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Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung gemäß Patentanspruch 1 und ein Hybridmodul gemäß Patentanspruch 9.
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Aus der
DE 10 2009 059 944 A1 ist eine Kupplungseinrichtung für ein hybridantreibbares Kraftfahrzeug bekannt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Doppelkupplung und ein verbessertes Hybridmodul bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Doppelkupplung gemäß Patenanspruch 1 und eines Hybridmoduls gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Es wurde erkannt, dass eine verbesserte Doppelkupplung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Doppelkupplung ein Betätigungssystem, eine um eine Drehachse drehbar lagerbare erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung umfasst. Das Betätigungssystem umfasst eine erste Betätigungseinrichtung, eine zweite Betätigungseinrichtung und ein Drehdurchführungselement. Die erste Betätigungseinrichtung weist einen ersten Druckraum und die zweite Betätigungseinrichtung einen zweiten Druckraum auf. Das Drehdurchführungselement weist wenigstens einen ersten Druckkanal und wenigstens einen zweiten Druckkanal auf. Der erste Druckkanal ist fluidisch mit einem ersten Druckraum verbunden und ausgebildet, ein erstes Drucköl zu dem ersten Druckraum zur schaltbaren Betätigung der ersten Teilkupplung zu führen. Der zweite Druckkanal ist fluidisch mit dem zweiten Druckraum verbunden und ausgebildet, ein zweites Drucköl zu dem zweiten Druckraum zur schaltbaren Betätigung der zweiten Teilkupplung zu führen. Der erste Druckkanal und der zweite Druckkanal sind in Umfangsrichtung abschnittsweise überlappend angeordnet.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Doppelkupplung in axialer Richtung besonders kompakt ausgebildet ist. Ferner ist eine Bauteilanzahl geringer als bei anderen Doppelkupplungen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Druckkanal und der zweite Druckkanal zumindest abschnittweise parallel zur Drehachse verlaufend angeordnet. Ferner ist der erste Druckkanal in Umfangsrichtung versetzt zu dem zweiten Druckkanal angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Druckkanal einen ersten Kanalabschnitt und wenigstens einen zweiten Kanalabschnitt auf. Der erste Kanalabschnitt ist mit dem zweiten Kanalabschnitt verbunden. Der zweite Kanalabschnitt ist zwischen dem ersten Druckraum und dem ersten Kanalabschnitt angeordnet. Der zweite Druckkanal weist einen dritten Kanalabschnitt und einen vierten Kanalabschnitt auf, wobei der dritte Kanalabschnitt mit dem vierten Kanalabschnitt verbunden ist, wobei der vierte Kanalabschnitt zwischen dem zweiten Druckraum und dem dritten Kanalabschnitt angeordnet ist. Der erste Kanalabschnitt und der dritte Kanalabschnitt sind parallel zur Drehachse verlaufend angeordnet. Der zweite Kanalabschnitt ist geneigt zu dem ersten Kanalabschnitt angeordnet. Der vierte Kanalabschnitt ist geneigt zu dem dritten Kanalabschnitt angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der zweite Kanalabschnitt radial vom ersten Kanalabschnitt nach innen hin. Vorzugsweise ist der zweite Kanalabschnitt senkrecht zum ersten Kanalabschnitt angeordnet. Der vierte Kanalabschnitt erstreckt sich radial vom dritten Kanalabschnitt nach außen hin. Vorzugsweise ist der vierte Kanalabschnitt senkrecht zum dritten Kanalabschnitt angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Drehdurchführungselement wenigstens einen Kühlkanal auf, wobei der Kühlkanal ausgebildet ist, eine Kühlflüssigkeit zu führen, wobei der Kühlkanal in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Druckkanal und dem zweiten Druckkanal angeordnet ist. In Umfangsrichtung ist der Kühlkanal zumindest abschnittsweise überlappend zu dem ersten Druckkanal und dem zweiten Druckkanal angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Drehdurchführungselement drehfest gegenüber der ersten Teilkupplung angeordnet. Die erste Teilkupplung weist einen ersten Lamellenträger und ein erstes Reibpaket mit wenigstens einem ersten Reibpartner und wenigstens einem zweiten Reibpartner auf. Die erste Betätigungseinrichtung weist einen ersten Druckkolben auf. Der erste Druckkolben ist ausgebildet, bei Beaufschlagung des Drucköls im ersten Druckraum den ersten Reibpartner in Reibkontakt mit dem zweiten Reibpartner zu bringen. Der erste Lamellenträger weist einen ersten Lamellenträgerabschnitt und einen mit dem ersten Lamellenträgerabschnitt verbundenen ersten Verzahnungsabschnitt auf. Der erste Verzahnungsabschnitt und der erste Reibpartner greifen ineinander ein und der erste Verzahnungsabschnitt ist ausgebildet, den ersten Reibpartner zu tragen. Der erste Lamellenträgerabschnitt ist radial außenseitig des Drehdurchführungselements angeordnet. Der erste Lamellenträgerabschnitt weist wenigstens eine erste Öffnung auf, wobei die erste Öffnung sich in radialer Richtung erstreckt und den zweiten Druckkanal mit dem zweiten Druckraum fluidisch verbindet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Doppelkupplung einen Rotor auf, wobei der erste Lamellenträger einen zweiten Lamellenträgerabschnitt umfasst. Der zweite Lamellenträgerabschnitt erstreckt sich in radialer Richtung und ist radial innenseitig mit dem Rotor und radial außenseitig mit dem ersten Lamellenträgerabschnitt verbunden. Der zweite Lamellenträgerabschnitt und das Drehdurchführungselement sind zumindest abschnittsweise radial überlappend angeordnet. Der Rotor weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden Rotorabschnitt auf. Der Rotorabschnitt ist radial innenseitig des Drehdurchführungselements angeordnet. Der Rotorabschnitt, der erste Lamellenträgerabschnitt und der zweite Lamellenträgerabschnitt begrenzen einen ringförmigen Eingriffsbereich. In dem Eingriffsbereich ist zumindest abschnittweise das Drehdurchführungselement angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Rotor einen dritten Druckkanal auf, wobei der dritte Druckkanal den ersten Druckkanal mit dem ersten Druckraum fluidisch verbindet, wobei der erste Druckkanal und der dritte Druckkanal abschnittweise axial überlappend angeordnet sind.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridmodul eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, eine Trennkupplung, eine Moduleingangsseite, eine Modulausgangsseite und eine Doppelkupplung auf, wobei die Doppelkupplung wie oben beschrieben ausgebildet ist, wobei die Trennkupplung mit der Moduleingangsseite verbunden ist, wobei die Moduleingangsseite mit einer Brennkraftmaschine und die Modulausgangsseite mit einem Getriebe des Fahrzeugs verbindbar ist, wobei die Trennkupplung ausgebildet ist, die Moduleingangsseite wirktechnisch mit der elektrischen Maschine zu koppeln oder die Moduleingangsseite wirktechnisch von der elektrischen Maschine zu entkoppeln, wobei die Doppelkupplung ausgebildet ist, die elektrische Maschine wirktechnisch mit der Modulausgangsseite zu koppeln oder die elektrische Maschine wirktechnisch von der Modulausgangsseite zu entkoppeln, Die Doppelkupplung ist radial und axial innerhalb des Rotors in der elektrischen Maschine angeordnet. Die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung der Doppelkupplung sind axial hintereinander angeordnet, wobei die Trennkupplung radial innenseitig der wenigstens einen der beiden der Teilkupplungen angeordnet ist. Die Trennkupplung, die Doppelkupplung und der Rotor sind zumindest abschnittweise axial überlappend angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Betätigungssystem als ein gemischtes Niederdrucksystem ausgebildet, wobei vorzugsweise das gemischte Niederdrucksystem einen Betriebsdruck von 14 bar aufweist. Alternativ ist das Betätigungssystem als Hochdrucksystem ausgebildet, wobei vorzugsweise das Hochdrucksystem einen Betriebsdruck von 38 bar aufweist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen Halblängsschnitt durch eine Doppelkupplung;
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2 einen Querschnitt entlang einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Doppelkupplung;
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3 eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch die in 2 gezeigte Doppelkupplung;
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4 eine Schnittansicht einer in 2 gezeigten Schnittebene C-C durch die in 2 gezeigte Doppelkupplung;
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5 eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene D-D durch die in 2 gezeigte Doppelkupplung; und
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6 einen Längsschnitt durch ein Hybridmodul gemäß einer ersten Ausführungsform.
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1 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Doppelkupplung 10.
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Die Doppelkupplung 10 weist eine Eingangsseite 15, eine erste Ausgangsseite 20, eine zweite Ausgangsseite 25, eine erste Teilkupplung 30, eine zweite Teilkupplung 35, ein Betätigungssystem 40 und einen Rotor 70 auf. Die erste Teilkupplung 30, die zweite Teilkupplung 35 sowie der Rotor 70 sind drehbar um eine Drehachse 45 gelagert. Die erste Teilkupplung 30 und die zweite Teilkupplung 35 sind axial hintereinander angeordnet. Auch können die Teilkupplungen 30, 35 radial übereinander angeordnet sein.
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Die Eingangsseite 15 kann beispielsweise in montiertem Zustand der Doppelkupplung 10 in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise mit einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, drehmomentschlüssig verbunden sein. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Eingangsseite 15 mit einem andersartig ausgestalteten Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs drehmomentschlüssig verbunden ist.
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Die erste Ausgangsseite 20 weist eine erste Nabe 50 und die zweite Ausgangsseite 25 weist eine zweite Nabe 55 auf. Die erste Nabe 50 stellt vorteilhafterweise eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer ersten Getriebeeingangswelle 60 eines Getriebes des Kraftfahrzeugs zur Verfügung. Die zweite Nabe 55 stellt vorteilhafterweise eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer zweiten Getriebeeingangswelle 65 des Getriebes zur Verfügung.
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Die erste Teilkupplung 30 weist einen ersten Lamellenträger 75, ein erstes Reibpaket 80 und einen zweiten Lamellenträger 85 auf. Das erste Reibpaket 80 umfasst einen ersten Reibpartner 90 und einen zweiten Reibpartner 95. Der erste Reibpartner 90 kann beispielsweise als belagslose Reiblamelle ausgebildet sein. Der zweite Reibpartner 95 kann beispielsweise als Belagslamelle ausgebildet sein. Der erste Reibpartner 90 und der zweite Reibpartner sind abwechselnd in einem Stapel zu dem ersten Reibpaket 80 zusammengefügt.
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Der erste Lamellenträger 75 weist einen in axialer Richtung sich erstreckenden ersten Verzahnungsabschnitt 100 auf. Der erste Verzahnungsabschnitt 100 weist beispielhaft eine erste Innenverzahnung 105 auf, in die der erste Reibpartner 90 eingreift und den ersten Reibpartner 90 trägt. Dadurch ist der erste Reibpartner 90 drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit dem ersten Lamellenträger 75 verbunden.
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Der zweite Lamellenträger 85 weist eine erste Außenverzahnung 110 auf. In die erste Außenverzahnung 110 greift der zweite Reibpartner 95 ein, sodass der zweite Reibpartner 95 drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit dem zweiten Lamellenträger 85 verbunden ist. Dabei bilden die erste Innenverzahnung 105 und die erste Außenverzahnung 110 einen Ringspalt aus, wobei in dem Ringspalt das erste Reibpaket 80 angeordnet ist. Radial innenseitig ist der zweite Lamellenträger 85 mit der ersten Nabe 50 drehmomentschlüssig verbunden.
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Die zweite Teilkupplung 35 weist einen dritten Lamellenträger 115 und einen vierten Lamellenträger 120 auf. Der dritte Lamellenträger 115 weist einen zweiten Verzahnungsabschnitt 125 auf. Der zweite Verzahnungsabschnitt 125 ist in axialer Richtung als Fortführung des ersten Verzahnungsabschnitts 100 ausgebildet und beispielhaft einstückig und materialeinheitlich mit dem ersten Lamellenträger 75 ausgebildet. Der zweite Verzahnungsabschnitt 125 weist eine zweite Innenverzahnung 130 auf, wobei die zweite Innenverzahnung 130 in der Ausführungsform beispielhaft identisch zur ersten Innenverzahnung 105 ausgebildet ist.
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Der vierte Lamellenträger 120 weist eine zweite Außenverzahnung 135 auf. Die zweite Außenverzahnung 135 und die zweite Innenverzahnung 130 bilden einen zweiten Ringspalt aus, wobei in dem zweiten Ringspalt ein zweites Reibpaket 140 der zweiten Teilkupplung 35 angeordnet ist. Radial innenseitig ist der vierte Lamellenträger 120 mit der zweiten Nabe 55 drehmomentschlüssig verbunden.
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Das zweite Reibpaket 140 weist einen dritten Reibpartner 145 und wenigstens einen vierten Reibpartner 150 auf. Der dritte Reibpartner 145 ist in der Ausführungsform als belagslose Reiblamelle ausgebildet. Selbstverständlich kann der dritte Reibpartner 145 auch als Belagslamelle ausgebildet sein. Der vierte Reibpartner 150 ist in der Ausführungsform als Belagslamelle ausgebildet. Selbstverständlich kann der vierte Reibpartner 150 auch als belagslose Reiblamelle ausgebildet sein. Der dritte Reibpartner 145 und der vierte Reibpartner 150 sind in der Ausführungsform abwechselnd in axialer Richtung in einem Stapel mit beispielhaft mehreren dritten und vierten Reibpartnern 145, 150 zu dem zweiten Reibpaket 140 angeordnet. Dabei greift der dritte Reibpartner 145 in die zweite Innenverzahnung 130 ein und ist axial verschiebbar sowie drehmomentschlüssig mit dem dritten Lamellenträger 115 verbunden. Der vierte Reibpartner 150 greift in die zweite Außenverzahnung 135 ein sowie ist drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit dem vierten Lamellenträger 120 verbunden.
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Ferner weist die Doppelkupplung 10 ein Mitnehmerteil 155 auf. Das Mitnehmerteil 155 ist radial außenseitig mit dem dritten Lamellenträger 115 verbunden. Radial innenseitig ist das Mitnehmerteil 155 mit der Eingangsseite 15 verbunden.
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Das Betätigungssystem 40 weist eine erste Betätigungseinrichtung 160, eine zweite Betätigungseinrichtung 165 und ein Drehdurchführungselement 170 auf. Das Drehdurchführungselement 170 ist drehfest beispielsweise mit einem Gehäuse 171 (in 1 nur abschnittsweise symbolisch dargestellt) verbunden. Die erste Betätigungseinrichtung 160 ist der ersten Teilkupplung 30 zugeordnet. Die zweite Betätigungseinrichtung 165 ist der zweiten Teilkupplung 35 zugeordnet.
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In der Ausführungsform ist das Betätigungssystem 40 als Niederdrucksystem ausgebildet und weist vorzugsweise einen Betriebsdruck von 10 bis 20 bar, vorzugsweise von 14 bar, auf. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Betätigungssystem 40 als Hochdrucksystem beispielsweise mit einem Betriebsdruck von 30 bis 40 bar, insbesondere mit einem Betriebsdruck von 38 bar, ausgebildet ist.
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Das Gehäuse 171 begrenzt einen Innenraum 172. Die Doppelkupplung 10 ist als nasse Doppelkupplung 10 ausgebildet, sodass im Innenraum 172 eine Kühlflüssigkeit 173, insbesondere ein Kühlöl, angeordnet ist.
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Die erste Betätigungseinrichtung 160 weist einen ersten Druckkolben 175, ein Begrenzungselement 180, einen ersten Druckraum 185, eine erste Rückstellvorrichtung 190 und eine erste Fliehölausgleichsvorrichtung 195 auf.
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Das erste Begrenzungselement 180 ist radial innenseitig mit dem Rotor 70 verbunden. Der erste Druckkolben 175 sitzt auf dem Rotor 70 auf und begrenzt zusammen mit dem ersten Begrenzungselement 180 im Wesentlichen den ersten Druckraum 185.
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Radial außenseitig ist der erste Druckkolben 175 mit dem ersten Reibpaket 80 gekoppelt. Auf einer axial zum ersten Druckraum 185 gegenüberliegenden Seite des ersten Druckkolbens 175 ist die erste Rückstellvorrichtung 190 und die erste Fliehölausgleichsvorrichtung 195 angeordnet. Die erste Fliehölausgleichsvorrichtung 195 begrenzt zusammen mit dem Rotor 70 und dem ersten Druckkolben 175 auf einer zum ersten Druckraum 185 abgewandten Seite des ersten Druckkolbens 175 einen ersten Fliehölraum 200. In dem ersten Fliehölraum 200 ist die erste Rückstellvorrichtung 190 angeordnet. Die erste Rückstellvorrichtung 190 ist in der Ausführungsform beispielhaft als Tellerfeder ausgebildet und stützt sich radial innenseitig über ein radial innenliegendes Ende der ersten Fliehölausgleichsvorrichtung 195 an dem Rotor 70 ab. Radial außenseitig stützt sich die erste Rückstellvorrichtung 190 am ersten Druckkolben 175 ab.
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Die zweite Betätigungseinrichtung 165 ist in der Ausführungsform in 1 beispielhaft rechtsseitig zu der ersten Betätigungseinrichtung 160 angeordnet. Die zweite Betätigungseinrichtung 165 weist einen zweiten Druckkolben 205, einen zweiten Druckraum 210, eine zweite Fliehölausgleichsvorrichtung 215 und eine zweite Rückstellvorrichtung 220 auf.
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Der erste Lamellenträger 75 weist neben dem ersten Verzahnungsabschnitt 100 einen ersten Lamellenträgerabschnitt 225, einen zweiten Lamellenträgerabschnitt 230 und einen Topfabschnitt 235 auf.
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Der erste Lamellenträgerabschnitt 225 erstreckt sich in axialer Richtung und ist in der Ausführungsform parallel zur Drehachse 45 ausgebildet. Der zweite Lamellenträgerabschnitt 230 erstreckt sich in radialer Richtung in einer Drehebene und ist beispielhaft senkrecht zum ersten Lamellenträgerabschnitt 225 ausgerichtet. Radial innenseitig ist der zweite Lamellenträgerabschnitt 230 mit dem Rotor 70 an einem Absatz 240 des Rotors 70 verbunden. Der Absatz 240 des Rotors 70 erstreckt sich ebenso wie der zweite Lamellenträgerabschnitt 230 in radialer Richtung. Radial außenseitig ist der zweite Lamellenträgerabschnitt 230 mit dem ersten Lamellenträgerabschnitt 225 verbunden.
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Dabei sind der zweite Lamellenträgerabschnitt 230, der Absatz 240 und das Drehdurchführungselement 170 radial überlappend angeordnet. Dabei wird unter einer radialen Überlappung verstanden, dass bei einer Projektion wenigstens zweier Komponenten, beispielsweise des Drehdurchführungselements 170 und des zweiten Lamellenträgerabschnitts 230 (in der Ausführungsform zusätzlich des Absatzes 240 des Rotors 70), in axialer Richtung in eine erste Projektionsebene, die senkrecht zur Drehachse 45 angeordnet ist, diese Komponenten, in der Ausführungsform der zweite Lamellenträgerabschnitt 230, der Absatz 240 und das Drehdurchführungselement 170, sich in der ersten Projektionsebene überdecken.
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Axial auf einer zum zweiten Lamellenträgerabschnitt 230 abgewandten Seite ist der erste Lamellenträgerabschnitt 225 mit dem Topfabschnitt 235 verbunden. Radial außenseitig ist der Topfabschnitt 235 mit dem ersten Verzahnungsabschnitt 100 verbunden. In der Ausführungsform sind der erste Lamellenträger 75, der zweite Lamellenträger 85 und der erste Verzahnungsabschnitt 100 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die einzelnen Abschnitte 225, 230, 235 des ersten Lamellenträgers 75 mehrteilig ausgebildet sind.
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Der zweite Druckraum 210 wird durch den Topfabschnitt 235, den ersten Lamellenträgerabschnitt 225 sowie den zweiten Druckkolben 205 begrenzt.
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Radial außenseitig ist der zweite Druckkolben 205 am ersten Reibpaket 80 vorbeigeführt und ausgebildet, das zweite Reibpaket 140 zu betätigen. Axial auf einer zum zweiten Druckraum 210 gegenüberliegenden Seite sind die zweite Rückstellvorrichtung 220 und die zweite Fliehölausgleichsvorrichtung 215 angeordnet. Die zweite Fliehölausgleichsvorrichtung 215 begrenzt zusammen mit dem zweiten Druckkolben 205 einen zweiten Fliehölraum 216. Die zweite Rückstellvorrichtung 220 stützt sich zum einen an dem zweiten Druckkolben 205 und zum anderen über die zweite Fliehölausgleichsvorrichtung 215 am ersten Begrenzungselement 180 ab.
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In der Ausführungsform ist in radialer Richtung der erste Lamellenträgerabschnitt 225 radial außenseitig zum Drehdurchführungselement 170 und der Rotorabschnitt 245 radial innenseitig zum Drehdurchführungselement 170 angeordnet. Dabei sind das Drehdurchführungselement 170, der Rotorabschnitt 245 sowie der erste Lamellenträgerabschnitt 225 axial überlappend angeordnet. Dabei wird unter einer axialen Überlappung verstanden, dass bei einer Projektion wenigstens zweier Komponenten, in der Ausführungsform beispielhaft des Drehdurchführungselements 170, des ersten Lamellenträgerabschnitts 225 und des Rotorabschnitts 245, in radialer Richtung in eine zweite Projektionsebene, in der die Drehachse 45 verläuft, diese Komponenten, in der Ausführungsform der erste Lamellenträgerabschnitt 225, das Drehdurchführungselement 170 und der Rotorabschnitt 245, sich in der zweiten Projektionsebene überdecken.
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Der Rotor 70 begrenzt mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Rotorabschnitt 245, der axial angrenzend an den Absatz 240 angeordnet ist, sowie mit dem Absatz 240, dem zweiten Lamellenträgerabschnitt 230 und dem ersten Lamellenträgerabschnitt 225 einen Eingriffsbereich 250. Der Eingriffsbereich 250 ist ringförmig ausgebildet. Ebenso ist korrespondierend zum Eingriffsbereich 250 das Drehdurchführungselement 170 im Bereich des Eingriffsbereichs 250 ausgebildet. Das Drehdurchführungselement 170 greift in den Eingriffsbereich 250 ein.
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2 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Doppelkupplung 10.
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Das Drehdurchführungselement 170 weist einen ersten Druckkanal 255, einen zweiten Druckkanal 260 und einen ersten Kühlkanal 265 auf. Der erste Druckkanal 255 ist in Umfangsrichtung versetzt zum zweiten Druckkanal 260 und zum ersten Kühlkanal 265 angeordnet. Der erste Druckkanal 255, der zweite Druckkanal 260 und der erste Kühlkanal 265 sind fluidisch voneinander getrennt. In der Ausführungsform sind mehrere erste Druckkanäle 255, mehrere zweite Druckkanäle 260 und mehrere erste Kühlkanäle 265 vorgesehen, die beispielhaft in regelmäßigem Abstand in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Beispielsweise können dabei ein Winkel α zwischen dem ersten Kühlkanal 265 und dem ersten Druckkanal 255 und/oder ein weiterer Winkel β zwischen dem zweiten Druckkanal 260 und dem ersten Kühlkanal 265 jeweils identisch sein. Der erste Kühlkanal 265 ist beispielhaft in Umfangrichtung zwischen den ersten Druckkanal 255 und dem zweiten Druckkanal 260 angeordnet.
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Ferner ist im ersten Lamellenträgerabschnitt 225 wenigstens eine erste Öffnung 270 vorgesehen. In der Ausführungsform sind mehrere in Umfangsrichtung verteilt über den ersten Lamellenträgerabschnitt 225 vorgesehene erste Öffnungen 270 vorgesehen. Die erste Öffnung 270 kann beispielsweise als Bohrung ausgebildet sein. Die erste Öffnung 270 erstreckt sich dabei vollständig in radialer Richtung durch den ersten Lamellenträgerabschnitt 225.
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Radial außenseitig weist das Drehdurchführungselement 170 eine erste Nut 275 auf. Die erste Nut 275 ist umlaufend um die Drehachse 45 ausgebildet und ist radial nach außen hin geöffnet. Dabei ist die erste Öffnung 270 in axialer Richtung überlappend zu der ersten Nut 275 angeordnet.
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Radial außenseitig weist der Rotor 70 im Rotorabschnitt 245 eine zweite Nut 280 auf. Die zweite Nut 280 ist umlaufend um die Drehachse 45 ausgebildet. Die zweite Nut 280 und die erste Nut 275 überlappen in der Ausführungsform beispielhaft in axialer Richtung. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass in axialer Richtung die erste Nut 275 und die zweite Nut 280 axial versetzt angeordnet sind.
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Der erste Druckkanal 255 weist einen ersten Kanalabschnitt 285 und einen zweiten Kanalabschnitt 290 auf. Der erste Kanalabschnitt 285 ist als Sacklochbohrung beispielhaft ausgebildet. Dabei erstreckt sich der erste Kanalabschnitt 285 parallel zur Drehachse 45. Der zweite Kanalabschnitt 290 ist mit dem ersten Kanalabschnitt 285 verbunden. Der zweite Kanalabschnitt 290 ist geneigt, vorzugsweise senkrecht zu dem ersten Kanalabschnitt 285 angeordnet. Dabei erstreckt sich der zweite Kanalabschnitt 290 radial vom ersten Kanalabschnitt 285 nach innen hin. Der zweite Kanalabschnitt 290 ist dabei axial überlappend zu der zweiten Nut 280 angeordnet. Der zweite Kanalabschnitt 290 verbindet fluidisch den ersten Kanalabschnitt 285 mit der zweiten Nut 280.
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Der zweite Druckkanal 260 weist einen dritten Kanalabschnitt 300 und einen vierten Kanalabschnitt 305 auf. Der dritte Kanalabschnitt 300 ist parallel zur Drehachse 45 verlaufend ausgerichtet und somit auch parallel zum ersten Kanalabschnitt 285 verlaufend angeordnet. Der vierte Kanalabschnitt 305 erstreckt sich radial vom dritten Kanalabschnitt 300 nach außen hin und mündet an der ersten Nut 275. Dabei ist der vierte Kanalabschnitt 305 geneigt, vorzugsweise senkrecht, zum dritten Kanalabschnitt 300 angeordnet. Der dritte Kanalabschnitt 300 ist mit dem vierten Kanalabschnitt 305 verbunden. Der vierte Kanalabschnitt 305 verbindet den dritten Kanalabschnitt 300 mit der ersten Nut 275 fluidisch.
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Der erste Kanalabschnitt 285 und der dritte Kanalabschnitt 300 sind in Umfangsrichtung überlappend angeordnet. Dabei wird unter einer Überlappung in Umfangsrichtung verstanden, dass bei einer Projektion zweier Komponenten, beispielsweise des ersten Kanalabschnitts 285 und des dritten Kanalabschnitts 300, in Umfangsrichtung (in Drehrichtung um die Drehachse 45) in eine dritte Projektionsebene, in der die Drehachse 45 verläuft, die beiden Komponenten, in der Ausführungsform der erste Kanalabschnitt 285 und der dritte Kanalabschnitt 300, sich in der dritten Projektionsebene überdecken.
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Der erste Kühlkanal 265 ist als Durchgangsbohrung durch das Drehdurchführungselement 170 ausgebildet. Dabei ist der erste Kühlkanal 265 in Umfangsrichtung überlappend zu dem ersten Kanalabschnitt 285 des ersten Druckkanals 255 und überlappend zu dem dritten Kanalabschnitt 300 des zweiten Druckkanals 260 angeordnet. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn der erste Kanalabschnitt 285, der dritte Kanalabschnitt 300 und der erste Kühlkanal 265 auf einer gemeinsamen ersten Kreisbahn 330 um die Drehachse 45 angeordnet sind.
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3 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch die in 2 gezeigte Doppelkupplung 10.
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Auf einer zum Absatz 240 zugewandten Seite des Drehdurchführungselements 170 ist der erste Kanalabschnitt 285 durch die Ausgestaltung als Sacklochbohrung verschlossen. An einer dem Absatz 240 abgewandten ersten Stirnseite 291 mündet der erste Kanalabschnitt 285.
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Im Rotor 70 ist ferner ein dritter Druckkanal 295 angeordnet. Der dritte Druckkanal 295 ist radial innenseitig am Absatz 240 vorbeiverlaufend ausgebildet. Der dritte Druckkanal 295 verbindet fluidisch über die zweite Nut 280 den ersten Druckraum 185 mit dem ersten Druckkanal 255. Dabei sind beispielhaft der dritte Druckkanal 295 und der erste Druckkanal 255 axial überlappend in einem Teilbereich angeordnet.
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Um einen Reibschluss zwischen dem ersten Reibpartner 90 und dem zweiten Reibpartner 95 zu bewirken, wird über den ersten Druckkanal 255 und den dritten Druckkanal 295 ein erstes Drucköl 292 in den ersten Druckraum 185 gefördert und mit Druck beaufschlagt. Das erste Drucköl 292 betätigt den ersten Druckkolben 175, der das erste Reibpaket 80 verpresst, und bewirkt einen ersten Reibschluss zwischen dem ersten Reibpartner 90 und dem zweiten Reibpartner 95, sodass drehmomentschlüssig die Eingangsseite 15 mit der ersten Ausgangsseite 20 über das erste Reibpaket 80 verbunden ist.
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4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene C-C durch die in 2 gezeigte Doppelkupplung 10.
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In der Ausführungsform ist der dritte Kanalabschnitt 300 als Sacklochbohrung in dem Drehdurchführungselement 170 ausgebildet, wobei der erste und der dritte Kanalabschnitt 285, 300 beispielhaft identisch ausgebildet sind. Der vierte Kanalabschnitt 305 und der zweite Kanalabschnitt 290 sind axial versetzt angeordnet. Sie weisen jedoch eine teilweise axiale Überlappung auf. Der vierte Kanalabschnitt 305 mündet wie auch der erste Kanalabschnitt 285 an der ersten Stirnseite 291.
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Der dritte Druckkanal 295 weist einen fünften Kanalabschnitt 310 und einen sechsten Kanalabschnitt 315 auf. Der fünfte Kanalabschnitt 310 ist auf einer zur ersten Stirnseite 291 des Drehdurchführungselements 170 zugewandten Seite mittels einer ersten Dichteinrichtung 320 verschlossen. Die erste Dichteinrichtung 320 ist als in den fünften Kanalabschnitt 310 eingepresste Kugel ausgebildet. Die erste Dichteinrichtung 320 kann aber auch andersartig ausgebildet sein. Der fünfte Kanalabschnitt 310 ist in der Ausführungsform als parallel zur Drehachse 45 verlaufende Sacklochbohrung ausgebildet. Der sechste Kanalabschnitt 315 ist schräg geneigt zu dem fünften Kanalabschnitt 310 angeordnet und verbindet den fünften Kanalabschnitt 310 mit dem ersten Druckraum 185 fluidisch. Dabei mündet der sechste Kanalabschnitt 315 radial innenseitig am ersten Druckraum 185 an einer äußeren Umfangsfläche des Rotors 70 in axialer Richtung zwischen dem Begrenzungselement 180 und dem ersten Druckkolben 175.
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Die zweite Nut 280 ist mittels eines siebten Kanalabschnitts 325 des dritten Druckkanals 295 mit dem fünften Kanalabschnitt 310 fluidisch verbunden. Dabei erstreckt sich der siebte Kanalabschnitt 325 radial von der zweiten Nut 280 nach innen zum fünften Kanalabschnitt 310 hin. In der Ausführungsform ist beispielhaft der siebte Kanalabschnitt 325 senkrecht zum fünften Kanalabschnitt 310 ausgebildet. Der siebte Kanalabschnitt 325 ist beispielhaft ebenso wie der sechste Kanalabschnitt 315 als Bohrung ausgebildet.
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Über den zweiten Druckkanal 260 wird ein zweites Drucköl 306 über die erste Nut 275 und die erste Öffnung 270 in den zweiten Druckraum 210 gefördert. Bei Beaufschlagung des zweiten Drucköls 306 im zweiten Druckraum 210 betätigt der zweite Druckkolben 205 das zweite Reibpaket 140 und bewirkt einen weiteren Reibschluss zwischen dem dritten Reibpartner 145 und dem vierten Reibpartner 150, sodass drehmomentschlüssig die Eingangsseite 15 mit der zweiten Ausgangsseite 25 verbunden ist.
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5 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene D-D durch die in 2 gezeigte Doppelkupplung 10.
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Im zweiten Lamellenträgerabschnitt 230 ist eine zweite Öffnung 335 angeordnet. Die zweite Öffnung 335 verbindet einen zwischen einer zweiten Stirnseite 340 des Drehdurchführungselements 170 und dem zweiten Lamellenträgerabschnitt 230 angeordneten ersten Zwischenraum 345 mit dem zweiten Fliehölraum 216.
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Der Rotor 70 weist ferner einen zweiten Kühlkanal 355 auf. Der zweite Kühlkanal 355 ist als Durchgangsbohrung in dem Rotor 70 angeordnet. Dabei ist der zweite Kühlkanal 355 in Umfangsrichtung überlappend zu dem fünften Kanalabschnitt 310 angeordnet. Dabei ist von Vorteil, wenn der fünfte Kanalabschnitt 310 und der zweite Kühlkanal 355 auf einer zweiten Kreisbahn 360 um die Drehachse 45 verlaufend angeordnet sind. Dadurch ist der fünfte Kanalabschnitt 310 und der zweite Kühlkanal 355 mit einem einzigen Bohrwerkzeug in der Herstellung fertigbar.
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Im Betrieb der Doppelkupplung 10 wird über den ersten Kühlkanal 265 ein erster Kühlflüssigkeitsstrom 350 der Kühlflüssigkeit 173 in den ersten Zwischenraum 345 gefördert. Vom ersten Zwischenraum 345 strömt der erste Kühlflüssigkeitsstrom 350 über die zweite Öffnung 335 in den zweiten Fliehölraum 216. Ferner kann der erste Kühlflüssigkeitsstrom 350 an dem zweiten Fliehölraum 216 vorbeiströmen (linksseitig der zweiten Fliehölausgleichsvorrichtung 215) und in Richtung des ersten Reibpakets 80 zur Kühlung des ersten Reibpakets 80 strömen.
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Im Betrieb der Doppelkupplung 10 wird über den zweiten Kühlkanal 355 ein zweiter Kühlflüssigkeitsstrom 365 von Kühlflüssigkeit 173 durch den Rotor 70 geleitet. Der zweite Kühlflüssigkeitsstrom 365 tritt in einen zweiten Zwischenraum 370, der durch die erste Nabe 50 und den Rotor 70 begrenzt wird, ein. Aus dem zweiten Zwischenraum 370 strömt der zweite Kühlflüssigkeitsstrom 365 über eine dritte Öffnung 371 (vgl. 1), die im Rotor 70 angeordnet ist, in den ersten Fliehölraum 200. Aus dem ersten Fliehölraum 200 kann der zweite Kühlflüssigkeitsstrom 365 austreten und in Richtung des zweiten Reibpakets 140 strömen. Dadurch kann eine zuverlässige Kühlung und ein zuverlässiger Fliehölausgleich für die Teilkupplungen 30, 35 sichergestellt werden.
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Um eine zuverlässige Abdichtung des Drehdurchführungselements 170 zu dem ersten Lamellenträger 75 sicherzustellen, weist die Doppelkupplung 10 zusätzlich eine zweite Dichteinrichtung 375 auf. Die zweite Dichteinrichtung 375 weist eine zweite beabstandet angeordnete dritte Nut 380 auf. Die dritte Nut 380 ist radial außenseitig im Drehdurchführungselement 170 angeordnet. In jeder dritten Nut 380 ist ein erstes Dichtelement 385 angeordnet. Zwischen den dritten Nuten 380 ist die erste Nut 275 in axialer Richtung beabstandet angeordnet. Die zweite Dichteinrichtung 375 dichtet sowohl die erste Nut 275 gegenüber dem Innenraum 172 der Doppelkupplung 10 als auch den ersten Zwischenraum 345 gegenüber der ersten Nut 275 ab.
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Ferner weist die Doppelkupplung 10 eine dritte Dichteinrichtung 395 auf. Die dritte Dichteinrichtung 395 ist ähnlich zu der zweiten Dichteinrichtung 375 ausgebildet. Abweichend dazu weist die dritte Dichteinrichtung 395 zwei in axialer Richtung beabstandete vierte Nuten 400 auf, die im Rotor 70 im Rotorabschnitt 245 angeordnet sind. Zwischen den zwei vierten Nuten 400 ist die zweite Nut 280 angeordnet. In der vierten Nut 400 ist jeweils ein zweites Dichtelement 405 angeordnet. Die dritte Dichteinrichtung 395 dichtet sowohl die zweite Nut 280 gegenüber dem Innenraum 172 als auch den ersten Zwischenraum 345 gegenüber der zweiten Nut 280 ab.
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6 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Hybridmodul 500.
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Das Hybridmodul 500 weist die in den 1 bis 5 erläuterte Doppelkupplung 10, eine elektrische Maschine 505 und eine Trennkupplung 510 auf. Die elektrische Maschine 505 weist einen Stator 515 und einen Rotor 520 auf. Der Rotor 520 ist radial außenseitig zu dem ersten Lamellenträger 75 und dem dritten Lamellenträger 115 angeordnet. In der Ausführungsform sind hierbei beispielhaft der erste Lamellenträger 75 und der Topfabschnitt 235 ineinander eingreifend und somit drehmomentschlüssig miteinander verbunden. Das Hybridmodul 500 weist ferner eine Moduleingangsseite 525 auf. Die Moduleingangsseite 525 ist mit der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs verbindbar. Die Modulausgangsseite 530 wird durch die erste Ausgangsseite 20 und die zweite Ausgangsseite 25 gebildet. Die Modulausgangsseite 530 ist mit dem Getriebe verbindbar.
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Die elektrische Maschine 505 ist als Innenläufer ausgebildet, sodass der Stator 515 radial außenseitig zum Rotor 520 angeordnet ist. Der Rotor 520 weist dabei eine hohlzylindrische Ausgestaltung aus. Dabei ist die Doppelkupplung 10 radial und axial innerhalb des Rotors 520 in der elektrischen Maschine 505 angeordnet. Ebenso sind, wie in den 1 bis 5 gezeigt, die erste Teilkupplung 30 und die zweite Teilkupplung 35 der Doppelkupplung 10 axial hintereinander angeordnet. Die Trennkupplung 510 ist radial innenseitig der zweiten Teilkupplung 35 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Trennkupplung 510 radial innenseitig der ersten Teilkupplung 30 angeordnet ist. Sowohl die Trennkupplung 510, die Doppelkupplung 10 und der Rotor 520 sind in der Ausführungsform beispielhaft axial überlappend angeordnet. Die Trennkupplung 510 ist dabei ausgebildet, die Moduleingangsseite 525 schaltbar mit der elektrischen Maschine 505 zu koppeln oder zu entkoppeln. Die Trennkupplung 510 koppelt aber auch die Moduleingangsseite 525 mit dem dritten Lamellenträger 115 im geschlossenen Zustand.
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Je nach Schaltzustand der Trennkupplung 510 verbindet die Doppelkupplung 10 entweder die elektrische Maschine 505 mit einer der beiden Ausgangsseiten 20, 25 und/oder im geschlossenen Zustand der Trennkupplung 510 die Moduleingangsseite 525 drehmomentschlüssig mit einer der beiden Ausgangsseiten 20, 25.
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Durch die oben beschriebene Ausgestaltung der Doppelkupplung 10 und des Hybridmoduls 500 kann eine besonders kompakte Doppelkupplung 10, insbesondere in axialer Richtung, und ein besonders kompaktes Hybridmodul 500 in axialer Richtung bereitgestellt werden. Ferner ist die Bauteilanzahl der Doppelkupplung 10 und des Hybridmoduls 500 gegenüber bekannten Ausgestaltungen geringer.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Doppelkupplung
- 15
- Eingangsseite
- 20
- erste Ausgangsseite
- 25
- zweite Ausgangsseite
- 30
- erste Teilkupplung
- 35
- zweite Teilkupplung
- 40
- Betätigungssystem
- 45
- Drehachse
- 50
- erste Nabe
- 55
- zweite Nabe
- 60
- erste Getriebeeingangswelle
- 65
- zweite Getriebeeingangswelle
- 70
- Rotor
- 75
- erster Lamellenträger
- 80
- erstes Reibpaket
- 85
- zweiter Lamellenträger
- 90
- erster Reibpartner
- 95
- zweiter Reibpartner
- 100
- erster Verzahnungsabschnitt
- 105
- erste Innenverzahnung
- 110
- erste Außenverzahnung
- 115
- dritter Lamellenträger
- 120
- vierter Lamellenträger
- 125
- zweiter Verzahnungsabschnitt
- 130
- zweite Innenverzahnung
- 135
- zweite Außenverzahnung
- 140
- zweites Reibpaket
- 145
- dritter Reibpartner
- 150
- vierter Reibpartner
- 155
- Mitnehmerteil
- 160
- erste Betätigungseinrichtung
- 165
- zweite Betätigungseinrichtung
- 170
- Drehdurchführungselement
- 171
- Gehäuse
- 172
- Innenraum
- 173
- Kühlflüssigkeit
- 175
- erster Druckkolben
- 180
- Begrenzungselement
- 185
- erster Druckraum
- 190
- erste Rückstellvorrichtung
- 195
- erste Fliehölausgleichsvorrichtung
- 200
- erster Fliehölraum
- 205
- zweiter Druckkolben
- 210
- zweiter Druckraum
- 215
- zweite Fliehölausgleichsvorrichtung
- 216
- zweiter Fliehölraum
- 220
- zweite Rückstellvorrichtung
- 225
- erster Lamellenträgerabschnitt
- 230
- zweiter Lamellenträgerabschnitt
- 235
- Topfabschnitt
- 240
- Absatz
- 245
- Rotorabschnitt
- 250
- Eingriffsbereich
- 255
- erster Druckkanal
- 260
- zweiter Druckkanal
- 265
- erster Kühlkanal
- 270
- erste Öffnung
- 275
- erste Nut
- 280
- zweite Nut
- 285
- erster Kanalabschnitt
- 290
- zweiter Kanalabschnitt
- 291
- erste Stirnseite
- 292
- erstes Drucköl
- 295
- dritter Druckkanal
- 300
- dritter Kanalabschnitt
- 305
- vierter Kanalabschnitt
- 306
- zweites Drucköl
- 310
- fünfter Kanalabschnitt
- 315
- sechster Kanalabschnitt
- 320
- erste Dichteinrichtung
- 325
- siebter Kanalabschnitt
- 330
- erste Kreisbahn
- 335
- zweite Öffnung
- 340
- zweite Stirnseite
- 345
- erster Zwischenraum
- 350
- erster Kühlflüssigkeitsstrom
- 355
- zweiter Kühlkanal
- 360
- zweite Kreisbahn
- 365
- zweiter Kühlflüssigkeitsstrom
- 370
- zweiter Zwischenraum
- 371
- dritte Öffnung
- 375
- zweite Dichteinrichtung
- 380
- dritte Nut
- 385
- erstes Dichtelement
- 390
- Innenraum
- 395
- dritte Dichteinrichtung
- 400
- vierte Nut
- 405
- zweites Dichtelement
- 500
- Hybridmodul
- 505
- elektrische Maschine
- 510
- Trennkupplung
- 515
- Stator
- 520
- Rotor
- 525
- Moduleingangsseite
- 530
- Modulausgangsseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009059944 A1 [0002]
