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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dreifachkupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs aufweisend eine konzentrische Doppelkupplungseinrichtung mit einer äußeren Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem ersten eingangsseitigen Lamellenträger und einem ersten ausgangsseitigen Lamellenträger und einer inneren Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem zweiten eingangsseitigen Lamellenträger, der drehfest mit dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger verbunden st, und einem zweiten ausgangsseitigen Lamellenträger, wobei ferner eine Trennkupplungseinrichtung mit einer dritten Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem dritten eingangsseitigen Lamellenträger und einem dritten ausgangsseitigen Lamellenträger vorgesehen ist.
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Aus der
DE 10 2012 024 699 A1 ist eine Dreifachkupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe bekannt. Die Dreifachkupplungseinrichtung weist zum einen eine parallele Doppelkupplungseinrichtung auf, die sich aus zwei parallel zueinander angeordneten, also in axialer Richtung gestaffelt angeordneten, Lamellenkupplungen zusammensetzt. Die erste und zweite Lamellenkupplung weisen einen gemeinsamen eingangsseitigen Lamellenträger auf. Der eingangsseitige Lamellenträger bildet überdies den ausgangsseitigen Lamellenträger einer dritten Lamellenkupplung aus, über die ein Drehmoment einer Antriebseinheit wahlweise auf den gemeinsamen eingangsseitigen Lamellenträger der ersten und zweiten Lamellenkupplung übertragen werden kann. Die Betätigungseinrichtungen für die erste, zweite und dritte Lamellenkupplung sind an einer Stütznabe des gemeinsamen eingangsseitigen Lamellenträgers der ersten und zweiten Lamellenkupplung angeordnet.
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Die bekannte Dreifachkupplungseinrichtung hat sich im Hinblick auf einen relativ kompakten Aufbau bewährt, weist jedoch eine relativ aufwendige Betätigungseinrichtung für die dritte Lamellenkupplung auf. Außerdem ist die Dreifachkupplungseinrichtung weniger flexibel einsetzbar und aufgrund des kompakten Aufbaus mit einem erhöhten Montageaufwand verbunden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dreifachkupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise zwischen einer Antriebseinheit und einem Doppelkupplungsgetriebe, zu schaffen, die eine konzentrische Doppelkupplungseinrichtung in Verbindung mit einer Trennkupplungseinrichtung aufweist, wobei die Dreifachkupplungseinrichtung unter Erzielung eines geringen Montageaufwandes sowie einer flexiblen Einsetzbarkeit besonders kompakt und einfach aufgebaut sein soll. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen vorteilhaften Dreifachkupplungseinrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Dreifachkupplungseinrichtung ist zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise zwischen einer Antriebseinheit oder einem Verbrennungsmotor einerseits und einem Getriebe oder Doppelkupplungsgetriebe andererseits, konzipiert. Die Dreifachkupplungseinrichtung weist eine konzentrische Doppelkupplungseinrichtung auf. Die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung umfasst dabei eine äußere Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem ersten eingangsseitigen Lamellenträger und einem ersten ausgangsseitigen Lamellenträger und eine innere Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem zweiten eingangsseitigen Lamellenträger und einem zweiten ausgangsseitigen Lamellenträger, wobei der zweite eingangsseitige Lamellenträger der inneren Lamellenkupplung drehfest mit dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger der äußeren Lamellenkupplung verbunden ist. Da es sich um eine konzentrische Doppelkupplungseinrichtung handelt, sind die Lamellen bzw. Lamellenpakete der äußeren und inneren Lamellenkupplung zumindest teilweise in radialer Richtung geschachtelt angeordnet. Darüber hinaus weist die Dreifachkupplungseinrichtung eine Trennkupplungseinrichtung auf. Diese umfasst eine dritte Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem dritten eingangsseitigen Lamellenträger und einem dritten ausgangsseitigen Lamellenträger. Im Gegensatz zu der aus der
DE 10 2012 024 699 A1 bekannten Dreifachkupplungseinrichtung ist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger der dritten Lamellenkupplung jedoch nicht einstückig mit dem Lamellenträger einer der beiden Lamellenkupplungen der Doppelkupplungseinrichtung ausgebildet, vielmehr weist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger eine ausgangsseitige Drehmitnahmekontur auf, die mit einer eingangsseitigen Drehmitnahmekontur an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger in Drehmitnahmeeingriff steht, wobei der dritte ausgangsseitige Lamellenträger lösbar an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Dreifachkupplungseinrichtung hat den Vorteil, dass diese relativ einfach montierbar ist, zumal lediglich der dritte ausgangsseitige Lamellenträger über die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur mit der eingangsseitigen Drehmitnahmekontur an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger in Drehmitnahmeeingriff gebracht werden muss, um die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung mit der Trennkupplungseinrichtung zu verbinden. Überdies ist die Dreifachkupplungseinrichtung auch besonders flexibel einsetzbar. Sollte beispielsweise die Trennkupplungseinrichtung innerhalb eines Antriebsstrangs nicht benötigt werden, so kann die Trennkupplungseinrichtung besonders einfach von der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung gelöst werden, so dass die verbliebene konzentrische Doppelkupplungseinrichtung als einfache konzentrische Doppelkupplungseinrichtung ohne Trennkupplungseinrichtung verwendbar ist, indem die Trennkupplungseinrichtung beispielsweise durch eine einfache Mitnehmerscheibe mit entsprechender ausgangsseitiger Drehmitnahmekontur ausgetauscht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung sind die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur und die eingangsseitige Drehmitnahmekontur in radialer Richtung weiter außen als der zweite eingangsseitige Lamellenträger angeordnet, um eine möglichst direkte Verbindung zwischen der Trennkupplungseinrichtung und der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung zu erreichen, bei der auf eine Ausgangsnabe der Trennkupplungseinrichtung einerseits und eine Eingangsnabe der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung andererseits verzichtet werden kann, die raumgreifend miteinander in Drehmitnahmeverbindung gebracht werden müssten. Mithin wird bei dieser Ausführungsform ein besonders einfacher und kompakter Aufbau erzielt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung ist die eingangsseitige Drehmitnahmekontur an einem rohrförmigen Lamellentragabschnitt des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers vorgesehen. Dabei ist es bevorzugt, wenn die genannte eingangsseitige Drehmitnahmekontur gleichermaßen eine Drehmitnahmekontur für Lamellen der äußeren Lamellenkupplung ausbildet, so dass im Rahmen der Fertigung kein erhöhter Aufwand betrieben werden muss, um eine zusätzliche von der Drehmitnahmekontur für die Lamellen abweichende eingangsseitige Drehmitnahmekontur zu schaffen. Alternativ oder ergänzend ist die eingangsseitige Drehmitnahmekontur als Innenverzahnung ausgebildet, in die die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur an dem dritten ausgangsseitigen Lamellenträger auf kurzem Wege und sicher eingreifen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung ist die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur als eine Verzahnung, vorzugsweise eine Außenverzahnung, ausgebildet, wobei letztere auf direktem Wege in die als Innenverzahnung ausgebildete eingangsseitige Drehmitnahmekontur des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers eingreifen kann. In diesem Zusammenhang hat sich insbesondere eine ausgangsseitige Drehmitnahmekontur in Form einer Schwalbenschwanzverzahnung als vorteilhaft herausgestellt, insbesondere weil eine derartige Schwalbenschwanzverzahnung den ersten eingangsseitigen Lamellenträger oder dessen Lamellentragabschnitt zusätzlich in radialer Richtung von außen hintergreifen kann, um ein fliehkraftbedingtes Aufweiten des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers zu vermeiden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung weisen die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung und die Trennkupplungseinrichtung eine gemeinsame Kupplungseingangsnabe auf. Mithin weist die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung keine Eingangsnabe auf, die mit einer Ausgangsnabe der Trennkupplungseinrichtung in Drehmitnahmeeingriff gebracht werden müsste, vielmehr dient die gemeinsame Kupplungseingangsnabe sowohl dem Drehmomenteintrag in die Trennkupplungseinrichtung und über die Trennkupplungseinrichtung in die Doppelkupplungseinrichtung, wobei die Trennkupplungseinrichtung ohne eine weitere Nabe-Nabe-Verbindung mit der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung in Drehmitnahmeeingriff steht. Hierdurch ist ein besonders einfacher und platzsparender Aufbau der Dreifachkupplungseinrichtung erzielt. Bei dieser Ausführungsform ist die Trennkupplungseinrichtung vorzugsweise im Drehmomentübertragungsweg zwischen der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe und dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger angeordnet. Alternativ oder ergänzend ist die gemeinsame Kupplungseingangsnabe einstückig ausgebildet, um die Teilevielzahl und den Montageaufwand zu reduzieren.
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Um die eingangs erwähnte Flexibilität beim Einsatz der Dreifachkupplungseinrichtung bzw. Komponenten hiervon innerhalb eines spezifischen Antriebsstrangs weiter zu erhöhen und die dritte Lamellenkupplung besonders einfach und auf direktem Wege betätigen zu können, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung eine Betätigungseinrichtung für die dritte Lamellenkupplung vorgesehen, die an der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe angeordnet ist. Hierdurch ist die dritte Lamellenkupplung auf besonders direktem Wege betätigbar, überdies kann die Trennkupplungseinrichtung mitsamt der dritten Lamellenkupplung und der zugehörigen Betätigungseinrichtung besonders einfach von der Dreifachkupplungseinrichtung gelöst werden, sofern die Dreifachkupplungseinrichtung lediglich als einfache konzentrische Doppelkupplungseinrichtung ohne Trennkupplungseinrichtung verwendet werden soll.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung weist die Betätigungseinrichtung für die dritte Lamellenkupplung einen verschiebbaren Betätigungskolben auf, der - wie bereits vorangehend erwähnt - an der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe angeordnet ist. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn die Betätigungseinrichtung ferner eine mit Hydraulikdruck beaufschlagbare Druckkammer, gegebenenfalls auch eine hydraulische Gegendruckkammer, aufweist, die dem verschiebbaren Betätigungskolben zugeordnet ist. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Druckkammer, gegebenenfalls auch die hydraulische Gegendruckkammer, zumindest teilweise durch die gemeinsame Kupplungseingangsnabe begrenzt ist, mithin an die gemeinsame Kupplungseingangsnabe angrenzt. Auch können entsprechende Zuleitungen zu der hydraulischen Druckkammer, gegebenenfalls auch der hydraulischen Gegendruckkammer, in der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe ausgebildet sein, um das Zuführen eines Hydraulikfluids durch die gemeinsame Kupplungseingangsnabe zu ermöglichen.
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Um eine besonders einfache Montage oder Demontage der Trennkupplungseinrichtung an oder von der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung zu ermöglichen, bilden die Kupplungseingangsnabe, der Betätigungskolben und der dritte eingangsseitige Lamellenträger, gegebenenfalls auch eine Begrenzungswand zur Begrenzung der Druck- oder Gegendruckkammer, ein von der Dreifachkupplungseinrichtung lösbares, zusammenhängendes Modul. Dabei sind die genannten Bestandteile des Moduls vorzugsweise derart aneinander angeordnet, dass in Alleinstellung des Moduls die Kupplungseingangsnabe, der Betätigungskolben und der dritte eingangsseitige Lamellenträger, gegebenenfalls auch die Begrenzungswand, verliersicher aneinander angeordnet sind, so dass eine besonders einfache und schnelle Montage bzw. Demontage des Moduls möglich ist.
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Dank der konzentrisch ausgebildeten Doppelkupplungseinrichtung der Dreifachkupplungseinrichtung ist bereits eine geringere axiale Baulänge der Dreifachkupplungseinrichtung erzielt, während die Ausdehnung in radialer Richtung vergrößert ist. Um eine noch größere Ausdehnung in radialer Richtung zu vermeiden, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung ein Lamellenpaket der dritten Lamellenkupplung in axialer Richtung mit einem Lamellenpaket der äußeren Lamellenkupplung oder/und einem Lamellenpaket der inneren Lamellenkupplung fluchtend angeordnet, um den durch die konzentrische Ausbildung der Doppelkupplungseinrichtung erzielten Bauraumgewinn in axialer Richtung zu nutzen. Bei dieser Ausführungsform hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Lamellenpaket der dritten Lamellenkupplung mit dem Lamellenpaket der inneren Lamellenkupplung in axialer Richtung fluchtend angeordnet ist, wobei es hier überdies von Vorteil ist, wenn das Lamellenpaket der dritten Lamellenkupplung nicht mit dem Lamellenpaket der äußeren Lamellenkupplung in axialer Richtung fluchtend angeordnet ist, um eine geringe Ausdehnung in radialer Richtung im Bereich der Trennkupplungseinrichtung zu erzielen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung sind der erste und zweite eingangsseitige Lamellenträger als Außenlamellenträger ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung sind der erste und zweite eingangsseitige Lamellenträger vermittels einer Kupplungsstütznabe drehfest miteinander verbunden. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein erster Betätigungskolben zur Betätigung der äußeren Lamellenkupplung und ein zweiter Betätigungskolben zur Betätigung der inneren Lamellenkupplung an der Kupplungsstütznabe angeordnet sind, um - ähnlich wie bei der Trennkupplungseinrichtung - eine konzentrische Doppelkupplungseinrichtung in Form eines einfach montierbaren bzw. demontierbaren Doppelkupplungsmoduls zu schaffen.
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Um eine besonders sichere radiale Abstützung des dritten ausgangsseitigen Lamellenträgers einerseits und des damit in Drehmitnahmeeingriff stehenden ersten eingangsseitigen Lamellenträgers andererseits zu schaffen, ist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung in radialer Richtung an einem feststehenden Gehäuse oder Gehäusedeckel der Dreifachkupplungseinrichtung abstützbar oder abgestützt, wobei zu diesem Zweck vorzugsweise ein Wälzlager oder Rillenkugellager zwischen dem dritten ausgangsseitigen Lamellenträger einerseits und dem feststehenden Gehäuse oder Gehäusedeckel andererseits vorgesehen ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung ist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger als Außenlamellenträger ausgebildet. So weist der als Außenlamellenträger ausgebildete dritte ausgangsseitige Lamellenträger vorzugsweise einen ersten Radialabschnitt, an dem die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur vorgesehen ist, einen auf den ersten Radialabschnitt folgenden Lamellentragabschnitt, der der Aufnahme der Lamellen der dritten Lamellenkupplung dient, und einen auf den Lamellentragabschnitt folgenden zweiten Radialabschnitt auf, über den der dritte ausgangsseitige Lamellenträger vorzugsweise an dem feststehenden Gehäuse oder Gehäusedeckel abstützbar oder abgestützt ist, wie dies bereits vorangehend unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform der Dreifachkupplungseinrichtung angedeutet wurde. Ausgehend von dem Lamellentragabschnitt des dritten ausgangsseitigen Lamellenträgers erstreckt sich der erste Radialabschnitt vorzugsweise in die eine radiale Richtung, besonders bevorzugt in radialer Richtung nach außen, während sich der zweite Radialabschnitt vorzugsweise in die entgegengesetzte radiale Richtung, besonders bevorzugt in radialer Richtung nach innen, erstreckt. Ein derart ausgebildeter dritter ausgangsseitiger Lamellenträger ist besonders einfach zu fertigen, leichtgewichtig und platzsparend.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreifachkupplungseinrichtung ist an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger der Rotor einer elektrischen Maschine oder/und ein Mittel zur Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung mit der Ausgangsseite einer elektrischen Maschine drehfest befestigt. Mithin ist die Dreifachkupplungseinrichtung hier insbesondere für den Einsatz innerhalb des Antriebsstrangs Eingangsseite Hybridfahrzeugs ausgebildet. Bei dem Mittel zur Erzielung der Drehmitnahmeverbindung mit der Ausgangsseite einer elektrischen Maschine handelt es sich vorzugsweise um ein Zahn- oder Kettenrad.
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Der erfindungsgemäße Antriebsstrang weist eine Dreifachkupplungseinrichtung der erfindungsgemäßen Art auf, die vorzugsweise zwischen einer Antriebseinheit, gegebenenfalls einem Verbrennungsmotor, und einem Getriebe, gegebenenfalls einem Doppelkupplungsgetriebe, angeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs steht die gemeinsame Kupplungseingangsnabe mittelbar oder unmittelbar mit einer Ausgangsseite eines Verbrennungsmotors steht in Drehmitnahmeverbindung, während eine Ausgangsseite einer elektrischen Maschine mit dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung steht, so dass es sich bei dieser Ausführungsform um den Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug handelt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform einer Dreifachkupplungseinrichtung innerhalb des Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs in geschnittener Darstellung und
- 2 die Dreifachkupplungseinrichtung von 1 nach dem Ersetzen der Trennkupplungseinrichtung durch eine Mitnehmerscheibe.
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1 zeigt eine Dreifachkupplungseinrichtung 2 innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, hier eines Hybridfahrzeugs. In der Figur sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 der Dreifachkupplungseinrichtung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Dreifachkupplungseinrichtung 2 um eine zentrale Drehachse 16 drehbar ist.
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Innerhalb des Antriebsstrangs ist die Dreifachkupplungseinrichtung 2 zwischen einem lediglich schematisch angedeuteten Verbrennungsmotor 18 einerseits und einem Doppelkupplungsgetriebe 20 andererseits angeordnet, wobei von dem Doppelkupplungsgetriebe 20 zumindest teilweise das Gehäuse 22, eine erste Getriebeeingangswelle 24 und eine zweite Getriebeeingangswelle 26 angedeutet ist. Dabei erstreckt sich die erste Getriebeeingangswelle 24 in axialer Richtung 4, 6 in die im Wesentlichen rohrförmig ausgebildete zweite Getriebeeingangswelle 26, so dass auch von einer radialen Schachtelung der beiden Getriebeeingangswellen 24, 26 gesprochen werden kann.
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Die Dreifachkupplungseinrichtung 2 ist innerhalb eines Nassraums 28 angeordnet, der zum einen in axialer Richtung 6 und in radialer Richtung 8 durch das Gehäuse 22 und in axialer Richtung 4 durch einen an dem Gehäuse 22 lösbar befestigten Gehäusedeckel 30 begrenzt ist, wobei das Gehäuse 22 zu diesem Zweck eine Gehäuseglocke aufweist. Die Dreifachkupplungseinrichtung 2 setzt sich im Wesentlichen aus einer konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung 32 und einer Trennkupplungseinrichtung 34 zusammen, wobei nachstehend zunächst auf den Aufbau der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung 32 eingegangen werden soll.
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Die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung 32 weist eine äußere Lamellenkupplung 36 und eine innere Lamellenkupplung 38 auf, so dass ein Lamellenpaket 40 der äußeren Lamellenkupplung 36 mit einem Lamellenpaket 42 der inneren Lamellenkupplung 38 zumindest teilweise in radialer Richtung 8, 10 geschachtelt angeordnet ist.
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Die äußere Lamellenkupplung 36 dient der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 und einem ersten ausgangsseitigen Lamellenträger 46. In entsprechender Weise dient die innere Lamellenkupplung 38 der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem zweiten eingangsseitigen Lamellenträger 48 und einem zweiten ausgangsseitigen Lamellenträger 50. Die beiden eingangsseitigen Lamellenträger 44, 48 sind jeweils als Außenlamellenträger ausgebildet, während die beiden ausgangsseitigen Lamellenträger 46, 50 jeweils als Innenlamellenträger ausgebildet sind. Die beiden eingangsseitigen Lamellenträger 44, 48 weisen jeweils einen im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Lamellentragabschnitt 52, 54 und einen sich in axialer Richtung 6 an den jeweiligen Lamellentragabschnitt 52, 54 anschließenden und in radialer Richtung 10 nach innen erstreckenden radialen Stützabschnitt 56, 58 auf. Mithin sind die beiden eingangsseitigen Lamellenträger 44, 48 im Wesentlichen topfförmig ausgebildet und in axialer Richtung 4 geöffnet. Auch sind die beiden eingangsseitigen Lamellenträger 44, 48 drehfest miteinander verbunden, wobei dies in der dargestellten Ausführungsform nicht unmittelbar erfolgt, vielmehr sind die beiden eingangsseitigen Lamellenträger 44, 48 mit ihrem in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Ende der radialen Stützabschnitte 56, 58 drehfest mit einer im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Kupplungsstütznabe 60 verbunden, über die die beiden eingangsseitigen Lamellenträger 44, 48 mittelbar drehfest miteinander verbunden sind.
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Beide Lamellenkupplungen 36, 38 sind hydraulisch betätigbar. Zu diesem Zweck ist dem Lamellenpaket 40 der äußeren Lamellenkupplung 36 ein in axialer Richtung 4, 6 verschiebbarer erster Betätigungskolben 62 und dem Lamellenpaket 42 der inneren Lamellenkupplung 38 ein in axialer Richtung 4, 6 verschiebbarer zweiter Betätigungskolben 64 zugeordnet. Beide Betätigungskolben 62, 64 sind an der Kupplungsstütznabe 60 angeordnet, in der dargestellten Ausführungsform in radialer Richtung 8, 10 an der Kupplungsstütznabe 60 abgestützt. Dabei sind den beiden Betätigungskolben 62, 64 jeweils eine mit Hydraulikdruck beaufschlagbare Druckkammer 66, 68 und eine mit Hydraulikfluid befüllbare Gegendruckkammer 70, 72 zugeordnet. Sowohl die Druckkammern 66, 68 als auch die Gegendruckkammern 70, 72 sind über Leitungen 74 innerhalb der Wand der rohrförmigen Kupplungsstütznabe 60 mit Hydraulikfluid befüllbar, wobei die Kupplungsstütznabe 60 über eine Drehdurchführung 76 mit dem Gehäuse 22 zusammenwirkt, so dass Leitungen innerhalb des Gehäuses 22 (nicht dargestellt) mit den Leitungen 74 innerhalb der Kupplungsstütznabe 60 über die Drehdurchführung 76 miteinander strömungsverbunden sind. Die Kupplungsstütznabe 60 ist zum einen in radialer Richtung 10 nach innen über Radiallager 78 an der zweiten Getriebeeingangswelle 26 und in radialer Richtung 8 nach außen über die Drehdurchführung 76 an dem Gehäuse 22 abstützbar oder abgestützt.
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Die beiden ausgangsseitigen Lamellenträger 46, 50 sind ebenfalls im Wesentlichen topfförmig ausgebildet, wobei diese in der entgegengesetzten axialen Richtung 6 geöffnet und in radialer Richtung 10 nach innen drehfest mit einer ersten Kupplungsausgangsnabe 80 bzw. einer zweiten Kupplungsausgangsnabe 82 verbunden sind. So steht die erste Kupplungsausgangsnabe 80 mit der ersten Getriebeeingangswelle 24 und die zweite Kupplungsausgangsnabe 82 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 26 in lösbarer Drehmitnahmeverbindung.
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Der im Wesentlichen rohrförmig ausgebildete Lamellentragabschnitt 52 des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers 44 weist eine eingangsseitige Drehmitnahmekontur 84 auf, die in der dargestellten Ausführungsform beispielhaft als Innenverzahnung ausgebildet ist. Hierbei kann die eingangsseitige Drehmitnahmekontur 84 vorzugsweise von einer Drehmitnahmekontur für die Lamellen, hier die Außenlamellen, des Lamellenpakets 40 der äußeren Lamellenkupplung 36 gebildet sein. Die eingangsseitige Drehmitnahmekontur 84 dient der später näher beschriebenen Drehmitnahmeverbindung mit der Trennkupplungseinrichtung 34. Die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung 32 verzichtet auf eine eigene Kupplungseingangsnabe, vielmehr weisen die konzentrische Doppelkupplungseinrichtung 32 und die Trennkupplungseinrichtung 34 eine gemeinsame Kupplungseingangsnabe 88 auf, wobei die Trennkupplungseinrichtung 34 im Drehmomentübertragungsweg zwischen der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 und dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 angeordnet ist. Überdies ist die gemeinsame Kupplungseingangsnabe 88 einstückig ausgebildet.
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Die Trennkupplungseinrichtung 34 der Dreifachkupplungseinrichtung 2 weist eine dritte Lamellenkupplung 90 mit einem entsprechenden Lamellenpaket 92 auf. Die dritte Lamellenkupplung 90 dient der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einem dritten eingangsseitigen Lamellenträger 94 und einem dritten ausgangsseitigen Lamellenträger 96. Der dritte eingangsseitige Lamellenträger 94 ist als Innenlamellenträger ausgebildet, der einen im Wesentlichen rohrförmigen Lamellentragabschnitt 98 und einen sich in axialer Richtung 4 an den Lamellentragabschnitt 98 anschließenden radialen Stützabschnitt 100 aufweist, wobei sich der radiale Stützabschnitt 100 zum einen in radialer Richtung 8 nach außen über den Lamellentragabschnitt 98 erstreckt, um hier als Anschlag für das Lamellenpaket 92 in axialer Richtung 4 zu dienen und zum anderen in radialer Richtung 10 nach innen erstreckt, um drehfest mit der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 verbunden zu sein. Auch ist der dritte eingangsseitige Lamellenträger 94 zweistückig aus dem Lamellentragabschnitt 98 und dem radialen Stützabschnitt 100 zusammengesetzt, die drehfest aneinander befestigt sind, um eine einfache Fertigung des dritten eingangsseitigen Lamellenträgers 94 unter Erzielung der Abstützbarkeit des Lamellenpakets 92 in axialer Richtung 4 an dem radialen Stützabschnitt 100 zu ermöglichen.
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Der dritte ausgangsseitige Lamellenträger 96 ist als Außenlamellenträger ausgebildet. So weist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger 96 einen sich im Wesentlichen in den radialen Richtungen 8, 10 erstreckenden ersten Radialabschnitt 102, einen sich in radialer Richtung 10 an den ersten Radialabschnitt 102 anschließenden und ausgehend von dem ersten Radialabschnitt 102 in axialer Richtung 4 erstreckenden im Wesentlichen rohrförmigen Lamellentragabschnitt 104 und einen sich in axialer Richtung 4 an den Lamellentragabschnitt 104 anschließenden und ausgehend von dem Lamellentragabschnitt 104 in radialer Richtung 10 nach innen erstreckenden zweiten Radialabschnitt 106 auf. Auch ist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger 96 an einem feststehenden Gehäuse oder Gehäusedeckel der Dreifachkupplungseinrichtung 2 in radialer Richtung 8, 10 abstützbar oder abgestützt. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt die radiale Abstützung über den zweiten Radialabschnitt 106 an dem Gehäusedeckel 30. Genauer gesagt ist an dem in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Ende des zweiten Radialabschnitts 106 eine Stütznabe 108 befestigt, wobei die Stütznabe 108 über ein Radiallager 110, hier ein Wälzlager oder Rillenkugellager, an dem Gehäusedeckel 30 abstützbar oder abgestützt ist. Zu diesem Zweck weist der Gehäusedeckel 30 einen eine zentrale Gehäusedeckelöffnung 112 umgebenden, in axialer Richtung 6 hervorstehenden Stützkragen 114 auf, an dem das Radiallager 110 in radialer Richtung 8, 10 abstützbar oder abgestützt ist. Darüber hinaus erstreckt sich die gemeinsame Kupplungseingangsnabe 88 aus dem Nassraum 28 hinaus in axialer Richtung 4 durch die Gehäusedeckelöffnung 112, um außerhalb des Nassraums 28 mittelbar oder unmittelbar mit einer Ausgangsseite des Verbrennungsmotors 18 verbindbar oder verbunden zu sein.
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Die Trennkupplungseinrichtung 34 ist innerhalb des Nassraums 28 angeordnet, wobei deren Lamellenpaket 92 in axialer Richtung 4, 6 mit einem oder beiden der Lamellenpakete 40, 42 der inneren und äußeren Lamellenkupplung 38, 36 fluchtend angeordnet ist. In der dargestellten vorteilhaften Ausführungsform ist das Lamellenpaket 92 der dritten Lamellenkupplung 90 derart angeordnet, dass das Lamellenpaket 92 lediglich mit dem Lamellenpaket 42 der inneren Lamellenkupplung 38 zumindest teilweise in axialer Richtung 4, 6 fluchtend angeordnet ist, während das Lamellenpaket 92 derart weit in radialer Richtung 10 nach innen versetzt ist, dass dieses nicht mit dem Lamellenpaket 40 der äußeren Lamellenkupplung 36 in axialer Richtung 4, 6 fluchtend angeordnet ist.
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Um die Trennkupplungseinrichtung 34 ohne Zwischenschaltung einer weiteren Kupplungseingangsnabe der konzentrischen Doppelkupplungseinrichtung 32 mit der Doppelkupplungseinrichtung 32 zu koppeln, weist der dritte ausgangsseitige Lamellenträger 96 eine ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 auf. Die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 ist an dem in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Ende des ersten Radialabschnitts 102 des dritten ausgangsseitigen Lamellenträgers 96 ausgebildet, wobei die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 hier beispielhaft als eine Verzahnung, genauer gesagt eine Außenverzahnung, ausgebildet ist. Überdies ist die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 als Schwalbenschwanzverzahnung ausgebildet, die mithin geeignet ist, den Lamellentragabschnitt 52 des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers 44 in radialer Richtung 10 von außen zu hintergreifen.
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Die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 steht mit der zuvor erwähnten eingangsseitigen Drehmitnahmekontur 84 an dem Lamellentragabschnitt 52 des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers 44 in Drehmitnahmeeingriff. Überdies ist die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 bzw. der erste Radialabschnitt 102 des dritten ausgangsseitigen Lamellenträgers 96 in axialer Richtung 4 über einen Sicherungsring 118 an dem Lamellentragabschnitt 52 des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers 44 abstützbar oder abgestützt. Durch Lösen des Sicherungsrings 118 kann der dritte ausgangsseitige Lamellenträger 96 jedoch in axialer Richtung 4 von dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 gelöst werden, so das allgemein von einer lösbaren Befestigung des dritten ausgangsseitigen Lamellenträgers 96 bzw. der Trennkupplungseinrichtung 34 an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 gesprochen werden kann. Dabei sind die ausgangsseitige Drehmitnahmekontur 116 und die eingangsseitige Drehmitnahmekontur 84 in radialer Richtung 10 weiter außen als der zweite eingangsseitige Lamellenträger 48 angeordnet.
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Während die Betätigungseinrichtungen für die äußere und innere Lamellenkupplung 36, 38 an der Kupplungsstütznabe 60 angeordnet sind, ist eine Betätigungseinrichtung 120 zur Betätigung der dritten Lamellenkupplung 90 an der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 angeordnet. Bei der Betätigungseinrichtung 120 handelt es sich ebenfalls um eine hydraulische Betätigungseinrichtung, wobei die Betätigungseinrichtung 120 dementsprechend einen in axialer Richtung 4, 6 relativ zu der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 verschiebbaren Betätigungskolben 122 aufweist. Der Betätigungskolben 122 ist an der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 angeordnet bzw. in radialer Richtung 8, 10 an dieser abstützbar oder abgestützt. Dem Betätigungskolben 122 ist eine mit Hydraulikdruck beaufschlagbare Druckkammer 124 und eine mit einem Hydraulikfluid befüllbare Gegendruckkammer 126 zugeordnet, wobei Druckkammer 124 und Gegendruckkammer 126 zumindest teilweise in radialer Richtung 10 nach innen durch die Kupplungseingangsnabe 88 begrenzt sind. Die Druckkammer 124 ist in axialer Richtung 6 durch eine an der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 befestigte Begrenzungswand 128 und in axialer Richtung 4 durch den Betätigungskolben 122 begrenzt. Die Gegendruckkammer 126 ist wiederum in axialer Richtung 6 durch den Betätigungskolben 122 und in axialer Richtung 4 durch eine Zwischenwand 130 begrenzt, die in axialer Richtung 4 an dem radialen Stützabschnitt 100 oder/und der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 unter Schaffung eines Fluidüberlaufs 132 aus der Gegendruckkammer 126 begrenzt. Der Fluidüberlauf 132 hat den Vorteil, dass aus der Gegendruckkammer 126 überlaufendes Fluid dem Lamellenpaket 92 der dritten Lamellenkupplung 90 zugeführt und überdies der Füllstand in der Gegendruckkammer 126 genau eingestellt werden kann. Die Versorgung sowohl der Druckkammer 124 als auch der Gegendruckkammer 126 erfolgt über Leitungen 134 innerhalb der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Versorgung der Leitungen 134 über eine Drehdurchführung zwischen der gemeinsamen Kupplungseingangsnabe 88 und der ersten Getriebeeingangswelle 24, innerhalb derer entsprechende Zuführleitungen 136 ausgebildet sind.
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Die gemeinsame Kupplungseingangsnabe 88, der Betätigungskolben 122, der dritte eingangsseitige Lamellenträger 94, die Begrenzungswand 128, die Zwischenwand 130 und die zwischen den Bestandteilen ausgebildeten Kammern, nämlich die Druckkammer 124 und die Gegendruckkammer 126, bilden ein von der Dreifachkupplungseinrichtung 2 lösbares, zusammenhängendes Modul aus. Ist das genannte Modul mit anderen Worten von der Dreifachkupplungseinrichtung 2 gelöst und in Alleinstellung angeordnet, so sind die gemeinsame Kupplungseingangsnabe 88, der Betätigungskolben 122, der dritte eingangsseitige Lamellenträger 94, die Begrenzungswand 128, die Zwischenwand 130, die Druckkammer 124 und die Gegendruckkammer 126 verliersicher aneinander angeordnet, wodurch nicht nur eine vereinfachte Montage und Demontage möglich, sondern vielmehr auch ein besonders einfacher modularer Aufbau der Dreifachkupplungseinrichtung 2 erzielt ist, wie dies nachstehend nochmals näher dargelegt werden soll.
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Zur Demontage kann zunächst der Gehäusedeckel 30 abgenommen werden, um anschließend den Sicherungsring 118 zu lösen. Infolgedessen kann das vorstehend genannte Modul mitsamt dem dritten ausgangsseitigen Lamellenträger 96 und dem Lamellenpaket 92 der dritten Lamellenkupplung 90 in axialer Richtung 4 von der Dreifachkupplungseinrichtung 2 gelöst werden. Ist die Trennkupplungseinrichtung 34 auf die beschriebene Weise von der Dreifachkupplungseinrichtung 2 gelöst worden, so kann diese - wie in 2 gezeigt - einfach durch eine Mitnehmerscheibe 138 mit einer drehfest daran angeordneten Nabe 140 ersetzt werden, indem eine Drehmitnahmekontur 142 an der Mitnehmerscheibe 138, die der ausgangsseitigen Drehmitnahmekontur 116 des dritten ausgangsseitigen Lamellenträgers 96 im Wesentlichen entspricht, mit der eingangsseitigen Drehmitnahmekontur 84 des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers 44 in Drehmitnahmeeingriff gebracht werden kann, um die Mitnehmerscheibe 138 anschließend in axialer Richtung 4 über den Sicherungsring 118 abzustützen. Hieraus ist ersichtlich, dass auch eine besonders flexibel einsetzbare Dreifachkupplungseinrichtung 2 geschaffen ist, die zum einen als Dreifachkupplungseinrichtung 2 und zum anderen - nach dem Ersetzen der Trennkupplungseinrichtung 34 durch die Mitnehmerscheibe 138 -als konzentrische Doppelkupplungseinrichtung 32 ohne vorgeschaltete Trennkupplungseinrichtung 34 im Antriebsstrang einsetzbar ist.
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Da es sich bei dem in 1 angedeuteten Antriebsstrang um den Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug handelt, ist an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 ferner ein Mittel 144 zur Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung mit der Ausgangsseite einer elektrischen Maschine 146 vorgesehen, wobei das Mittel 144 beispielsweise ein Zahn- oder Kettenrad sein kann oder/und drehfest an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 befestigt ist. Alternativ kann an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 auch der Rotor einer elektrischen Maschine 146 drehfest befestigt sein. Unabhängig davon, ob ein Mittel 144 oder ein Rotor einer elektrischen Maschine 146 an dem ersten eingangsseitigen Lamellenträger 44 angeordnet ist, so ist es in jedem Fall bevorzugt, wenn die Anordnung oder Befestigung an einem in radialer Richtung 10 nach innen gegenüber dem Lamellentragabschnitt 52 zurückgesetzten Axialabschnitt 148 des ersten eingangsseitigen Lamellenträgers 44 erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Dreifachkupplungseinrichtung
- 4
- axiale Richtung
- 6
- axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Verbrennungsmotor
- 20
- Doppelkupplungsgetriebe
- 22
- Gehäuse
- 24
- erste Getriebeeingangswelle
- 26
- zweite Getriebeeingangswelle
- 28
- Nassraum
- 30
- Gehäusedeckel
- 32
- konzentrische Doppelkupplungseinrichtung
- 34
- Trennkupplungseinrichtung
- 36
- äußere Lamellenkupplung
- 38
- innere Lamellenkupplung
- 40
- Lamellenpaket
- 42
- Lamellenpaket
- 44
- erster eingangsseitiger Lamellenträger
- 46
- erster ausgangsseitiger Lamellenträger
- 48
- zweiter eingangsseitiger Lamellenträger
- 50
- zweiter ausgangsseitiger Lamellenträger
- 52
- Lamellentragabschnitt
- 54
- Lamellentragabschnitt
- 56
- radialer Stützabschnitt
- 58
- radialer Stützabschnitt
- 60
- Kupplungsstütznabe
- 62
- erster Betätigungskolben
- 64
- zweiter Betätigungskolben
- 66
- Druckkammer
- 68
- Druckkammer
- 70
- Gegendruckkammer
- 72
- Gegendruckkammer
- 74
- Leitungen
- 76
- Drehdurchführung
- 78
- Radiallager
- 80
- erste Kupplungsausgangsnabe
- 82
- zweite Kupplungsausgangsnabe
- 84
- eingangsseitige Drehmitnahmekontur
- 86
- Drehmitnahmekontur
- 88
- Kupplungseingangsnabe
- 90
- dritte Lamellenkupplung
- 92
- Lamellenpaket
- 94
- dritter eingangsseitiger Lamellenträger
- 96
- dritter ausgangsseitiger Lamellenträger
- 98
- Lamellentragabschnitt
- 100
- radialer Stützabschnitt
- 102
- erster Radialabschnitt
- 104
- Lamellentragabschnitt
- 106
- zweiter Radialabschnitt
- 108
- Stütznabe
- 110
- Radiallager
- 112
- Gehäusedeckelöffnung
- 114
- Stützkragen
- 116
- ausgangsseitige Drehmitnahmekontur
- 118
- Sicherungsring
- 120
- Betätigungseinrichtung
- 122
- Betätigungskolben
- 124
- Druckkammer
- 126
- Gegendruckkammer
- 128
- Begrenzungswand
- 130
- Zwischenwand
- 132
- Fluidüberlauf
- 134
- Leitungen
- 136
- Zuführleitung
- 138
- Mitnehmerscheibe
- 140
- Nabe
- 142
- Drehmitnahmekontur
- 144
- Mittel
- 146
- elektrische Maschine
- 148
- Axialabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012024699 A1 [0002, 0006]
