DE102014209872A1

DE102014209872A1 - Reibkupplung und Kupplungssystem mit solch einer Reibkupplung

Info

Publication number: DE102014209872A1
Application number: DE102014209872.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Oser; Manuel Baßler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-11-26
Also published as: CN105090265B; CN105090265A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reibkupplung und ein Kupplungssystem, wobei die Reibkupplung drehbar um eine Drehachse lagerbar ist und eine Ausrückeinrichtung und eine Reibeinrichtung umfasst, wobei ein Kühlmittel zur Kühlung der Reibeinrichtung vorsehbar ist, wobei die Ausrückeinrichtung ausgebildet ist, die Reibeinrichtung zu betätigen, um eine selektive Drehmomentübertragung zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der Reibkupplung bereitzustellen, wobei die Ausrückeinrichtung wenigstens ein Ausrückgehäuse umfasst, wobei wenigstens eine Kühlmittelleitung vorgesehen ist, wobei die Kühlmittelleitung ausgebildet ist, das Kühlmittel zur Ausgangsseite zu führen, wobei die Kühlmittelleitung zumindest abschnittsweise in dem Ausrückgehäuse angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibkupplung gemäß Patentanspruch 1 und ein Kupplungssystem gemäß Patentanspruch 7.
Aus dem Stand der Technik sind nasse Doppelkupplungen bekannt. Hierbei sind zwei Reibeinrichtungen vorgesehen, die ausgebildet sind, zwei Getriebeeingangswellen mit einem Hubkolbenmotor drehmomentschlüssig zu verbinden. Um die Reibeinrichtungen zu betätigen, ist jeweils ein Kupplungsbetätigungssystem vorgesehen. Um eine Überhitzung der Reibeinrichtungen zu vermeiden, werden die Reibeinrichtungen mittels Kühlöl gekühlt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Reibkupplung und ein verbessertes Kupplungssystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Reibkupplung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Reibkupplung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Reibkupplung drehbar um eine Drehachse lagerbar ist. Die Reibkupplung weist eine Ausrückeinrichtung und eine Reibeinrichtung auf. Ferner ist ein Kühlmittel zur Kühlung der Reibeinrichtung vorsehbar. Die Ausrückeinrichtung ist ausgebildet, die Reibeinrichtung zu betätigen, um eine selektive Drehmomentübertragung zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der Reibkupplung bereitzustellen. Ferner ist eine Kühlmittelleitung vorgesehen. Die Kühlmittelleitung ist ausgebildet, das Kühlmittel zur Ausgangsseite zu führen. Dabei ist die Kühlmittelleitung zumindest abschnittsweise in dem Ausrückgehäuse angeordnet.
Dadurch kann eine Länge der Kühlmittelleitung insgesamt reduziert werden und ferner Strömungsverluste des Kühlmittels in der Kühlmittelleitung minimiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Reibkupplung ein Gehäuse auf wobei das Gehäuse zumindest teilweise axial angrenzend an das Ausrückgehäuse angeordnet ist, wobei die Kühlmittelleitung abschnittsweise in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Kühlmittelleitung mit einer Förderpumpe zur Förderung des Kühlmittels verbindbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Kühlmittelleitung in dem Ausrückgehäuse einen ersten Bereich und wenigstens einen zweiten Bereich auf. Der zweite Bereich ist vorzugsweise schräg zu dem ersten Bereich angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform, wobei der erste Bereich axial zum Gehäuse hin geöffnet ist, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Ausrückgehäuse wenigstens eine erste Dichteinrichtung, vorgesehen ist, wobei die erste Dichteinrichtung ausgebildet ist, die Kühlmittelleitung zwischen dem Gehäuse und dem Ausrückgehäuse zumindest teilweise zu begrenzen. Ferner wird dadurch ein Austreten des Kühlmittels aus der Kühlmittelleitung im Förderweg zur Reibeinrichtung vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Bereich zumindest teilweise taschenartig ausgebildet und/oder der zweite Bereich als Bohrung ausgebildet und mündet in den ersten Bereich. Dadurch kann der zweite Bereich besonders kostengünstig in das Ausrückgehäuse eingebracht werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Reibkupplung als nasse Doppelkupplung ausgebildet.
Die Aufgabe wird aber auch durch ein Kupplungssystem gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind dabei in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Kupplungssystem dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Kupplungssystem eine Reibkupplung, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, und eine Getriebeeingangsseite einer Übersetzungseinrichtung umfasst. Die Getriebeeingangsseite ist mit der Ausgangsseite der Reibkupplung drehmomentschlüssig verbunden. Axial zwischen der Getriebeeingangsseite und dem Ausrückgehäuse ist wenigstens eine zweite Dichteinrichtung angeordnet. Die zweite Dichteinrichtung ist ausgebildet, die Kühlmittelleitung zwischen der Getriebeeingangsseite und dem Ausrückgehäuse zumindest teilweise zu begrenzen.
Besonders von Vorteil ist hierbei, wenn die Kühlmittelleitung abschnittsweise in der Getriebeeingangsseite angeordnet ist. Ferner ist von Vorteil, wenn die Getriebeeingangsseite wenigstens eine als Hohlwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle umfasst.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
1 einen schematischen Halblängsschnitt durch ein Kupplungssystem.
1 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Kupplungssystem 10 mit einer Reibkupplung 15. Das Kupplungssystem 10 ist drehbar um eine Drehachse 16 gelagert. Das Kupplungssystem 10 umfasst neben der Reibkupplung 15 ferner eine Getriebeeingangsseite 20 und eine Förderpumpe 25. Die Reibkupplung 15 ist in der Ausführungsform als nasse Doppelkupplung ausgebildet, bei der ein Kühlmittel 30 dazu genutzt wird, eine Reibeinrichtung 35 zu kühlen. Durch die Ausbildung als Doppelkupplung umfasst die Getriebeeingangsseite eine erste Getriebeeingangswelle 36 und eine zweite Getriebeeingangswelle 37. Die zweite Getriebeeingangswelle 37 ist dabei als Hohlwelle ausgebildet, in der die erste Getriebeeingangswelle 36 eingreift. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Reibkupplung 15 mit einer Getriebeeingangsseite 20 gekoppelt ist, die eine andere Anzahl von Getriebeeingangswellen 36, 37 aufweist.
Selbstverständlich sind alternativ zu der in der in 1 nur angedeutet gezeigten Doppelkupplung auch andere Ausführungsformen der Reibkupplung 15 denkbar. Insbesondere ist hierbei denkbar, dass die Reibkupplung 15 als Lamellenkupplung mit mehreren Reiblamellen ausgebildet ist. Das Kühlmittel 30 kann beispielsweise als Kühlöl ausgebildet sein, das in einem Kühlkreislauf der Reibkupplung 15 als auch eines nicht dargestellten Getriebes zirkuliert. Das Kühlmittel dient dazu, einen Wärmeeintrag aus der Reibeinrichtung 35, der beim Einkuppeln in die Reibeinrichtung 35 eingebracht wird, abzuführen und so eine Überhitzung der Reibeinrichtung 35 zu vermeiden.
Die Reibkupplung 15 weist eine Eingangsseite 40 und eine Ausgangsseite 45 auf. Die Eingangsseite 40 kann beispielsweise mit einem Hubkolbenmotor verbunden sein. Die Ausgangsseite 45 ist drehmomentschlüssig mit der Getriebeeingangsseite 20 verbunden. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die Eingangsseite 40 und die Ausgangsseite 45 vertauscht angeordnet sein können.
Die Reibkupplung 15 umfasst ein Gehäuse 50 mit einem Gehäuseteil 51. In dem Gehäuse 50 ist die Reibeinrichtung 35 der Reibkupplung 15 angeordnet. In dem Gehäuse 50 ist eine Kühlmittelleitung 55 in einem ersten Abschnitt 57 angeordnet. Die Kühlmittelleitung 55 ist dabei über einen an dem Gehäuse 50 vorgesehenen Anschlussbereich 56 mit der Förderpumpe 25 verbunden.
Um die Reibeinrichtung 35 zu schalten, umfasst die Reibkupplung 15 eine Ausrückeinrichtung 60. Die Ausrückeinrichtung 60 umfasst ein Ausrückgehäuse 65, das zusammen mit dem Gehäuse 50 einen Innenraum des Kupplungssystems 10 gegenüber einer Umgebung begrenzt. Das Ausrückgehäuse 65 ist dabei axial angrenzend an das Gehäuseteil 51 angeordnet. Die Ausrückeinrichtung 60 ist in der Ausführungsform als CSC (Concentric Slave Cylinder) Ausrückeinrichtung 60 ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Ausrückeinrichtung 60 andersartig ausgebildet ist. In dem Ausrückgehäuse 65 verläuft ein zweiter Abschnitt 66 der Kühlmittelleitung 55.
Die Kühlmittelleitung 55 umfasst in dem Ausrückgehäuse 65 einen ersten Bereich 70 und einen zweiten Bereich 75. Der erste Bereich 70 ist dabei taschenformartig radial erstreckend ausgebildet und verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 16. Der erste Bereich 70 ist axial in Richtung dem Gehäuseteil 51 hin geöffnet. Der zweite Bereich 75 ist als Bohrung 76 ausgebildet und ist schräg zu dem ersten Bereich 70 ausgerichtet. Die Bohrung 76 verbindet somit den radial außen liegenden ersten Bereich 70 mit dem Innenbereich zur Getriebeeingangswelle. Dabei sind mehrere Bohrungen 76 nebeneinander angeordnet, um die Querschnittsfläche zu erhöhen und die Verluste zu senken. Ferner münden die Bohrungen 76 in den ersten Bereich 70.
Der erste Bereich 70 weist einen ersten Axialbereich 90 und einen zweiten Axialbereich 95 auf, wobei der zweite Axialbereich 95 in axialer Richtung schmaler ausgebildet ist als der erste Radialbereich 90.
Der zweite Axialbereich 95 dient zur Aufnahme einer Dichteinrichtung 80, wobei die Dichteinrichtung 80 die Kühlmittelleitung und der Axialbereich 90 für den Kühlmitteltransport in Richtung Querbohrung 76 benötigt wird.
Ferner ist eine erste Dichteinrichtung 80 vorgesehen. Die erste Dichteinrichtung 80 umfasst dabei ein erstes Dichtelement 85, das in der Ausführungsform als O-Ring ausgebildet sind. Das erste Dichtelement 85 ist dabei im zweiten Axialbereich 95 axial zwischen dem Ausrückgehäuse 65 und dem Gehäuseteil 51 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, anstelle der Aufweitung in radialer Richtung im zweiten Axialbereich 95 gegenüber dem ersten Axialbereich, dass die erste Dichteinrichtung 80 eine Nut im Gehäuseteil 51 oder im Ausrückgehäuse 65 umfasst, wobei in der Nut das Dichtelement 85 angeordnet ist. Die erste Dichteinrichtung 80 dient dazu, im Übergang zwischen dem Ausrückgehäuse 65 und dem Gehäuseteil 51 die Kühlmittelleitung 55 zu begrenzen. Ferner wird durch die Dichteinrichtung 80 vermieden, dass das mittels der Förderpumpe 25 geförderte Kühlmittel 30 aus der Kühlmittelleitung 55 austritt.
Zwischen einer inneren Umfangsfläche 100 des Ausrückgehäuses 65 und der zweiten Getriebeeingangswelle 37 ist eine zweite Dichteinrichtung 105 vorgesehen. Die zweite Dichteinrichtung 105 umfasst ein zweites Dichtelement 110 und ein drittes Dichtelement 115. Das zweite und das dritte Dichtelement 110, 115 sind axial beabstandet zueinander angeordnet. Der zweite Abschnitt 75 mündet an der inneren Umfangsfläche 100 mit einer Mündung 120, die axial zwischen dem zweiten und dem dritten Dichtelement 115, 120 angeordnet ist. Die zweite Dichteinrichtung 105 dient dabei zur Begrenzung der Kühlmittelleitung 55 zwischen der Getriebeeingangsseite 20 und dem Ausrückgehäuse 65. Diese Dichtelemente 110, 115 dichten den Kühlölfluss in Richtung der zweiten Getriebeeingangswelle 37 ab. Dabei dichtet das dritte Dichtelement 115 in Richtung Reibkupplung 15 und das zweite Dichtelement 110 in Richtung eines Getriebes. Durch Querbohrungen in der äußeren Hohlwelle kann das Kühlöl in den Spalt zwischen beiden Wellen zur Reibkupplung befördert werden.
In der Ausführungsform sind das zweite Dichtelement 110 und das dritte Dichtelement 115 als Wellendichtringe ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das zweite bzw. dritte Dichtelement 110, 115 andersartig ausgebildet werden können.
Axial zwischen dem zweiten und dem dritten Dichtelement 110, 115 umfasst die Kühlmittelleitung 55 einen Durchlass 140 in der zweiten Getriebeeingangswelle 37. Der Durchlass 140 ist in der Ausführungsform als Durchgangsbohrung ausgebildet. Die Kühlmittelleitung 55 umfasst ferner radial zwischen der ersten und der zweiten Getriebeeingangswelle 36, 37 einen Spalt 145. Der Spalt 145 verbindet fluidisch einen an der Reibeinrichtung 35 angeordneten Auslass 150 mit dem Durchlass 140. Der Spalt 140 ist mittels einer dritten Dichteinrichtung 155 auf einer zur Reibeinrichtung 35 gegenüberliegenden Seite begrenzt. Der Auslass 140 der Kühlmittelleitung befindet sich am Ende beider Getriebeeingangswellen 36, 37 innerhalb der Reibkupplung. Die Kühlmittelleitung 55 mündet dabei axial mit dem Auslass 150 innenseitig der Reibeinrichtung 35. Dies hat zur Folge, dass die Förderpumpe 25 das Kühlmittel 30 beispielsweise aus einem Sumpf (nicht dargestellt) ansaugen kann und über die Kühlmittelleitung 55 zu der Reibeinrichtung 35 führen kann. Dies hat den Vorteil, dass die Kühlmittelleitung 55 insgesamt eine kürzere Länge aufweist
Durch die Reduzierung der Länge der Kühlmittelleitung 55 ist die Kühlmittelförderung kürzer und mit geringeren Verlusten behaftet. Dadurch kann ein höherer Kühlmittelstrom an der Reibeinrichtung 35 bereitgestellt werden.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungssystem
15: Reibkupplung
16: Drehachse
20: Getriebeeingangsseite
25: Förderpumpe
30: Kühlmittel
35: Reibeinrichtung
36: erste Getriebeeingangswelle
37: zweite Getriebeeingangswelle (Hohlwelle)
40: Eingangsseite
45: Ausgangsseite
50: Gehäuse
51: Gehäuseteil
55: Kühlmittelleitung
56: Abschlussbereich
57: erster Abschnitt
60: Ausrückeinrichtung
65: Ausrückgehäuse
66: zweiter Abschnitt
70: Erster Bereich
75: Zweiter Bereich
76: Bohrung
80: Erste Dichteinrichtung
85: Erstes Dichtelement
90: Erster Radialbereich
95: Zweiter Radialbereich
100: Stirnseite
105: Zweite Dichteinrichtung
110: Zweites Dichtelement (radial)
115: Drittes Dichtelement (radial)
120: Mündung
135: Dritter Abschnitt
140: Durchlass
145: Spalt
150: Auslass

Claims

Reibkupplung (15), die drehbar um eine Drehachse (16) lagerbar ist, – aufweisend eine Ausrückeinrichtung (60) und eine Reibeinrichtung (35), – wobei ein Kühlmittel (30) zur Kühlung der Reibeinrichtung (35) vorsehbar ist, – wobei die Ausrückeinrichtung (60) ausgebildet ist, die Reibeinrichtung (35) zu betätigen, um eine selektive Drehmomentübertragung zwischen einer Eingangsseite (40) und einer Ausgangsseite (45) der Reibkupplung (15) bereitzustellen, – wobei die Ausrückeinrichtung (60) wenigstens ein Ausrückgehäuse (65) umfasst, – wobei wenigstens eine Kühlmittelleitung (55) vorgesehen ist, – wobei die Kühlmittelleitung (55) ausgebildet ist, das Kühlmittel (30) zur Ausgangsseite (45) zur führen, – wobei die Kühlmittelleitung (55) zumindest abschnittsweise in dem Ausrückgehäuse (65) angeordnet ist.
Reibkupplung (15) nach Anspruch 1, – aufweisend ein Gehäuse (50), – wobei das Gehäuse (50) zumindest teilweise axial angrenzend an das Ausrückgehäuse (65) angeordnet ist, – wobei die Kühlmittelleitung (55) abschnittsweise in dem Gehäuse (50) angeordnet ist, – wobei die Kühlmittelleitung (55) mit einer Förderpumpe (25) zur Förderung des Kühlmittels (30) verbindbar ist.
Reibkupplung (15) nach Anspruch 1 oder 2, – wobei die Kühlmittelleitung (55) in dem Ausrückgehäuse (65) einen ersten Bereich (70) und wenigstens einen zweiten Bereich (75) aufweist, – wobei der zweite Bereich (75) vorzugsweise schräg zu dem ersten Bereich (70) angeordnet ist.
Reibkupplung (15) nach Anspruch 3, – wobei der erste Bereich (70) axial zum Gehäuse (50) hin geöffnet ist, – wobei zwischen dem Gehäuse (50) und dem Ausrückgehäuse (65) wenigstens eine erste Dichteinrichtung (80), vorgesehen ist, – wobei das erste Dichteinrichtung (80) ausgebildet ist, die Kühlmittelleitung (55) zwischen dem Gehäuse (50) und dem Ausrückgehäuse (65) zumindest teilweise zu begrenzen.
Reibkupplung (15) nach Anspruch 3 oder 4, – wobei der erste Bereich (70) zumindest teilweise taschenartig ausgebildet ist, – und/oder – wobei der zweite Bereich (75) als Bohrung (76) ausgebildet ist und in dem ersten Bereich (70) mündet.
Reibkupplung (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Reibkupplung (15) als nasse Doppelkupplung ausgebildet ist.
Kupplungssystem (10) – mit einer Reibkupplung (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einer Getriebeeingangsseite (20) einer Übersetzungseinrichtung, – wobei die Getriebeeingangsseite (20) mit der Ausgangsseite (45) der Reibkupplung (15) drehmomentschlüssig verbunden ist, – wobei axial zwischen der Getriebeeingangsseite (20) und dem Ausrückgehäuse (65) wenigstens eine zweite Dichteinrichtung (105) angeordnet ist, – wobei die zweite Dichteinrichtung (105) ausgebildet ist, die Kühlmittelleitung (55) zwischen der Getriebeeingangsseite (20) und dem Ausrückgehäuse (65) zumindest teilweise zu begrenzen.
Kupplungssystem (10) nach Anspruch 7, – wobei die Kühlmittelleitung (55) abschnittsweise in der Getriebeeingangsseite (20) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise die Getriebeeingangsseite (20) wenigstens eine als Hohlwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle (37) umfasst.