DE102013207811B4 - Ausgleichsbefüllungssystem für rotierende Kupplung - Google Patents
Ausgleichsbefüllungssystem für rotierende Kupplung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013207811B4 DE102013207811B4 DE102013207811.0A DE102013207811A DE102013207811B4 DE 102013207811 B4 DE102013207811 B4 DE 102013207811B4 DE 102013207811 A DE102013207811 A DE 102013207811A DE 102013207811 B4 DE102013207811 B4 DE 102013207811B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cavity
- fluid
- clutch
- clutch assembly
- compensation
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D25/00—Fluid-actuated clutches
- F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D25/00—Fluid-actuated clutches
- F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
- F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
- F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
- F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
- F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Abstract
Rotierende Kupplungsanordnung mit einem Ausgleichshohlraum-Befüllungssystem, die in Kombination umfasst: eine Kupplungsanordnung (60) mit einem Eingangselement, einer ersten Mehrzahl von Kupplungsplatten (62), die mit dem Eingangselement betriebstechnisch gekoppelt sind, einem Ausgangselement, einer zweiten Mehrzahl von Kupplungsplatten (66), die mit dem Ausgangselement betriebstechnisch gekoppelt und mit der ersten Mehrzahl von Kupplungsplatten (62) verschachtelt sind, und einem hydraulischen Betätiger (100), wobei der hydraulische Betätiger (100) einen Kolben (104) mit einer Anwendungsfläche und einer Ausgleichsfläche, die in einer betriebstechnischen Beziehung mit der Mehrzahl von Kupplungsplatten (62, 66) angeordnet sind, einen Anwendungshohlraum (102) in der Nähe der Anwendungsfläche des Kolbens (104), wobei der Anwendungshohlraum (102) in einer Fluidkommunikation mit einer gesteuerten Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid steht, einen Ausgleichshohlraum (112) in der Nähe der Ausgleichsfläche des Kolbens (104), wobei der Ausgleichshohlraum (112) in einer Fluidkommunikation mit einer Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid steht, und eine in dem Ausgleichshohlraum (112) angeordnete Rückstellfeder (118) umfasst, und ferner eine Getriebewelle (14), ein rohrförmiges Antriebselement (50), das konzentrisch um die Getriebewelle (14) angeordnet ist, und mehrere Anschlüsse (22, 24, 26, 126) in der Getriebewelle (14) und in dem rohrförmigen Antriebselement (50), um mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid für den Ausgleichshohlraum (112) bereitzustellen, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung einen Elektromotor (30) mit einem Rotor (36), der konzentrisch um die Getriebewelle (14) angeordnet und mit dem rohrförmigen Antriebselement (50) gekoppelt ist, umfasst und dass die Kupplungsanordnung ferner eine Planetenradanordnung (80) mit einem Sonnenrad (92), mehreren Planetenrädern (88), die in einem Planetenradträger (76) angeordnet sind, und einem Hohlrad (96) umfasst, wobei der Planetenradträger (76) mit dem Ausgangselement der Kupplungsanordnung (60) betriebstechnisch gekoppelt ist.
Description
- GEBIET
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine rotierende Kupplungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. auf eine fluidtechnisch ausgeglichene rotierende Kupplungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
- HINTERGRUND
- Rotierende Kupplungen, d. h. Vorrichtungen, die sowohl rotierende Kupplungselemente als auch Kupplungsbetätiger besitzen, werden in Kraftfahrzeug-Automatikgetrieben und ähnlichen Vorrichtungen oftmals verwendet, um Drehmoment zwischen zwei rotierenden Komponenten zu übertragen. Auf einen geeigneten Befehl hin rücken diese Kupplungen durch Bewegen eines hydraulisch angetriebenen Kolbens ein und aus. Während der Drehung baut das Öl hinter dem Hydraulikkolben in einem Anwendungshohlraum aufgrund von Zentrifugalwirkungen Druck auf. Der so erzeugten Kraft muss durch einen äquivalente Gegenkraft entgegengewirkt werden, um einen unbeabsichtigten Kolbenhub und ein unbeabsichtigtes Einrücken der Kupplung zu verhindern. Diese Gegenkraft wird gewöhnlich durch ein zweites Ölvolumen bereitgestellt, das in einem Ausgleichshohlraum auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens enthalten ist. Wenn sich die rotierende Kupplung dreht, heben sich der durch die Zentrifugalwirkung erzeugte Öldruck und daher die Kraft in dem Anwendungshohlraum und in dem Ausgleichshohlraum gegenseitig auf.
- In Getriebekonfigurationen des Standes der Technik ist das Öl, das in dem Ausgleichshohlraum verwendet wird, nicht mit Druck beaufschlagtes Schmieröl, das nur während der Drehung durch Zentrifugalwirkungen gesammelt und dem Ausgleichshohlraum zugeführt wird. In Situationen, in denen die rotierende Kupplung angehalten worden ist, leert sich der Ausgleichshohlraum. Der Anwendungshohlraum bleibt jedoch selbst dann mit Fluid gefüllt, wenn die Kupplung entlastet ist. Dies geschieht im Hinblick auf die Schaltqualität. Falls die Kupplung bei entleertem Ausgleichshohlraum schnell beschleunigt wird, kann ein Zustand entstehen, in dem der Kupplungskolben nicht länger im Kräftegleichgewicht ist. Diese Situationen sind besonders in Hybridgetrieben üblich, wo rotierende Kupplungen zusammen mit Elektromotoren, die zu extrem schnellen Beschleunigungsraten fähig sind, verwendet werden.
- Die
DE 44 15 664 A1 offenbart eine Kupplungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Kupplungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5. Weiterer Stand der Technik ist ausUS 4 732 253 A undDE 101 46 606 A1 bekannt. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kupplungsanordnung bereitzustellen, die in einem Getriebe zu einer Verbesserung der Schaltqualität beiträgt.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Die Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen abgegeben.
- Es wird eine rotierende Kupplung mit einem verbesserten Ausgleichshohlraum-Befüllungssystem (Ausgleichskammer-Befüllungssystem) beschrieben. Die rotierende Kupplung enthält eine Reibkupplungspackung, die zwei rotierende Getriebekomponenten wahlweise verbindet und zwischen ihnen Drehmoment überträgt. Die Kupplung enthält einen hydraulischen Betätiger mit einem Kolben und auf einer Seite oder einer Fläche eines Kolbens eine Anwendungskammer oder einen Anwendungshohlraum und auf der gegenüberliegenden Seite oder Fläche des Kolbens eine Ausgleichskammer oder einen Ausgleichshohlraum. Die Anwendungskammer wird wahlweise mit mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid versorgt, um die Kupplungspackung einzurücken und freizugeben, um die zwei rotierenden Getriebekomponenten zu koppeln und zu entkoppeln. Die Ausgleichskammer wird mit einer Strömung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid von dem Getriebeschmierungssystem, das durch die Getriebehauptwelle und Strömungsbeschränkungsanschlüsse und -durchlässe zu der Ausgleichskammer strömt, versorgt. Ein Auslassanschluss unterstromig bezüglich der Ausgleichskammer gibt die Hydraulikfluidströmung an die Atmosphäre (innerhalb des Getriebes) frei, um zu verhindern, dass sich in der Ausgleichskammer ein Druck aufbaut, der den richtigen Kupplungseingriff verhindern könnte. Somit wird eine richtige Befüllung der Ausgleichskammer unabhängig davon aufrechterhalten, ob die Kupplung und der Betätiger sich drehen oder nicht, wodurch ein zufriedenstellender, kontrollierter und ausgeglichener Betrieb der rotierende Kupplung insbesondere während Perioden einer schnellen Beschleunigung sichergestellt ist.
- Es kann somit eine Hydraulikanordnung geschaffen werden, die den Betrieb von rotierenden Kupplungen in Automatikgetrieben verbessert.
- Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine rotierende Kupplung geschaffen, die einen Betätiger besitzt, der eine Anwendungskammer und eine Ausgleichskammer mit einer Hydraulikfluidversorgung, die den Betrieb während Perioden einer schnellen Beschleunigung nach einem Halt verbessert, aufweist.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine rotierende Kupplung geschaffen, die einen Betätiger besitzt, der eine Anwendungskammer und eine Ausgleichskammer mit einer Schmierölversorgung, die das Vorhandensein von Fluid in der Ausgleichskammer aufrechterhält, wenn sich die Kupplung und der Betätiger nicht drehen, aufweist.
- Weitere Aspekte, Vorteile und Anwendungsbereiche gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Selbstverständlich dienen die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung.
- ZEICHNUNGEN
- Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung in keinerlei Weise einschränken.
-
1 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Automatikgetriebes, der die vorliegende Erfindung enthält; und -
2 ist eine vergrößerte fragmentarische Schnittansicht eines Abschnitts eines Automatikgetriebes, der die vorliegende Erfindung enthält. - GENAUE BESCHREIBUNG
- Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft.
- In den
1 und2 ist ein Abschnitt eines Automatikgetriebes für ein Kraftfahrzeug veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen10 bezeichnet. Das Automatikgetriebe10 enthält typischerweise ein Gussmetallgehäuse12 , das die verschiedenen Komponenten des Automatikgetriebes10 anordnet, trägt und schützt. Unter diesen Komponenten findet sich eine Hauptwelle14 , die durch mehrere Reibverhinderungslager16 , wovon in1 eines veranschaulicht ist, rotatorisch unterstützt ist. Die Hauptwelle14 definiert einen mittigen, axialen Fluiddurchlass18 , der mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid (Getriebeöl) von einer Hydraulikpumpe20 zu mehreren radialen Anschlüssen oder Durchlässen22 ,24 und26 führt. Das mit Druck beaufschlagte Hydrauliköl wird verwendet, um einen Fluiddruck in der Ausgleichskammer aufrechtzuerhalten und um die verschiedenen rotierenden Komponenten, Lager und Grenzflächen in dem Automatikgetriebe10 zu schmieren, wie später eingehender beschrieben wird. - In dem Gehäuse
12 des Automatikgetriebes10 ist ein Elektromotor30 angeordnet, der einen Stator32 mit elektrischen Wicklungen34 und einen Rotor36 , der an einem Paar Reibverhinderungslager wie etwa Kugellageranordnungen38 unterstützt ist, besitzt. Die Kugellageranordnungen38 sind ihrerseits durch eine unbewegliche Trennwand40 unterstützt, die an dem Getriebegehäuse12 befestigt oder damit einteilig ausgebildet sind. Der Rotor36 ist über eine ineinander greifende Keilnutgruppe42 mit einem Flansch44 gekoppelt, der sich radial von einem rohrförmigen Antriebselement oder einer Antriebshohlwelle50 erstreckt. Das rohrförmige Antriebselement oder die Antriebshohlwelle50 erstreckt sich axial und konzentrisch zusammen mit der Hauptwelle14 und um diese und endet bei einer weiteren ineinander greifenden Keilnutgruppe52 , die das rohrförmige Antriebselement oder die Antriebshohlwelle50 mit einer Antriebsnabe54 , die Keilnuten56 besitzt, die als das Antriebselement einer ersten Reibkupplungsanordnung60 dienen, koppelt. - Wie vor allem gut in
2 veranschaulicht ist, enthält die erste Reibkupplungsanordnung60 eine erste Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben62 mit größerem Durchmesser, die Keilstege64 besitzen, die zu den Keilnuten56 an der Antriebsnabe54 komplementäre sind und damit in Eingriff sind. Die erste Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben62 sind mit einer zweiten Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben66 mit kleinerem Durchmesser verschachtelt, die Keilnuten68 besitzen, die zu Keilstegen72 an einer inneren Nabe74 eines Planetenradträgers76 , der eine Komponente einer Verbund-Planetengetriebeanordnung80 bildet, komplementär sind und damit in Eingriff sind. - Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung, obwohl die hier beschriebene und veranschaulichte Planetengetriebeanordnung eine Verbundanordnung mit mehreren Getriebezügen ist, die zwei Planetengetriebe in einem Planetenradträger enthält, alternativ auch mit einer einfachen Planetengetriebeanordnung, d. h. einer Planetengetriebeanordnung mit mehreren Planetenrädern, die zwischen einem Sonnenrad und einem Hohlrad angeordnet sind und damit jeweils in Eingriff sind, verwendet werden. In einer weiteren Alternative kann der Planetenradträger
76 durch irgendein Drehmomenttransportelement wie etwa eine Welle, eine Hohlwelle oder eine ähnliche Komponente ersetzt sein. Die innere Nabe74 des Planetenradträgers76 enthält eine erste Mehrzahl schräger Schmierungsdurchlässe78 , die im Allgemeinen auf den radialen Anschluss24 in der Hauptwelle14 ausgerichtet sind und hiervon Schmierungs- und Kühlungsfluid empfangen und die dieses für die Platten oder Scheiben62 oder66 der ersten Reibkupplungsanordnung60 bereitstellen und ihnen zuführen. - Zusätzlich zu dem Planetenradträger
76 enthält die Verbund-Planetengetriebeanordnung80 mehrere Paare von Flanschwellen82 , wovon in1 eine veranschaulicht ist, die an Nadel- oder Wälzlagern84 eine gleiche Mehrzahl von Paaren von Planentenrädern88 tragen, wovon in1 eines gezeigt ist. Die Planetengetriebeanordnung80 enthält außerdem ein Sonnenrad92 , das mit der Hauptwelle14 durch eine ineinander greifende Keilnutgruppe94 gekoppelt ist und mit jeweils einem der Räder der Paare von Planetenrädern88 und mit einem Hohlrad96 , das seinerseits in konstantem Eingriff mit dem jeweils anderen Rad der jeweiligen Paare von Planetenrädern88 ist, in konstantem Eingriff ist. Mehrere schräge Durchlässe98 , wovon in1 einer gezeigt ist, stellen eine Strömung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid (Schmierungs- und Kühlungsfluid) von den radialen Anschlüssen26 in der Hauptwelle14 für die Flanschwellen82 und die Lager84 der Planetengetriebeanordnung80 bereit und lenken sie zu diesen. - Die erste Reibkupplungsanordnung
60 enthält außerdem einen ausgeglichenen Hydraulikbetätiger100 mit einem Anwendungszylinder und einer Kammer oder einem Hohlraum102 , die bzw. der durch die Antriebsnabe54 gebildet oder definiert ist. In dem Anwendungszylinder oder -hohlraum102 ist ein Kolben104 axial gleitend angeordnet, der mit der ersten und der zweiten Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben62 oder66 in Eingriff ist und diese komprimiert und entlastet. Für die Anwendungskammer102 des ausgeglichenen Hydraulikbetätigers100 wird über einen schrägen Durchlass106 , der durch geeignete Drehdichtungsringe108 isoliert ist, gesteuertes, mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid bereitgestellt. Mehrere radiale Anschläge oder Dämpfer110 an der Rückwand der Anwendungskammer oder des Anwendungshohlraums102 verhindern, dass der Kolben104 vollständig darauf sitzt oder daran anliegt. - Auf der Seite oder Fläche des Kolbens
104 gegenüber der Anwendungskammer oder dem Anwendungshohlraum102 befindet sich eine Ausgleichskammer oder ein Ausgleichshohlraum112 . Eine kreisförmige Platte oder eine Sperre114 , die durch einen Schnappring oder einen Anschlag116 an ihrer Position gehalten wird, weist geeignete Fluiddichtungen auf und verschließt die Ausgleichskammer oder den Ausgleichshohlraum112 und lässt eine axiale translatorische Bewegung des Kolbens104 zu. In der Ausgleichskammer oder dem Ausgleichshohlraum112 ist eine Tellerfeder oder eine Wellenscheibe118 angeordnet, die eine Vorbelastungs- oder Rückstellkraft bereitstellt, um den Kolben104 in den1 und2 translatorisch nach links zu drängen, und ein Ausrücken der Reibkupplungsanordnung60 erzwingt. - Ein oder mehrere radiale Durchlässe
122 verlaufen durch die Antriebsnabe54 zwischen der Ausgleichskammer oder dem Ausgleichshohlraum112 und einem äußeren, länglichen, rohrförmigen Durchlass124 , um dazwischen eine Fluidkommunikation zu schaffen. Der äußere, längliche, rohrförmige Durchlass124 steht seinerseits durch einen oder mehrere radiale Durchlässe126 in dem rohrförmigen Antriebselement oder der Antriebshohlwelle50 mit einem inneren, länglichen, rohrförmigen Durchlass128 in einer Fluidkommunikation, der seinerseits eine Hydraulikfluidströmung, die aus dem ersten radialen Durchlass22 in der Hauptwelle14 austritt, empfängt. Somit wird eine Hydraulikfluidströmung von dem mittigen axialen Fluiddurchlass18 in der Hauptwelle14 konstant durch die Durchlässe122 für die Ausgleichskammer oder den Ausgleichshohlraum112 des ausgeglichenen hydraulischen Betätigers100 bereitgestellt. Wenn sich der Kolben104 in den1 und2 translatorisch nach rechts bewegt, strömt selbstverständlich Hydraulikfluid aus der Ausgleichskammer oder dem Ausgleichshohlraum112 und durch die Durchlässe122 . Ein an der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Antriebselements oder der Antriebshohlwelle50 gehaltener Drehdichtungsring132 dichtet gegen die Trennwand40 ab und hält Hydraulikfluid in dem äußeren, länglichen Durchlass124 , um die oben beschriebene Strömung zu unterstützen. - Die Getriebetrennwand
40 weist einen schrägen Durchlass136 auf, der unter der Hauptwelle14 angeordnet ist und sich zwischen dem äußeren, länglichen, rohrförmigen Durchlass124 und einem konzentrischen, kreisförmigen Durchlass138 in der Nähe des Endes der Antriebsnabe50 erstreckt. 180° gegenüber, d. h. bei 12 Uhr oder in der vertikalen Position, wenn der schräge Durchlass136 (vorzugsweise) bei 6 Uhr oder in der Abwärtsposition angeordnet ist, ist ein Auslass- oder Entlastungsanschluss140 angeordnet. Der Auslass- oder Entlastungsanschluss140 kann teilweise oder vollständig in einer oder teilweise in beiden Komponenten der Trennwand40 ausgebildet sein. Der Auslass- oder Entlastungsanschluss140 erlaubt, dass jegliches überschüssiges Volumen von Hydraulikfluid, das für die Ausgleichskammer oder den Ausgleichshohlraum112 bereitgestellt wird, auf Atmosphärendruck im Getriebe10 gebracht und zu seinem Sumpf (nicht gezeigt) zurückgeleitet wird. Dies verhindert, dass sich in der Ausgleichskammer oder dem Ausgleichshohlraum112 ein statischer Druck aufbaut, es beeinflusst jedoch den Aufbau des Zentrifugaldrucks, der den Kräften in dem Anwendungshohlraum oder der Anwendungskammer102 entgegenwirkt, nicht. - Wie nun in
1 gezeigt ist, enthält der Planetenradträger76 außerdem eine äußere Nabe148 , der eine zweite Reibkupplungsanordnung (Bremsanordnung)150 zugeordnet ist. Die zweite Reibkupplungsanordnung (Bremsanordnung)150 enthält eine erste Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben152 mit kleinerem Durchmesser, die Keilnuten154 besitzen, die zu Keilstegen156 an der äußeren Nabe148 komplementär sind und mit diesen in Eingriff sind. Die mehreren Kupplungsplatten oder -scheiben152 mit kleinerem Durchmesser sind mit einer zweiten Mehrzahl von Kupplungsplatten oder -scheiben158 mit größerem Durchmesser, die Keilstege162 besitzen, die zu stationären Keilnuten164 , die einteilig mit dem Gehäuse12 ausgebildet oder damit gekoppelt sind, komplementär sind und damit in Eingriff sind. Die äußere Nabe148 enthält außerdem eine zweite Mehrzahl radialer Schmierungsdurchlässe166 , die eine Schmierungs- und Kühlungsölströmung für die Platten oder Scheiben152 und158 der zweiten Reibkupplungsanordnung (Bremsanordnung)150 bereitstellen und dorthin lenken. - Die zweite Reibkupplungsanordnung (Bremsanordnung)
150 enthält ebenfalls einen herkömmlichen (nicht ausgeglichenen) hydraulischen Betätiger170 . Da sich der hydraulische Betätiger170 der zweiten Reibkupplungsanordnung (Bremsanordnung)150 nicht dreht, besteht kein Bedarf, einen ausgeglichenen Betätiger vorzusehen. Der herkömmliche hydraulische Betätiger170 enthält einen ringförmigen Kolben172 , der in einem ringförmigen Zylinder oder einer ringförmigen Kammer174 axial gleitend aufgenommen ist. Eine Vorbelastungs- oder Rückstellfeder176 , die, da sie sich nicht dreht, eine oder mehrere Schraubenkompressionsfedern enthalten kann, ist zwischen dem Kolben170 und einer kreisförmigen Anschlagplatte182 angeordnet. Wiederum können, falls gewünscht, mehrere radiale Anschläge oder Dämpfer184 an der Rückwand des Zylinders oder der Kammer174 angeordnet sein, um zu verhindern, dass der ringförmige Kolben172 vollständig darauf sitzt. - Schließlich können selbstverständlich nach Bedarf verschiedene Kugel-, Wälz- und Nadel-, Wellen- und Schublager
190 im Getriebe10 verwendet werden, um Komponenten zu trennen und um die Reibung zu reduzieren. - Ein ausgeglichener Hydraulikbetätiger
100 der ersten Reibkupplungsanordnung60 schafft einen verbesserten Betrieb eines Automatikgetriebes, insbesondere dann, wenn er mit einem Elektromotor in einem Hybrid-Antriebsstrang gepaart ist. Im unbeweglichen Zustand werden die ausgeglichenen Kammern oder Hohlräume ausgeglichener Kupplungen des Standes der Technik teilweise entleert. Falls die Getriebekomponenten verhältnismäßig langsam beschleunigen, was sie bei einer durch eine Brennkraftmaschine gebildeten Leistungsquelle typischerweise tun, werden Fluid und Druck im Allgemeinen für die Ausgleichskammer wiederhergestellt, so dass ein Nennkupplungsbetrieb erfolgt. - In einem Hybrid-Antriebsstrang kann die Beschleunigung so groß sein, dass sich eine teilweise entleerte Ausgleichskammer nicht schnell genug wieder füllt, was dem erwünschten und/oder vorhergesagten Kupplungsbetrieb entgegenwirkt. Die konstante Zufuhr von Getriebefluid durch die radialen Anschlüsse
22 der Hauptwelle14 und durch die radialen Durchlässe122 und126 (und die Strömungsbeschränkungen, die diese und andere Komponenten darstellen) zu der Ausgleichskammer oder dem Ausgleichshohlraum112 sowie die konstante Entlastung eines Überdrucks überschüssigen Hydraulikfluids durch den Auslass- oder Entlastungsanschluss140 stellen sicher, dass die Ausgleichskammer oder der Ausgleichshohlraum112 des ausgeglichenen hydraulischen Betätigers100 der vorliegenden Erfindung gefüllt wird und einen geeigneten, ausgeglichenen Betrieb der Reibkupplungsanordnung60 in einem weiten Bereich von Betriebs- und Beschleunigungsbedingungen erzielt.
Claims (6)
- Rotierende Kupplungsanordnung mit einem Ausgleichshohlraum-Befüllungssystem, die in Kombination umfasst: eine Kupplungsanordnung (
60 ) mit einem Eingangselement, einer ersten Mehrzahl von Kupplungsplatten (62 ), die mit dem Eingangselement betriebstechnisch gekoppelt sind, einem Ausgangselement, einer zweiten Mehrzahl von Kupplungsplatten (66 ), die mit dem Ausgangselement betriebstechnisch gekoppelt und mit der ersten Mehrzahl von Kupplungsplatten (62 ) verschachtelt sind, und einem hydraulischen Betätiger (100 ), wobei der hydraulische Betätiger (100 ) einen Kolben (104 ) mit einer Anwendungsfläche und einer Ausgleichsfläche, die in einer betriebstechnischen Beziehung mit der Mehrzahl von Kupplungsplatten (62 ,66 ) angeordnet sind, einen Anwendungshohlraum (102 ) in der Nähe der Anwendungsfläche des Kolbens (104 ), wobei der Anwendungshohlraum (102 ) in einer Fluidkommunikation mit einer gesteuerten Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid steht, einen Ausgleichshohlraum (112 ) in der Nähe der Ausgleichsfläche des Kolbens (104 ), wobei der Ausgleichshohlraum (112 ) in einer Fluidkommunikation mit einer Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid steht, und eine in dem Ausgleichshohlraum (112 ) angeordnete Rückstellfeder (118 ) umfasst, und ferner eine Getriebewelle (14 ), ein rohrförmiges Antriebselement (50 ), das konzentrisch um die Getriebewelle (14 ) angeordnet ist, und mehrere Anschlüsse (22 ,24 ,26 ,126 ) in der Getriebewelle (14 ) und in dem rohrförmigen Antriebselement (50 ), um mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid für den Ausgleichshohlraum (112 ) bereitzustellen, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung einen Elektromotor (30 ) mit einem Rotor (36 ), der konzentrisch um die Getriebewelle (14 ) angeordnet und mit dem rohrförmigen Antriebselement (50 ) gekoppelt ist, umfasst und dass die Kupplungsanordnung ferner eine Planetenradanordnung (80 ) mit einem Sonnenrad (92 ), mehreren Planetenrädern (88 ), die in einem Planetenradträger (76 ) angeordnet sind, und einem Hohlrad (96 ) umfasst, wobei der Planetenradträger (76 ) mit dem Ausgangselement der Kupplungsanordnung (60 ) betriebstechnisch gekoppelt ist. - Rotierende Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebehauptwelle (
14 ) einen axialen Fluiddurchlass (18 ) besitzt, der in einer Fluidkommunikation mit der Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid steht, und wenigstens einen radialen Durchlass (22 ,24 ,26 ) besitzt, um Fluid für den Ausgleichshohlraum (112 ) bereitzustellen. - Rotierende Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle (
14 ) einen axialen Fluiddurchlass (18 ) in Fluidkommunikation mit der Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid umfasst, das rohrförmige Antriebselement (50 ) eine Hohlwelle (50 ) ist, die um einen Abschnitt der Getriebewelle (14 ) angeordnet ist, und ein Strömungsweg für das mit Druck beaufschlagte Hydraulikfluid zwischen dem axialen Durchlass (18 ) und dem Ausgleichshohlraum (112 ) durch wenigstens einen radialen Anschluss (22 ,24 ,26 ,126 ) in der Getriebewelle (14 ) und in der Hohlwelle (50 ) vorgesehen ist. - Rotierende Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner einen vertikal orientierten Auslassanschluss (
140 ) umfasst, der mit dem Ausgleichshohlraum (112 ) und mit der Versorgung von mit Druck beaufschlagtem Fluid in einer Fluidkommunikation steht, um einen Druckaufbau in dem Ausgleichshohlraum (112 ) zu verhindern. - Fluidtechnisch ausgeglichene rotierende Kupplungsanordnung (
60 ) für ein Kraftfahrzeuggetriebe (10 ), die in Kombination umfasst: eine Getriebewelle (14 ) mit einem axialen Fluiddurchlass (18 ), eine Quelle (20 ) für mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid in Fluidkommunikation mit dem axialen Fluiddurchlass (18 ), eine Kupplungsanordnung (60 ), die um die Getriebewelle (14 ) angeordnet ist und ein Eingangselement, eine erste Mehrzahl von Kupplungsplatten (62 ), die mit dem Eingangselement betriebstechnisch gekoppelt sind, ein Ausgangselement, eine zweite Mehrzahl von Kupplungsplatten (66 ), die mit dem Ausgangselement betriebstechnisch gekoppelt und mit der ersten Mehrzahl von Kupplungsplatten (62 ) verschachtelt sind, und einen hydraulischen Betätiger (100 ) besitzt, wobei der hydraulische Betätiger (100 ) einen Kolben (104 ), der in betriebstechnischer Beziehung mit der Mehrzahl von Kupplungsplatten (62 ,66 ) angeordnet ist und eine Anwendungsfläche und eine Ausgleichsfläche besitzt, eine Anwendungskammer (102 ) in der Nähe der Anwendungsfläche des Kolbens (104 ), wobei die Anwendungskammer (102 ) mit einer gesteuerten Versorgung für mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid in einer Fluidkommunikation steht, und eine Ausgleichskammer (112 ) in der Nähe der Ausgleichsfläche des Kolbens (104 ), wobei die Ausgleichskammer (112 ) mit dem axialen Fluiddurchlass (18 ) in der Getriebewelle (14 ) in einer Fluidkommunikation steht, umfasst, und wobei die Kupplungsanordnung ferner ein rohrförmiges Antriebselement (50 ), das konzentrisch um die Getriebewelle (14 ) angeordnet ist, und mehrere Anschlüsse in der Getriebewelle (14 ) und in dem rohrförmigen Antriebselement (50 ), um mit Druck beaufschlagtes Fluid für die Ausgleichskammer (112 ) bereitzustellen, umfasst, wobei das rohrförmige Antriebselement (50 ) mit dem Eingangselement der Kupplungsanordnung (60 ) betriebstechnisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung einen Elektromotor (30 ) mit einem Rotor (36 ), der konzentrisch um die Getriebewelle (14 ) angeordnet ist und mit dem rohrförmigen Antriebselement (50 ) gekoppelt ist, und dass die Kupplungsanordnung ferner eine Planetenradanordnung (80 ) mit einem Sonnenrad (92 ), mehreren Planetenrädern (88 ), die in einem Planetenradträger (76 ) angeordnet sind, und einem Hohlrad (96 ) umfasst, wobei der Planetenradträger (76 ) mit dem Ausgangselement der Kupplungsanordnung (60 ) betriebstechnisch gekoppelt ist. - Fluidtechnisch ausgeglichene rotierende Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung eine zweite Kupplungsanordnung (
150 ) mit einer ersten Mehrzahl von Kupplungsplatten (152 ), die mit dem Planetenradträger (76 ) betriebstechnisch gekoppelt sind, und einer zweiten, damit verschachtelten Mehrzahl von Kupplungsplatten (158 ), die betriebstechnisch mit Masse gekoppelt sind, umfasst.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/464,536 | 2012-05-04 | ||
US13/464,536 US8613682B2 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Rotating clutch balance fill system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013207811A1 DE102013207811A1 (de) | 2013-11-07 |
DE102013207811B4 true DE102013207811B4 (de) | 2015-11-26 |
Family
ID=49384637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013207811.0A Expired - Fee Related DE102013207811B4 (de) | 2012-05-04 | 2013-04-29 | Ausgleichsbefüllungssystem für rotierende Kupplung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8613682B2 (de) |
CN (1) | CN103382971B (de) |
DE (1) | DE102013207811B4 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11014513B2 (en) * | 2016-05-18 | 2021-05-25 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Control of low pressure generator for gas turbine engine |
US11022042B2 (en) | 2016-08-29 | 2021-06-01 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Aircraft having a gas turbine generator with power assist |
US10203005B2 (en) | 2016-11-01 | 2019-02-12 | GM Global Technology Operations LLC | Passive opening low loss clutch pack |
US11255215B2 (en) | 2017-07-06 | 2022-02-22 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Gas turbine engine with microchannel cooled electric device |
DE102018000565A1 (de) * | 2018-01-24 | 2019-07-25 | Borgwarner Inc. | Kupplungsvorrichtung und Antriebsstrang mit einer solchen Kupplungsvorrichtung |
DE102018201781A1 (de) * | 2018-02-06 | 2019-08-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Kupplungsvorrichtung |
US10895289B2 (en) | 2019-05-07 | 2021-01-19 | Allison Transmission, Inc. | Clutch assemblies with balance cavities formed by disc springs |
DE102020215912A1 (de) * | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung mit einem Bauteil für ein Getriebe eines Fahrzeuges |
DE102022203231A1 (de) | 2022-04-01 | 2023-10-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Führung von Schmieröl in einem Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732253A (en) * | 1985-08-31 | 1988-03-22 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission |
DE4415664A1 (de) * | 1994-05-04 | 1995-11-09 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Kupplungsanordnung |
DE10146606A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-10 | Zf Sachs Ag | Mehrfach-Kupplungseinrichtung mit axial nebeneinander angeordneten Lamellen-Kupplungsanordnungen |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4458797A (en) * | 1982-05-21 | 1984-07-10 | General Motors Corporation | Control for rotating clutch |
US4741422A (en) * | 1987-03-09 | 1988-05-03 | General Motors Corporation | Clutch assembly with a pressure balance chamber |
US5172799A (en) * | 1991-02-08 | 1992-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Centrifugal hydraulic cancel mechanism for the rotating clutch |
US6021879A (en) * | 1999-04-05 | 2000-02-08 | General Motors Corporation | Rotating clutch balance apparatus |
SE515482C2 (sv) * | 1999-12-13 | 2001-08-13 | Volvo Lastvagnar Ab | Hydrauliskt manövrerad dubbelkoppling |
US6595340B2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-22 | General Motors Corporation | Charging system for a rotating clutch assembly |
US6705447B2 (en) * | 2002-03-07 | 2004-03-16 | General Motors Corporation | Piston for hydraulically-operated clutch |
DE10248172B4 (de) * | 2002-10-16 | 2013-06-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Kupplungsanordnung für ein Getriebe |
DE10333431A1 (de) * | 2003-07-23 | 2005-02-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Kupplungsanordnung in einem Automatgetriebe mit bauraumsparender Kühlmittelversorgung |
EP1521003B1 (de) * | 2003-09-30 | 2007-01-10 | BorgWarner Inc. | Ölverwaltungssytem für Doppelkupplungsantrieb |
US7040474B2 (en) * | 2004-03-30 | 2006-05-09 | Freudenberg-Nok General Partnership | Bonded clutch piston |
DE102004055361B4 (de) * | 2004-11-05 | 2008-10-30 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg | Doppelkupplungsanordnung |
US7293637B2 (en) * | 2005-01-06 | 2007-11-13 | Ford Global Technologies, Inc. | Modular twin clutch transmission input for hybrid vehicle |
CN101263313A (zh) * | 2005-05-17 | 2008-09-10 | 博格华纳公司 | 用于变速器的双离合器机构 |
DE102006014737A1 (de) * | 2006-03-30 | 2007-10-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zur Betätigung einer Lamellenkupplung in einem Getriebe |
US7731624B2 (en) * | 2007-02-23 | 2010-06-08 | Aisin Aw Co., Ltd. | Automatic transmission |
US7802667B2 (en) * | 2007-03-14 | 2010-09-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Clutch exhaust assembly and method |
DE102007027116A1 (de) * | 2007-06-13 | 2008-12-24 | Volkswagen Ag | Kupplungshauptnabe bzw. Doppelkupplung mit einer derartigen Kupplungshauptnabe |
CN101578464B (zh) * | 2007-07-05 | 2012-11-14 | 爱信艾达株式会社 | 自动变速器 |
WO2009008192A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Aisin Aw Co., Ltd. | 自動変速機の潤滑油供給装置 |
US8348797B2 (en) * | 2008-04-04 | 2013-01-08 | GM Global Technology Operations LLC | Hydraulic clutch control system |
US7931135B2 (en) * | 2008-05-21 | 2011-04-26 | GM Global Technology Operations LLC | Multi-area clutch assembly |
JP4640477B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2011-03-02 | マツダ株式会社 | 自動変速機用クラッチの製造方法 |
US8453819B2 (en) * | 2010-02-22 | 2013-06-04 | Twin Disc, Inc. | Balanced clutch system |
-
2012
- 2012-05-04 US US13/464,536 patent/US8613682B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-04-29 DE DE102013207811.0A patent/DE102013207811B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2013-05-03 CN CN201310159902.5A patent/CN103382971B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732253A (en) * | 1985-08-31 | 1988-03-22 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission |
DE4415664A1 (de) * | 1994-05-04 | 1995-11-09 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Kupplungsanordnung |
DE10146606A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-10 | Zf Sachs Ag | Mehrfach-Kupplungseinrichtung mit axial nebeneinander angeordneten Lamellen-Kupplungsanordnungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130296092A1 (en) | 2013-11-07 |
US8613682B2 (en) | 2013-12-24 |
CN103382971A (zh) | 2013-11-06 |
DE102013207811A1 (de) | 2013-11-07 |
CN103382971B (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013207811B4 (de) | Ausgleichsbefüllungssystem für rotierende Kupplung | |
DE102004055361B4 (de) | Doppelkupplungsanordnung | |
EP1646799B1 (de) | Kupplungsanordnung in einem automatgetriebe mit bauraumsparender kühlmittelversorgung | |
EP1826433B1 (de) | Doppelkupplungsanordnung für ein Doppelkupplungsgetriebe | |
DE112011103372B4 (de) | Doppelkupplung | |
EP2905492B1 (de) | Kupplungsanordnung und Herstellungsverfahren hierfür | |
DE102013219402A1 (de) | Ölzuführung über Außenlamellenträger für "Inline"-Anordnung einer Doppelkupplung | |
DE102005027610A1 (de) | Drehmomentübertragungseinrichtung und Antriebsstrang mit dieser | |
DE102014216323B4 (de) | Hybridmodul mit verbesserter Kupplungs-Betätigungsaktorik und flexibleren Einbaumöglichkeiten | |
EP2123929B1 (de) | Kopplungsanordnung, insbesondere zur wahlweisen Drehkopplung einer Eingangswelle eines Kompressors in einem Fahrzeug mit einem Antriebsorgan | |
DE4224361A1 (de) | Planetenradgetriebe-system fuer ein automatisches getriebe | |
DE102010034128A1 (de) | Parallele Doppelkupplungseinrichtung | |
EP3337994A1 (de) | Kupplungseinrichtung für hybridantrieb | |
DE102019210037A1 (de) | Antriebsanordnung mit Schmiermittelreservoir | |
DE102012219792A1 (de) | Doppelkupplung | |
DE102012220892A1 (de) | Nasskupplung | |
DE102012209490A1 (de) | Mechanismus zur Steuerung einer Getriebekomponente | |
WO2011020456A1 (de) | Zwischenwand und kraftfahrzeuggetriebe | |
DE102009006422A1 (de) | Doppelkupplungsanordnung für Kraftfahrzeuge und Betätigungsverfahren hierfür | |
DE20320467U1 (de) | Kupplungsanordnung in einem Automatgetriebe mit bauraumsparender Kühlmittelversorgung | |
EP4013973B1 (de) | Leistungsübertragungssystem | |
WO2020052703A1 (de) | Kupplungsanordnung mit vollhydraulischer betätigung; sowie antriebseinheit | |
WO2020020409A1 (de) | Hybridmodul mit eingangswelle mit drehdurchführung sowie betätigungseinrichtung für eine von mehreren kupplungen; sowie antriebsstrang | |
WO2019166056A1 (de) | Betätigungsvorrichtung mit axial verschachteltem nehmerzylinder; kupplungssystem sowie antriebseinheit | |
DE102017119680A1 (de) | Ausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |