DE102010018772A1

DE102010018772A1 - Doppelkupplung mit Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102010018772A1
Application number: DE102010018772A
Authority: DE
Inventors: Johannes Arnold; Dirk Hofstetter; Ivo Agner
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-05-06
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-11-18
Also published as: CN102414041B; US8317006B2; DE112010001919A5; WO2010127663A1; US20120043176A1; CN102414041A

Abstract

Die vorliegende Erfindung lehrt ein Doppelkupplungsgetriebe mit nasser Doppelkupplung, Zweimassenschwungrad (ZMS) und Fliehkraftpendel (FKP) und mit einer mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbundenen E-Maschine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung mit zwei in einem Nassraum angeordneten Nasskupplungen und einem Drehschwingungsdämpfer.
Doppelkupplungen für Kraftfahrzeuge sind bekannt.
Diese können als Doppelkupplungen mit zwei radial übereinander geschachtelten oder axial hintereinander angeordneten Nasskupplungen ausgestaltet sein, die in einem geschlossenen Nassraum, der mit einem Fluid wie Hydrauliköl oder dergleichen befüllt ist, betrieben werden.
Weiterhin können in dem Nassraum Drehschwingungsdämpfer zur Schwingungsdämpfung von Torsionsschwingungen, die insbesondere durch Brennkraftmaschinen wie drehmomentstarken Dieselmotoren in den Antriebsstrang eingeleitet werden, vorgesehen werden. Dabei müssen mit steigender Laufunruhe der Brennkraftmaschine die Drehschwingungsdämpfer wie beispielsweise Zweimassenschwungräder stärker dimensioniert werden, wodurch der axiale Bauraum der Doppelkupplung durch den axial benachbart zu den Nasskupplungen angeordneten Drehschwingungsdämpfer steigt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein solches Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter E-Maschine anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit nasser Doppelkupplung, Zweimassenschwungrad (ZMS) und Fliehkraftpendel (FKP), und mit einer mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbundenen E-Maschine.
Zwischen Doppelnasskupplung und Verbrennungsmotor wird also ein Elektromotor geschaltet. Dadurch besteht die Möglichkeit über die E-Maschine Start-Stopp-Funktionalitäten zu realisieren, zu Boosten und zu Rekuperieren. Die E-Maschine befindet sich gemeinsam mit dem zur Schwingungsisolation benötigten ZMS in einem Trockenraum und ist über einen Deckel vom Kupplungsraum getrennt. Der Kupplungsraum wird dann als Nassraum bezeichnet.
Insbesondere ist der Stator der E-Maschine mit dem Getriebegehäuse verbunden.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn der Rotor der E-Maschine mit der Primärseite des ZMS, beispielsweise über eine unmittelbare Verbindung wie eine Verschweißung oder Vernietung oder über eine mittelbare Verbindung über Krafteinleitung in die Primärseite der Federn des ZMS angebunden ist.
Zudem kann das Fliehkraftpendel im Trockenraum angeordnet sein. Insbesondere kann das FKP in das ZMS integriert werden.
Alternativ hierzu kann das FKP in den Nassraum integriert sein. Insbesondere kann dabei das FKP an die Primärmasse der Kupplung angebunden sein.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1: ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Doppelkupplungsgetriebes, bei dem E-Maschine, ZMS und FKP im Trockenraum angeordnet sind;
2: ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Doppelkupplungsgetriebes, bei dem E-Maschine und ZMS im Trockenraum und das FKP im Nassraum angeordnet sind;
3: eine weitere Darstellung des Ausführungsbeispieles nach 1, bei der eine mögliche Ausgestaltung der Kolben der nassen Kupplung angegeben ist.
In 1 ist ein Teil eines Antriebstranges eines Fahrzeuges gezeigt, bei dem das Antriebsmoment insbesondere eine Verbrennungsmotors oder eines anderes Antriebes über einen Flansch 1 an eine Primärseite 2 eines ZMS weitergegeben wird. In dem zwischen Flansch 1 und Primärseite 2 freibleibenden Bauraum kann eine von einem Differenzial kommende Querwelle angeordnet sein.
Vorliegend ist zwischen Flansch 1 und Primärseite 2 ein Verbindungsteil 3 angeordnet, wobei gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sowohl Flansch 1 als auch Primärseite 2 über gemeinsame Vernietungen 4 und/oder Verschraubungen verbunden sind. Das Verbindungsteil 3 dient zudem zur antriebsseitigen Lagerung des ZMS über die Hülse 5, wobei zwischen Hülse 5 und Verbindungsteil 3 ein Gleitlager 6 angeordnet ist. Auf der Hülse 5 ist zudem eine Verzahnung oder eine andere Art der Verbindung wie eine Passfeder ausgebildet, mit der die Hülse 5 und ein sekundärseitiger Flansch 7 des ZMS miteinander verbunden sind. Die Hülse 5 ist zudem über das Festlager 8 an einem Deckel 9 getriebeseitig gelagert. Der Deckel 9 ist am Getriebegehäuse mittelbar oder unmittelbar befestigt und trennt den Trockenraum A vom Nassraum B. In den Flansch 7 des ZMS ist ein Fliehkraftpendel 10 integriert. Zwischen Primärseite 2 des ZMS und Sekundarseite 7 des ZMS sind Federpakete als Dämpfer angeordnet. Ein Rotor eines E-Motors 12 ist an die Primärseite des ZMS angebunden, vorliegend über eine Verschweißung 13 (wobei auch sämtliche anderen Arten der Verbindung außer Schweißen möglich sind). Zugleich oder alternativ zu dieser Art der Verbindung kann die primärseitige Anbindung auch über einen Eingriff des Rotors auf die Primärseite der Federpakete über die Ausformungen 14 realisiert werden. Der Stator der E-Maschine 12 ist mit dem Getriebegehäuse verbunden.
Die Doppelkupplung 15 weist zwei axial hintereinander angeordnete Nasskupplungen mit einem topfartig ausgeformten Lamellenträger 16 als Eingangsseite und zwei topfartig ausgeformten Lamellenträgern 17 und 18 als Ausgangsseite der Doppelkupplung 15 auf. Die Betätigung erfolgt über die Kolben 19 und 20, wobei der Kolben 19 die getriebeseitig angeordnete Kupplung betätigt und der Kolben 20 die motorseitig angeordnete Kupplung betätigt. Hierfür ist der Kolben 20 mit einem weiteren topfartigen Bauteil 21 verbunden, welches ein Trägerbauteil 22 durchgreift, wobei das Trägerbauteil 22 den topfartig ausgeformten Lamellenträger 16 mit der Primärmasse 23 der Kupplung verbindet. Die Primärmasse 23 der Kupplung umfasst auch die Hydraulikflüssigkeitszuführung 24, welche in 1 nicht im Einzelnen dargestellt ist.
Die zwei topfartig ausgeformten Lamellenträgern 17 und 18 als Ausgangsseite der Doppelkupplung 15 sind mit jeweils einer der Eingangswellen 25 und 26 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden.
In der Darstellung gemäß 3 ist die Querwelle 27 dargestellt, welche im zwischen Flansch 1 und Primärseite 2 freibleibenden Bauraum angeordnet ist.
Zudem zeigt 3 auch eine mögliche Ausbildung der Betätigungselemente 28, 29 der Kolben 19 und 20. Wie 3 entnehmbar ist zumindest der Betätigungsraum des Betätigungselementes 29 zweiteilig ausgebildet aufgrund der Ausbildung des Bleches 30, welches nasenartige Ausstülpungen 31 aufweist (damit genügend Bauraum für den Hydraulikflüssigkeitsstrom frei bleibt). Entsprechend weisen sowohl das Trägerbauteil 22 als auch der Kolben 20 sich entsprechend ausreichend überdeckende Durchbrüche 32 und 33 auf, um einen Hydraulikflüssigkeitsstrom sowohl im betätigten als auch im unbetätigten Zustand zu ermöglichen.
Das Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 3 weitestgehend, wobei allerdings das FKP in den Nassraum integriert und an die Primärmasse der Kupplung angebunden ist.
Die vorliegende Erfindung integriert eine E-Maschine und eine axial geschachtelte Doppelnasskupplung in einen vordefinierten Kupplungsbauraum (insbesondere radial kleine und axial längergestreckte Bauräume).
Die Komponenten sind so angeordnet, dass sich die E-Maschine inklusive der für die Schwingungsisolation benötigten Komponenten wie Bogenfederdämpfer und Fliehkraftpendel im Trockenraum befinden können während die Kupplung im Nassraum angeordnet ist (wie im Ausführungsbeispiel nach 1 gezeigt).
Die vorliegende Doppelkupplung ist insbesondere für Doppelkupplungsgetriebe mit Nasskupplungen, die axial hintereinander angeordnet sind, konzeptioniert.
Ein konventionelles ZMS kann der Kupplung vorgeschaltet sein, wenn das FKP in den Nassraum der Kupplung integriert wird.
Die vorliegende Doppelkupplung kann insbesondere in der Drehmomentklasse < 400 Nm zum Einsatz kommen.
Die vorliegende Doppelkupplung kann u. a. auch in Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Claims

Doppelkupplungsgetriebe mit nasser Doppelkupplung, Zweimassenschwungrad (ZMS) und Fliehkraftpendel (FKP) und mit einer mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbundenen E-Maschine.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, wobei E-Maschine und Zweimassenschwungrad in einem Trockenraum angeordnet und über einen Deckel vom Nassraum getrennt sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stator der E-Maschine mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 3, wobei der Stator der E-Maschine und ein den Nassraum gegen den Trockenraum abgrenzender Deckel integral ausgebildet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rotor der E-Maschine mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades über eine unmittelbare Verbindung wie eine Verschweißung oder Vernietung oder über eine mittelbare Verbindung über Krafteinleitung in die Primärseite der Federn des Zweimassenschwungrades angebunden ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fliehkraftpendel im Trockenraum angeordnet, und insbesondere in das Zweimassenschwungrad integriert ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fliehkraftpendel in den Nassraum integriert, und insbesondere an eine Primärmasse der Kupplung angebunden, ist.