DE102015217664A1

DE102015217664A1 - Kolben-Ausrücker

Info

Publication number: DE102015217664A1
Application number: DE102015217664.9A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Schweizer; Christoph Maier; Rolf Meinhard
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (1) für ein Hybridfahrzeug mit einer Kupplung (2) zur Trennung eines Verbrennungsmotors von einem hybridischen Antriebsstrang, einer ortsfesten Zwischenwand (3), an der ein Zentrallager (4) angeordnet ist, um welches die Kupplung (2) drehbar gelagert ist, einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung (5) zum wahlweisen Ein- und Ausrücken der Kupplung (2), wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) mindestens zwei Kolbendruckräume (6) aufweist, um die Kupplung (2) zu betätigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einer Kupplung zur Trennung eines Verbrennungsmotors von einem hybridischen Antriebsstrang, einer ortsfesten Zwischenwand, an der ein Zentrallager angeordnet ist, um welches die Kupplung drehbar gelagert ist, und mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Ein- und Ausrücken der Kupplung.
Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Zentralausrücker bekannt, die innerhalb einer Getriebeglocke angeordnet sind. Hierbei weist eine Kupplung, die zwischen einem Antrieb und einem Getriebe angeordnet ist, üblicherweise einen einzigen Zentralausrücker auf, dessen hydraulischer Zylinder eine Welle umschließt. Durch Betätigung des Zentralausrückers wird die Kupplung in der Regel gelöst, sodass ein Kraftfluss von dem Antrieb zu dem Getriebe unterbrochen wird.
Moderne Fahrzeuge sind heutzutage als Hybridsystem ausgebildet, um Ressourcen zu schonen. Gleichzeitig wird bei derartigen Fahrzeugen versucht, Gewicht einzusparen, um Treibstoff zu sparen, wodurch ein Trend zu kompakten, leichten Bauweisen bei beispielsweise Getriebebauteilen zu erkennen ist.
So ist es unter anderem eine Herausforderung, eine Trennkupplung und das dazugehörige Ausrücksystem in einem Hybridsystem innerhalb des beschränkten Bauraums zu platzieren.
Bei Hybridanwendungen ist in der Regel der Bauraum für einen Ausrücker am Innendurchmesser durch das Ausrücklager und am Außendurchmesser durch die Riemenscheibe oder den Rotor eines Elektroantriebs beschränkt.
Vorhandene Zentralausrücker weisen für diese Hybridanwendung entweder eine zu große axiale Länge auf, nutzen Bauraum außerhalb eines Getriebes (zum Beispiel eine Hebelmechanik) oder sind aufgrund der aus großen Durchmessern resultierenden großen Kolbenfläche und somit einhergehend dem sehr kleinen hydraulischen Druck schwer oder gar nicht umsetzbar.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kupplungsanordnung für ein Hybridfahrzeug anzugeben, bei der ein hydraulisches Ausrücksystem in dem beschränkt vorhandenen Bauraum angeordnet werden kann, das vorzugsweise eine geringe axiale Länge aufweist und mit dem ein ausreichend großer Druck zum Betätigen einer Kupplung erzeugbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist eine Kupplungsanordnung für ein Hybridfahrzeug eine Kupplung zur Trennung eines Verbrennungsmotors von einem hybridischen Antriebstrang, eine ortsfeste Zwischenwand und eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Ein- und Ausrücken der Kupplung auf. Dabei ist günstigerweise an der Zwischenwand ein Zentrallager angeordnet, um welches die Kupplung drehbar gelagert ist.
Des Weiteren kann die Kupplungsanordnung ein Ausrücklager und eine Lagerscheibe aufweisen. Ferner ist es von Vorteil, wenn die hydraulische Betätigungsvorrichtung Kolben aufweist, die in Kolbendruckräumen angeordnet sind. Dabei ist es günstig, wenn die Kolben kreisförmig, oval, nierenförmig oder eine polygone Form aufweisen. Dies erlaubt eine große Bandbreite an Formen für den jeweiligen Einsatzbereich.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Lagerscheibe an dem Ausrücklager angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Lagerscheibe an den Kolben angeordnet. Somit ist eine funktionsfähige Kupplungsanordnung möglich. Durch das Verschieben des Kolbens wird ebenfalls die Lagerscheibe und das Ausrücklager verrückt, wodurch die Kupplung betätigbar wird.
Vorzugsweise weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung mindestens zwei Kolbendruckräume auf, um die Kupplung zu betätigen. Auf diese Weise kann die zur Betätigung einer Kupplung notwendige Kraft mithilfe der Betätigungsvorrichtung erzeugt werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die hydraulische Betätigungsvorrichtung und/oder die Zwischenwand kreisförmig, insbesondere zylinderförmig, ausgebildet ist. Dies erlaubt die Verwendung innerhalb bestehender Kupplungsanordnungen.
Auch ist es von Vorteil, wenn die mindestens zwei Kolbendruckräume in Umfangsrichtung der Betätigungsvorrichtung angeordnet sind, insbesondere gleichverteilt sind. Auf diese Weise kann ein gleichmäßiger Druck auf die Kupplung ausgeübt werden, sodass deren Wirkflächen möglichst auf der gesamten Fläche gleichmäßig den Eingriff lösen oder in Eingriff gelangen. Bei einer bevorzugten Ausführung weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung drei Kolbendruckräume auf, versetzt um je 120 Grad, vorzugsweise entlang des Umfangs eines Kreises. Des Weiteren ist es günstig, wenn die Kolbendruckräume auf einem Kreis angeordnet sind, der vorzugsweise einen Radius aufweist, welcher kleiner ist als der Radius der Betätigungsvorrichtung und/oder der Zwischenwand. Auf diese Weise ist die Anordnung der Kolbendruckräume innerhalb der Kreisfläche der Betätigungsvorrichtung bzw. der Zwischenwand möglich.
Vorzugsweise weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung wenigstens eine Abstützung, insbesondere eine Schleppmomentabstützung auf, die zwischen den mindestens zwei Kolbendruckräumen angeordnet ist und die vorzugsweise das Schleppmoment eines Ausrücklagers, das die Kupplungsanordnung vorzugsweise umfasst, abstützt. Somit kann auf einfache Weise das Schleppmoment einer Kupplung aufgenommen werden. Auch ist die Schleppmomentabstützung von Vorteil, um die Lagerscheibe zu zentrieren.
Bevorzugterweise weist die Kupplungsanordnung auf der einen Seite der hydraulischen Betätigungsvorrichtung ein Massenschwungrad, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, und auf der anderen Seite eine Riemenscheibe auf. Somit ist der Ort der Kupplungsanordnung genauer spezifiziert.
Ferner ist es bevorzugt, dass die hydraulische Betätigungsvorrichtung, insbesondere die Zwischenwand, einen Hydraulikkanal aufweist, der vorzugsweise mit den mindestens zwei Kolbendruckräumen in Fluidkommunikation verbunden ist. Somit ist also mittels des Hydraulikkanals ein identischer hydraulischer Druck an allen Kolbendruckräumen verfügbar.
Ferner ist es günstig, dass der Hydraulikkanal einen Eingang und mindestens einen Ausgang aufweist. Vorzugsweise weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung, insbesondere die Zwischenwand, am Eingang einen Hydraulikanschluss zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder auf. Somit ist ein hydraulischer Druck von außen in den Hydraulikkanal einbringen war.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der mindestens eine Ausgang des Hydraulikkanals mit einem Kolbendruckraum verbunden ist. Folglich kann ein mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid über den Hydraulikkanal hin zu einem Kolbendruckraum gelangen.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Hydraulikkanal zweiteilig und vorzugsweise in der Zwischenwand ausgebildet. Vorzugsweise ist der erste Teil als Nut innerhalb der Zwischenwand ausgebildet. Ferner ist es günstig, wenn der zweite Teil einen Verschluss aufweist, der die Nut nach außen fluiddicht abdichtet. Somit kann also der erste Teil mittels unterschiedlicher Fertigungsverfahren, wie beispielsweise mittels eines Fräsvorgangs, in der Zwischenwand eingebracht und anschließend mittels des Verschlusses auf einfache Weise abgedichtet werden.
Bevorzugterweise bilden der Hydraulikkanal und ein Kolbendruckraum einen Durchgang durch die Zwischenwand.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Verschluss und die Nut auf der Seite der Zwischenwand angeordnet sind, die zum Massenschwungrad, insbesondere zum Zweimassenschwungrad, orientiert ist. Auf diese Weise ist der Hydraulikkanal von Seiten des Massenschwungrads zugänglich. Vorzugsweise ist der Hydraulikanschluss zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand angeordnet. Dies erlaubt einen einfachen Anschluss des Hydraulikkanals an den Geberzylinder.
Vorzugsweise ist der Hydraulikanschluss mit dem Hydraulikkanal in Fluidkommunikation verbunden, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals und der Kolbendruckräume zu steuern. Somit kann also der von einem Geberzylinder erzeugte Druck über den Hydraulikanschluss an den Hydraulikkanal abgegeben werden.
Günstigerweise ist der Kolbendruckraum einteilig mit der Zwischenwand ausgebildet. Auf diese Weise kann Bauraum innerhalb der Kupplungsanordnung eingespart werden, da die Zwischenwand Teil des Kolbendruckraums ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Hydraulikkanal dreiteilig und vorzugsweise in der Zwischenwand ausgebildet. Vorzugsweise ist der erste Teil als Nut innerhalb der Zwischenwand ausgebildet. Des Weiteren ist es günstig, wenn der zweite Teil einen Verschluss aufweist, der die Nut nach außen fluiddicht abdichtet. Auch ist es günstig, wenn der dritte Teil einen Fluidkanal aufweist, der die Nut mit einem Kolbendruckraum in Fluidkommunikation verbindet. Somit kann also der erste Teil mittels eines Fräsvorganges in der Zwischenwand eingebracht und anschließend mittels des Verschlusses abgedichtet werden. Günstigerweise ist der dritte Teil ein Zweig des Fluidkanals bzw. des Hydraulikkanals, der von der Nut abzweigt und einen Kolbendruckraum mit der Nut verbindet, insbesondere in Fluidkommunikation verbindet.
Bevorzugterweise ist die Nut des ersten Teils auf der Seite der Zwischenwand angeordnet, die zur Riemenscheibe orientiert ist. Auch ist es günstig, wenn der Verschluss auf der Seite der Zwischenwand angeordnet ist, die zur Riemenscheibe orientiert ist. Auf diese Weise können die Kolbendruckräume und die Nut für den Hydraulikkanal zu der Seite der Zwischenwand offen sein, die zur Riemenscheibe orientiert ist. Somit ist der Kolben bzw. jeder Kolbendruckraum und die Nut in einem geeigneten Fertigungsverfahren, wie z. B. in einem Fräsvorgang, herstellbar.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Hydraulikanschluss zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand angeordnet ist. Somit kann auf einfache Weise der Geberzylinder mit dem Hydraulikkanal verbunden werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Hydraulikanschluss mit dem Hydraulikkanal in Fluidkommunikation verbunden ist, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals und der Kolbendruckräume zu steuern.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung einen Aufsatz auf, vorzugsweise bildet der Aufsatz die mindestens zwei Kolbendruckräume. Folglich können die Kolbendruckräume unabhängig bzw. separat von der Zwischenwand hergestellt werden.
Vorzugsweise ist der Aufsatz an der Zwischenwand befestigt, insbesondere mittels Schrauben oder Nieten. Auf diese Weise kann der Aufsatz innerhalb der Kupplungsanordnung an der Zwischenwand angeordnet werden.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Hydraulikkanal als Nut innerhalb der Zwischenwand ausgebildet ist. Günstigerweise dichtet der Aufsatz die Nut nach außen fluiddicht ab. Folglich kann der Aufsatz nicht nur der Ausbildung von Kolbendruckräume dienen, sondern auch der Abdichtung der Nut nach außen, sodass ein Hydraulikkanal gebildet werden kann.
Bevorzugterweise sind der Aufsatz und die Nut auf der Seite der Zwischenwand angeordnet, die zur Riemenscheibe orientiert ist.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Hydraulikanschluss zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand angeordnet ist. Dies erlaubt auf einfache Weise ein Anschließen des Geberzylinders an den Hydraulikkanal.
Vorzugsweise ist der Hydraulikanschluss mit dem Hydraulikkanal in Fluidkommunikation, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals und der Kolbendruckräume zu steuern.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst die hydraulische Betätigungsvorrichtung einen Aufsatz und einen Deckel bzw. einen Verschluss. Vorzugsweise bildet der Aufsatz die mindestens zwei Kolbendruckräume und einen Hydraulikkanal, wobei günstigerweise der Hydraulikkanal und die Kolbendruckräume in Fluidkommunikation verbunden sind. Folglich kann eine Vereinfachung der Herstellung erzielt werden.
Bevorzugterweise ist der Hydraulikkanal als Nut innerhalb des Aufsatzes ausgebildet. Vorzugsweise dichtet der Deckel die Nut nach außen fluiddicht ab. Mithilfe der Ausgestaltung des Hydraulikkanals in Form einer Nut und eines Deckels ist dieser einfach fertigbar. Denn die Nut kann durch unterschiedliche Fertigungsverfahren, wie z. B Fräsen, in den Aufsatz eingebracht werden und der Deckel kann mittels einfacher Befestigungs- und Abdichtmittel einen nach außen hin fluiddichten Hydraulikkanal ausbilden.
Günstigerweise sind der Aufsatz und der Deckel auf der Seite der Zwischenwand angeordnet, die zur Riemenscheibe orientiert ist. Somit ist ein einfacher Zusammenbau möglich.
Auch ist es günstig, wenn der Hydraulikanschluss zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an dem Aufsatz angeordnet ist. Somit ist eine einfache Verbindung zwischen dem Aufsatz bzw. dem Hydraulikkanal bzw. dem Hydraulikanschluss und einem Geberzylinder möglich.
Vorzugsweise ist der Hydraulikanschluss mit dem Hydraulikkanal in Fluidkommunikation verbunden, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals und der Kolbendruckräume zu steuern. Somit kann also der von einem Geberzylinder erzeugte Druck über den Hydraulikanschluss an den Hydraulikkanal abgegeben werden.
Auch ist es bevorzugt, dass die Kolben in Richtung des Massenschwungrads ausrückbar angeordnet sind. Auf diese Weise kann beispielsweise die Kupplung aufgezogen werden, womit zum Beispiel eine Klauenkupplung geöffnet werden kann.
Des Weiteren ist es günstig, wenn die Kolben in Richtung der Riemenscheibe ausrückbar angeordnet sind. Somit kann beispielsweise die Kupplung aufgedrückt werden, wodurch vorzugsweise eine Lamellenkupplung geöffnet werden kann.
In Zusammenschau der beiden letztgenannten Merkmale ist es also möglich, je nach Anordnung der Kolbendruckräume ein Aufziehen oder ein Aufdrücken zu erlauben. Somit kann also die Kraftrichtung zum Öffnen einer Kupplung umgekehrt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung nochmals in anderen Worten beschrieben.
Insbesondere bei 48V P2-Hybridfahrzeugen wird für die Lagerung einer Hybrideinheit eine feststehende Zwischenwand benötigt, auf welcher vorzugsweise ein Zentrallager einer Kupplungsanordnung angebracht ist. Diese Zwischenwand begrenzt den axialen Bauraum für einen Kolbenausrücker, wohingegen der radiale Bauraum bei einer koaxialen Elektromaschine durch den Rotor und bei einer achsparallelen Elektromaschine durch die Riemenscheibe sowie durch das Zentrallager beschränkt wird.
Um in dem engen Bauraum einen Kolbenausrücker anzuordnen, erhält erfindungsgemäß die bestehende Zwischenwand vorzugsweise durch Integration eines Kolbenausrückers eine weitere wichtige Funktion.
Hierbei werden günstigerweise Einzelkolben über den Umfang der Zwischenwand auf einen dem Bauraum angepassten großen Durchmesser angeordnet. Idealerweise werden mindestens drei Einzelkolben (je 120° versetzt) verbaut.
Durch den Kolbendurchmesser und die Anzahl der Kolben kann vorzugsweise die Kolbenfläche selbst auf großem Durchmesser der Zwischenwand klein gehalten werden und ist zugleich variabel anpassbar an die benötigten Ausrückkräfte und den bestehenden Hydraulikdruck.
Der Ausrücker ist günstigerweise auch in radial sehr kleinen Bauräumen unterbringbar, da die Kolbendurchmesser klein gewählt werden können und über die Anzahl der Einzelkolben das Druckniveau bzw. die max. Ausrückkraft bei vorgegebenem Druck festgelegt werden.
Erfindungsgemäß kann die Integration in die Zwischenwand in mehreren Varianten erfolgen.
Bei einer vollständigen Integration sind vorteilhafterweise die Zwischenwand, die Kolbendruckräume und der daran anschließende kommunizierende Hydraulikkanal ein Bauteil. Da die Kolbenräume die Zwischenwand nur lokal schwächen, ist es im konkreten Fall nicht notwendig, die Zwischenwand axial zu verstärken bzw. aufzudicken.
Bevorzugterweise ist die Geometrie des Hydraulikkanals frei wählbar, um eine optimale Ansteuerung der Kolben bzw. der Kolbendruckräume zu gewährleisten.
Eine teilweise Integration mit einem kommunizierenden Kanal in der Zwischenwand und den Kolbendruckräumen in einem angeschraubten Bauteil bzw. einem Aufsatz zeigen eine weitere Möglichkeit auf, wie eine in sich geschlossene Kolben-Kanal-Einheit aufgebaut sein kann, die vorzugsweise an die Zwischenwand angeschraubt ist. Je nach Integrationsgrad kann der Kolbenausrücker so angeordnet werden, dass er entweder eine Kupplung aufdrückt oder sogar aufzieht.
Jeder einzeln eingesetzte Kolben kann vorzugsweise in einem gewissen Grad verkippen. Dadurch können Taumelbewegungen der Kupplung bzw. der Kupplungsanordnung ausgeglichen werden.
Die einzelnen Kolben können günstigerweise an den Stirnflächen eine Kontur erhalten, so dass sie über die aufliegende Lagerscheibe das Schleppmoment des Ausrücklagers aufnehmen können und dieses zugleich zentrieren. Dies ist vorzugsweise bei geringen Schleppmomenten möglich. Bei größeren Schleppmomenten ist bevorzugterweise eine Schleppmomentabstützung mit gleichzeitiger Zentrierung möglich, welche an der Zwischenwand angebracht sein kann (z.B. mittels Zentrierstifte).
Ebenso sind Varianten denkbar, bei denen vorzugsweise die Lagerscheibe direkt mit den Kolben verschraubt ist oder bei denen die Kolben aus einem gemeinsamen umlaufenden Bauteil geformt werden können (z.B. drei tiefgezogene Näpfe aus einem Blechring).
Der Ausrücker kann durch die skalierbare Kolbenfläche und somit auch die skalierbare Ausrückkraft sowohl für die Betätigung von reibschlüssigen Kupplungen (z.B. Lamellenkupplung) als auch von formschlüssigen Kupplungen (z.B. Klauenkupplung) verwendet werden.
Bei den vorgenannten Kupplungsarten ist es von Vorteil, wenn die Kupplungen mit einer Federkraft zu bzw. aufgedrückt werden, sodass die Kolben mithilfe der vorhandenen Federkraft gegen den Widerstand der Hydraulikleitung zurückgedrückt werden.
Die Ansteuerung des Ausrückers kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, da es sich um ein hydraulisches Ausrückersystem handelt. Der benötigte Geberzylinder kann vorzugsweise zusammen mit einer Aktorik und den Hydraulikkomponenten direkt an die Zwischenwand innerhalb der Kupplungsglocke montiert werden. Falls bereits hydrodynamische Systeme vorhanden sind, die über eine Ventilsteuerung den Ausrücker betätigen können, kann günstigerweise über einen Anschluss in bzw. an der Zwischenwand die Verbindung hergestellt werden. Dies gilt vorzugsweise auch für hydrostatische Systeme, die außerhalb der Kupplungsglocke angebracht werden können. Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen schematisch:
1A bis 1D ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung in diversen Ansichten und mit Einzelteilen;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung;
3A bis 3E ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung in diversen Ansichten und mit Einzelteilen; und
4A bis 4E ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung in diversen Ansichten und mit Einzelteilen.
In nachfolgender Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.
1A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung 1 für ein Hybridfahrzeug. Dabei weist die Kupplungsanordnung 1 eine Kupplung 2, insbesondere eine K0-Kupplung, für einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt), ein Ausrücklager 7 und eine Lagerscheibe 8 auf. Dabei ist die Lagerscheibe 8 an dem Ausrücklager 7 angeordnet.
Ferner umfasst die Kupplungsanordnung 1 eine ortsfeste Zwischenwand 3, an der ein Zentrallager 4 angeordnet ist, um welches die Kupplung 2 und eine Riemenscheibe 11 drehbar gelagert sind.
Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung 5 der Kupplungsanordnung 1 zum wahlweisen Ein- und Ausrücken der Kupplung 2 ist ebenfalls in 1A dargestellt sowie ein Zweimassenschwungrad 10 und die Riemenscheibe 11.
Unschwer zu erkennen, ist auf der einen Seite (linksseitig) der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 5 bzw. der Zwischenwand 3 das Zweimassenschwungrad 10 und auf der anderen Seite (rechtsseitig) die Riemenscheibe 11 und die Kupplung 2 angeordnet.
Die Betätigungsvorrichtung 5 umfasst mehrere kreisförmige Kolbendruckräume 6 (besser dargestellt in 1C) sowie Kolben 9, mit deren Hilfe die Kupplung 2 betätigt werden kann. Die Kolben 9 sind in den Kolbendruckräume 6 (siehe 1A, untere Vergrößerung) angeordnet, wobei die Kolbendruckräume 6 einteilig mit der Zwischenwand 3 ausgebildet sind.
Die untere Vergrößerung aus 1A zeigt ferner, dass die Lagerscheibe 8 an dem Kolben 9 angeordnet ist. Dementsprechend bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 9 bzw. der Kolben nach rechts, angeordnet in dem Druckraum 6 bzw. in den Druckräumen 6, ebenfalls eine Verschiebung der Lagerscheibe 8 und somit auch des Ausrücklagers 7.
Des Weiteren zeigt 1B die zum Zweimassenschwungrad 10 zeigende Seite der Zwischenwand 3, wohingegen 1C die zur Riemenscheibe 11 zeigende Seite der Zwischenwand 3 darstellt.
Insbesondere in 1C ist gut zu erkennen, dass die Kolbendruckräume 6 in Umfangsrichtung U der Betätigungsvorrichtung 5 in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Hierbei sind also die drei Kolbendruckräume 6 um 120 Grad zueinander versetzt.
Ferner zeigt 1C, dass die hydraulische Betätigungsvorrichtung 5 drei Schleppmomentabstützungen 12 aufweist, die zwischen den Kolbendruckräumen 6 angeordnet sind und die das Schleppmoment des Ausrücklagers 7 abstützen. Besser dargestellt werden die Schleppmomentabstützungen 12 in der oberen Vergrößerung von 1A. Diese zeigt, dass die Schleppmomentabstützungen 12 eine Zweiteilung aufweisen, nämlich Vorsprünge 12a, ausgebildet an der Zwischenwand 3, und eine Reibteil 12b, das die Vorsprünge umgibt bzw. schützt und der direkten Aufnahme der Schleppmomente dient.
Wie die 1A, 1B und 1C zeigen, weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung 5 bzw. die Zwischenwand 3 einen Hydraulikkanal 13 auf, der die Kolbendruckräume 6 in Fluidkommunikation verbindet.
Der Hydraulikkanal 13 umfasst einen Eingang E und einen Ausgang A bzw. mehrere Ausgänge A. Jeder Ausgang A des Hydraulikkanals 13 ist mit einem Kolbendruckraum 6 verbunden. Am Eingang E weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung 5 bzw. die Zwischenwand 3 einen Hydraulikanschluss 14 zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder (nicht dargestellt) auf.
Im Ausführungsbeispiel nach den 1A bis 1C ist der Hydraulikkanal 13 zweiteilig ausgebildet. Hierbei ist der erste Teil als Nut 15 innerhalb der Zwischenwand 3 ausgebildet, wobei der zweite Teil einen Verschluss 16 aufweist, der die Nut 15 nach außen fluiddicht abdichtet. Hierbei ist der Verschluss 16 und die Nut 15 auf der Seite der Zwischenwand 3 angeordnet, die zum Zweimassenschwungrad 10 orientiert ist. Die Abdichtung wird mittels Abdichtmitteln bzw. Dichtmitteln, wie beispielsweise in der Vergrößerung von 1A dargestellt, erzielt.
Wie die untere Vergrößerung in 1A zeigt, bilden der Hydraulikkanal 13 und der Kolbendruckraum 6 einen Durchgang durch die Zwischenwand 3.
Zusammenfassend ist also der Hydraulikanschluss 14 mit dem Hydraulikkanal 13 und dem Kolbendruckraum 6 bzw. den Kolbendruckräume in 6 verbunden. Dadurch kann der Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals 13 und der Kolbendruckräume 6 von einem Geberzylinder, angeschlossen an dem Hydraulikanschluss 14, gesteuert werden.
1D ist im Wesentlichen ähnlich zu 1C, jedoch mit dem Unterschied, dass nun die Lagerscheibe 8 sowie die Reibteile 12b an den Kolben 9 bzw. an der Zwischenwand 3 angeordnet sind.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung 1 für ein Hybridfahrzeug.
Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird darauf hingewiesen, dass gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet werden. So sind die in den 1A bis 1D bezeichneten Gegenstände mit den Gegenständen aus 2 im Wesentlichen deckungsgleich, wenngleich die Gegenstände auch an anderen Orten innerhalb der Kupplungsanordnung 1 angeordnet sein können.
Dementsprechend werden nachfolgend lediglich die Unterschiede hervorgehoben.
So ist der Hydraulikkanal 13 im Ausführungsbeispiel nach der 2 dreiteilig ausgebildet, wobei der erste Teil als Nut 15 innerhalb der Zwischenwand 3 ausgebildet ist, wobei der zweite Teil einen Verschluss 16 aufweist, der die Nut 15 nach außen hin fluiddicht abdichtet, und wobei der dritte Teil einen Fluidkanal 17 aufweist, der die Nut 15 bzw. den Hydraulikkanal 13 mit einem Kolbendruckraum 6 in Fluidkommunikation verbindet.
Dabei ist die Nut 15 des ersten Teils sowie der Verschluss 16 auf der Seite der Zwischenwand 3 angeordnet ist, die zur Riemenscheibe 11 orientiert ist. Für eine fluiddichte Abdichtung des Verschlusses 16 an der Zwischenwand 3 werden, wie 2 zeigt, Dichtmittel eingesetzt (oberhalb und unterhalb der Nut 15 dargestellt).
Auch im Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Hydraulikanschluss 14 (nicht dargestellt) zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand 3 angeordnet.
Ferner ist der Hydraulikanschluss 14 mit dem Hydraulikkanal 13 in Fluidkommunikation verbunden, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals 13, des Fluidkanals und der Kolbendruckräume 6 zu steuern.
In 3A, 3B, 3C, 3D, 3E ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung 1 für ein Hybridfahrzeug dargestellt.
Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird darauf hingewiesen, dass gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet werden. So sind die in den 1A bis 1D und 2 bezeichneten Gegenstände mit den Gegenständen aus 3A bis 3E im Wesentlichen deckungsgleich, wenngleich die Gegenstände auch an anderen Orten innerhalb der Kupplungsanordnung 1 angeordnet sein können.
Dementsprechend werden nachfolgend lediglich Unterschiede hervorgehoben.
Im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsbeispielen weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung 5 einen Aufsatz 18 auf, der die Kolbendruckräume 6 bildet. Dies ist unter anderem leicht in 3A bzw. in der unteren Vergrößerung zu 3A zu erkennen. Ferner wird der Aufsatz 18 gesondert in 3C dargestellt.
In 3B ist die Zwischenwand 3 alleine, d.h. ohne Aufsatz 18, gezeigt. Hingegen ist in 3D der Aufsatz 18 an der Zwischenwand 3 mittels Schrauben befestigt. 3E zeigt ferner, eine an den Aufsatz 18 angeordnete Lagerscheibe 8.
Des Weiteren zeigen 3D und 3E, dass der Aufsatz 18 Schleppmomentabstützungen 12 aufweist, die das Schleppmoment des Ausrücklagers 7 aufnehmen können.
In 3B ist gut zu erkennen, dass der Hydraulikanschluss 14 mit dem Hydraulikkanal 13 in Fluidkommunikation verbunden ist, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals 13 und somit auch der Kolbendruckräume 6, wenn der Aufsatz 18 an der Zwischenwand 3 angeordnet ist, zu steuern.
Des Weiteren zeigt 3C, dass der Aufsatz 18 auf einer Seite und neben den Kolbendruckräumen 6 zwei umlaufende Nuten 19, 20 für Dichtmittel aufweist. In der unteren Vergrößerung zu 3A sind die Dichtmittel in den Nuten 19, 20 angeordnet. Dabei ist auch erkennbar, dass die Dichtmittel bzw. die Nuten 19, 20 den Hydraulikkanal 13, der als Nut innerhalb der Zwischenwand 3 ausgebildet ist, umgeben. Somit dichtet also der Aufsatz 18 die Nut 15 nach außen fluiddicht ab.
Ferner sind der Aufsatz 18 und die Nut 15 auf der Seite der Zwischenwand 3 angeordnet, die zur Riemenscheibe 11 orientiert ist (siehe 3A).
Der Hydraulikanschluss 14 zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder (nicht dargestellt) ist an der Zwischenwand 3 angeordnet (vergleiche 3A, 3B, 3D, 3E).
Die 4A, 4B, 4C, 4D, 4E zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung 1 für ein Hybridfahrzeug.
Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird darauf hingewiesen, dass gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet werden. So sind die in den 1A bis 1D, 2 und 3A bis 3E bezeichneten Gegenstände mit den Gegenständen aus 4A bis 4E im Wesentlichen deckungsgleich, wenngleich die Gegenstände auch an anderen Orten innerhalb der Kupplungsanordnung 1 angeordnet sein können.
Demgemäß wird werden nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen.
Im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsbeispielen weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung 5 einen Aufsatz 18 und einen Deckel 21 bzw. einen Verschluss auf. Dieser Sachverhalt ist unter anderem gut in der Vergrößerung von 4A zu erkennen.
4B und 4C zeigen, dass vom Aufsatz 18 die Kolbendruckräume 6 und der Hydraulikkanal 13 gebildet werden, wobei der Hydraulikkanal und die Kolbendruckräume in Fluidkommunikation verbunden sind. Des Weiteren ist der Hydraulikanschluss 14 zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder (nicht dargestellt) an dem Aufsatz 18 angeordnet.
Ferner zeigt 4B, dass der Aufsatz 18 Schleppmomentabstützungen 12 aufweist. Diese sind in unmittelbarer Nähe zu den Kolbendruckräume 6 angeordnet.
Wenngleich nicht explizit dargestellt, so ist der Hydraulikanschluss 14 mit dem Hydraulikkanal 13 in Fluidkommunikation verbunden, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals und der Kolbendruckräume 6 zu steuern.
Der Hydraulikkanal 13, wie in der Vergrößerung zu 4A und wie in 4C gezeigt, ist als Nut 15 innerhalb des Aufsatzes 18 ausgebildet. Diese Nut bzw. der Hydraulikkanal 13 wird von den Deckel 21 nach außen hin fluiddicht abgedichtet.
Ferner ist in 4A dargestellt, dass der Aufsatz 18 und der Deckel 21 auf der Seite der Zwischenwand 3 angeordnet sind, die zur Riemenscheibe 11 orientiert ist.
4D ist im Wesentlichen identisch zu 4B, jedoch mit dem Unterschied dass nun die Kolben (nicht sichtbar) in den Kolbendruckräumen 6 und die Lagerscheibe 8 an dem Aufsatz 18 angeordnet sind.
4E zeigt den Aufsatz 18 in Anordnung innerhalb bzw. an der Zwischenwand 3.
In Zusammenfassung aller oben beschriebenen Figuren wird darauf hingewiesen, dass in den 1A bis 3E die Kolbendruckräume 6 bzw. die Kolben 9 bzw. die Betätigungsvorrichtung 6 so angeordnet ist, dass die Kolben 9 die Lagerscheibe 8 und somit das Ausrücklager 7 von der Zwischenwand 3 wegbewegen können.
Hingegen zeigen 4A bis 4E eine Anordnung bzw. eine Kupplungsanordnung 1 bei der die Betätigungsvorrichtung 5 bzw. die Kolben 9 die Lagerscheibe 8 und somit das Ausrücklager 7 zu der Zwischenwand 3 hin bewegen können.
Somit sind die Ausführungsbeispiele nach den 1A bis 3E beispielsweise in der Lage, eine Klauenkupplung aufzudrücken, wohingegen das Ausführungsbeispiel nach den 4A bis 4E eine Klauenkupplung aufziehen können.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsanordnung
2: Kupplung
3: Zwischenwand
4: Zentrallager
5: Betätigungsvorrichtung
6: Kolbendruckraum
7: Ausrücklager
8: Lagerscheibe
9: Kolben
10: Zweimassenschwungrad
11: Riemenscheibe
12: Schleppmomentabstützung
12a: Vorsprung
12b: Reibteil
13: Hydraulikkanal
14: Hydraulikanschluss
15: Nut
16: Verschluss
17: Fluidkanal
18: Aufsatz
19: Nut
20: Nut
21: Deckel
U: Umfangsrichtung

Claims

Kupplungsanordnung (1) für ein Hybridfahrzeug umfassend: – eine Kupplung zur Trennung eines Verbrennungsmotors von einem hybridischen Antriebsstrang, – eine ortsfeste Zwischenwand (3), an der ein Zentrallager (4) angeordnet ist, um welches die Kupplung (2) drehbar gelagert ist, – eine hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) zum wahlweisen Ein- und Ausrücken der Kupplung (2), – wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) mindestens zwei Kolbendruckräume (6) aufweist, um die Kupplung (2) zu betätigen.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, – wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) kreisförmig, insbesondere zylinderförmig, ausgebildet ist, – wobei vorzugsweise die mindestens zwei Kolbendruckräume (6) in Umfangsrichtung der Betätigungsvorrichtung (5) angeordnet sind, insbesondere gleichverteilt sind, – wobei vorzugsweise die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) drei Kolbendruckräume (6), versetzt um je 120 Grad, aufweist, – wobei vorzugsweise die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) wenigstens eine Abstützung (12), insbesondere eine Schleppmomentabstützung aufweist, die zwischen den mindestens zwei Kolbendruckräumen (6) angeordnet ist und die vorzugsweise das Schleppmoment eines Ausrücklagers (7) abstützt, – wobei vorzugsweise die Kupplungsanordnung (1) auf der einen Seite der hydraulischen Betätigungsvorrichtung (5) ein Massenschwungrad, insbesondere ein Zweimassenschwungrad (10), und auf der anderen Seite eine Riemenscheibe (11) aufweist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, – wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5), insbesondere die Zwischenwand (3), einen Hydraulikkanal (13) aufweist, der vorzugsweise mit den mindestens zwei Kolbendruckräumen (6) in Fluidkommunikation verbunden ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikkanal (13) einen Eingang (E) und mindestens einen Ausgang (A) aufweist, – wobei vorzugsweise die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5), insbesondere die Zwischenwand (3), am Eingang (E) einen Hydraulikanschluss (14) zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder aufweist, – wobei vorzugsweise der mindestens eine Ausgang (A) des Hydraulikkanals (13) mit einem Kolbendruckraum (6) verbunden ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, – wobei der Hydraulikkanal (13) zweiteilig und vorzugsweise in der Zwischenwand (3) ausgebildet ist, – wobei vorzugsweise der erste Teil als Nut (15) innerhalb der Zwischenwand (3) ausgebildet ist, – wobei vorzugsweise der zweite Teil einen Verschluss (16) aufweist, der die Nut (15) nach außen fluiddicht abdichtet, – wobei vorzugsweise der Hydraulikkanal (13) und ein Kolbendruckraum (6) einen Durchgang durch die Zwischenwand (3) bilden, – wobei vorzugsweise der Verschluss (16) und die Nut (15) auf der Seite der Zwischenwand (15) angeordnet sind, die zum Massenschwungrad (10) orientiert ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand (3) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) mit dem Hydraulikkanal (13) in Fluidkommunikation verbunden ist, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals (13) und der Kolbendruckräume (6) zu steuern, – wobei vorzugsweise der Kolbendruckraum (6) einteilig mit der Zwischenwand (3) ausgebildet ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, – wobei der Hydraulikkanal (13) dreiteilig und vorzugsweise in der Zwischenwand (3) ausgebildet ist, – wobei vorzugsweise der erste Teil als Nut (15) innerhalb der Zwischenwand (3) ausgebildet ist, – wobei der zweite Teil einen Verschluss (16) aufweist, der die Nut (15) nach außen fluiddicht abdichtet, – wobei der dritte Teil einen Fluidkanal (17) aufweist, der die Nut (15) mit einem Kolbendruckraum (6) in Fluidkommunikation verbindet, – wobei vorzugsweise die Nut (15) des ersten Teils auf der Seite der Zwischenwand (3) angeordnet ist, die zur Riemenscheibe (11) orientiert ist, – wobei vorzugsweise der Verschluss (16) auf der Seite der Zwischenwand (3) angeordnet ist, die zur Riemenscheibe (11) orientiert ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand (3) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) mit dem Hydraulikkanal (13) in Fluidkommunikation verbunden ist, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals (13) und der Kolbendruckräume (6) zu steuern.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) einen Aufsatz (18) aufweist, – wobei vorzugsweise der Aufsatz (18) die mindestens zwei Kolbendruckräume (6) bildet, – wobei vorzugsweise der Aufsatz (18) an der Zwischenwand befestigt ist, insbesondere mittels Schrauben oder Nieten, – wobei vorzugsweise der Hydraulikkanal (13) als Nut innerhalb der Zwischenwand ausgebildet ist, – wobei vorzugsweise der Aufsatz (18) die Nut nach außen fluiddicht abdichtet, – wobei vorzugsweise der Aufsatz (18) und die Nut auf der Seite der Zwischenwand angeordnet sind, die zur Riemenscheibe orientiert ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an der Zwischenwand angeordnet ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) mit dem Hydraulikkanal (13) in Fluidkommunikation verbunden ist, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals (13) und der Kolbendruckräume (6) zu steuern.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) einen Aufsatz (18) und einen Deckel (21) umfasst, – wobei vorzugsweise der Aufsatz (18) die mindestens zwei Kolbendruckräume (6) und einen Hydraulikkanal (13) bildet, wobei der Hydraulikkanal (13) und die Kolbendruckräume (6) in Fluidkommunikation verbunden sind, – wobei vorzugsweise der Hydraulikkanal (13) als Nut (15) innerhalb des Aufsatzes (18) ausgebildet ist, – wobei vorzugsweise der Deckel (21) die Nut (15) nach außen fluiddicht abdichtet, – wobei vorzugsweise der Aufsatz (18) und der Deckel (21) auf der Seite der Zwischenwand (3) angeordnet sind, die zur Riemenscheibe (11) orientiert ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) zum Anschließen an einen hydraulischen Geberzylinder an dem Aufsatz (18) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise der Hydraulikanschluss (14) mit dem Hydraulikkanal (13) in Fluidkommunikation verbunden ist, um den Hydraulikdruck innerhalb des Hydraulikkanals (13) und der Kolbendruckräume (6) zu steuern.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei die Kupplungsanordnung (1) ferner ein Ausrücklager (7) und eine Lagerscheibe (8) aufweist, – wobei vorzugsweise die hydraulische Betätigungsvorrichtung (5) Kolben (9) aufweist, die in den Kolbendruckräumen (6) angeordnet sind, – wobei vorzugsweise die Lagerscheibe (8) an dem Ausrücklager (7) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise die Lagerscheibe (8) an den Kolben (9) angeordnet ist – wobei vorzugsweise die Kolben (9) in Richtung des Massenschwungrads (10) ausrückbar angeordnet sind, um die Kupplung (2) aufzuziehen, – wobei vorzugsweise die Kolben (9) in Richtung der Riemenscheibe (11) ausrückbar angeordnet sind, um die Kupplung (2) aufzudrücken.