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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung und ein Hybridmodul.
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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 Kupplungseinrichtung und ein verbessertes Hybridmodul bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Kupplungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 und mittels eines Hybridmoduls gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Es wurde erkannte, dass eine verbesserte Kupplungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Kupplungseinrichtung drehbar um eine Drehachse lagerbar ist. Die Kupplungseinrichtung weist eine Betätigungseinrichtung, einen Rotor und eine Sicherungseinrichtung auf. Die Betätigungseinrichtung weist einen Druckkolben und ein Begrenzungselement auf. Die Sicherungseinrichtung weist ein erstes Sicherungsmittel und ein zweites Sicherungsmittel auf. Das zweite Sicherungsmittel ist mit dem Rotor gekoppelt und ausgebildet, eine axiale Position des Begrenzungselements in zumindest eine erste axiale Richtung festzulegen. Das erste Sicherungsmittel ist axial zwischen dem Begrenzungselement und dem Druckkolben angeordnet. Das erste Sicherungsmittel ist radial außenseitig des zweiten Sicherungsmittels angeordnet und ausgebildet, eine radiale Aufweitung des zweiten Sicherungsmittels zu reduzieren, vorzugsweise zu unterbinden.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein Verlassen einer Position des zweiten Sicherungsmittels zuverlässig vermieden wird. Ferner wird eine Abstützung des Druckkolbens in der ersten Position über das erste Sicherungsmittel sichergestellt, sodass der Druckkolben eine definierte erste Position in unausgerücktem Zustand aufweist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Sicherungsmittel an einer Seite einen ersten Befestigungsabschnitt und eine stirnseitig angeordnete erste Anlagefläche auf. Der Befestigungsabschnitt weist an einem freien Ende eine Rastnase auf. Der Befestigungsabschnitt umgreift radial außenseitig das zweite Sicherungsmittel. Axial zwischen der Rastnase und der ersten Anlagefläche ist das zweite Sicherungsmittel, vorzugsweise spielfrei, angeordnet. Auf diese Weise kann zuverlässig eine axiale Position des ersten Sicherungsmittels relativ zum Rotor und zum zweiten Sicherungsmittel festgelegt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Sicherungsmittel einen Ringabschnitt auf, wobei der Ringabschnitt hohlzylindrisch ausgebildet ist und sich auf einer Kreisbahn um die Drehachse erstreckt, wobei der Befestigungsabschnitt mit dem Ringabschnitt verbunden ist, wobei die erste Anlagefläche am Ringabschnitt radial innenseitig zum Befestigungsabschnitt angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Sicherungsmittel ein Sicherungselement und eine Sicherungsnut auf, wobei die Sicherungsnut an einer äußeren Umfangsfläche des Rotors angeordnet ist. Die Sicherungsnut ist radial nach außen hin offen. In die Sicherungsnut greift das Sicherungselement abschnittweise ein. Das Sicherungselement ragt über die äußere Umfangsfläche heraus. Das Begrenzungselement weist einen ersten Anlageabschnitt und einen zweiten Anlageabschnitt auf. Der erste Anlageabschnitt ist angrenzend an den zweiten Anlageabschnitt angeordnet und mit dem zweiten Anlageabschnitt verbunden. Der erste Anlageabschnitt ist in axialer Richtung versetzt zu dem zweiten Anlageabschnitt angeordnet. Der erste Anlageabschnitt weist auf einer dem Sicherungselement zugewandten Stirnseite eine zweite Anlagefläche und der zweite Anlageabschnitt auf einer dem Sicherungselement abgewandten Stirnseite eine dritte Anlagefläche auf. Die zweite Anlagefläche liegt an dem Sicherungselement und die dritte Anlagefläche an einem Absatz des Rotors an. Dadurch kann zuverlässig die Position des Begrenzungselements in axialer Richtung festgelegt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Begrenzungselement eine Aufnahme auf, wobei die Aufnahme radial innenseitig durch den ersten Anlageabschnitt und in axialer Richtung zumindest abschnittweise durch den zweiten Anlageabschnitt begrenzt wird, wobei in die Aufnahme die Rastnase eingreift. Dadurch kann die Kupplungseinrichtung besonders kompakt ausgebildet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform begrenzen der Druckkolben, das Begrenzungselement und der Rotor zumindest abschnittweise einen Druckraum der Betätigungseinrichtung. In dem Druckraum ist die Sicherungseinrichtung angeordnet. Das erste Sicherungsmittel teilt den Druckraum in einen radial innenseitig zum ersten Sicherungsmittel angeordneten ersten Druckraumabschnitt und in einen radial außenseitig zum ersten Sicherungsmittel angeordneten zweiten Druckraumabschnitt auf. Das erste Sicherungsmittel weist wenigstens eine Aussparung auf, wobei die Aussparung den ersten Druckraumabschnitt fluidisch mit dem zweiten Druckraumabschnitt verbindet. Dadurch wird eine zuverlässige Betätigung des Druckkolbens über das im Druckraum befindliche Drucköl sichergestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Sicherungsmittel auf einer dem Druckkolben zugewandten Seite eine vierte Anlagefläche auf, wobei die vierte Anlagefläche an dem Druckkolben in unbetätigtem Zustand des Druckkolbens anliegt, wobei die vierte Anlagefläche in einem betätigten Zustand des Druckkolbens beabstandet zu dem Druckkolben angeordnet ist. Über die vierte Anlagefläche zuverlässig eine Vorspannkraft aus dem Druckkolben durch eine Rückstelleinrichtung abgeleitet werden und zuverlässig die erste Position (Grundposition) des Druckkolbens relativ zum Rotor festgelegt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die vierte Anlagefläche derart geneigt zu einer Drehebene zu der Drehachse angeordnet, dass die vierte Anlagefläche einen Flächenkontakt zu dem Druckkolben beim Anliegen an dem Druckkolben aufweist. Vorzugweise ist die vierte Anlagefläche senkrecht zur Drehachse angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Sicherungsmittel hohlzylindrisch ausgebildet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridmodul eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, eine Trennkupplung, eine Moduleingangsseite und eine Modulausgangsseite auf. Die Moduleingangsseite ist mit einer Brennkraftmaschine und die Modulausgangsseite mit einem Getriebe des Fahrzeugs verbindbar. Die Doppelkupplung umfasst eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung. Wenigstens eine der beiden Teilkupplungen weist eine Kupplungseinrichtung, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, auf. Die Trennkupplung ist ausgebildet, die Moduleingangsseite wirktechnisch mit der elektrischen Maschine zu koppeln oder wirktechnisch die Moduleingangsseite von der elektrischen Maschine zu entkoppeln. Die Doppelkupplung ist ausgebildet, 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. Die Trennkupplung ist radial innenseitig der ersten Teilkupplung angeordnet. Die Trennkupplung, die Doppelkupplung und der Rotor sind zumindest abschnittweise axial überlappend angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Betätigungseinrichtung ein gemischtes Niederdrucksystem auf, wobei das gemischte Niederdrucksystem einen Betriebsdruck von 14 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 vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Halblängsschnitts durch die Doppelkupplung;
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3 einen Längsschnitt durch ein erstes Sicherungsmittel der in den 1 und 2 gezeigten Doppelkupplung;
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4 eine perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten ersten Sicherungsmittels; und
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5 einen Längsschnitt durch ein Hybridmodul.
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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.
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Die erste Teilkupplung 30, die zweite Teilkupplung 35 sowie der Rotor 70 sind drehbar um eine Drehachse 45 gelagert. Die erste Teilkupplung 30 weist eine erste Kupplungseinrichtung 36 und die zweite Teilkupplung 35 weist eine zweite Kupplungseinrichtung auf. 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 und 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.
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Das Gehäuse 171 begrenzt einen Innenraum 172. Die Doppelkupplung 10 ist als nasse Doppelkupplung 10 ausgebildet, so dass 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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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 über die zweite Fliehölausgleichsvorrichtung 215 am ersten Begrenzungselement 180 ab.
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2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Halblängsschnitts durch die in 1 gezeigte Doppelkupplung 10.
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Die erste Kupplungseinrichtung 36 weist eine Sicherungseinrichtung 225 auf. Die Sicherungseinrichtung 225 weist ein erstes Sicherungsmittel 230 und ein zweites Sicherungsmittel 235 auf. Das zweite Sicherungsmittel 235 weist ein Sicherungselement 240 und eine Sicherungsnut 245 auf. Die Sicherungsnut 245 ist an einer äußeren Umfangsfläche 250 des Rotors 70 angeordnet. Die Sicherungsnut 245 ist radial nach außen hin offen. Das Sicherungselement 240 ist im Wesentlichen korrespondierend zu der Sicherungsnut 245 ausgebildet und greift von radial außen in die Sicherungsnut 245 ein. Das Sicherungselement 240 ragt über eine äußere Umfangsfläche 250 des Rotors 70 heraus. Vorzugsweise ist in radialer Richtung das Sicherungselement 240 vorgespannt und drückt nach radial innen hin, um so eine sichere radiale Position des Sicherungselements 240 gegenüber dem Rotor 70 in der Montage der ersten Kupplungseinrichtung 36 festzulegen. Durch die korrespondierende Ausgestaltung der Sicherungsnut 245 und des Sicherungselements 240 ist eine axiale Position des Sicherungselements 240 gegenüber dem Rotor 70 festgelegt.
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Der Rotor 70 weist einen sich in radialer Richtung nach außen hin erstreckenden Absatz 255 auf. Der Absatz 255 ist radial außenseitig
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Das Begrenzungselement 170 weist einen ersten Anlageabschnitt 260, einen zweiten Anlageabschnitt 265 und einen Begrenzungsabschnitt 270 auf. Der Begrenzungsabschnitt 270 weist einen ersten Bereich 280, einen zweiten Bereich 281 und einen dritten Bereich 282 auf.
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Der erste Anlageabschnitt 260 ist radial innenseitig angeordnet. Radial außenseitig zum ersten Anlageabschnitt 260 ist der zweite Anlageabschnitt 265 angeordnet. Der zweite Anlageabschnitt 265 ist radial innenseitig mit dem ersten Anlageabschnitt 260 verbunden. Radial außenseitig ist der zweite Anlageabschnitt 265 mit dem Begrenzungsabschnitt 270 verbunden. In axialer Richtung sind der erste Anlageabschnitt 260 und der zweite Anlageabschnitt 265 versetzt zueinander angeordnet. Ferner weist das Begrenzungselement 170 eine Aufnahme 275 auf. Die Aufnahme 275 ist auf einer zur ersten Sicherungseinrichtung 225 zugewandten Stirnseite des Begrenzungselements 170 angeordnet. Die Aufnahme 275 wird dabei radial innenseitig durch den ersten Anlageabschnitt 260 begrenzt. In axialer Richtung wird die Aufnahme 275 durch den zweiten Anlageabschnitt 265 begrenzt.
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Radial innenseitig ist der erste Bereich 280 angeordnet und radial innenseitig mit dem zweiten Anlageabschnitt 265 verbunden. Der erste Bereich erstreckt sich schräg zur Drehachse 45. Radial außenseitig ist der erste Bereich 280 mit dem zweiten Bereich 281 verbunden. Der zweite Bereich 281 ist in einer Drehebene zur Drehachse 45 verlaufend angeordnet. Radial außenseitig ist der zweite Bereich 281 mit dem dritten Bereich 282 verbunden. Der dritte Bereich erstreckt sich parallel zur Drehachse 45 in axialer Richtung. Radial außenseitig wird die Aufnahme 275 durch den ersten Bereich 280 des Begrenzungsabschnitts 270 begrenzt.
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Der erste Anlageabschnitt 260 und der zweite Anlageabschnitt 265 sind axial zwischen dem Absatz 255 und dem Sicherungselement 240 angeordnet. Der erste Bereich 280 ist axial überlappend und radial außenseitig beabstandet zu dem zweiten Sicherungsmittel 235 angeordnet.
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Das Begrenzungselement 170 und der erste Druckkolben 175 begrenzen den ersten Druckraum 185. Axial zwischen dem Begrenzungselement 170 und dem ersten Druckkolben 175 ist das erste Sicherungsmittel 230 im ersten Druckraum 185 angeordnet. Das erste Sicherungsmittel 230 ist radial außenseitig des zweiten Sicherungsmittels 235 angeordnet.
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Das erste Sicherungsmittel 230 unterteilt den ersten Druckraum 185 in einen ersten Druckraumabschnitt 285 und in einen zweiten Druckraumabschnitt 290. Der erste Druckraumabschnitt 285 ist radial innenseitig zum ersten Sicherungsmittel 230 angeordnet und wird durch den Rotor 70 und den ersten Druckkolben 175 und das zweite Sicherungsmittel 235 begrenzt. Der zweite Druckraumabschnitt 290 ist radial außenseitig des ersten Sicherungsmittels 230 angeordnet und wird durch den ersten Druckkolben 175 und den Begrenzungsabschnitt 270 begrenzt.
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Das erste Sicherungsmittel 230 weist einen Ringabschnitt 295 und einen Befestigungsabschnitt 300 auf. Der Ringabschnitt 295 ist hohlzylindrisch ausgebildet und erstreckt sich auf einer Kreisbahn um die Drehachse 45. Der Ringabschnitt 295 weist ein erstes Längsende 305 und ein in axialer Richtung beabstandet angeordnetes Längsende 310 auf. Das erste Längsende 305 ist auf einer dem zweiten Sicherungsmittel 235 zugewandten Seite und das zweite Längsende 310 auf einer dem ersten Druckkolben 175 zugewandten Seite angeordnet.
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Am ersten Längsende 305 des Ringabschnitts 295 ist radial außenseitig der Befestigungsabschnitt 300 mit einem festen Ende mit dem Ringabschnitt 295 verbunden. Der Befestigungsabschnitt 300 erstreckt sich in axialer Richtung. Der Ringabschnitt 295 und der Befestigungsabschnitt 300 sind beispielhaft einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Radial innenseitig zum Befestigungsabschnitt 300 weist am ersten Längsende 305 der Ringabschnitt 295 eine erste Anlagefläche 315 auf. Die erste Anlagefläche 315 ist in einer Drehebene zur Drehachse 45 verlaufend angeordnet. An der ersten Anlagefläche 315 liegt der Ringabschnitt 295 an einer ersten Stirnfläche 316 des Sicherungselements 275 an.
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Der Befestigungsabschnitt 300 weist an einem freien Ende auf einer zum Ringabschnitt 295 abgewandten Seite eine Rastnase 320 auf. Die Rastnase 320 greift in die Aufnahme 275 ein. Ferner ist die Rastnase 320 axial zwischen dem Sicherungselement 240 und dem zweiten Anlageabschnitt 265 angeordnet. Die Rastnase 320 liegt an einer zweiten Stirnfläche 321 des Sicherungselements 275, die axial gegenüberliegend zur ersten Stirnfläche 316 angeordnet ist, an. Der Befestigungsabschnitt 300 ist radial außenseitig zum Sicherungselement 240 angeordnet. Dabei umgreift der Befestigungsabschnitt 300 das Sicherungselement 240 radial außenseitig.
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Von besonderem Vorteil ist, wenn das Sicherungselement 240, vorzugsweise spielfrei, zwischen der ersten Anlagefläche 315 und der Rastnase 320 angeordnet ist. Der Befestigungsabschnitt 300 befestigt durch das Umgreifen des Sicherungselements 240 radial außenseitig eine radiale Position des ersten Sicherungsmittels 230. Ferner wird die axiale Position durch das Hintergreifen der Rastnase 320 und das Andrücken der ersten Anlagefläche 315 an das Sicherungselement 240 durch die Rastnase 320 in axialer Position festgelegt.
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Der erste Anlageabschnitt 260 weist auf einer dem Sicherungselement 240 zugewandten Stirnseite eine zweite Anlagefläche 325 auf. Der zweite Anlageabschnitt 265 weist auf einer dem Sicherungselement 240 abgewandten Stirnseite eine dritte Anlagefläche 330 auf. Die zweite Anlagefläche 325 und die dritte Anlagefläche 330 sind in axialer Richtung versetzt angeordnet. Ferner erstrecken sich die zweite und dritte Anlagefläche 325, 330 jeweils in axial versetzt zueinander angeordneten Drehebenen zu der Drehachse 45. Die zweite Anlagefläche 325 liegt an dem Sicherungselement 240 an der zweiten Stirnfläche 321 radial innenseitig zur Rastnase 320 an. Die dritte Anlagefläche 330 liegt an dem Absatz 255 und/oder dem ersten Lamellenträger 75 an. Dadurch kann die axiale Position des Begrenzungselements 170 relativ zum Rotor 70 auf einfache Weise definiert festgelegt werden. Zusätzlich kann zwischen dem Absatz 255 und dem ersten Anlageabschnitt 260 ein Dichtelement 334 vorgesehen sein, um den ersten Druckraum 185 zuverlässig abzudichten. Am zweiten Längsende 310 des Ringabschnitts 295 weist der Ringabschnitt 295 eine vierte Anlagefläche 335 auf. Die vierte Anlagefläche 335 ist dem ersten Druckkolben 175 zugewandt.
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Die Sicherungseinrichtung 225 weist zusätzlich fakultativ ein drittes Sicherungsmittel 340 auf. Das dritte Sicherungsmittel 340 weist ein weiteres Sicherungselement 345 und eine weitere Sicherungsnut 350 auf. Die weitere Sicherungsnut 350 ist an der äußeren Umfangsfläche 250 des Rotors 70 angeordnet. Dabei greift das weitere Sicherungselement 345 in die weitere Sicherungsnut 350 ein. Auf einer zum ersten Druckraum 185 abgewandten Seite sind axial zwischen dem ersten Druckkolben 175 und dem dritten Sicherungsmittel 340 die erste Rückstelleinrichtung 190 und die erste Fliehölausgleichseinrichtung 195 angeordnet. Dabei liegt die erste Fliehölausgleichseinrichtung 195 auf einer dem ersten Druckkolben 175 abgewandten Seite an dem weiteren Sicherungselement 345 an und stützt sich über das dritte Sicherungsmittel 340 am Rotor 70 ab. Die erste Rückstelleinrichtung 190 ist in der Ausführungsform beispielhaft als Tellerfeder ausgebildet und ist zwischen dem ersten Druckkolben 175 und der ersten Fliehölausgleichseinrichtung 195 im ersten Fliehölraum 200 angeordnet.
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Der erste Druckkolben 175 weist eine erste Position auf. In der ersten Position liegt eine stirnseitig an den ersten Druckraum 185 angrenzende fünfte Anlagefläche 355 des ersten Druckkolbens 175 an der vierten Anlagefläche 335 an. In der ersten Position ist der erste Druckkolben 175 in unausgerücktem Zustand in einer Grundposition gegenüber dem Rotor 70.
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Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste Rückstelleinrichtung 190 mit einer Vorspannkraft FS vorgespannt ist. In der ersten Position drückt die erste Rückstelleinrichtung 190 mit der Vorspannkraft FS gegen den ersten Druckkolben 175. Der erste Druckkolben 175 wird durch die Vorspannkraft FS mit der fünften Anlagefläche 355 an die vierte Anlagefläche 335 in der ersten Position gepresst. Die Vorspannkraft FS wird über den Ringabschnitt 295 an die erste Anlagefläche 315 übertragen. Die Vorspannkraft FS wird über die erste Anlagefläche 315 in das Sicherungselement 240 und vom Sicherungselement 240 über die erste Sicherungsnut 245 in den Rotor 70 abgestützt.
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Wird ein Drucköl im ersten Druckraum 185 mit Druck beaufschlagt, so stellt der erste Druckkolben 175 eine Betätigungskraft FB bereit. Die Betätigungskraft FB ist gegen die Vorspannkraft FB gerichtet. Überschreitet die Betätigungskraft FB die Vorspannkraft FS so wird der erste Druckkolben 175 von der ersten Position in eine zweite Position verfahren. Dabei spannt der Druckkolben 175 die erste Rückstelleinrichtung 190, die sich rückseitig über die erste Fliehölausgleichseinrichtung 195 an dem dritten Sicherungsmittel 340 am Rotor 70 abstützt. In der zweiten Position ist die fünfe Anlagefläche 355 beabstandet zu der vierten Anlagefläche 335 angeordnet. Ferner betätigt der erste Druckkolben das erste Reibpaket 80 und bewirkt einen Reibschluss des ersten Reibpartners 90 mit dem zweiten Reibpartner 95, sodass die Eingangsseite 15 mit der ersten Ausgangsseite 20 drehmomentschlüssig verbunden ist.
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3 zeigt einen Längsschnitt durch das erste Sicherungsmittel 230.
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Die vierte Anlagefläche 335 ist beispielsweise in einer Drehebene zur Drehachse 45 angeordnet sein. Die vierten Anlagefläche 335 ist dabei derart ausgerichtet, dass bei einem Berührkontakt der vierten Anlagefläche 335 mit der fünften Anlagefläche 355 die vierte Anlagefläche 335 einen Flächenkontakt 365 mit der fünften Anlagefläche 355 beim Anliegen an den ersten Druckkolben 175 aufweist. Die vierte Anlagefläche 335 und die fünfte Anlagefläche 355 sind dabei vorteilhafterweise parallel zueinander ausgerichtet.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung des in 3 gezeigten ersten Sicherungsmittels 230. In der Ausführungsform sind am Ringabschnitt 295 in Umfangsrichtung mehrere Befestigungsabschnitte 300 vorgesehen. Beispielhaft sind die Befestigungsabschnitte 300 in Umfangsrichtung mit einem 90°Winkel versetzt angeordnet. Selbstverständlich können auch die Befestigungsabschnitte 300 in einer anderen Anzahl und/oder in einem anderen Winkel als in den Figuren dargestellt am Ringabschnitt 295 angeordnet sein. Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Befestigungsabschnitten 300 wird eine zuverlässige Befestigung des ersten Sicherungsmittels 230 am zweiten Sicherungsmittel 235 sichergestellt. Ferner wird eine fliehkraftbedingte radiale Aufweitung des Sicherungselements 240 unter Drehzahl durch das radial außenseitige Umgreifen des Befestigungsabschnitts 300 und durch die besonders stabile Ausgestaltung des Ringabschnitts 295 zuverlässig durch das erste Sicherungsmittel 230 vermieden.
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Um einen zuverlässigen Austausch von Drucköl zwischen dem ersten Druckraumabschnitt 285 und dem zweiten Druckraumabschnitt 290 sicherzustellen, weist das erste Sicherungsmittel 230 wenigstens eine Aussparung 370 auf. Die Aussparung 370 verbindet fluidisch den ersten Druckraumabschnitt 285 mit dem zweiten Druckraumabschnitt 290. In der Ausführungsform sind mehrere Aussparungen 365 vorgesehen, die beispielhaft in regelmäßigem Abstand in dem Ringabschnitt 295 vorgesehen sind. In der Ausführungsform erstrecken sich die Aussparungen 370 in axialer Richtung von der vierten Anlagefläche 335 in Richtung des Befestigungsabschnitts 300. Dadurch bilden die Aussparungen 370 eine Stirnverzahnung 375 an der vierten Anlagefläche 335 aus. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass die Aussparungen 370 als Durchgangsöffnungen in dem Ringabschnitt 295 beabstandet zu der vierten Anlagefläche 335 und zur ersten Anlagefläche 315 angeordnet sind.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 4 gezeigte Ausgestaltung der Sicherungseinrichtung 225 beispielhaft für die erste Kupplungseinrichtung 36 erläutert wurde. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Sicherungseinrichtung 225 auch in der zweiten Kupplungseinrichtung 37 vorgesehen ist.
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5 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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Selbstverständlich ist auch denkbar, dass anstatt der Sicherungseinrichtung 225 der ersten Kupplungseinrichtung 36 die Sicherungseinrichtung 225 zusätzlich oder alternativ in der Trennkupplung 510 und/oder der zweiten Kupplungseinrichtung 37 vorgesehen ist.
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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.
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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
- 36
- erste Kupplungseinrichtung
- 37
- zweite Kupplungseinrichtung
- 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
- Begrenzungselement
- 175
- erster Druckkolben
- 185
- erster Druckraum
- 190
- erste Rückstelleinrichtung
- 195
- erste Fliehölausgleichseinrichtung
- 200
- erster Fliehölraum
- 205
- zweiter Druckkolben
- 210
- zweiter Druckraum
- 215
- zweite Fliehölausgleichseinrichtung
- 216
- zweiter Fliehölraum
- 220
- zweite Rückstellvorrichtung
- 225
- Sicherungseinrichtung
- 230
- erstes Sicherungsmittel
- 235
- zweites Sicherungsmittel
- 240
- Sicherungselement
- 245
- Sicherungsnut
- 250
- äußere Umfangsfläche des Rotors
- 255
- Absatz
- 260
- erster Anlageabschnitt
- 265
- zweiter Anlageabschnitt
- 270
- Begrenzungsabschnitt
- 275
- Aufnahme
- 280
- erster Bereich
- 281
- zweiter Bereich
- 282
- dritter Bereich
- 285
- erster Druckraumabschnitt
- 290
- zweiter Druckraumabschnitt
- 295
- Ringabschnitt
- 300
- Befestigungsabschnitt
- 305
- erstes Längsende des Ringabschnitts
- 310
- zweites Längsende des Ringabschnitts
- 315
- erste Anlagefläche
- 316
- erste Stirnfläche
- 320
- Rastnase
- 321
- zweite Stirnfläche
- 325
- zweite Anlagefläche
- 330
- dritte Anlagefläche
- 335
- vierte Anlagefläche
- 340
- drittes Sicherungsmittel
- 345
- weiteres Sicherungselement
- 350
- weitere Sicherungsnut
- 355
- fünfte Anlagefläche
- 365
- Flächenkontakt
- 370
- Aussparung
- 375
- Stirnverzahnung
- 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]