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EP4162169A1 - Friction clutch for transmitting a torque in a friction- and form-fitting manner - Google Patents

Friction clutch for transmitting a torque in a friction- and form-fitting manner

Info

Publication number
EP4162169A1
EP4162169A1 EP21725021.6A EP21725021A EP4162169A1 EP 4162169 A1 EP4162169 A1 EP 4162169A1 EP 21725021 A EP21725021 A EP 21725021A EP 4162169 A1 EP4162169 A1 EP 4162169A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
friction clutch
axial direction
hub
connection
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21725021.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Pascal Seifermann
Christoph Raber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4162169A1 publication Critical patent/EP4162169A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/22Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/24Friction clutches with axially-movable clutching members with conical friction surfaces cone clutches
    • F16D13/26Friction clutches with axially-movable clutching members with conical friction surfaces cone clutches in which the or each axially-movable member is pressed exclusively against an axially-located member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/14Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/22Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/40Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs in which the or each axially-movable member is pressed exclusively against an axially-located member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/21Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/04Freewheels or freewheel clutches combined with a clutch for locking the driving and driven members

Definitions

  • Friction clutch for frictional and form-locking transmission of torque
  • the present invention relates to a friction clutch, in particular for a drive train of a motor vehicle, which allows frictional and positive transmission for high torques.
  • a multi-disc clutch is known from DE 102018 122385.4, in which torque, on the one hand, can be transmitted frictionally, as is usual with multi-disc clutches, but on the other hand, a form-fitting connection for the transmission of torque can be switched on.
  • the solution used there can only be used for multi-plate clutches.
  • a friction clutch is known in which a torque can also be transmitted in a frictionally locking manner and, depending on a pushing or pulling operation, also positively.
  • a hub To form the form-fitting connection, a hub must be moved along a shaft. The displacement of the hub can, however, be hindered under the action of torque by sliding friction counteracting the displacement.
  • the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art and, in particular, of specifying a friction clutch in which a frictional and positive transmission of torque is possible for both multi-disc clutches and multi-disc clutches for high torques , wherein the form-fitting connection can be reliably established.
  • a friction clutch is proposed, in particular for a drive train of a motor vehicle.
  • the friction clutch has an axis of rotation extending along an axial direction and comprises at least one clutch disc connected to an output side of the friction clutch and a counter-pressure plate connected to an input side of the friction clutch.
  • the counter-pressure plate and the clutch disc can be displaced relative to one another along the axial direction in order to produce a frictional first connection formed between them.
  • the output side includes a hub.
  • the clutch disc comprises at least a first part and a second part, which can be displaced relative to one another along the axial direction by a switching means.
  • the first part forms the first connection.
  • the second part is connected to the hub via the switching means.
  • the second part can be displaced by the switching means along the axial direction relative to the counter-pressure plate for the switchable formation of a form-fitting second connection between the second part and the counter-pressure plate.
  • the friction clutch can be either a single-disc or multiple-disc clutch or a multi-disc clutch.
  • the friction clutch has only the clutch disk and the counter-pressure plate to form the first connection.
  • a further counter-pressure plate can be provided so that the clutch disc can be clamped between the counter-pressure plates to form the first connection.
  • At least one of the counter-pressure plates is designed in particular as a pressure plate that can be displaced along the axial direction relative to the other (stationary) counter-pressure plate.
  • At least one more clutch disc and at least one z. B. designed as an intermediate plate provided counter pressure plate.
  • at least one outer disc and at least one inner disc are provided, which replace the at least one counter-pressure plate and the at least one clutch disc.
  • a conventional actuating device is designed, which consists, for example, of a pressure pot with a corresponding hydraulic actuating cylinder or of a hydraulically actuated lever spring. It can also be actuated mechanically or by an electric motor.
  • a torque can be transmitted into the friction clutch via the input side as well as the output side.
  • the input side is connected to the output side at least via the first connection and, if necessary, additionally via the second connection.
  • the second connection which acts positively, enables the transmission of high torques.
  • a torque of at least 700 Nm [Newton meters], preferably at least 800 Nm or even at least 900 Nm, can be transmitted via the friction clutch proposed here.
  • the friction clutch can also be used for lower torques.
  • a friction radius which designates the largest radius between the axis of rotation and the first connection, of less than 180 millimeters, in particular less than 170 millimeters, is required.
  • the proposed friction clutch enables high torques to be transmitted with a compact design at the same time.
  • the second connection is established by moving the second part relative to the hub.
  • the hub is particularly stationary with respect to the environment, for. B. arranged stationary on a shaft. This avoids the hub being prevented from shifting by sliding friction, so that, as with known friction clutches, the Establishing the second connection would at least be hindered.
  • the hub can, however, also be arranged displaceably on a shaft.
  • the second part of the clutch disc is only connected to the hub via at least part of the switching means. Furthermore, the second part is positively connected to the first part with respect to the circumferential direction, but is arranged so that it can be displaced in the axial direction with respect to the first part. The second part can also be displaced along the axial direction with respect to the hub via the switching means. In particular, only spring forces counteract the displacement of the second part in the axial direction.
  • the first part and the second part are in particular connected to one another with respect to the axial direction, e.g. B. positively, but connected to one another in a displaceable manner.
  • the switching means establishes the second connection only when a limit torque acting in a first circumferential direction is exceeded.
  • the friction clutch When the torque acting in the circumferential direction is below the limit torque, the friction clutch transmits the torque exclusively by frictional engagement (exclusively via the first connection) and when the limit torque is exceeded frictionally (via the first connection) and positively (additionally via the second connection). If the limit torque is undershot again (when closing and opening the friction clutch or the second connection, which may differ), the form-fitting second connection is released and the transmission is again purely frictionally only via the first connection.
  • the switching torques defining the limit torque are particularly dependent on the internal spring forces or the internal friction of the switching means used, e.g. B. a leaf spring or a plate spring.
  • the positive second connection is only established when the friction clutch is operated in a pulling mode (positive torque is transmitted from the input side to the output side). In the case of overrun operation (a positive torque is transmitted from the output side to the input side), the second connection is in particular not established.
  • the switching means comprises at least one disc spring which is supported on the one hand on the second part and on the other hand on the hub in relation to the axial direction, the disc spring defining the limit torque.
  • the plate spring extends in particular in a ring around the axis of rotation.
  • the plate spring counteracts a displacement of the second part along the axial direction with respect to the hub.
  • the plate spring is arranged preloaded between the second part and the hub.
  • the disc spring is designed in particular with a pronounced high and low point, so that when a certain force acting in the axial direction is exceeded, which corresponds to a certain torque applied to the friction clutch (the limit torque), it travels a relatively long way along the axial direction covered.
  • a characteristic curve of the disc spring with pronounced high and low points creates the desired, relatively large, path for switching the second connection. So that before reaching the limit torque, as little or no distance as possible can be covered in the axial direction, the disc spring, z. B. be arranged biased via stops.
  • the long distance to be covered when the limit torque is exceeded until the second positive connection is established is used to securely establish the second connection. Should z. If, for example, the teeth forming the second connection cannot be found directly, there is a force acting in the axial direction, which ensures that a further relative rotation with respect to the circumferential direction can take place and the second connection is successively established via a bevel of the teeth of the teeth can.
  • the switching means comprises at least one leaf spring which extends at least along a circumferential direction and along the axial direction and is fastened with a first end to the hub and with a second end to the second part.
  • a plurality of leaf springs are provided, which are arranged next to one another along the circumferential direction.
  • the at least one leaf spring extends between the two ends, on the one hand in the circumferential direction and on the other hand in the axial direction, so that the leaf spring exerts a torque-dependent shifting force acting in the axial direction on the second part when a torque is applied (in pulling operation of the friction clutch) .
  • the switching means comprises a ramp or a ramp device or a thread, by means of which a torque-dependent switching force acting in the axial direction can also be generated. The switching force enables the second part to be shifted relative to the first part, relative to the hub and relative to the counterpressure plate, so that the second connection can be made switchable and can be released again.
  • an inclination (of the leaf spring or the ramp or the thread) in relation to the circumferential direction i.e. a course in the axial direction as well, enables a torque-dependent force to be generated in the axial direction, which ultimately leads to the establishment of the form-fitting second connection between the second part and the counterpressure plate or the input side and the output side.
  • a ramp or a thread is not self-retaining.
  • the form-fitting second connection remains in engagement until a thrust torque of a corresponding magnitude is applied.
  • the plate spring (or a leaf spring which works almost frictionlessly with respect to the plate spring) is preferably designed, which applies a counterforce against the switching direction on the second part. If the shifting force exceeds the counterforce, the second part is displaced in the axial direction in which the shifting force acts. Since the shifting force depends on the torque, the limit torque can be defined in this way. If the shifting force drops until it is smaller than the counterforce in terms of magnitude, the second part is shifted again, so that the positive transmission of torque is ended.
  • first part and the second part are connected to one another in a form-fitting manner with respect to a circumferential direction and displaceable relative to one another along the axial direction via a spring plate.
  • a torque acting in the circumferential direction can be transmitted via the clutch disk, the displacement of the second part in relation to the first part along the axial direction being made possible.
  • the second connection can be established via a first toothing of the counter-pressure plate and a second toothing of the second part.
  • the teeth can interact in the manner of a freewheel, so that a torque can only be transmitted via the teeth in one direction.
  • the teeth can also be designed so that a torque can be transmitted in each direction.
  • the toothings are arranged at a distance from one another along the axial direction. Only when the limit torque is exceeded do the gears mesh with one another and form the second connection.
  • the toothings can each be formed on surfaces pointing in the axial direction or on surfaces pointing in the radial direction. The formation on surfaces pointing in the axial direction is preferred, since in this way a successive construction of the second connection can be implemented at least more easily.
  • the second part in a force-free first state of the friction clutch, the second part is supported on the hub via a first stop relative to the axial direction. In this way, in particular, a pretensioning of the plate spring can be set in the force-free first state.
  • the hub has a flange that extends in a radial direction into the second part, with at least one leaf spring forming the switching means on a first end face of the flange pointing in the axial direction and a second one opposite the first end face End face a plate spring forming the switching means is arranged.
  • first part and the second part overlap each other in relation to the axial direction.
  • the second part is preferably arranged opposite the axial direction between the counter pressure plate and the first toothing on one side and the spring plate on the other side.
  • the second part has an annular flea space into which the flange of the hub extends.
  • the flea space is delimited in relation to the axial direction by a first end wall and a second end wall.
  • the disc spring is arranged between the first end wall and the flange of the hub.
  • the at least one leaf spring is arranged between the flange of the hub and the second end wall. The first end of the leaf spring is attached to the first end face of the flange and the second end of the leaf spring is attached to the second end wall of the flea space.
  • the second toothing which interacts with the first toothing of the counterpressure plate, is formed on the second end wall or on an outer circumferential surface, in any case outside the flea space.
  • the second part is connected to the hub in particular by at least one (pre-corrugated) leaf spring.
  • the angle of attack of the leaf spring creates a force acting in the axial direction when a torque load is applied, which force can move the second part and its second toothing into engagement with the counter-pressure plate and the first toothing.
  • This is counteracted in particular by a plate spring and a spring plate, with the spring plate is responsible for the torque transmission between the friction lining or the first part and the second part.
  • the spring plate is designed to be soft (that is, easily deformable) with respect to the axial direction, has a low spring constant and thus allows the second part to be shifted along the axial direction without a large counterforce.
  • the disc spring is designed with a pronounced floch point and low point in such a way that it covers a relatively large distance along the axial direction at a specific axial force, which corresponds to a specific torque (the limit torque). So that no distance can be covered before the limit torque is reached, the disc spring is particularly preloaded with the aid of at least one stop.
  • the friction clutch works in particular up to the defined limit torque (which can be predefined by the selection of the disc spring) via the first connection (i.e. via frictional engagement) until the second connection (i.e. the form fit) is switched on, which significantly increases the torque capacity.
  • This connection of the second connection takes place in particular exclusively by torque from a drive train (that is, not via a separate actuating device). All frictional losses in the switching mechanism represent only minimal losses of drive power for the short time it is switched on.
  • the friction clutch realizes the function described (i.e.
  • a friction clutch arrangement is also proposed, at least comprising the described friction clutch and a shaft that extends along the axial direction, the hub of the friction clutch being arranged in particular stationary on the shaft opposite the axial direction.
  • the hub can in particular also be arranged displaceably on the shaft.
  • the proposed friction clutch can in particular be used for the switchable connection of a drive unit with a transmission or for the switchable connection of several drive units (e.g. internal combustion engine, electrical machines, generators, etc.).
  • this friction clutch In a configuration in which the friction clutch is detachably connected to a drive shaft of a drive unit, this friction clutch is also referred to as K0 [clutch zero]. In a configuration in which the friction clutch is detachably connected to a transmission shaft, this friction clutch is also referred to as K1 [clutch one].
  • a drive train is therefore proposed, at least comprising a drive unit and the described friction clutch.
  • the friction clutch is used in particular as a separating clutch (or K0 clutch).
  • indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), especially in the patent claims and the description reproducing them, is to be understood as such and not as a numerical word.
  • the terms or components introduced in this way are therefore to be understood in such a way that they are present at least once and, in particular, can also be present several times.
  • first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects, sizes or prescribe processes to each other. Should a dependency and / or sequence be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to a person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur more than once (“at least one"), the description for one of these components can be apply equally to all or some of the majority of these components, but this is not mandatory.
  • FIG. 5 the friction clutch according to FIG. 3 in a perspective view in section
  • FIG. 7 the friction clutch according to FIG. 4 in a perspective view in section
  • Fig. 8 a diagram with a characteristic curve of the plate spring of the friction clutch according to
  • the friction clutch 1 shows a first example of a motor vehicle 3 with a friction clutch 1 and a drive train 2.
  • This includes a drive unit 34, here an internal combustion engine, a friction clutch 1, a transmission 35 and at least a driven wheel 36.
  • a torque can thus be generated by the drive unit 34 and transmitted to the at least one driven wheel 36 via the friction clutch 1 and the transmission 35.
  • the friction clutch 1 is part of a friction clutch arrangement 45, in which the hub 11 of the friction clutch 1 can be arranged in a stationary manner on a shaft 46 with respect to the axial direction 4.
  • the input side 8 is non-rotatably connected to the drive unit 34, and the output side 6 is non-rotatably connected to the transmission 35.
  • the drive unit 34 designed as an internal combustion engine is connected to a hybrid module 37 which, in addition to the friction clutch 1, also includes an electric drive 38.
  • the hybrid module 37 is connected to a transmission 35 and the transmission 35 is connected to at least one driven wheel 36.
  • the electric drive 38 is permanently coupled to the transmission 35.
  • the drive unit 34 can be coupled and uncoupled via the friction clutch 1.
  • FIG. 3 shows a friction clutch 1 in a first state 39 in a perspective view.
  • FIG. 4 shows the friction clutch 1 according to FIG. 3 after a limit torque 17 has been exceeded in a perspective view.
  • FIG. 5 shows the friction clutch 1 according to FIG. 3 in a perspective view in section.
  • 6 shows a diagram with a characteristic curve 40 of the plate spring 18 of the friction clutch 1 according to FIGS. 3 to 5.
  • FIG. 7 shows the friction clutch 1 according to FIG. 4 in a perspective view in section. 8 shows a diagram with a characteristic curve 40 of the plate spring 18 of the friction clutch 1 according to FIGS. 3 to 5 and 7.
  • FIGS. 3 to 8 are described jointly below. Reference is made to the statements relating to FIGS. 1 and 2.
  • the force 41 is plotted on the vertical axis and the path 42 is plotted on the horizontal axis.
  • the characteristic curve 40 of the plate spring 18 is shown in each of the diagrams.
  • the plate spring 18 is arranged pretensioned, so that initially a large force 41, the limit torque 17, is required to overcome a small path 42 (see FIG. 6). If the limit torque 17 is exceeded, only a small force 41 is required to overcome a large distance 42 until the second connection 15 is established (see FIG. 8).
  • the first curve 43 shows the curve acting in the axial direction 4 and the force 41 resulting from the applied torque.
  • the second curve 44 shows the force 41 actually acting in the axial direction 4, reduced by the spring plate 23.
  • the friction clutch 1 has an axis of rotation 5 extending along an axial direction 4 and comprises a clutch disc 7 connected to an output side 6 of the friction clutch 1 and a counter pressure plate 9 connected to an input side 8 of the friction clutch 1 Clutch disks 7 can be displaced relative to one another along the axial direction 4 in order to produce a frictionally engaged first connection 10 formed between them.
  • the output side 6 comprises a hub 11.
  • the clutch disc 7 comprises a first part 12 and a second part 13, which can be displaced relative to one another along the axial direction 4 by a switching means 14.
  • the first part 12 forms the first connection 10.
  • the second part 13 is connected to the hub 11 via the switching means 14.
  • the second part 13 can be displaced by the switching means 14 along the axial direction 4 relative to the counter-pressure plate 9 for the switchable formation of a form-fitting second connection 15 between the second part 13 and the counter-pressure plate 9.
  • a conventional actuating device (not shown) is designed, which consists for example of a pressure pot with a corresponding hydraulic actuating cylinder or of a hydraulically actuated lever spring. It can also be actuated mechanically or by an electric motor.
  • a torque can be transmitted into the friction clutch 1 via the input side 8 as well as the output side 6.
  • the input side 8 is connected to the output side 6 at least via the first connection 10 and, if necessary, also via the second connection 15.
  • the second connection 15 is established by displacing the second part 13 with respect to the hub 11.
  • the hub 11 can be stationary with respect to the environment, e.g. B. be fixedly arranged on a shaft 46 (see Fig. 1).
  • the second part 13 of the clutch disc 7 is connected to the hub 11 only via part of the switching means 14, the leaf springs 19. Furthermore, the second part 13 is positively connected to the first part 12 with respect to the circumferential direction 20, but is arranged so that it can be displaced in the axial direction 4 with respect to the first part 12. The second part 13 can also be displaced along the axial direction 4 with respect to the hub 11 via the switching means 14. Only spring forces counteract the displacement of the second part 13 in the axial direction 4.
  • the switching means 14 establishes the second connection 15 only when a limit torque 17 acting in a first circumferential direction 16 is exceeded.
  • the friction clutch 1 transmits the torque exclusively by frictional engagement (exclusively via the first connection 10, e.g. according to FIGS first connection 10) and form-fitting (additionally via the second connection 15, e.g. according to FIGS. 4 and 7). If the torque falls below the limit torque 17 again, the form-fitting second connection 15 is released and the transmission takes place again with a purely frictional connection only via the first connection 10.
  • the positive second connection 15 is only established when the friction clutch 1 is operated in a pulling mode (a positive torque is transmitted from the input side 8 to the output side 6). In the case of overrun operation (a positive torque is transmitted from the output side 6 to the input side 8), the second connection 15 is not established.
  • the switching means 14 comprises a disc spring 18 which, in relation to the axial direction 4, is supported on the one hand on the second part 13 (here on the first end wall 32 of the second part 13) and on the other hand on the hub 11, the disc spring 18 defining the limit torque 17.
  • the disk spring 18 extends in a ring around the axis of rotation 5. The disk spring 18 counteracts a displacement of the second part 13 along the axial direction 4 with respect to the hub 11.
  • the plate spring 18 is arranged preloaded between the second part 13 and the hub 11.
  • the plate spring 18 is designed with a pronounced high and low point so that it travels a relatively long distance when a certain force 41 acting in the axial direction 4 is exceeded, which corresponds to a certain torque applied to the friction clutch 1 (the limit torque 17) 42 travels along the axial direction 4 (see diagram in FIG. 8).
  • a characteristic curve 40 of the plate spring 18 with a pronounced high and low point generates the desired, relatively large path 42 for switching the second connection 15.
  • a path 42 in the axial direction that is as small as possible, or even no path, is as small as possible 4 can be covered (see Fig. 6), the plate spring 18, for. B. be arranged biased via stops.
  • the long path 42 to be covered when the limit torque 17 is exceeded until the positive second connection 15 is established is used to reliably establish the second connection 15. Should z. If, for example, the teeth 24, 25 forming the second connection 15 cannot be found directly, there is a force 41 acting in the axial direction 4, which ensures that a further relative rotation with respect to the circumferential direction 20 (e.g. caused by the not torque to be transmitted) can take place and the second connection 15 can be established successively via a bevel of the teeth of the toothings 24, 25 (see FIG. 5).
  • the switching means 14 comprises leaf springs 19 which extend along a circumferential direction 20 and along the axial direction 4 and are fastened with a first end 21 on the hub 11 and with a second end 22 on the second part 13.
  • a plurality of leaf springs 19 are provided, which are arranged next to one another along the circumferential direction 20.
  • the plate spring 18 is designed, which applies a counterforce to the second part 13 against the switching direction. If the shifting force exceeds the counterforce, the second part 13 is displaced in the axial direction 4 in which the shifting force acts. Since the shifting force is torque-dependent, the limit torque 17 can be defined in this way. If the shifting force falls until it is smaller in magnitude than the counterforce or the force 41, the second part 13 is shifted again, so that the positive transmission of torque via the second connection 15 is ended.
  • the first part 12 and the second part 13 are connected to one another in a form-fitting manner with respect to a circumferential direction 20 and displaceable relative to one another along the axial direction 4 via a spring plate 23.
  • a torque acting in the circumferential direction 20 can thus be transmitted via the clutch disk 7, the displacement of the second part 13 relative to the first part 12 along the axial direction 4 being made possible.
  • the second connection 15 can be established via a first toothing 24 of the counter-pressure plate 9 and a second toothing 25 of the second part 13.
  • the teeth 24, 25 interact in the manner of a freewheel, so that a torque can only be transmitted in one direction via the teeth 24, 25.
  • the toothings 24, 25 are arranged at a distance from one another along the axial direction 4 (see Fig.
  • toothings 24, 25 Only when the limit torque 17 is exceeded do the toothings 24, 25 engage with one another and form the second connection 15.
  • the toothings 24, 25 are each formed on surfaces pointing in the axial direction 4.
  • a pretensioning of the plate spring 18 in the force-free first state 39 can be set.
  • the hub 11 has a flange 27 which extends along a radial direction 28 into the second part 13, the leaf springs 19 forming the switching means 14 being arranged on a first end face 29 of the flange 27 pointing in the axial direction 4 and on a second end 30 opposite the first end 29 a plate spring 18 forming the switching means 14 is arranged
  • the first part 12 and the second part 13 overlap each other opposite the axial direction 4.
  • the second part 13 is arranged opposite the axial direction 4 between the counter pressure plate 9 and the first toothing 24 on the one hand and the spring plate 23 on the other side.
  • the second part 13 is arranged in the radial direction 28 inside the first part 12.
  • the second part 13 has an annular flea space 31 into which the flange 27 of the hub 11 extends.
  • the flea space 31 is delimited in relation to the axial direction 4 by a first end wall 32 and a second end wall 33.
  • the plate spring 18 is arranged between the first end wall 32 and the flange 27 of the hub 11.
  • the leaf springs 19 are arranged between the flange 27 of the hub 11 and the second end wall 33.
  • the first end 21 of each leaf spring 19 is attached to the first end face 29 of the flange 27 and the second end 22 of each leaf spring 19 is attached to the second end wall 33 of the flea space 31.
  • the second toothing 25, which interacts with the first toothing 24 of the counterpressure plate 9, is formed on the second end wall 33, outside the flea space 31.

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Abstract

The invention relates to a friction clutch (1), in particular for the powertrain (2) of a motor vehicle (3), with a rotational axis (5) extending along an axial direction (4), comprising at least one clutch disc (7), which is connected to the output side (6) of the friction clutch (1), and a counter pressure plate (9), which is connected to the input side (8) of the friction clutch (1), said clutch disc and counter pressure plate being movable relative to each other along the axial direction (4) in order to produce a first friction-fitting connection (10) between each other, wherein the output side (6) comprises a hub (11); the clutch disc (7) comprises at least one first part (12) and a second part (13) which can be moved relative to each other along the axial direction (4) by a shifting means (14), said first part (12) forming the first connection (10) and said second part (13) being connected to the hub (11) via the shifting means (14); and the second part (13) can be moved relative to the counter pressure plate (9) along the axial direction (4) by means of the shifting means (14) in order to produce a form-fitting second connection (15) between the second part (13) and the counter pressure plate (9) in a shiftable manner.

Description

Reibkupplung zur reib- und formschlüssiqen Übertragung von Drehmoment Friction clutch for frictional and form-locking transmission of torque
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibkupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, die eine reib- und formschlüssige Übertragung für hohe Drehmomente erlaubt. The present invention relates to a friction clutch, in particular for a drive train of a motor vehicle, which allows frictional and positive transmission for high torques.
Aus der DE 102018 122385.4 ist eine Lamellenkupplung bekannt, bei der Drehmoment zum einen, wie bei Lamellenkupplungen üblich, reibschlüssig übertragbar, zum anderen aber eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung von Drehmoment zuschaltbar ist. Die dort angewendete Lösung ist jedoch lediglich für Lamellenkupplungen anwendbar. A multi-disc clutch is known from DE 102018 122385.4, in which torque, on the one hand, can be transmitted frictionally, as is usual with multi-disc clutches, but on the other hand, a form-fitting connection for the transmission of torque can be switched on. However, the solution used there can only be used for multi-plate clutches.
Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 102020 104023.7 ist eine Reibkupplung bekannt, bei der ein Drehmoment ebenfalls reibschlüssig und in Abhängigkeit von einem Schub- oder Zugbetrieb auch formschlüssig übertragbar ist. Zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung muss eine Nabe entlang einer Welle verlagert werden. Die Verlagerung der Nabe kann unter Drehmomenteinwirkung durch eine der Verlagerung entgegenwirkende Verschiebereibung jedoch behindert werden. From the older, unpublished DE 102020 104023.7, a friction clutch is known in which a torque can also be transmitted in a frictionally locking manner and, depending on a pushing or pulling operation, also positively. To form the form-fitting connection, a hub must be moved along a shaft. The displacement of the hub can, however, be hindered under the action of torque by sliding friction counteracting the displacement.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Reibkupplung anzugeben, bei der sowohl für Lamellenkupplungen als auch für Mehrscheibenkupplungen für hohe Drehmomente eine reib- und formschlüssige Übertragung von Drehmoment möglich ist, wobei die formschlüssige Verbindung sicher herstellbar ist. Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art and, in particular, of specifying a friction clutch in which a frictional and positive transmission of torque is possible for both multi-disc clutches and multi-disc clutches for high torques , wherein the form-fitting connection can be reliably established.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. This object is achieved with the features of independent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims. The features listed individually in the dependently formulated claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the claims are used in the description further specified and explained, with further preferred embodiments of the invention being presented.
Es wird eine Reibkupplung vorgeschlagen, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Reibkupplung weist eine sich entlang einer axialen Richtung erstreckende Drehachse auf und umfasst mindestens eine, mit einer Ausgangsseite der Reibkupplung verbundene, Kupplungsscheibe und eine, mit einer Eingangsseite der Reibkupplung verbundene, Gegendruckplatte. Die Gegendruckplatte und die Kupplungsscheibe sind entlang der axialen Richtung zur Herstellung einer zwischen ihnen ausgebildeten reibschlüssigen ersten Verbindung relativ zueinander verlagerbar. Die Ausgangsseite umfasst eine Nabe. Die Kupplungsscheibe umfasst zumindest ein erstes Teil und ein zweites Teil, die durch ein Schaltmittel entlang der axialen Richtung relativ zueinander verlagerbar sind. Das erste Teil bildet die erste Verbindung aus. Das zweite Teil ist über das Schaltmittel mit der Nabe verbunden.A friction clutch is proposed, in particular for a drive train of a motor vehicle. The friction clutch has an axis of rotation extending along an axial direction and comprises at least one clutch disc connected to an output side of the friction clutch and a counter-pressure plate connected to an input side of the friction clutch. The counter-pressure plate and the clutch disc can be displaced relative to one another along the axial direction in order to produce a frictional first connection formed between them. The output side includes a hub. The clutch disc comprises at least a first part and a second part, which can be displaced relative to one another along the axial direction by a switching means. The first part forms the first connection. The second part is connected to the hub via the switching means.
Das zweite Teil ist durch das Schaltmittel entlang der axialen Richtung relativ zu der Gegendruckplatte verlagerbar zur schaltbaren Ausbildung einer formschlüssigen zweiten Verbindung zwischen dem zweiten Teil und der Gegendruckplatte. The second part can be displaced by the switching means along the axial direction relative to the counter-pressure plate for the switchable formation of a form-fitting second connection between the second part and the counter-pressure plate.
Bei der Reibkupplung kann es sich sowohl um eine Ein- oder Mehrscheibenkupplung als auch eine Lamellenkupplung handeln. Im Falle einer Einscheibenkupplung weist die Reibkupplung zur Ausbildung der ersten Verbindung nur die Kupplungsscheibe und die Gegendruckplatte auf. Insbesondere kann eine weitere Gegendruckplatte vorgesehen sein, so dass die Kupplungsscheibe zwischen den Gegendruckplatten zur Ausbildung der ersten Verbindung klemmbar ist. Zumindest eine der Gegendruckplatten ist dabei insbesondere als entlang der axialen Richtung gegenüber der anderen (ortsfest angeordneten) Gegendruckplatte verlagerbare Anpressplatte ausgeführt. The friction clutch can be either a single-disc or multiple-disc clutch or a multi-disc clutch. In the case of a single-disk clutch, the friction clutch has only the clutch disk and the counter-pressure plate to form the first connection. In particular, a further counter-pressure plate can be provided so that the clutch disc can be clamped between the counter-pressure plates to form the first connection. At least one of the counter-pressure plates is designed in particular as a pressure plate that can be displaced along the axial direction relative to the other (stationary) counter-pressure plate.
Im Falle einer Mehrscheibenkupplung ist mindestens eine weitere Kupplungsscheibe und mindestens eine z. B. als Zwischenplatte ausgeführte Gegendruckplatte vorgesehen. Im Falle einer Lamellenkupplung ist mindestens eine Außenlamelle und mindestens eine Innenlamelle vorgesehen, die die mindestens eine Gegendruckplatte und die mindestens eine Kupplungsscheibe ersetzen. Zur Herstellung der ersten Verbindung wird die mindestens eine Kupplungsscheibe und die Gegendruckplatte gegeneinander gepresst. Hierzu ist eine übliche Betätigungseinrichtung ausgebildet, die beispielsweise aus einem Drucktopf mit entsprechendem hydraulischen Betätigungszylinder oder aus einer hydraulisch betätigten Hebelfeder bestehen. Eine Betätigung kann auch mechanisch oder elektromotorisch erfolgen. In the case of a multi-disc clutch, at least one more clutch disc and at least one z. B. designed as an intermediate plate provided counter pressure plate. In the case of a multi-disc clutch, at least one outer disc and at least one inner disc are provided, which replace the at least one counter-pressure plate and the at least one clutch disc. To establish the first connection, the at least one clutch disc and the counter-pressure plate are pressed against one another. For this purpose, a conventional actuating device is designed, which consists, for example, of a pressure pot with a corresponding hydraulic actuating cylinder or of a hydraulically actuated lever spring. It can also be actuated mechanically or by an electric motor.
Ein Drehmoment kann sowohl über die Eingangsseite als auch die Ausgangsseite in die Reibkupplung übertragen werden. Zur Übertragung von Drehmoment über die Reibkupplung wird die Eingangsseite mit der Ausgangsseite zumindest über die erste Verbindung und ggf. zusätzlich über die zweite Verbindung verbunden. Die formschlüssig wirkende zweite Verbindung ermöglicht die Übertragung von hohen Drehmomenten. A torque can be transmitted into the friction clutch via the input side as well as the output side. To transmit torque via the friction clutch, the input side is connected to the output side at least via the first connection and, if necessary, additionally via the second connection. The second connection, which acts positively, enables the transmission of high torques.
Insbesondere kann über die hier vorgeschlagene Reibkupplung ein Drehmoment von mindestens 700 Nm [Newtonmeter], bevorzugt mindestens 800 Nm oder sogar mindestens 900 Nm übertragen werden. Selbstverständlich kann die Reibkupplung auch für geringere Drehmomente verwendet werden. In particular, a torque of at least 700 Nm [Newton meters], preferably at least 800 Nm or even at least 900 Nm, can be transmitted via the friction clutch proposed here. Of course, the friction clutch can also be used for lower torques.
Insbesondere ist dabei ein Reibradius, der den größten Radius zwischen Drehachse und der ersten Verbindung bezeichnet, von weniger als 180 Millimetern, insbesondere von weniger als 170 Millimeter erforderlich. In particular, a friction radius, which designates the largest radius between the axis of rotation and the first connection, of less than 180 millimeters, in particular less than 170 millimeters, is required.
Insbesondere sind zur Ausbildung der zweiten Verbindung nur geringe in der axialen Richtung wirkende Kräfte von zwischen 4 und 10 kN [Kilonewton] erforderlich. In particular, only small forces acting in the axial direction of between 4 and 10 kN [kilonewtons] are required to form the second connection.
Damit kann durch die vorgeschlagene Reibkupplung eine Übertragung von hohen Drehmomenten bei gleichzeitig kompakter Bauform realisiert werden. In this way, the proposed friction clutch enables high torques to be transmitted with a compact design at the same time.
Bei der hier vorgeschlagenen Reibkupplung erfolgt die Herstellung der zweiten Verbindung durch die Verlagerung des zweiten Teils gegenüber der Nabe. Dabei ist die Nabe insbesondere ortsfest gegenüber der Umgebung, z. B. ortsfest an einer Welle angeordnet. Damit wird vermieden, dass die Nabe durch Verschiebereibung an einer Verlagerung gehindert wird, so dass, wie bei bekannten Reibkupplungen, die Herstellung der zweiten Verbindung zumindest behindert werden würde. Die Nabe kann aber auch verschiebbar an einer Welle angeordnet sein. In the friction clutch proposed here, the second connection is established by moving the second part relative to the hub. The hub is particularly stationary with respect to the environment, for. B. arranged stationary on a shaft. This avoids the hub being prevented from shifting by sliding friction, so that, as with known friction clutches, the Establishing the second connection would at least be hindered. The hub can, however, also be arranged displaceably on a shaft.
Insbesondere ist das zweite Teil der Kupplungsscheibe nur über zumindest einen Teil des Schaltmittels mit der Nabe verbunden. Weiter ist das zweite Teil gegenüber der Umfangsrichtung formschlüssig mit dem ersten Teil, dabei aber in der axialen Richtung verlagerbar gegenüber dem ersten Teil angeordnet. Über das Schaltmittel ist das zweite Teil auch entlang der axialen Richtung gegenüber der Nabe verlagerbar. Dabei wirken insbesondere ausschließlich Federkräfte der Verlagerung des zweiten Teils in der axialen Richtung entgegen. In particular, the second part of the clutch disc is only connected to the hub via at least part of the switching means. Furthermore, the second part is positively connected to the first part with respect to the circumferential direction, but is arranged so that it can be displaced in the axial direction with respect to the first part. The second part can also be displaced along the axial direction with respect to the hub via the switching means. In particular, only spring forces counteract the displacement of the second part in the axial direction.
Das erste Teil und das zweite Teil sind gegenüber der axialen Richtung insbesondere miteinander verbunden, z. B. formschlüssig, dabei aber verlagerbar miteinander verbunden. The first part and the second part are in particular connected to one another with respect to the axial direction, e.g. B. positively, but connected to one another in a displaceable manner.
Eine zwischen Nabe und einer Welle auftretende Verschiebereibung muss bei der vorgeschlagenen Reibkupplung insbesondere nicht überwunden werden, da die zweite Verbindung nicht über die Nabe, sondern über das zweite Teil hergestellt wird. Das Auftreten einer gegenüber der axialen Richtung wirkenden Verschiebereibung wird bei der vorgeschlagenen Reibkupplung insbesondere vollständig vermieden (z.Sliding friction occurring between the hub and a shaft does not have to be overcome in the proposed friction clutch, in particular, since the second connection is not established via the hub, but via the second part. The occurrence of sliding friction acting against the axial direction is in particular completely avoided in the proposed friction clutch (e.g.
B. wenn die Nabe an der Welle ortsfest angeordnet ist). B. when the hub is fixed on the shaft).
Insbesondere stellt das Schaltmittel die zweite Verbindung erst bei Überschreiten eines in einer ersten Umfangsrichtung wirkenden Grenzdrehmomentes her. In particular, the switching means establishes the second connection only when a limit torque acting in a first circumferential direction is exceeded.
Die Reibkupplung überträgt also bei einem in der Umfangsrichtung wirkenden Drehmoment unterhalb des Grenzdrehmomentes das Drehmoment ausschließlich reibschlüssig (ausschließlich über die erste Verbindung) und bei Überschreiten des Grenzdrehmomentes reibschlüssig (über die erste Verbindung) und formschlüssig (zusätzlich über die zweite Verbindung). Wird das (beim Schließen und Öffnen der Reibkupplung bzw. der zweiten Verbindung ggf. unterschiedliche) Grenzdrehmoment wieder unterschritten, löst sich die formschlüssige zweite Verbindung und die Übertragung erfolgt wieder rein reibschlüssig nur über die erste Verbindung. Die das Grenzdrehmoment definierenden Schaltdrehmomente sind insbesondere abhängig von den inneren Federkräften bzw. der inneren Reibung der verwendeten Schaltmittel, z. B. einer Blattfeder bzw. einer Tellerfeder. When the torque acting in the circumferential direction is below the limit torque, the friction clutch transmits the torque exclusively by frictional engagement (exclusively via the first connection) and when the limit torque is exceeded frictionally (via the first connection) and positively (additionally via the second connection). If the limit torque is undershot again (when closing and opening the friction clutch or the second connection, which may differ), the form-fitting second connection is released and the transmission is again purely frictionally only via the first connection. The switching torques defining the limit torque are particularly dependent on the internal spring forces or the internal friction of the switching means used, e.g. B. a leaf spring or a plate spring.
Insbesondere wird die formschlüssige zweite Verbindung nur dann hergestellt, wenn die Reibkupplung in einem Zugbetrieb (ein positives Drehmoment wird von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite übertragen) betrieben wird. Bei einem Schubbetrieb (ein positives Drehmoment wird von der Ausgangsseite auf die Eingangsseite übertragen) wird die zweite Verbindung insbesondere nicht hergestellt. In particular, the positive second connection is only established when the friction clutch is operated in a pulling mode (positive torque is transmitted from the input side to the output side). In the case of overrun operation (a positive torque is transmitted from the output side to the input side), the second connection is in particular not established.
Insbesondere umfasst das Schaltmittel zumindest eine Tellerfeder, die sich gegenüber der axialen Richtung einerseits an dem zweiten Teil und andererseits an der Nabe abstützt, wobei die Tellerfeder das Grenzdrehmoment definiert. In particular, the switching means comprises at least one disc spring which is supported on the one hand on the second part and on the other hand on the hub in relation to the axial direction, the disc spring defining the limit torque.
Die Tellerfeder erstreckt sich insbesondere ringförmig um die Drehachse. Die Tellerfeder wirkt einer Verlagerung des zweiten Teils entlang der axialen Richtung gegenüber der Nabe entgegen. The plate spring extends in particular in a ring around the axis of rotation. The plate spring counteracts a displacement of the second part along the axial direction with respect to the hub.
Insbesondere ist die Tellerfeder in einem kraftfreien ersten Zustand der Reibkupplung zwischen dem zweiten Teil und der Nabe vorgespannt angeordnet. In particular, in a force-free first state of the friction clutch, the plate spring is arranged preloaded between the second part and the hub.
Die Tellerfeder ist insbesondere mit einem ausgeprägten Hoch- und Tiefpunkt ausgelegt, so dass sie, bei Überschreiten einer bestimmten in der axialen Richtung wirkenden Kraft, die einem bestimmten an der Reibkupplung anliegenden Drehmoment (dem Grenzdrehmoment) entspricht, einen relativ großen Weg entlang der axialen Richtung zurücklegt. Eine Kennlinie der Tellerfeder mit ausgeprägtem Hoch- und Tiefpunkt erzeugt je nach Kennlinienlänge den gewünschten, relativ großen, Weg zum Schalten der zweiten Verbindung. Damit vor Erreichen des Grenzdrehmoments ein möglichst nur geringer oder sogar kein Weg in der axialen Richtung zurückgelegt werden kann, kann die Tellerfeder, z. B. über Anschläge, vorgespannt angeordnet sein. The disc spring is designed in particular with a pronounced high and low point, so that when a certain force acting in the axial direction is exceeded, which corresponds to a certain torque applied to the friction clutch (the limit torque), it travels a relatively long way along the axial direction covered. Depending on the length of the characteristic curve, a characteristic curve of the disc spring with pronounced high and low points creates the desired, relatively large, path for switching the second connection. So that before reaching the limit torque, as little or no distance as possible can be covered in the axial direction, the disc spring, z. B. be arranged biased via stops.
Der bei Überschreiten des Grenzdrehmoments bis zur Herstellung der formschlüssigen zweiten Verbindung zurückzulegende große Weg wird dazu genutzt, die zweite Verbindung sicher herzustellen. Sollten sich z. B. die, die zweite Verbindung bildenden Verzahnungen nicht direkt finden, liegt eine in der axialen Richtung wirkende Kraft an, die dafür sorgt, dass eine weitere Relativdrehung gegenüber der Umfangsrichtung erfolgen kann und über eine Anschrägung der Zähne der Verzahnungen die zweite Verbindung sukzessive hergestellt werden kann. The long distance to be covered when the limit torque is exceeded until the second positive connection is established is used to securely establish the second connection. Should z. If, for example, the teeth forming the second connection cannot be found directly, there is a force acting in the axial direction, which ensures that a further relative rotation with respect to the circumferential direction can take place and the second connection is successively established via a bevel of the teeth of the teeth can.
Insbesondere umfasst das Schaltmittel zumindest eine Blattfeder, die sich zumindest entlang einer Umfangsrichtung und entlang der axialen Richtung erstreckt und mit einem ersten Ende an der Nabe und mit einem zweiten Ende an dem zweiten Teil befestigt ist. Insbesondere sind mehrere Blattfedern vorgesehen, die entlang der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. In particular, the switching means comprises at least one leaf spring which extends at least along a circumferential direction and along the axial direction and is fastened with a first end to the hub and with a second end to the second part. In particular, a plurality of leaf springs are provided, which are arranged next to one another along the circumferential direction.
Insbesondere erstreckt sich die mindestens eine Blattfeder zwischen den beiden Enden einerseits entlang der Umfangsrichtung und andererseits entlang der axialen Richtung, so dass die Blattfeder bei Anliegen eines Drehmoments (im Zugbetrieb der Reibkupplung) eine drehmomentabhängige und in der axialen Richtung wirkende Schaltkraft auf das zweite Teil ausübt. Alternativ zur Blattfeder umfasst das Schaltmittel eine Rampe bzw. eine Rampenvorrichtung oder ein Gewinde, durch die bzw. das ebenfalls eine drehmomentabhängige in der axialen Richtung wirkende Schaltkraft erzeugt werden kann. Die Schaltkraft ermöglicht eine Verlagerung des zweiten Teils gegenüber dem ersten Teil, gegenüber der Nabe und gegenüber der Gegenpressplatte, so dass die zweite Verbindung schaltbar herstellbar und wieder lösbar ist. In particular, the at least one leaf spring extends between the two ends, on the one hand in the circumferential direction and on the other hand in the axial direction, so that the leaf spring exerts a torque-dependent shifting force acting in the axial direction on the second part when a torque is applied (in pulling operation of the friction clutch) . As an alternative to the leaf spring, the switching means comprises a ramp or a ramp device or a thread, by means of which a torque-dependent switching force acting in the axial direction can also be generated. The switching force enables the second part to be shifted relative to the first part, relative to the hub and relative to the counterpressure plate, so that the second connection can be made switchable and can be released again.
In allen Varianten (Blattfeder und Rampe bzw. Gewinde) ermöglicht eine Neigung (der Blattfeder oder der Rampe bzw. des Gewindes) gegenüber der Umfangsrichtung, also ein Verlauf auch in der axialen Richtung, die Erzeugung einer drehmomentabhängigen Kraft in der axialen Richtung, die letztendlich zum Herstellen der formschlüssigen zweiten Verbindung zwischen dem zweiten Teil und der Gegenpressplatte bzw. der Eingangsseite und der Ausgangsseite führt. Eine Rampe bzw. ein Gewinde ist aber insbesondere nicht selbsthaltend. Bei einer selbsthaltenden Ausgestaltung (z. B. Blattfeder) bleibt die formschlüssige zweite Verbindung so lange im Eingriff bis ein Schubmoment entsprechender Größe anliegt. Zur genauen Definition des Grenzdrehmomentes ist bevorzugt die Tellerfeder (oder eine Blattfeder, die gegenüber der Tellerfeder nahezu reibungsfrei arbeitet) ausgebildet, die eine Gegenkraft entgegen der Schaltrichtung auf das zweite Teil aufbringt. Überschreitet die Schaltkraft die Gegenkraft, wird das zweite Teil in der axialen Richtung, in der die Schaltkraft wirkt, verlagert. Da die Schaltkraft drehmomentabhängig ist, kann so das Grenzdrehmoment definiert werden. Sinkt die Schaltkraft, bis sie betragsmäßig kleiner als die Gegenkraft ist, wird das zweite Teil wieder verlagert, so dass die formschlüssige Übertragung von Drehmoment beendet wird. In all variants (leaf spring and ramp or thread) an inclination (of the leaf spring or the ramp or the thread) in relation to the circumferential direction, i.e. a course in the axial direction as well, enables a torque-dependent force to be generated in the axial direction, which ultimately leads to the establishment of the form-fitting second connection between the second part and the counterpressure plate or the input side and the output side. In particular, however, a ramp or a thread is not self-retaining. In the case of a self-retaining configuration (e.g. leaf spring), the form-fitting second connection remains in engagement until a thrust torque of a corresponding magnitude is applied. For the exact definition of the limit torque, the plate spring (or a leaf spring which works almost frictionlessly with respect to the plate spring) is preferably designed, which applies a counterforce against the switching direction on the second part. If the shifting force exceeds the counterforce, the second part is displaced in the axial direction in which the shifting force acts. Since the shifting force depends on the torque, the limit torque can be defined in this way. If the shifting force drops until it is smaller than the counterforce in terms of magnitude, the second part is shifted again, so that the positive transmission of torque is ended.
Insbesondere sind das erste Teil und das zweite Teil über ein Federblech gegenüber einer Umfangsrichtung formschlüssig und entlang der axialen Richtung relativ zueinander verlagerbar miteinander verbunden. Damit kann über die Kupplungsscheibe ein in der Umfangsrichtung wirkendes Drehmoment übertragen werden, wobei die Verlagerung des zweiten Teils gegenüber dem ersten Teil entlang der axialen Richtung ermöglicht ist. In particular, the first part and the second part are connected to one another in a form-fitting manner with respect to a circumferential direction and displaceable relative to one another along the axial direction via a spring plate. In this way, a torque acting in the circumferential direction can be transmitted via the clutch disk, the displacement of the second part in relation to the first part along the axial direction being made possible.
Insbesondere ist die zweite Verbindung über eine erste Verzahnung der Gegendruckplatte und eine zweite Verzahnung des zweiten Teils herstellbar. Insbesondere können die Verzahnungen nach Art eines Freilaufs Zusammenwirken, so dass nur in einer Richtung ein Drehmoment über die Verzahnungen übertragbar ist. Alternativ können die Verzahnungen aber auch so ausgeführt sein, dass in jeder Richtung ein Drehmoment übertragbar ist. In particular, the second connection can be established via a first toothing of the counter-pressure plate and a second toothing of the second part. In particular, the teeth can interact in the manner of a freewheel, so that a torque can only be transmitted via the teeth in one direction. Alternatively, the teeth can also be designed so that a torque can be transmitted in each direction.
Die Verzahnungen sind, wenn das Grenzdrehmoment nicht überschritten ist, entlang der axialen Richtung voneinander beabstandet angeordnet. Erst wenn das Grenzdrehmoment überschritten ist, geraten die Verzahnungen miteinander in Eingriff und bilden die zweite Verbindung aus. Dabei können die Verzahnungen jeweils an in die axiale Richtung weisenden Oberflächen oder an in die radiale Richtung weisenden Oberflächen ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Ausbildung an in die axiale Richtung weisenden Oberflächen, da so ein sukzessiver Aufbau der zweiten Verbindung zumindest einfacher realisierbar ist. Insbesondere stützt sich das zweite Teil in einem kraftfreien ersten Zustand der Reibkupplung über einen ersten Anschlag gegenüber der axialen Richtung an der Nabe ab. Damit kann insbesondere eine Vorspannung der Tellerfeder im kraftfreien ersten Zustand eingestellt werden. If the limit torque is not exceeded, the toothings are arranged at a distance from one another along the axial direction. Only when the limit torque is exceeded do the gears mesh with one another and form the second connection. The toothings can each be formed on surfaces pointing in the axial direction or on surfaces pointing in the radial direction. The formation on surfaces pointing in the axial direction is preferred, since in this way a successive construction of the second connection can be implemented at least more easily. In particular, in a force-free first state of the friction clutch, the second part is supported on the hub via a first stop relative to the axial direction. In this way, in particular, a pretensioning of the plate spring can be set in the force-free first state.
Insbesondere weist die Nabe einen Flansch auf, der sich entlang einer radialen Richtung in das zweite Teil hinein erstreckt, wobei an einer, in die axiale Richtung weisenden ersten Stirnseite des Flansches mindestens eine, das Schaltmittel bildende, Blattfeder und an einer der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine, das Schaltmittel bildende, Tellerfeder angeordnet ist. In particular, the hub has a flange that extends in a radial direction into the second part, with at least one leaf spring forming the switching means on a first end face of the flange pointing in the axial direction and a second one opposite the first end face End face a plate spring forming the switching means is arranged.
Insbesondere überlappen das erste Teil und das zweite Teil einander gegenüber der axialen Richtung. Bevorzugt ist das zweite Teil gegenüber der axialen Richtung zwischen der Gegenpressplatte und der ersten Verzahnung auf der einen Seite und dem Federblech auf der anderen Seite angeordnet. In particular, the first part and the second part overlap each other in relation to the axial direction. The second part is preferably arranged opposite the axial direction between the counter pressure plate and the first toothing on one side and the spring plate on the other side.
Insbesondere weist das zweite Teil einen ringförmigen Flohlraum auf, in den sich der Flansch der Nabe hinein erstreckt. Der Flohlraum wird gegenüber der axialen Richtung durch eine erste Stirnwand und eine zweite Stirnwand begrenzt. Zwischen der ersten Stirnwand und dem Flansch der Nabe ist die Tellerfeder angeordnet. Zwischen dem Flansch der Nabe und der zweiten Stirnwand ist die mindestens eine Blattfeder angeordnet. Das erste Ende der Blattfeder ist an der ersten Stirnseite des Flansches und das zweite Ende der Blattfeder an der zweiten Stirnwand des Flohlraums befestigt. In particular, the second part has an annular flea space into which the flange of the hub extends. The flea space is delimited in relation to the axial direction by a first end wall and a second end wall. The disc spring is arranged between the first end wall and the flange of the hub. The at least one leaf spring is arranged between the flange of the hub and the second end wall. The first end of the leaf spring is attached to the first end face of the flange and the second end of the leaf spring is attached to the second end wall of the flea space.
An der zweiten Stirnwand oder an einer Außenumfangsfläche, in jedem Fall außerhalb des Flohlraums, ist die zweite Verzahnung ausgebildet, die mit der ersten Verzahnung der Gegenpressplatte zusammenwirkt. The second toothing, which interacts with the first toothing of the counterpressure plate, is formed on the second end wall or on an outer circumferential surface, in any case outside the flea space.
Bei der vorgeschlagenen Reibkupplung ist das zweite Teil insbesondere durch mindestens eine (vorgewellte) Blattfeder mit der Nabe verbunden. Durch den Anstellwinkel der Blattfeder entsteht bei einer Drehmomentbelastung eine in der axialen Richtung wirkende Kraft, welche das zweite Teil und dessen zweite Verzahnung in Eingriff mit der Gegendruckplatte und der ersten Verzahnung bewegen kann. Dem entgegen wirken insbesondere eine Tellerfeder und ein Federblech, wobei das Federblech für die Drehmomentübertragung zwischen Reibbelag bzw. dem ersten Teil und dem zweiten Teil verantwortlich ist. Das Federblech ist insbesondere gegenüber der axialen Richtung weich (also leicht verformbar) ausgeführt, hat eine geringe Federkonstante und lässt damit eine Verlagerung des zweiten Teils entlang der axialen Richtung ohne große Gegenkraft zu. Die Tellerfeder ist mit einem ausgeprägten Floch- und Tiefpunkt so ausgelegt, dass sie, bei einer bestimmten Axialkraft, welche einem bestimmten Drehmoment (dem Grenzdrehmoment) entspricht, einen relativ großen Weg entlang der axialen Richtung zurücklegt. Damit vor Erreichen des Grenzdrehmoments kein Weg zurückgelegt werden kann, wird die Tellerfeder mithilfe mindestens eines Anschlags insbesondere vorgespannt. In the proposed friction clutch, the second part is connected to the hub in particular by at least one (pre-corrugated) leaf spring. The angle of attack of the leaf spring creates a force acting in the axial direction when a torque load is applied, which force can move the second part and its second toothing into engagement with the counter-pressure plate and the first toothing. This is counteracted in particular by a plate spring and a spring plate, with the spring plate is responsible for the torque transmission between the friction lining or the first part and the second part. In particular, the spring plate is designed to be soft (that is, easily deformable) with respect to the axial direction, has a low spring constant and thus allows the second part to be shifted along the axial direction without a large counterforce. The disc spring is designed with a pronounced floch point and low point in such a way that it covers a relatively large distance along the axial direction at a specific axial force, which corresponds to a specific torque (the limit torque). So that no distance can be covered before the limit torque is reached, the disc spring is particularly preloaded with the aid of at least one stop.
Im Zugbetrieb arbeitet die Reibkupplung insbesondere bis zu dem definierten (und durch die Auswahl der Tellerfeder vorbestimmbaren) Grenzdrehmoment über die erste Verbindung (also über Reibschluss), bis die zweite Verbindung (also der Formschluss) dazugeschaltet wird, der die Drehmomentkapazität erheblich erhöht. Dieses Zuschalten der zweiten Verbindung erfolgt insbesondere ausschließlich durch Drehmoment aus einem Antriebsstrang (also nicht über eine gesonderte Betätigungseinrichtung). Alle Reibverluste im Umschaltmechanismus stellen nur minimale Verluste der Antriebsleistung für die kurze Zeit des Zuschaltens dar. Insbesondere realisiert die Reibkupplung die beschriebene Funktion (also das Zuschalten der zweiten Verbindung) nur in einer Drehmomentrichtung (Zugbetrieb), da sich die zusätzlich erzeugte Axialkraft in der anderen Drehmomentrichtung (Schubbetrieb) über den Anschlag abstützt bzw. eine Verlagerung des zweiten Teils entlang der axialen Richtung weg von der Gegenpressplatte bzw. von der ersten Verzahnung bewirkt. Somit wird im Schubbetrieb insbesondere nur über die erste Verbindung ein Drehmoment übertragen. In pulling mode, the friction clutch works in particular up to the defined limit torque (which can be predefined by the selection of the disc spring) via the first connection (i.e. via frictional engagement) until the second connection (i.e. the form fit) is switched on, which significantly increases the torque capacity. This connection of the second connection takes place in particular exclusively by torque from a drive train (that is, not via a separate actuating device). All frictional losses in the switching mechanism represent only minimal losses of drive power for the short time it is switched on. In particular, the friction clutch realizes the function described (i.e. switching on the second connection) only in one torque direction (pulling operation), since the additionally generated axial force is in the other Torque direction (thrust operation) is supported by the stop or causes a displacement of the second part along the axial direction away from the counter pressure plate or from the first toothing. Thus, in overrun mode, a torque is transmitted in particular only via the first connection.
Es wird weiter eine Reibkupplungsanordnung vorgeschlagen, zumindest umfassend die beschrieben Reibkupplung sowie eine Welle, die sich entlang der axialen Richtung erstreckt, wobei die Nabe der Reibkupplung gegenüber der axialen Richtung insbesondere ortsfest an der Welle angeordnet ist. Die Nabe kann insbesondere auch verschiebbar an der Welle angeordnet sein. Die vorgeschlagene Reibkupplung kann insbesondere zur schaltbaren Verbindung einer Antriebseinheit mit einem Getriebe oder zur schaltbaren Verbindung von mehreren Antriebseinheiten (z. B. Verbrennungskraftmaschine, elektrische Maschinen, Generatoren, etc.) eingesetzt werden. A friction clutch arrangement is also proposed, at least comprising the described friction clutch and a shaft that extends along the axial direction, the hub of the friction clutch being arranged in particular stationary on the shaft opposite the axial direction. The hub can in particular also be arranged displaceably on the shaft. The proposed friction clutch can in particular be used for the switchable connection of a drive unit with a transmission or for the switchable connection of several drive units (e.g. internal combustion engine, electrical machines, generators, etc.).
In einer Konfiguration, bei welcher die Reibkupplung mit einer Antriebswelle einer Antriebseinheit lösbar verbunden ist, wird diese Reibkupplung auch als K0 [Kupplung-Null] bezeichnet. In einer Konfiguration, bei welcher die Reibkupplung mit einer Getriebewelle lösbar verbunden ist, wird diese Reibkupplung auch als K1 [Kupplung-Eins] bezeichnet. In a configuration in which the friction clutch is detachably connected to a drive shaft of a drive unit, this friction clutch is also referred to as K0 [clutch zero]. In a configuration in which the friction clutch is detachably connected to a transmission shaft, this friction clutch is also referred to as K1 [clutch one].
Es wird also ein Antriebsstrang vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Antriebseinheit und die beschriebene Reibkupplung. Hierbei wird die Reibkupplung insbesondere als Trennkupplung (oder K0-Kupplung eingesetzt). A drive train is therefore proposed, at least comprising a drive unit and the described friction clutch. Here, the friction clutch is used in particular as a separating clutch (or K0 clutch).
Die für die Reibkupplung offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf den Antriebsstrang und die Reibkupplungsanordnung übertragen und anwenden und umgekehrt. The details and advantages disclosed for the friction clutch can be transferred and applied to the drive train and the friction clutch arrangement and vice versa.
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können. The use of indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), especially in the patent claims and the description reproducing them, is to be understood as such and not as a numerical word. The terms or components introduced in this way are therefore to be understood in such a way that they are present at least once and, in particular, can also be present several times.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach Vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend. As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects, sizes or prescribe processes to each other. Should a dependency and / or sequence be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to a person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur more than once ("at least one"), the description for one of these components can be apply equally to all or some of the majority of these components, but this is not mandatory.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen: The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the accompanying figures. It should be pointed out that the invention is not intended to be restricted by the exemplary embodiments cited. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the size relationships shown are only schematic. Show it:
Fig. 1 : ein erstes Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Reibkupplung; 1: a first example of a motor vehicle with a friction clutch;
Fig. 2: ein zweites Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Reibkupplung; 2: a second example of a motor vehicle with a friction clutch;
Fig. 3: eine Reibkupplung in einem ersten Zustand in perspektivischer Ansicht; 3: a friction clutch in a first state in a perspective view;
Fig. 4: die Reibkupplung nach Fig. 3 nach Überschreiten eines4: the friction clutch according to FIG. 3 after a
Grenzdrehmoments in perspektivischer Ansicht; Limit torque in perspective view;
Fig. 5: die Reibkupplung nach Fig. 3 in perspektivischer Ansicht im Schnitt; FIG. 5: the friction clutch according to FIG. 3 in a perspective view in section; FIG.
Fig. 6: ein Diagramm mit einer Kennlinie der Tellerfeder der Reibkupplung nach6: a diagram with a characteristic curve of the disk spring of the friction clutch according to FIG
Fig. 3 bis 5; Figures 3 to 5;
Fig. 7: die Reibkupplung nach Fig. 4 in perspektivischer Ansicht im Schnitt; und FIG. 7: the friction clutch according to FIG. 4 in a perspective view in section; FIG. and
Fig. 8: ein Diagramm mit einer Kennlinie der Tellerfeder der Reibkupplung nachFig. 8: a diagram with a characteristic curve of the plate spring of the friction clutch according to
Fig. 3 bis 5 und 7. Figures 3 to 5 and 7.
Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel eines Kraftfahrzeugs 3 mit einer Reibkupplung 1 und einem Antriebsstrang 2. Dieser umfasst eine Antriebseinheit 34, hier eine Verbrennungskraftmaschine, eine Reibkupplung 1, ein Getriebe 35 und mindestens ein angetriebenes Rad 36. Ein Drehmoment kann so von der Antriebseinheit 34 erzeugt und über die Reibkupplung 1 und das Getriebe 35 auf das mindestens eine angetriebene Rad 36 übertragen werden. Die Reibkupplung 1 ist Bestandteil einer Reibungskupplungsanordnung 45, bei der die Nabe 11 der Reibkupplung 1 gegenüber der axialen Richtung 4 ortsfest an einer Welle 46 angeordnet sein kann. Die Eingangsseite 8 ist drehfest mit der Antriebseinheit 34, die Ausgangsseite 6 drehfest mit dem Getriebe 35 verbunden. 1 shows a first example of a motor vehicle 3 with a friction clutch 1 and a drive train 2. This includes a drive unit 34, here an internal combustion engine, a friction clutch 1, a transmission 35 and at least a driven wheel 36. A torque can thus be generated by the drive unit 34 and transmitted to the at least one driven wheel 36 via the friction clutch 1 and the transmission 35. The friction clutch 1 is part of a friction clutch arrangement 45, in which the hub 11 of the friction clutch 1 can be arranged in a stationary manner on a shaft 46 with respect to the axial direction 4. The input side 8 is non-rotatably connected to the drive unit 34, and the output side 6 is non-rotatably connected to the transmission 35.
Fig. 2 zeigt ein zweites Beispiel eines Kraftfahrzeugs 3 mit einer Reibkupplung 1 und einem Antriebsstrang 2. Die als Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Antriebseinheit 34 ist mit einem Hybridmodul 37 verbunden, das neben der Reibkupplung 1 auch einen Elektroantrieb 38 umfasst. Das Hybridmodul 37 ist dabei mit einem Getriebe 35 und das Getriebe 35 mit mindestens einem angetriebenen Rad 36 verbunden. Der Elektroantrieb 38 ist dauerhaft mit dem Getriebe 35 gekoppelt. Die Antriebseinheit 34 kann über die Reibkupplung 1 an- und abgekoppelt werden. 2 shows a second example of a motor vehicle 3 with a friction clutch 1 and a drive train 2. The drive unit 34 designed as an internal combustion engine is connected to a hybrid module 37 which, in addition to the friction clutch 1, also includes an electric drive 38. The hybrid module 37 is connected to a transmission 35 and the transmission 35 is connected to at least one driven wheel 36. The electric drive 38 is permanently coupled to the transmission 35. The drive unit 34 can be coupled and uncoupled via the friction clutch 1.
Fig. 3 zeigt eine Reibkupplung 1 in einem ersten Zustand 39 in perspektivischer Ansicht. Fig. 4 zeigt die Reibkupplung 1 nach Fig. 3 nach Überschreiten eines Grenzdrehmoments 17 in perspektivischer Ansicht. Fig. 5 zeigt die Reibkupplung 1 nach Fig. 3 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Fig. 6 zeigt ein Diagramm mit einer Kennlinie 40 der Tellerfeder 18 der Reibkupplung 1 nach Fig. 3 bis 5. Fig. 7 zeigt die Reibkupplung 1 nach Fig. 4 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Fig. 8 zeigt ein Diagramm mit einer Kennlinie 40 der Tellerfeder 18 der Reibkupplung 1 nach Fig. 3 bis 5 und 7. Die Fig. 3 bis 8 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 und 2 wird verwiesen. 3 shows a friction clutch 1 in a first state 39 in a perspective view. FIG. 4 shows the friction clutch 1 according to FIG. 3 after a limit torque 17 has been exceeded in a perspective view. FIG. 5 shows the friction clutch 1 according to FIG. 3 in a perspective view in section. 6 shows a diagram with a characteristic curve 40 of the plate spring 18 of the friction clutch 1 according to FIGS. 3 to 5. FIG. 7 shows the friction clutch 1 according to FIG. 4 in a perspective view in section. 8 shows a diagram with a characteristic curve 40 of the plate spring 18 of the friction clutch 1 according to FIGS. 3 to 5 and 7. FIGS. 3 to 8 are described jointly below. Reference is made to the statements relating to FIGS. 1 and 2.
In den Diagrammen ist auf der vertikalen Achse die Kraft 41 und auf der horizontalen Achse der Weg 42 aufgetragen. In den Diagrammen ist jeweils die Kennlinie 40 der Tellerfeder 18 dargestellt. Die Tellerfeder 18 ist vorgespannt angeordnet, so dass zunächst eine große Kraft 41, das Grenzdrehmoment 17, zur Überwindung eines geringen Wegs 42 erforderlich ist (siehe Fig. 6). Wird das Grenzdrehmoment 17 überschritten ist nur noch eine geringe Kraft 41 zur Überwindung eines großen Wegs 42 bis zum Herstellen der zweiten Verbindung 15 erforderlich (siehe Fig. 8). In den Diagrammen zeigt die erste Kurve 43 jeweils die in der axialen Richtung 4 wirkende und aus dem anliegenden Drehmoment resultierende Kraft 41. Die zweite Kurve 44 zeigt die durch das Federblech 23 reduzierte, in der axialen Richtung 4 tatsächlich wirkende Kraft 41. In the diagrams, the force 41 is plotted on the vertical axis and the path 42 is plotted on the horizontal axis. The characteristic curve 40 of the plate spring 18 is shown in each of the diagrams. The plate spring 18 is arranged pretensioned, so that initially a large force 41, the limit torque 17, is required to overcome a small path 42 (see FIG. 6). If the limit torque 17 is exceeded, only a small force 41 is required to overcome a large distance 42 until the second connection 15 is established (see FIG. 8). In the diagrams, the first curve 43 shows the curve acting in the axial direction 4 and the force 41 resulting from the applied torque. The second curve 44 shows the force 41 actually acting in the axial direction 4, reduced by the spring plate 23.
Die Reibkupplung 1 weist eine sich entlang einer axialen Richtung 4 erstreckende Drehachse 5 auf und umfasst eine, mit einer Ausgangsseite 6 der Reibkupplung 1 verbundene, Kupplungsscheibe 7 und eine, mit einer Eingangsseite 8 der Reibkupplung 1 verbundene, Gegendruckplatte 9. Die Gegendruckplatte 9 und die Kupplungsscheibe 7 sind entlang der axialen Richtung 4 zur Herstellung einer zwischen ihnen ausgebildeten reibschlüssigen ersten Verbindung 10 relativ zueinander verlagerbar. Die Ausgangsseite 6 umfasst eine Nabe 11. Die Kupplungsscheibe 7 umfasst ein erstes Teil 12 und ein zweites Teil 13, die durch ein Schaltmittel 14 entlang der axialen Richtung 4 relativ zueinander verlagerbar sind.The friction clutch 1 has an axis of rotation 5 extending along an axial direction 4 and comprises a clutch disc 7 connected to an output side 6 of the friction clutch 1 and a counter pressure plate 9 connected to an input side 8 of the friction clutch 1 Clutch disks 7 can be displaced relative to one another along the axial direction 4 in order to produce a frictionally engaged first connection 10 formed between them. The output side 6 comprises a hub 11. The clutch disc 7 comprises a first part 12 and a second part 13, which can be displaced relative to one another along the axial direction 4 by a switching means 14.
Das erste Teil 12 bildet die erste Verbindung 10 aus. Das zweite Teil 13 ist über das Schaltmittel 14 mit der Nabe 11 verbunden. Das zweite Teil 13 ist durch das Schaltmittel 14 entlang der axialen Richtung 4 relativ zu der Gegendruckplatte 9 verlagerbar zur schaltbaren Ausbildung einer formschlüssigen zweiten Verbindung 15 zwischen dem zweiten Teil 13 und der Gegendruckplatte 9. The first part 12 forms the first connection 10. The second part 13 is connected to the hub 11 via the switching means 14. The second part 13 can be displaced by the switching means 14 along the axial direction 4 relative to the counter-pressure plate 9 for the switchable formation of a form-fitting second connection 15 between the second part 13 and the counter-pressure plate 9.
Zur Herstellung der ersten Verbindung 10 werden die Kupplungsscheibe 7 und die Gegendruckplatte 9 gegeneinander gepresst. Hierzu ist eine übliche Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) ausgebildet, die beispielsweise aus einem Drucktopf mit entsprechendem hydraulischen Betätigungszylinder oder aus einer hydraulisch betätigten Hebelfeder bestehen. Eine Betätigung kann auch mechanisch oder elektromotorisch erfolgen. To produce the first connection 10, the clutch disc 7 and the counter-pressure plate 9 are pressed against one another. For this purpose, a conventional actuating device (not shown) is designed, which consists for example of a pressure pot with a corresponding hydraulic actuating cylinder or of a hydraulically actuated lever spring. It can also be actuated mechanically or by an electric motor.
Ein Drehmoment kann sowohl über die Eingangsseite 8 als auch die Ausgangsseite 6 in die Reibkupplung 1 übertragen werden. Zur Übertragung von Drehmoment über die Reibkupplung 1 wird die Eingangsseite 8 mit der Ausgangsseite 6 zumindest über die erste Verbindung 10 und ggf. zusätzlich über die zweite Verbindung 15 verbunden. A torque can be transmitted into the friction clutch 1 via the input side 8 as well as the output side 6. To transmit torque via the friction clutch 1, the input side 8 is connected to the output side 6 at least via the first connection 10 and, if necessary, also via the second connection 15.
Bei der hier vorgeschlagenen Reibkupplung 1 erfolgt die Herstellung der zweiten Verbindung 15 durch die Verlagerung des zweiten Teils 13 gegenüber der Nabe 11. Dabei kann die Nabe 11 ortsfest gegenüber der Umgebung, z. B. ortsfest an einer Welle 46 (siehe Fig. 1) angeordnet sein. In the case of the friction clutch 1 proposed here, the second connection 15 is established by displacing the second part 13 with respect to the hub 11. The hub 11 can be stationary with respect to the environment, e.g. B. be fixedly arranged on a shaft 46 (see Fig. 1).
Das zweite Teil 13 der Kupplungsscheibe 7 ist nur über einen Teil des Schaltmittels 14, die Blattfedern 19, mit der Nabe 11 verbunden. Weiter ist das zweite Teil 13 gegenüber der Umfangsrichtung 20 formschlüssig mit dem ersten Teil 12, dabei aber in der axialen Richtung 4 verlagerbar gegenüber dem ersten Teil 12 angeordnet. Über das Schaltmittel 14 ist das zweite Teil 13 auch entlang der axialen Richtung 4 gegenüber der Nabe 11 verlagerbar. Dabei wirken ausschließlich Federkräfte der Verlagerung des zweiten Teils 13 in der axialen Richtung 4 entgegen. The second part 13 of the clutch disc 7 is connected to the hub 11 only via part of the switching means 14, the leaf springs 19. Furthermore, the second part 13 is positively connected to the first part 12 with respect to the circumferential direction 20, but is arranged so that it can be displaced in the axial direction 4 with respect to the first part 12. The second part 13 can also be displaced along the axial direction 4 with respect to the hub 11 via the switching means 14. Only spring forces counteract the displacement of the second part 13 in the axial direction 4.
Das Schaltmittel 14 stellt die zweite Verbindung 15 erst bei Überschreiten eines in einer ersten Umfangsrichtung 16 wirkenden Grenzdrehmomentes 17 her. The switching means 14 establishes the second connection 15 only when a limit torque 17 acting in a first circumferential direction 16 is exceeded.
Die Reibkupplung 1 überträgt also bei einem in der Umfangsrichtung 20 wirkenden Drehmoment unterhalb des Grenzdrehmomentes 17 das Drehmoment ausschließlich reibschlüssig (ausschließlich über die erste Verbindung 10, z. B. gemäß Fig. 3 und 5) und bei Überschreiten des Grenzdrehmomentes 17 reibschlüssig (über die erste Verbindung 10) und formschlüssig (zusätzlich über die zweite Verbindung 15, z. B. gemäß Fig. 4 und 7). Wird das Grenzdrehmoment 17 wieder unterschritten, löst sich die formschlüssige zweite Verbindung 15 und die Übertragung erfolgt wieder rein reibschlüssig nur über die erste Verbindung 10. When the torque acting in the circumferential direction 20 is below the limit torque 17, the friction clutch 1 transmits the torque exclusively by frictional engagement (exclusively via the first connection 10, e.g. according to FIGS first connection 10) and form-fitting (additionally via the second connection 15, e.g. according to FIGS. 4 and 7). If the torque falls below the limit torque 17 again, the form-fitting second connection 15 is released and the transmission takes place again with a purely frictional connection only via the first connection 10.
Die formschlüssige zweite Verbindung 15 wird nur dann hergestellt, wenn die Reibkupplung 1 in einem Zugbetrieb (ein positives Drehmoment wird von der Eingangsseite 8 auf die Ausgangsseite 6 übertragen) betrieben wird. Bei einem Schubbetrieb (ein positives Drehmoment wird von der Ausgangsseite 6 auf die Eingangsseite 8 übertragen) wird die zweite Verbindung 15 nicht hergestellt. The positive second connection 15 is only established when the friction clutch 1 is operated in a pulling mode (a positive torque is transmitted from the input side 8 to the output side 6). In the case of overrun operation (a positive torque is transmitted from the output side 6 to the input side 8), the second connection 15 is not established.
Das Schaltmittel 14 umfasst eine Tellerfeder 18, die sich gegenüber der axialen Richtung 4 einerseits an dem zweiten Teil 13 (hier an der ersten Stirnwand 32 des zweiten Teils 13) und andererseits an der Nabe 11 abstützt, wobei die Tellerfeder 18 das Grenzdrehmoment 17 definiert. Die Tellerfeder 18 erstreckt sich ringförmig um die Drehachse 5. Die Tellerfeder 18 wirkt einer Verlagerung des zweiten Teils 13 entlang der axialen Richtung 4 gegenüber der Nabe 11 entgegen. The switching means 14 comprises a disc spring 18 which, in relation to the axial direction 4, is supported on the one hand on the second part 13 (here on the first end wall 32 of the second part 13) and on the other hand on the hub 11, the disc spring 18 defining the limit torque 17. The disk spring 18 extends in a ring around the axis of rotation 5. The disk spring 18 counteracts a displacement of the second part 13 along the axial direction 4 with respect to the hub 11.
Die Tellerfeder 18 ist in einem kraftfreien ersten Zustand 39 der Reibkupplung 1 (z. B. Fig. 3 und 5) zwischen dem zweiten Teil 13 und der Nabe 11 vorgespannt angeordnet. In a force-free first state 39 of the friction clutch 1 (e.g., FIGS. 3 and 5), the plate spring 18 is arranged preloaded between the second part 13 and the hub 11.
Die Tellerfeder 18 ist mit einem ausgeprägten Hoch- und Tiefpunkt ausgelegt, so dass sie, bei Überschreiten einer bestimmten in der axialen Richtung 4 wirkenden Kraft 41 , die einem bestimmten an der Reibkupplung 1 anliegenden Drehmoment (dem Grenzdrehmoment 17) entspricht, einen relativ großen Weg 42 entlang der axialen Richtung 4 (siehe Diagramm in Fig. 8) zurücklegt. Eine Kennlinie 40 der Tellerfeder 18 mit ausgeprägtem Hoch- und Tiefpunkt erzeugt je nach Kennlinienlänge den gewünschten, relativ großen, Weg 42 zum Schalten der zweiten Verbindung 15. Damit vor Erreichen des Grenzdrehmoments 17 ein möglichst nur geringer oder sogar kein Weg 42 in der axialen Richtung 4 zurückgelegt werden kann (siehe Fig. 6), kann die Tellerfeder 18, z. B. über Anschläge, vorgespannt angeordnet sein. The plate spring 18 is designed with a pronounced high and low point so that it travels a relatively long distance when a certain force 41 acting in the axial direction 4 is exceeded, which corresponds to a certain torque applied to the friction clutch 1 (the limit torque 17) 42 travels along the axial direction 4 (see diagram in FIG. 8). Depending on the length of the characteristic curve, a characteristic curve 40 of the plate spring 18 with a pronounced high and low point generates the desired, relatively large path 42 for switching the second connection 15. Thus, before reaching the limit torque 17, a path 42 in the axial direction that is as small as possible, or even no path, is as small as possible 4 can be covered (see Fig. 6), the plate spring 18, for. B. be arranged biased via stops.
Der bei Überschreiten des Grenzdrehmoments 17 bis zur Herstellung der formschlüssigen zweiten Verbindung 15 zurückzulegende große Weg 42 wird dazu genutzt, die zweite Verbindung 15 sicher herzustellen. Sollten sich z. B. die, die zweite Verbindung 15 bildenden Verzahnungen 24, 25 nicht direkt finden, liegt eine in der axialen Richtung 4 wirkende Kraft 41 an, die dafür sorgt, dass eine weitere Relativdrehung gegenüber der Umfangsrichtung 20 (z. B. hervorgerufen durch das nicht zu übertragende Drehmoment) erfolgen kann und über eine Anschrägung der Zähne der Verzahnungen 24, 25 (siehe Fig. 5) die zweite Verbindung 15 sukzessive hergestellt werden kann. The long path 42 to be covered when the limit torque 17 is exceeded until the positive second connection 15 is established is used to reliably establish the second connection 15. Should z. If, for example, the teeth 24, 25 forming the second connection 15 cannot be found directly, there is a force 41 acting in the axial direction 4, which ensures that a further relative rotation with respect to the circumferential direction 20 (e.g. caused by the not torque to be transmitted) can take place and the second connection 15 can be established successively via a bevel of the teeth of the toothings 24, 25 (see FIG. 5).
Das Schaltmittel 14 umfasst Blattfedern 19, die sich entlang einer Umfangsrichtung 20 und entlang der axialen Richtung 4 erstrecken und mit einem ersten Ende 21 an der Nabe 11 und mit einem zweiten Ende 22 an dem zweiten Teil 13 befestigt sind. Es sind mehrere Blattfedern 19 vorgesehen, die entlang der Umfangsrichtung 20 nebeneinander angeordnet sind. Zur genauen Definition des Grenzdrehmomentes 17 ist die Tellerfeder 18 ausgebildet, die eine Gegenkraft entgegen der Schaltrichtung auf das zweite Teil 13 aufbringt. Überschreitet die Schaltkraft die Gegenkraft, wird das zweite Teil 13 in der axialen Richtung 4, in der die Schaltkraft wirkt, verlagert. Da die Schaltkraft drehmomentabhängig ist, kann so das Grenzdrehmoment 17 definiert werden. Sinkt die Schaltkraft, bis sie betragsmäßig kleiner als die Gegenkraft bzw. die Kraft 41 ist, wird das zweite Teil 13 wieder verlagert, so dass die formschlüssige Übertragung von Drehmoment über die zweite Verbindung 15 beendet wird. The switching means 14 comprises leaf springs 19 which extend along a circumferential direction 20 and along the axial direction 4 and are fastened with a first end 21 on the hub 11 and with a second end 22 on the second part 13. A plurality of leaf springs 19 are provided, which are arranged next to one another along the circumferential direction 20. For the precise definition of the limit torque 17, the plate spring 18 is designed, which applies a counterforce to the second part 13 against the switching direction. If the shifting force exceeds the counterforce, the second part 13 is displaced in the axial direction 4 in which the shifting force acts. Since the shifting force is torque-dependent, the limit torque 17 can be defined in this way. If the shifting force falls until it is smaller in magnitude than the counterforce or the force 41, the second part 13 is shifted again, so that the positive transmission of torque via the second connection 15 is ended.
Das erste Teil 12 und das zweite Teil 13 sind über ein Federblech 23 gegenüber einer Umfangsrichtung 20 formschlüssig und entlang der axialen Richtung 4 relativ zueinander verlagerbar miteinander verbunden. Damit kann über die Kupplungsscheibe 7 ein in der Umfangsrichtung 20 wirkendes Drehmoment übertragen werden, wobei die Verlagerung des zweiten Teils 13 gegenüber dem ersten Teil 12 entlang der axialen Richtung 4 ermöglicht ist. The first part 12 and the second part 13 are connected to one another in a form-fitting manner with respect to a circumferential direction 20 and displaceable relative to one another along the axial direction 4 via a spring plate 23. A torque acting in the circumferential direction 20 can thus be transmitted via the clutch disk 7, the displacement of the second part 13 relative to the first part 12 along the axial direction 4 being made possible.
Die zweite Verbindung 15 ist über eine erste Verzahnung 24 der Gegendruckplatte 9 und eine zweite Verzahnung 25 des zweiten Teils 13 herstellbar. Die Verzahnungen 24, 25 wirken nach Art eines Freilaufs zusammen, so dass nur in einer Richtung ein Drehmoment über die Verzahnungen 24, 25 übertragbar ist. The second connection 15 can be established via a first toothing 24 of the counter-pressure plate 9 and a second toothing 25 of the second part 13. The teeth 24, 25 interact in the manner of a freewheel, so that a torque can only be transmitted in one direction via the teeth 24, 25.
Die Verzahnungen 24, 25 sind, wenn das Grenzdrehmoment 17 nicht überschritten ist, entlang der axialen Richtung 4 voneinander beabstandet angeordnet (siehe Fig. If the limit torque 17 is not exceeded, the toothings 24, 25 are arranged at a distance from one another along the axial direction 4 (see Fig.
5). Erst wenn das Grenzdrehmoment 17 überschritten ist, geraten die Verzahnungen 24, 25 miteinander in Eingriff und bilden die zweite Verbindung 15 aus. Dabei sind die Verzahnungen 24, 25 jeweils an in die axiale Richtung 4 weisenden Oberflächen ausgebildet. 5). Only when the limit torque 17 is exceeded do the toothings 24, 25 engage with one another and form the second connection 15. The toothings 24, 25 are each formed on surfaces pointing in the axial direction 4.
Das zweite Teil 13 stützt sich in einem kraftfreien ersten Zustand 39 der Reibkupplung 1 über einen ersten Anschlag 26 gegenüber der axialen Richtung 4 an der Nabe 11 ab. Damit kann eine Vorspannung der Tellerfeder 18 im kraftfreien ersten Zustand 39 eingestellt werden. Die Nabe 11 weist einen Flansch 27 auf, der sich entlang einer radialen Richtung 28 in das zweite Teil 13 hinein erstreckt, wobei an einer, in die axiale Richtung 4 weisenden ersten Stirnseite 29 des Flansches 27 die, das Schaltmittel 14 bildenden, Blattfedern 19 angeordnet sind und an einer der ersten Stirnseite 29 gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 30 eine, das Schaltmittel 14 bildende, Tellerfeder 18 angeordnet ist In a force-free first state 39 of the friction clutch 1, the second part 13 is supported on the hub 11 via a first stop 26 relative to the axial direction 4. In this way, a pretensioning of the plate spring 18 in the force-free first state 39 can be set. The hub 11 has a flange 27 which extends along a radial direction 28 into the second part 13, the leaf springs 19 forming the switching means 14 being arranged on a first end face 29 of the flange 27 pointing in the axial direction 4 and on a second end 30 opposite the first end 29 a plate spring 18 forming the switching means 14 is arranged
Das erste Teil 12 und das zweite Teil 13 überlappen einander gegenüber der axialen Richtung 4. Das zweite Teil 13 ist gegenüber der axialen Richtung 4 zwischen der Gegenpressplatte 9 und der ersten Verzahnung 24 auf der einen Seite und dem Federblech 23 auf der anderen Seite angeordnet. Das zweite Teil 13 ist in der radialen Richtung 28 innerhalb des ersten Teils 12 angeordnet. The first part 12 and the second part 13 overlap each other opposite the axial direction 4. The second part 13 is arranged opposite the axial direction 4 between the counter pressure plate 9 and the first toothing 24 on the one hand and the spring plate 23 on the other side. The second part 13 is arranged in the radial direction 28 inside the first part 12.
Das zweite Teil 13 weist einen ringförmigen Flohlraum 31 auf, in den sich der Flansch 27 der Nabe 11 hinein erstreckt. Der Flohlraum 31 wird gegenüber der axialen Richtung 4 durch eine erste Stirnwand 32 und eine zweite Stirnwand 33 begrenzt. Zwischen der ersten Stirnwand 32 und dem Flansch 27 der Nabe 11 ist die Tellerfeder 18 angeordnet. Zwischen dem Flansch 27 der Nabe 11 und der zweiten Stirnwand 33 sind die Blattfedern 19 angeordnet. Das erste Ende 21 jeder Blattfeder 19 ist an der ersten Stirnseite 29 des Flansches 27 und das zweite Ende 22 jeder Blattfeder 19 an der zweiten Stirnwand 33 des Flohlraums 31 befestigt. The second part 13 has an annular flea space 31 into which the flange 27 of the hub 11 extends. The flea space 31 is delimited in relation to the axial direction 4 by a first end wall 32 and a second end wall 33. The plate spring 18 is arranged between the first end wall 32 and the flange 27 of the hub 11. The leaf springs 19 are arranged between the flange 27 of the hub 11 and the second end wall 33. The first end 21 of each leaf spring 19 is attached to the first end face 29 of the flange 27 and the second end 22 of each leaf spring 19 is attached to the second end wall 33 of the flea space 31.
An der zweiten Stirnwand 33, außerhalb des Flohlraums 31 , ist die zweite Verzahnung 25 ausgebildet, die mit der ersten Verzahnung 24 der Gegenpressplatte 9 zusammenwirkt. The second toothing 25, which interacts with the first toothing 24 of the counterpressure plate 9, is formed on the second end wall 33, outside the flea space 31.
Bezuqszeichenliste Reference list
1 Reibkupplung 1 friction clutch
2 Antriebsstrang 2 drive train
3 Kraftfahrzeug 3 motor vehicle
4 axiale Richtung 4 axial direction
5 Drehachse 5 axis of rotation
6 Ausgangsseite 6 Exit page
7 Kupplungsscheibe 7 clutch disc
8 Eingangsseite 8 Entrance page
9 Gegendruckplatte 9 counter pressure plate
10 erste Verbindung 10 first connection
11 Nabe 11 hub
12 erstes Teil 12 first part
13 zweites Teil 13 second part
14 Schaltmittel 14 switching means
15 zweite Verbindung 15 second connection
16 erste Umfangsrichtung 16 first circumferential direction
17 Grenzdrehmoment 17 limit torque
18 Tellerfeder 18 disc spring
19 Blattfeder 19 leaf spring
20 Umfangsrichtung 20 circumferential direction
21 erstes Ende 21 first end
22 zweites Ende 22 second end
23 Federblech 23 spring plate
24 erste Verzahnung 24 first toothing
25 zweite Verzahnung 25 second toothing
26 erster Anschlag 26 first stop
27 Flansch 27 flange
28 radiale Richtung 28 radial direction
29 erste Stirnseite 29 first face
30 zweite Stirnseite 30 second face
31 Flohlraum 32 erste Stirnwand 31 Flea room 32 first front wall
33 zweite Stirnwand 33 second end wall
34 Antriebseinheit 34 Drive unit
35 Getriebe 35 transmission
36 Rad 36 wheel
37 Hybridmodul 37 hybrid module
38 Elektroantrieb 38 electric drive
39 erster Zustand 39 first state
40 Kennlinie 40 characteristic
41 Kraft 41 power
42 Weg 42 way
43 erste Kurve 43 first corner
44 zweite Kurve 44 second curve
45 Reibungskupplungsanordnung45 Friction Clutch Assembly
46 Welle 46 wave

Claims

Patentansprüche Claims
1. Reibkupplung (1 ), insbesondere für einen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs (3), mit einer sich entlang einer axialen Richtung (4) erstreckenden Drehachse (5), umfassend mindestens eine, mit einer Ausgangsseite (6) der Reibkupplung (1) verbundene, Kupplungsscheibe (7) und eine, mit einer Eingangsseite (8) der Reibkupplung (1) verbundene, Gegendruckplatte (9), die entlang der axialen Richtung (4) zur Herstellung einer reibschlüssigen ersten Verbindung (10) zwischen ihnen relativ zueinander verlagerbar sind, wobei die Ausgangsseite (6) eine Nabe (11) umfasst; wobei die Kupplungsscheibe (7) zumindest ein erstes Teil (12) und ein zweites Teil (13) umfasst, die durch ein Schaltmittel (14) entlang der axialen Richtung (4) relativ zueinander verlagerbar sind, wobei das erste Teil (12) die erste Verbindung (10) ausbildet, wobei das zweite Teil (13) über das Schaltmittel (14) mit der Nabe (11) verbunden ist; wobei das zweite Teil (13) durch das Schaltmittel (14) entlang der axialen Richtung (4) relativ zu der Gegendruckplatte (9) verlagerbar ist zur schaltbaren Ausbildung einer formschlüssigen zweiten Verbindung (15) zwischen dem zweiten Teil (13) und der Gegendruckplatte (9). 1. Friction clutch (1), in particular for a drive train (2) of a motor vehicle (3), with an axis of rotation (5) extending along an axial direction (4), comprising at least one with an output side (6) of the friction clutch (1) ) connected, clutch disc (7) and a counter-pressure plate (9) connected to an input side (8) of the friction clutch (1), which can be displaced relative to one another along the axial direction (4) to produce a frictional first connection (10) between them are, wherein the output side (6) comprises a hub (11); wherein the clutch disc (7) comprises at least a first part (12) and a second part (13) which can be displaced relative to one another by switching means (14) along the axial direction (4), the first part (12) being the first Forms connection (10), the second part (13) being connected to the hub (11) via the switching means (14); wherein the second part (13) can be displaced by the switching means (14) along the axial direction (4) relative to the counter pressure plate (9) for the switchable formation of a form-fitting second connection (15) between the second part (13) and the counter pressure plate ( 9).
2. Reibkupplung (1) nach Anspruch 1, wobei das Schaltmittel (14) die zweite Verbindung (15) erst bei Überschreiten eines in einer ersten Umfangsrichtung (16) wirkenden Grenzdrehmomentes (17) herstellt. 2. Friction clutch (1) according to claim 1, wherein the switching means (14) produces the second connection (15) only when a limit torque (17) acting in a first circumferential direction (16) is exceeded.
3. Reibkupplung (1) nach Anspruch 2, wobei das Schaltmittel (14) zumindest eine Tellerfeder (18) umfasst, die sich gegenüber der axialen Richtung (4) einerseits an dem zweiten Teil (13) und andererseits an der Nabe (11) abstützt, wobei die Tellerfeder (18) das Grenzdrehmoment (17) definiert. 3. Friction clutch (1) according to claim 2, wherein the switching means (14) comprises at least one plate spring (18) which is supported on the one hand on the second part (13) and on the other hand on the hub (11) in relation to the axial direction (4) , wherein the plate spring (18) defines the limit torque (17).
4. Reibkupplung (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Tellerfeder (18) in einem kraftfreien ersten Zustand (39) der Reibkupplung (1) zwischen dem zweiten Teil (13) und der Nabe (11) vorgespannt angeordnet ist. 4. Friction clutch (1) according to claim 3, wherein the plate spring (18) is arranged preloaded in a force-free first state (39) of the friction clutch (1) between the second part (13) and the hub (11).
5. Reibkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltmittel (14) zumindest eine Blattfeder (19) umfasst, die sich zumindest entlang einer Umfangsrichtung (16, 20) und entlang der axialen Richtung (4) erstreckt und mit einem ersten Ende (21 ) an der Nabe (11 ) und mit einem zweiten Ende (22) an dem zweiten Teil (13) befestigt ist. 5. friction clutch (1) according to any one of the preceding claims, wherein the switching means (14) comprises at least one leaf spring (19) which extends at least along a circumferential direction (16, 20) and along the axial direction (4) and with a first End (21) is attached to the hub (11) and with a second end (22) to the second part (13).
6. Reibkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Teil (12) und das zweite Teil (13) über ein Federblech (23) gegenüber einer Umfangsrichtung (20) formschlüssig und entlang der axialen Richtung (4) relativ zueinander verlagerbar miteinander verbunden sind. 6. friction clutch (1) according to any one of the preceding claims, wherein the first part (12) and the second part (13) via a spring plate (23) relative to a circumferential direction (20) positively and along the axial direction (4) displaceable relative to one another are connected to each other.
7. Reibkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Verbindung (15) über eine erste Verzahnung (24) der Gegendruckplatte (9) und eine zweite Verzahnung (25) des zweiten Teils (13) herstellbar ist. 7. friction clutch (1) according to any one of the preceding claims, wherein the second connection (15) via a first toothing (24) of the counter-pressure plate (9) and a second toothing (25) of the second part (13) can be produced.
8. Reibkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das zweite Teil (13) in einem kraftfreien ersten Zustand (39) der Reibkupplung (1) über einen ersten Anschlag (26) gegenüber der axialen Richtung (4) an der Nabe (11) abstützt. 8. Friction clutch (1) according to one of the preceding claims, wherein the second part (13) in a force-free first state (39) of the friction clutch (1) via a first stop (26) opposite the axial direction (4) on the hub (11) is supported.
9. Reibkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nabe (11) einen Flansch (27) aufweist, der sich entlang einer radialen Richtung (28) in das zweite Teil (13) hinein erstreckt, wobei an einer, in die axiale Richtung (4) weisenden ersten Stirnseite (29) des Flansches (27) mindestens eine, das Schaltmittel (14) bildende, Blattfeder (19) und an einer der ersten Stirnseite (29) gegenüberliegenden zweiten Stirnseite (30) eine, das Schaltmittel (14) bildende, Tellerfeder (18) angeordnet ist. 9. friction clutch (1) according to any one of the preceding claims, wherein the hub (11) has a flange (27) which extends along a radial direction (28) into the second part (13), wherein at one, in the The first end face (29) of the flange (27) pointing in the axial direction (4) has at least one leaf spring (19) forming the switching means (14) and, on one of the first end face (29) opposite the second end face (30), the switching means ( 14) forming plate spring (18) is arranged.
10. Reibkupplungsanordnung (45), umfassend eine Reibkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie eine Welle (46), die sich entlang der axialen Richtung (4) erstreckt, wobei die Nabe (11) gegenüber der axialen Richtung (4) ortsfest an der Welle (46) angeordnet ist. 10. Friction clutch arrangement (45) comprising a friction clutch (1) according to one of the preceding claims and a shaft (46) which extends along the axial direction (4), the hub (11) being stationary relative to the axial direction (4) is arranged on the shaft (46).
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