Kupplung, die grundsätzlich nass- oder trockenlaufend ausgebildet sein kann. Die Verwendung zweier Kolben ergibt sich erst bei Verwendung wenigstens zweier Kupplungen. Auch dann ist die Ausgestaltung oder Kombination einer Reibungskupplung und einer Klauenkupplung eine bevorzugten Ausführungsform, beispielsweise sind auch eine Reibungskupplung und ein Freilauf oder andere Variationen denkbar.

Vorteilhafterweise kann an einem der Kolben ein Klauenelement einer Klauenkupplung ausgebildet sein. Dementsprechend ist eine der Kupplungen als Klauenkupplung ausgebildet. Durch die Ausbildung des Klauenelementes am Kolben können zwei Funktionen an einem Bauteil vereinigt werden, wodurch sich eine kompakte Bauweise realisieren lässt.

Vorzugsweise kann die Betätigungseinrichtung eine einzige Zuleitung aufweisen. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Schwungstartkupplungsanordnung mehrere Kupplungen aufweist. Diese sind nämlich nicht unabhängig voneinander zu betätigen, vielmehr sollen ja die Kupplungen die positiven Drehmomente in Zugrichtung gemeinsam übertragen. Dementsprechend erfolgt die Betätigung, bei normally- opened-Kupplungen das Einrücken und bei normally-closed-Kupplungen das Ausrücken, nach einem vorgebbaren Muster. Dementsprechend können die druckbeaufschlagten Flächen der Betätigungskolben ein vorgegebenes Verhältnis aufweisen, das in Abhängigkeit von wenigstens einem Vorspannelement ausgewählt ist. Bei normally-opened-Kupplungen können Vorspannelemente vorhanden sein, um die Kupplungen in eine definierte Ausgangsposition zu bringen. Beim Einrücken ist diese Vorspannkraft zu überwinden. Diese kann für die einzelnen Kupplungen unterschiedlich ausgelegt sein. Durch die Auswahl der druckbeaufschlagten Flächen können dann ganz definierte Einrückzustände ausgewählt werden, bei denen die jeweils andere Kupplung eingerückt wird. Beispielsweise kann die Reibungskupplung zuerst eingerückt werden. Wenn sie dann im Schlupfbetrieb bereits ein definiertes Drehmoment überträgt wird auch die Klauenkupplung eingerückt. Dieser Moment ist durch die Auswahl der druckbeaufschlagten Flächen genau definierbar. Somit kann also die Klauenkupplung in Abhängigkeit des Einrückzustandes der Reibungskupplung eingerückt werden.

Beim Ausrücken ist bei diesem Beispiel die Reibungskupplung diejenige, die länger geschlossen bleibt. Dies ist vorteilhaft, da dadurch ein ruckfreies Ausrücken ermöglicht wird.

Dies gilt immer, wenn die Reibungskupplung zuerst eingerückt wird unabhängig davon, ob die Kupplungen als normally-opened-Kupplungen oder normally-closed- Kupplungen ausgebildet sind. Bei einer gemischten Ausbildung der Kupplungen kann man den gleichen Ablauf erzielen, auch wenn eine Kupplung zum Einrücken und die andere zum Ausrücken zu betätigen ist.

Vorteilhafterweise kann die Reibfläche als Reibkonus ausgebildet sein. Dieser Kolben kann vorzugsweise auf der Ausgangsseite der Reibungskupplung verwendet werden oder angeordnet sein.

Auf der Eingangsseite der Reibungskupplung kann vorteilhafterweise ein Reibelement angeordnet sein, dass mit einer oder der Eingangsnabe verbunden ist. Insbesondere kann es sich bei dem Reibelement um eine Lamelle handeln. Bevorzugt weist die Reibungskupplung eine einzige Lamelle auf. Dann ist die Reibungskupplung als eine Art Einscheiben- Reibungskupplung ausgebildet, wobei die Kupplungsscheibe extrem einfach aufgebaut ist. Vorteilhafterweise ist die Reibfläche am Kolben konusförmig ausgebildet. Dementsprechend ist dann auch das Reibelement, insbesondere die Lamelle, schrägstehend angeordnet.

Vorteilhafterweise ist ein Teil des Gehäuses der Torsionsdämpferanordnung eine Reibfläche der Reibungskupplung. Insbesondere kann dieser Teil des Gehäuses sich auf der Ausgangsseite der Reibungskupplung befinden und gleichzeitig der Primärseite der Torsionsdämpferanordnung angehören.

Vorteilhafterweise kann die Betätigungseinrichtung eine einzige Zuleitung aufweisen. Dadurch wird es möglich, dass die Betätigungseinrichtung über die Getriebeeingangswelle mit Öl beschickt wird. Dadurch können aufwendige Leitungen für das Öl der Betätigungseinrichtung vermieden werden.

Vorteilhafterweise können die Kolben an einer Zwischenwand der Torsionsdämpferanordnung gelagert sein. In einer Weiterbildung kann an dieser Zwischenwand auch die Ölzuführung ausgebildet sein. Im Gegensatz zu der üblichen Vorgehensweise, nämlich den Druckraum und die Kolben an vorhandenen Bauteilen der Kupplung anzuordnen ist es bei einer Schwungstartkupplungsanordnung vorteilhaft, wenn diese eine größere Schwungmasse aufweist. Dementsprechend ist die zusätzliche Zwischenwand mit der Torsionsdämpferanordnung verbunden. Eine Verbindung mit der Nabe oder den Naben auf der Eingangsseite würde dagegen nur das Gewicht der Schwungstartkupplungsanordnung erhöhen. So kann aber die Schwungmasse erhöht werden. Bei gleicher Drehzahl ist dabei eine größere Rotationsenergie speicherbar.

Vorzugsweise kann die Zwischenwand zwischen der Primärseite und der Sekundärseite angeordnet sein. An dieser Stelle ist der platzsparendste Einbau möglich.

Vorteilhafterweise kann die Zwischenwand an einer Eingangsnabe abgestützt sein. Die Abstützung kann über zwei Dichtelemente, insbesondere Radialwellendichtringe oder Rechteckdichtringe, erfolgen. Dann kann an dieser Stelle auch die Zuleitung von Öl in die Zwischenwand erfolgen.

Die Zwischenwand kann wenigsten eine Durchlassöffnung für Öl aufweisen. Dann kann Kühlöl der Kupplungen weitergeleitet werden. Die wenigstens eine Durchlassöffnung ist vorzugsweise radial außerhalb der Kupplung oder Kupplungen der Schwungstartkupplungsanordnung angeordnet. Dann wird das Öl durch die herrschenden Fliehkräfte zu den Öffnungen geführt.

Die Kolben können auf der gleichen Seite der Torsionsdämpferanordnung, insbesondere auf der gleichen Seite der Zwischenwand, angeordnet sein. Die Einrückbewegung kann dabei zum Gehäuse hin erfolgen oder zum Inneren der Torsionsdämpferanordnung hin. Bevorzugt ist eine Bewegung zum Gehäuse hin. Dadurch ergibt sich ein extrem bauraumsparender Aufbau.

Alternativ können die Kolben auf verschiedenen Seiten der Zwischenwand angeordnet sein. Bei diesem Aufbau ist es möglich, die Eingangsnabe zweiteilig auszugestalten, wodurch die Reibungskupplung und die Klauenkupplung entkoppelbar sind. Dies ist bei einer Anordnung beider Kolben auf der gleichen Seite mit geringerem Aufwand möglich.

Wie beschrieben ist die Zwischenwand vorzugsweise mit der Primärseite der Torsionsdämpferanordnung verbunden. Weiter bevorzugt ist die Schwungstartkupplungsanordnung vorzugsweise zwischen der Primärseite und der Sekundärseite der Torsionsdämpferanordnung angeordnet. Dabei kann die Primärseite der Torsionsdämpferanordnung einen Teil des Gehäuses der Torsionsdämpferanordnung bilden.

Vorteilhafterweise kann die Betätigungseinrichtung einen einzigen Druckraum aufweisen. Wie bereits beschrieben kann das Einrücken der Kupplungen über die Gestaltung der druckbeaufschlagten Flächen gestaltet werden. Dann ist ein einziger Druckraum ausreichend, weswegen Ventile zur Steuerung der Druckräume entfallen können. Vorzugsweise kann die Torsionsdämpferanordnung zwei Eingangsnaben aufweisen. Wie bereits beschrieben können dadurch die Kupplungen entkoppelt werden.

Vorteilhafterweise kann das gesamte Drehmoment über die Schwungstartkupplungsanordnung übertragen werden. Dies ist natürlich nur möglich, wenn die Torsionsdämpferanordnung eingebaut ist und Drehmoment überträgt. Dementsprechend ist der Aufbau derart, dass das gesamte Drehmoment über die Schwungstartkupplungsanordnung übertragbar ist.

Vorteilhafterweise kann die Betätigungsanordnung der Schwungstartkupplungsanordnung einen Teil der Schwungmasse der Torsionsdämpferanordnung bilden.

Dadurch kann wie beschrieben die speicherbare Rotationsenergie erhöht werden. Dies ergibt sich beispielsweise, wenn die Zwischenwand der Primärseite der Torsionsdämpferanordnung verbunden ist und die Betätigungsanordnung in der Zwischenwand ausgebildet ist.

Vorzugsweise kann die Primärseite der Torsionsdämpferanordnung auf einer Eingangsnabe der Schwungstartkupplungsanordnung gelagert sein. Dabei bildet die Primärseite einen Teil des Gehäuses der Torsionsdämpferanordnung, wodurch wieder Bauraum in axialer Richtung eingespart wird.

Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplung als Radialklauenkupplung ausgebildet sein. Das heißt, dass die Zähne der Klauenkupplung in radialer Richtung weisen.

Vorzugsweise kann wenigstens eine Kupplung der Schwungstartkupplungsanordnung als normally-opened-Kupplung ausgebildet sein. Vorzugsweise können beide Kupplungen der Schwungstartkupplungsanordnung als normally-opened-Kupplungen ausgebildet sein. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug über den Elektromotor angefahren wird und dementsprechend beim Start des Kraftfahrzeugs der Verbrennungsmotor keinerlei Moment abgibt. Dann steht nämlich auch kein Betätigungsdruck zur Verfügung, um die Kupplungen zu öffnen. Somit kann eine zusätzliche Pumpeneinrichtung vermieden werden. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Torsionsdämpferanordnung. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Torsionsdämpferanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.

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

Figur 1 einen Antriebsstrang;

Figur 2 eine Torsionsdämpferanordnung in einer ersten Ausgestaltung, und Figur 3 eine Torsionsdämpferanordnung 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 Abtransport von Wärme anders auslegbar als eine Anfahrkupplung. Insofern macht sich die unterschiedliche Funktion beispielsweise in der Materialmenge der Anpressplatte bemerkbar.

Figur 2 zeigt eine Torsionsdämpferanordnung 8 als Schwungmasseneinrichtung 4. Die Schwungstartkupplungsanordnung 3 ist dabei innerhalb der Torsionsdämpferanordnung 8 und damit auch innerhalb der Schwungmasseneinrichtung 4 angeordnet.

Die Schwungstartkupplungsanordnung 3 umfasst eine Reibungskupplung 9 und eine Klauenkupplung 10. Durch den gleich näher erläuterten Aufbau bilden auch die meisten Teile der Schwungstartkupplungsanordnung 3 einen Teil der Schwungmasseneinrichtung 4. Dieser besteht also aus der Torsionsdämpferanordnung 8 und Teilen der Schwungstartkupplungsanordnung 3.

Beginnend auf der Eingangsseite der Schwungstartkupplungsanordnung 3 befinden sich in der Ausgestaltung nach Figur 2 zwei Eingangsnaben 12 und 14. Durch die Eingangsnaben 12 und 14 kann das Drehmoment aufgeteilt werden und so die Klauenkupplung 10 vor Momentenwechseln geschützt werden. Die Eingangsnaben 12 und 14 können dabei wie in Figur 2 gezeigt mit der Kurbelwelle 16 verschraubt sein, sie können aber auch über eine Hirthverzahnung mit der Kurbelwelle formschlüssig verbunden sein. Weiter alternativ können die Eingangsnaben 12 und 14 über eine Plattenanordnung mit der Kurbelwelle verbunden werden. Dabei kann die Kurbelwelle mit einer ersten Platte verschraubt werden und diese mit einer zweiten, die wiederum mit den beiden Eingangsnaben verbunden ist. Dadurch ergibt sich eine axial elastische Verbindung zwischen Kurbelwelle und den Eingangsnaben 12 und 14.

Mit der Eingangsnabe 12 ist als Reibelement 18 eine Lamelle verbunden. Diese ist an einem Nabenschild der Eingangsnabe 12 befestigt. Die Eingangsseite der Reibungskupplung 9 umfasst dementsprechend die Eingangsnabe 12 mit Nabenschild sowie die Lamelle 18.

Zum Betätigen der Reibungskupplung 9 sowie der Klauenkupplung 10 weist die Torsionsdämpferanordnung 8 eine Betätigungseinrichtung 19 auf.

Die Ausgangsseite der Reibungskupplung 9 weist neben dem Betätigungskolben 20 als Teil der Betätigungseinrichtung 19 auch das Gehäuseteil 22 auf. Das Gehäuseteil 22 ist gleichzeitig der Primärteil der Torsionsdämpferanordnung 8. Vorteilhafterweise kann die Reibfläche 24 am Gehäuseteil 22 im schrägen Teil, insbesondere an einer Kröpfung 26, angeordnet sein.

Bauteilsparend umfasst der Betätigungskolben 20 einen Reibkonus 28, der ebenfalls ausgangsseitig angeordnet ist. Die Reibungskupplung 9 ist dementsprechend als Einscheiben-Reibungskupplung ausgebildet, wobei die Kupplungsscheibe als Lamelle ausgebildet ist und die ausgangsseitigen Reibpartner zum einen am Betätigungskolben 20 und zum anderen am Gehäuseteil 22 ausgebildet sind. Dementsprechend wird die Ausgangsseite der Reibungskupplung 9 ausschließlich durch bereits am Torsionsdämpfer oder über die Betätigung vorhandene Bauteile realisiert.

Die Eingangsnabe 14 bildet den Eingang der Klauenkupplung 10, wobei der Betätigungskolben 30 auch das Klauenelement der Klauenkupplung 10 darstellt. Die Klauenkupplung 10 ist als Radial-Klauenkupplung ausgebildet, weswegen die Verzahnungen 32 und 34 in radialer Richtung ausgebildet sind. Die Gegenverzahnungen 36 und 38 befinden sich dabei einerseits auf der Eingangsnabe 14 und auf der Ausgangsnabe an der Zwischenwand 40. Die Zwischenwand 40 lagert die Betätigungskolben 20 und 30, dabei ist sie mit dem Gehäuseteil 22 verbunden.

Zusätzlich führt ein Teil der Zuleitung 42 durch die Zwischenwand 40, wobei beide Kolben 20 und 30 durch die einzige Zuleitung 42 betätigbar sind. Die druckbeaufschlagten Flächen 44 und 46 werden dabei in Abhängigkeit der Vorspannelemente 48 und 50 gewählt, sodass das Einrücken der Klauenkupplung 10 beispielsweise bei einem definierten Einrückzustand der Reibungskupplung 9 erfolgen kann. Dafür ist die Betätigungsfläche 44 der Reibungskupplung 9 größer und beispielsweise die Kraft des Vorspannelementes 48 kleiner, sodass die Reibungskupplung 9 zuerst eingerückt wird. Erst bei einem definierten Einrückzustand der Reibungskupplung 9 wird dann die Kraft des Vorspannelementes 50 überwunden, sodass auch die Klauenkupplung 10 eingerückt wird. Die Vorspannelemente 48 und 50 sind dabei bevorzugt als Zugfedern ausgebildet, sodass die Reibungskupplung 9 und die Klauenkupplung 10 als normally-opened-Kupplungen ausgebildet sind.

Bei der gezeigten Ausgestaltung bilden die Zwischenwand 40 sowie die Betätigungskolben 20 und 30 einen Teil der Schwungmasseneinrichtung 4. Sie gehören also zur Rotationsenergie speichernden Masse, die über den Elektromotor 6 rotierend gehalten wird, während der Verbrennungsmotor abgekoppelt ist.

Lediglich die Eingangsnaben 12 und 14 sowie das Reibelement 18 sind dabei mit der Kurbelwelle 16 und damit mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Nur diese Teile sind somit nicht Teil der Schwungmasseneinrichtung 4.

Auf der Sekundärseite weist die Torsionsdämpferanordnung 8 ein Sekundärelement 52 auf, das auch den Ausgang der Torsionsdämpferanordnung 8 bildet. Dieses ist vom Gehäuseteil 54 umschlossen, das mit dem Gehäuseteil 22 verbunden ist. Das Gehäuseteil 22 ist dabei mittels eines Lagers 56 auf der Eingangsnabe 12 abgestützt. Weitere Axiallager 58 trennen die Zwischenwand 40 von den Eingangsnaben 12 und 14. Die Gehäuseteile 22 und 54 umschließen einen Nassraum, wobei die Torsionsdämpferanordnung 8 und die Reibungskupplung 9 und die Klauenkupplung 1 0 nasslaufend ausgebildet sind.

Am Ausgang der Torsionsdämpferanordnung 8 ist ein Fliehkraftpendel angeordnet. Auch eine zweite Torsionsdämpferanordnung folgt vor der Trennkupplung 5. Diese sind im Schema nach Figur 1 also zwischen der Schwungmasseneinrichtung 4 und der Trennkupplung 5 angeordnet.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Torsionsdämpferanordnung 8. Im Unterschied zu Figur 2 sind dabei die Betätigungskolben 20 und 30 auf der gleichen Seite der Zwischenwand 40 angeordnet, weswegen auch nur eine einzige Eingangsnabe 16 vorhanden ist. Die Zwischenwand 40 ist aber weiterhin mit dem Gehäuseteil 22 und damit mit der Primärseite verbunden auch wird ein Teil der Reibungskupplung 9 durch das Gehäuseteil 22 und durch den Betätigungskolben 20 wie bereits zu Figur 2 beschrieben gebildet.

Abgesehen von der gleichseitigen Anordnung der Betätigungskolben 20 und 30 sowie der Verringerung der Zahl der Eingangsnaben können ansonsten die Ausführungen zu Figur 2 auf Figur 3 übertragen werden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei von der Funktion her gleiche Bauteile.

Bezuaszeichen Antriebsstrang

Verbrennungsmotor

Schwungstartkupplungsanordnung Schwungmasseneinrichtung

Trennkupplung

Elektromotor

Getriebe

Torsionsdämpferanordnung

Reibungskupplung

Klauenkupplung

Eingangsnabe

Eingangsnabe

Kurbelwelle

Reibelement

Betätigungseinrichtung

Betätigungskolben

Gehäuseteil

Reibfläche

Kröpfung

Reibkonus

Betätigungskolben

Verzahnung

Verzahnung

Gegenverzahnung

Gegenverzahnung

Zwischenwand

Zuleitung

Fläche

Fläche

Vorspannelement

Vorspannelement Sekundärelement Gehäuseteil Lager

Axiallager Eingangsnabe