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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (auch als Hybridmodul bezeichnet) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, mit einem Gehäuse, einem relativ zu dem Gehäuse um eine Drehachse drehbar gelagerten Träger, einer mit ihrem Rotor rotatorisch mit dem Träger gekoppelten elektrischen Maschine, mehrere Kupplungen, wobei jede Kupplung mit einem Kupplungsbestandteil an dem Träger drehfest aufgenommen ist, sowie einer zwei Nehmerzylinder aufweisenden Betätigungsvorrichtung, wobei jeder Nehmerzylinder betätigend auf eine Kupplung / eine der Kupplungen einwirkt. Zudem betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit dieser Kupplungsanordnung.
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Gattungsgemäße Kupplungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Mit der
DE 10 2013 006 857 A1 ist bspw. eine elektrische Maschine für eine Hybridantriebsanordnung eines Kraftfahrzeuges offenbart. Des Weiteren ist mit der
WO 2017/186 227 A1 ein Hybridmodul sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug offenbart.
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Als Nachteil der bekannten Kupplungsanordnungen hat es sich herausgestellt, dass diese häufig relativ großbauend ausgebildet sowie aufwändig montierbar sind. Insbesondere die in einigen Ausführungen mittels so genannter Drehdurchführungen versorgten Nehmerzylinder sind durch relativ viele Montageschritte in der Kupplungsanordnung zu integrieren. Weiterhin ist eine Lagerung zum Lagern der Kupplungsanordnung in Abstimmung auf diese Nehmerzylinder so zu montieren, dass eine Betätigung des Nehmerzylinders gewährleistet bleibt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Kupplungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die sowohl relativ klein bauend ausgebildet ist, als auch einfach montierbar ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass radial innerhalb eines Aktorgehäuses der Betätigungsvorrichtung ein (erstes) Stützlager an dem Träger aufgenommen ist.
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Dadurch wird ein zur Lagerung des Trägers umgesetztes Stützlager platzsparend innerhalb der Betätigungsvorrichtung integriert. Dadurch wird axialer Bauraum eingespart.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Ist das (erste) Stützlager an einer radialen Innenseite des Aktorgehäuses mittelbar oder unmittelbar aufgenommen, erfüllt die Betätigungsvorrichtung nicht nur die schlichte Funktion der Betätigung der jeweiligen Kupplung, sondern auch die Funktion eines Lagerbauteils.
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Ist das (erste) Stützlager mittels eines Zentrierelementes, das vorzugsweise als ein Zentrierblech, nämlich als ein Zentrierblechring, ausgebildet ist, (mittelbar) an dem Aktorgehäuse aufgenommen, ist das (erste) Stützlagers seitens des Aktorgehäuses besonders einfach montierbar.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Träger einen (ersten) Stützabschnitt aufweist und das (erste) Stützlager an einem von den Kupplungen axial weg ragenden Dombereich / Napfbereich des (ersten) Stützabschnittes aufgenommen / gehalten / angebracht ist. Das (erste) Stützlager ist dadurch möglichst weit zu einem im Betrieb getriebeseitig angeordneten Ende des Aktorgehäuses hin angeordnet / verlagert. Dadurch ergibt sich eine noch kompaktere Bauweise in axialer Richtung.
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Ist das (erste) Stützlager als ein Radialnadellager ausgebildet, ist es in radialer Richtung besonders kompakt umgesetzt. Alternativ hierzu ist es gemäß weiteren Ausführungen auch vorteilhaft, wenn das (erste) Stützlager als ein Kugellager, wie ein Schrägkugellager oder ein Rillenkugellager, ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich eine noch stabilere Abstützung in radialer und optional auch in axialer Richtung.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die beiden Nehmerzylinder in einer radialen Richtung der Drehachse relativ zueinander versetzt sind. Dadurch ist eine besonders geschickte radiale Schachtelung der Nehmerzylinder umgesetzt und weiterer axialer Bauraum eingespart.
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Die Nehmerzylinder sind jeweils vorzugsweise als konzentrische Nehmerzylinder ausgebildet.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein (erster) Kolben eines ersten Nehmerzylinders verschiebefest mit einem als Lagerinnenring oder Lageraußenring ausgebildeten ersten Lagerring eines ersten Betätigungslagers verbunden ist und/oder ein Kolben eines zweiten Nehmerzylinders verschiebefest mit einem Lageraußenring eines zweiten Betätigungslagers verbunden ist. Dadurch ergeben sich stabile und bauraumoptimierte Abstützungen der Nehmerzylinder seitens der Betätigungslager.
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Weiterer axialer Bauraum wird eingespart, wenn das Aktorgehäuse radial außerhalb der Nehmerzylinder einen Fluidleitungsanschlussbereich ausbildet, an welchem Fluidleitungsanschlussbereich eine sich in radialer Richtung nach außen von dem Aktorgehäuse weg erstreckende Fluidleitung angeschlossen ist.
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Ist der Träger mittels eines weiteren (zweiten) Stützlagers an dem Gehäuse gelagert, wird eine noch stabilere Abstützung des Trägers gewährleistet.
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Hinsichtlich des (ersten) Stützabschnittes des Trägers ist es auch von Vorteil, wenn dieser mit mehreren in radialer Richtung ihn durchdringenden Durchgangslöchern versehen ist. Dadurch wird im Betrieb ein Fluidstrom durch die vorzugsweise als nass laufende Kupplungsanordnung ausgeführte Kupplungsanordnung geschickt zur Schmierung der Betätigungslager der Nehmerzylinder geleitet.
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Alternativ hierzu ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Betätigungslager jeweils zur Umgebung hin abgedichtet sind und mit einem Schmiermedium gefüllt sind.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen sowie einer Getriebeeinrichtung, wobei eine Getriebeeingangswelle der Getriebeeinrichtung mit einem Kupplungsbestandteil einer Kupplung der Kupplungsanordnung drehfest verbunden ist.
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Hinsichtlich der Aufnahme des Aktorgehäuses ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Getriebeeinrichtung ein fest mit dem Gehäuse der Kupplungsanordnung verbundenes Getriebegehäuse aufweist und das Aktorgehäuse an einem getriebegehäusefesten Bereich aufgenommen ist. In diesem Zusammenhang ist das Zentrierelement vorzugsweise in radialer Richtung der Drehachse seitens dieses getriebegehäusefesten Bereiches zentriert aufgenommen / gehalten / befestigt.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine vorzugsweise als Dreifachkupplungsanordnung ausgebildete Kupplungsanordnung mit einer Lagerung (erstes Stützlager) innerhalb eines Ausrücksystems (Betätigungsvorrichtung) auf der Getriebeseite umgesetzt. Die Lagerung der Dreifachkupplung des Hybridmoduls ist insbesondere radial innerhalb des getriebeseitigen Nehmerzylinders vorgeschlagen.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine Längsschnittdarstellung eines Detailbereichs der Kupplungsanordnung nach 1 seitens einer zwei Kupplungen der Kupplungsanordnung betätigenden Betätigungsvorrichtung und eines an einem Aktorgehäuse der Betätigungsvorrichtung abgestützten (ersten) Stützlagers,
- 3 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, die sich hinsichtlich der Aufnahme eines Kolbens eines ersten Nehmerzylinders an einem ersten Betätigungslager sowie hinsichtlich einer an dem Kolben angeordneten Dichtung von der Kupplungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet,
- 4 eine Längsschnittdarstellung eines Detailbereichs der Kupplungsanordnung nach 3 seitens des Aktorgehäuses der Betätigungsvorrichtung und des daran abgestützten (ersten) Stützlagers,
- 5 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem dritten Ausführungsbeispiel, die sich hinsichtlich der Dichtung des Kolbens des ersten Nehmerzylinders von der Kupplungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet, und
- 6 eine Längsschnittdarstellung eines Detailbereichs der Kupplungsanordnung nach 5 seitens des Aktorgehäuses der Betätigungsvorrichtung und des daran abgestützten (ersten) Stützlagers.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Des Weiteren sind die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombinierbar.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung 1 ist in Verbindung mit 1 gut zu erkennen. Die Kupplungsanordnung 1 ist in dieser Abbildung bereits in einer Antriebseinheit 30 eingesetzt. Die Antriebseinheit 30 bildet eine Einheit aus der Kupplungsanordnung 1 sowie einer Getriebeeinrichtung 25 aus. Seitens der Getriebeeinrichtung 25 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich ein Getriebegehäuse 27 sowie zwei in diesem Getriebegehäuse 27 verdrehbar aufgenommene Getriebeeingangswellen 26a, 26b dargestellt. Die Antriebseinheit 30 ist im Betrieb auf typische Weise Bestandteil eines Hybridantriebsstranges eines (hybriden) Kraftfahrzeuges. Wie nachfolgend näher beschrieben, ist die Kupplungsanordnung 1 als ein Hybridmodul ausgeführt.
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Die Kupplungsanordnung 1 weist insgesamt drei Kupplungen 5, 6, 7 auf. Die Kupplungsanordnung 1 ist daher auch als Dreifachkupplung bezeichnet. Eine erste Kupplung 5 ist in Form einer Trennkupplung seitens eines Eingangs der Kupplungsanordnung 1 angeordnet. Der Eingang der Kupplungsanordnung 1 ist jener Bereich, der im Betrieb mit einer der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine rotatorisch gekoppelt ist. Eine zweite Kupplung 6 sowie eine dritte Kupplung 7 bilden gemeinsam eine Doppelkupplung aus, die mit den beiden Getriebeeingangswellen 26a, 26b zusammenwirkt.
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Ein Eingangsteil 29 (auch als Eingangswelle / Verbindungs- / Zwischenteil bezeichnet) der Kupplungsanordnung 1 ist im Betrieb unmittelbar oder mittelbar mit einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine drehfest verbunden. Das Eingangsteil 29 ist entweder unmittelbar an der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine drehfest angebracht oder mittelbar mittels einer Drehschwingungsdämpfeinrichtung, wie einem Zweimassenschwungrad, mit der Ausgangswelle verbunden. Das Eingangsteil 29 ist drehbar an einem Gehäuse 2 der Kupplungsanordnung 1 gelagert. Das Eingangsteil 29 ragt von einer axialen Außenseite des Gehäuses 2 (auch als Kupplungsgehäuse bezeichnet) in einen Innenraum 31 des Gehäuses 2 hinein.
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In dem Innenraum 31 bildet das Eingangsteil 29 einen ersten Kupplungsbestandteil 8a der ersten Kupplung 5 mit aus. Das Eingangsteil 29 weist hierzu einen Tragbereich 32 des ersten Kupplungsbestandteils 8a auf. An dem Tragbereich 32 sind mehrere erste Reibelemente 33 der ersten Kupplung 5 drehfest sowie in axialer Richtung relativ zueinander verschieblich aufgenommen. An einem weiteren zweiten Kupplungsbestandteil 9a der ersten Kupplung 5 sind mehrere zweite Reibelemente 34 vorgesehen. Die zweiten Reibelemente 34 der ersten Kupplung 5 sind an einem Träger 4 drehfest sowie relativ zueinander axial verschieblich aufgenommen. Somit ist der zweite Kupplungsbestandteil 9a der ersten Kupplung 5 an dem Träger 4 aufgenommen. Der Träger 4 weist einen (zweiten) Stützabschnitt 35 auf, der diesen zweiten Kupplungsbestandteil 9a der ersten Kupplung 5 ausbildet / aufnimmt. Der zweite Stützabschnitt 35 ist mittels eines als Kugellager ausgebildeten (zweiten) Stützlagers 24 an dem Gehäuse 2 abgestützt.
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Der zweite Stützbereich 35 ist mit einem hülsenförmigen Aufnahmeabschnitt 36 des Trägers 4 drehfest weiter verbunden. An einer dem zweiten Stützabschnitt 35 axial abgewandten Seite des Aufnahmeabschnittes 36 ist an dem Aufnahmeabschnitt 36 ein weiterer (erster) Stützabschnitt 16 befestigt. Über diesen ersten Stützabschnitt 16 ist der Träger 4 über ein weiteres (erstes) Stützlager 13 abgestützt / gelagert, wie auch nachfolgend näher beschrieben. Das erste Stützlager 13 ist in dieser Ausführung als ein Radialnadellager umgesetzt, gemäß weiteren Ausführungen jedoch auch in Form eines Kugellagers, nämlich als ein Schrägkugellager oder ein Rillenkugellager, ausbildbar.
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Die Kupplungsanordnung 1 weist auch eine hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte elektrische Maschine auf. Die elektrische Maschine ist achsparallel zu einer Drehachse 3 der Kupplungsanordnung 1 angeordnet. Ein Rotor der elektrischen Maschine ist daher (mit seiner Drehachse) beabstandet zu der Drehachse 3, jedoch parallel zu dieser Drehachse 3 ausgerichtet angeordnet. Der Rotor ist über ein dargestelltes Zahnrad 37, alternativ oder zusätzlich auch über ein Endloszugmittel, wie einen Riemen oder eine Kette, mit einer radialen Außenseite des Aufnahmeabschnittes 36 drehfest gekoppelt. In weiteren Ausführungen ist auch eine koaxiale Anordnung der elektrischen Maschine umgesetzt, wobei der Rotor koaxial zu der Drehachse 3 angeordnet ist. Bevorzugt ist der Rotor dann unmittelbar auf der radialen Außenseite des Aufnahmeabschnittes 36 angebracht. Die verwendeten Bezeichnungen radial und axial beziehen sich jeweils auf die Drehachse 3.
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Der Träger 4 ist zudem mit den beiden weiteren Kupplungen 6 und 7 verbunden. Der Träger 4 / der Aufnahmeabschnitt 36 nimmt unmittelbar einen ersten Kupplungsbestandteil 8b, 8c der zweiten Kupplung 6 sowie der dritten Kupplung 7 auf. Dies ist ebenfalls in 1 übersichtlich zu erkennen.
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Ein erster Kupplungsbestandteil 8b der zweiten Kupplung 6 ist an einer radialen Innenseite eines hülsenförmigen Aufnahmebereiches 38 des zweiten Stützabschnittes 35 aufgenommen. Mehrere erste Reibelemente 33 der zweiten Kupplung 6 sind drehfest sowie relativ zueinander axial verschieblich an dem Träger 4 / dem zweiten Stützabschnitt 35 aufgenommen. Ein zweiter Kupplungsbestandteil 9b der zweiten Kupplung 6 ist drehfest mit einer ersten Getriebeeingangswelle 26a der Getriebeeinrichtung 25 weiter verbunden. Der zweite Kupplungsbestandteil 9b der zweiten Kupplung 6 weist mehrere (zweite) Reibelemente 34 auf, die drehfest sowie relativ zueinander axial verschieblich an einem ersten Reibelementeträger 39a angebracht sind. Der erste Reibelementeträger 39a ist direkt weiter drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 26a verbunden.
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Entsprechend der zweiten Kupplung 6 ist die dritte Kupplung 7 aufgebaut. Die dritte Kupplung 7 ist mit ihren Reibelementen 33, 34 in radialer Richtung gesehen außerhalb der Reibelemente 33, 34 der ersten Kupplung 5 angeordnet. Die zweite Kupplung 6 ist ebenfalls mit ihren Reibelementen 33, 34 radial außerhalb der Reibelemente 33, 34 der ersten Kupplung 5 angeordnet. Auch sind die Reibelemente 33, 34 der dritten Kupplung 7 axial neben den Reibelementen 33, 34 der zweiten Kupplung 6 angeordnet. Ein erster Kupplungsbestandteil 8c der dritten Kupplung 7 ist direkt an dem Träger 4 / an dem Aufnahmeabschnitt 36 aufgenommen. Der erste Kupplungsbestandteil 8c ist unmittelbar an einer radialen Innenseite des Aufnahmeabschnittes 36 vorgesehen. Mehrere erste Reibelemente 33 der dritten Kupplung 7, die Bestandteil des ersten Kupplungsbestandteils 8c sind, sind drehfest sowie axial relativ zueinander verschieblich an dem Aufnahmeabschnitt 36 aufgenommen. Ein zweiter Kupplungsbestandteil 9c der dritten Kupplung 7 weist mehrere zweite Reibelemente 34 auf, die drehfest sowie axial relativ zueinander verschieblich an einem zweiten Reibelementeträger 39b der dritten Kupplung 7 aufgenommen sind. Der zweite Reibelementeträger 39b ist mit der zweiten Getriebeeingangswelle 26b weiter verbunden.
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Die Reibelemente 33, 34 der jeweiligen Kupplungen 5, 6, 7 wechseln sich jeweils in axialer Richtung je Kupplung 5, 6, 7 ab. In einer geschlossenen Stellung der jeweiligen Kupplung 5, 6, 7 sind deren Reibelemente 33, 34 in axialer Richtung reibkraftschlüssig aneinander angedrückt, sodass es zu einem drehfesten Verbund des jeweiligen ersten Kupplungsbestandteils 8a, 8b, 8c mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 9a, 9b, 9c kommt. In einer geöffneten Stellung der jeweiligen Kupplung 5, 6, 7 sind deren Reibelemente 33, 34 dann so relativ zueinander beabstandet angeordnet, dass deren erster Kupplungsbestandteil 8a, 8b, 8c von dem zweiten Kupplungsbestandteil 9a, 9b, 9c rotatorisch entkoppelt ist.
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Zur Betätigung der zweiten Kupplung 6 sowie der dritten Kupplung 7, d.h. zum Verbringen der jeweiligen Kupplung 6, 7 zwischen ihrer geöffneten und ihrer geschlossenen Stellung, ist eine Betätigungsvorrichtung 11 vorgesehen, die in 2 detailliert gezeigt ist. Die ein Ausrückersystem bildende Betätigungsvorrichtung 11 ist als ein Doppelnehmerzylinder ausgeführt. Die Betätigungsvorrichtung 11 weist ein Aktorgehäuse 12 auf. In diesem Aktorgehäuse 12 sind gemeinsam ein erster Nehmerzylinder 10a sowie ein zweiter Nehmerzylinder 10b integriert. Jeder Nehmerzylinder 10a, 10b ist als ein konzentrischer Nehmerzylinder 10a, 10b (CSC) ausgebildet. Der erste Nehmerzylinder 10a wirkt im Betrieb mittels eines ersten Drucktopfes 40 verstellend auf die Reibelemente 33, 34 der zweiten Kupplung 6 ein, wohingegen der zweite Nehmerzylinder 10b mittels eines zweiten Drucktopfes 41 verstellend auf die Reibelemente 33, 34 der dritten Kupplung 7 einwirkt.
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Das erste Stützlager 13 ist zu einer radialen Innenseite 14 des Aktorgehäuses 12 an diesem Aktorgehäuse 12 in radialer Richtung abgestützt. Das erste Stützlager 13 ist mittelbar / indirekt an der radialen Innenseite 14 des Aktorgehäuses 12 abgestützt. Ein an dem aus Kunststoff hergestellten Aktorgehäuse 12 befestigtes Zentrierelement 15 weist einen hülsenförmigen Ringbereich 42 auf, der an einer radialen Innenseite 14 des Aktorgehäuses 12 zentriert angebracht ist und das erste Stützlager 13 ist an diesem Ringbereich 42 radial von innen aufgenommen. Eine Radiallagerschale 43 des ersten Stützlagers 13 ist unmittelbar drehfest an diesem Ringbereich 42 befestigt, nämlich eingepresst. Der Ringbereich 42 bildet zugleich zu einem den Kupplungen 5, 6, 7 zugewandten Ende einen in radialer Richtung nach innen vorstehenden Vorsprung 44 aus, wobei der Vorsprung 44 zur Abstützung der Radiallagerschale 43 in einer axialen Richtung dient. Eine radial außenliegende (erste) Wälzbahn 45a für mehrere Wälzkörper 46 des ersten Stützlagers 13 ist folglich durch die Radiallagerschale 43 gebildet. Der erste Stützabschnitt 16 bildet unmittelbar eine radial innen innenliegende (zweite) Wälzbahn 45b für die Wälzkörper 46 des ersten Stützlagers 13 aus. Das erste Stützlager 13 ist käfiggeführt ausgebildet.
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Der erste Stützabschnitt 16 weist einen sich in axialer Richtung von den Kupplungen 5, 6, 7 weg erstreckenden Dombereich 17 auf. An diesem Dombereich 17 ist das erste Stützlager 13 unmittelbar aufgenommen / integriert. Die zweite Wälzbahn 45b ist an einer radialen Außenseite des Dombereichs 17 ausgebildet. Die zweite Wälzbahn 45b ist an einem sich in axialer Richtung in das Aktorgehäuse 12 hinein erstreckenden Längsabschnitt des Dombereiches 17 angeordnet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das erste Stützlager 13 auch als Kugellager ausgebildet, sodass die Wälzkörper 46 dann nicht mehr als Nadeln, sondern als Kugeln ausgebildet sind und die Radiallagerschale 43 als Kugellagerschale / -ring bezeichnet ist.
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Die beiden Nehmerzylinder 10a, 10b sind, wie auch in 2 gezeigt, radial außerhalb des ersten Stützlagers 13 angeordnet / ausgebildet. Ein Gehäusebereich 47a, 47b jedes Nehmerzylinders 10a, 10b ist typischerweise direkt durch das Aktorgehäuse 12 ausgebildet. Der erste Nehmerzylinder 10a ist mit seinem (ersten) Gehäusebereich 47a radial außerhalb eines (zweiten) Gehäusebereichs 47b des zweiten Nehmerzylinders 10b angeordnet. Jeder Gehäusebereich 47a, 47b nimmt einen Kolben 18a, 18b, unter Begrenzung eines Druckraumes 48a, 48b mit dem Kolben 18a, 18b verschiebbar auf. Folglich sind auch die Kolben 18a, 18b der Nehmerzylinder 10a, 10b in radialer Richtung ineinander geschachtelt angeordnet.
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Jeder Kolben 18a, 18b steht mit einem Betätigungslager 19a, 19b in Wirkverbindung. Der erste Kolben 18a des ersten Nehmerzylinders 10a ist verschiebefest mit einem ersten Lagerring 20a des ersten Betätigungslagers 19a verschiebefest verbunden / unmittelbar an diesem verschiebefest abgestützt. Das erste Betätigungslager 19a ist in dieser Ausführung als ein Kugellager, nämlich als ein Schrägkugellager, ausgebildet, jedoch gemäß weiteren Ausführungen prinzipiell auch als Axialnadellager ausgebildet. Ein relativ zu dem ersten Lagerring 20a wälzgelagerter zweiter Lagerring 20b des ersten Betätigungslagers 19a ist auf typische Weise verschiebefest (über eine Shim-Scheibe 49) mit dem ersten Drucktopf 40 gekoppelt. In dieser Ausführung ist der erste Lagerring 20a als ein Lagerinnenring umgesetzt, der in radialer Richtung gesehen innerhalb eines Wälzzentrums der Wälzkörper des ersten Betätigungslagers 19a angeordnet ist.
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Der zweite Kolben 18b des zweiten Nehmerzylinders 10b ist ebenfalls verschiebefest mit einem (zweiten) Betätigungslager 19b gekoppelt. Auch dieses zweite Betätigungslager 19b ist in dieser Ausführung als Kugellager, nämlich Schrägkugellager, gemäß weiteren Ausführungen als Axialnadellager ausgebildet. Der zweite Kolben 18b ist mit einem Lageraußenring 21a des zweiten Betätigungslagers 19b verschiebefest verbunden. Ein relativ zu diesem Lageraußenring 21a wälzgelagerter Lagerinnenring 21b ist dann wiederum (über eine Shim-Scheibe 49) verschiebefest mit dem zweiten Drucktopf 41 gekoppelt.
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Zur Abdichtung des jeweiligen Druckraumes 48a, 48b sind an dem jeweiligen Kolben 18a, 18b ringförmige Stangendichtungen 50 angeordnet. Jeder Kolben 18a, 18b ist mit zwei Stangendichtungen 50 versehen. Eine der Stangendichtungen 50 des Kolbens 18a, 18b dient zur Abdichtung des Druckraums 48a, 48b zu einer radialen Außenseite und eine weitere Stangendichtung 50 des gleichen Kolbens 18a, 18b zur Abdichtung des Druckraums 48a, 48b zu einer radialen Innenseite.
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Radial außerhalb der beiden Nehmerzylinder 10a, 10b ist in dem Aktorgehäuse 12 ein Fluidanschlussbereich 22 vorhanden. Dieser Fluidanschlussbereich 22 ist mit einer Fluidleitung 23, die sich in radialer Richtung in dem Getriebegehäuse 27 nach außen erstreckt, weiter verbunden. Insbesondere ist je Nehmerzylinder 10a, 10b eine eigene Fluidleitung 23 angeschlossen, wobei hier der Übersichtlichkeit halber lediglich eine Fluidleitung 23 im Schnitt dargestellt ist. An die Fluidleitung 23 ist im Betrieb zur Versorgung des jeweiligen Nehmerzylinders 10a, 10b ein entsprechender Geberzylinder oder sonstiger Aktor angeschlossen. Mit dem jeweiligen Fluidanschlussbereich 22 ist ein im Aktorgehäuse 12 eingebrachter Fluidkanal 51 fluidisch verbunden. Je Nehmerzylinder 10a, 10b ist ein eigener Fluidkanal 51 vorhanden, der den jeweiligen Druckraum 48a, 48b mit dem Fluidanschlussbereich 22 verbindet.
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Hinsichtlich der zentrierten Abstützung des Aktorgehäuses 12 relativ zu dem getriebegehäusefesten Bereich 28, der in dieser Ausführung durch das Getriebegehäuse 27 umgesetzt ist, ist in 2 zu erkennen, dass diese Zentrierung unmittelbar durch das Zentrierelement 15 mit übernommen wird. Das Zentrierelement 15 ist aus einem Metall, wie einem Aluminium- oder Stahlwerkstoff, hergestellt. In dieser Ausführung ist das Zentrierelement 15 aus einem Metallblech ausgeformt. Das Zentrierelement 15 ist radial außerhalb des Ringbereiches 42 an dem getriebegehäusefesten Bereich 28 abgestützt. Das Zentrierelement 15 bildet einen Anlagebereich 52 aus, der in radialer Richtung zentriert an dem getriebegehäusefesten Bereich 28 angeordnet ist. Das Aktorgehäuse 12 weist zudem eine Ausnehmung auf, in der das Zentrierelement 15 radial außerhalb des Anlagebereiches 52 aufgenommen ist. Im montierten Zustand der Antriebseinheit 30 ist das Zentrierelement 15 in axialer Richtung zwischen dem Aktorgehäuse 12 und dem getriebegehäusefesten Bereich 28 eingespannt. In weiteren Ausführungen ist auch auf das Zentrierelement 15 verzichtet und das erste Stützlager 12 unmittelbar an der radialen Innenseite 14 des Aktorgehäuses 12 abgestützt / aufgenommen. In diesem Fall ist das Aktorgehäuse 12 aus einem Metall, wie einem Aluminium- oder Stahlwerkstoff, hergestellt.
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Zurückkommend auf 1 ist zudem erkennbar, dass die erste Kupplung 5 mit einer separaten Betätigungseinheit 53 betätigt ist, welche Betätigungseinheit 53 einen konzentrischen Nehmerzylinder aufweist.
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In Verbindung mit den 3 bis 6 sind weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele realisiert, wobei diese Ausführungsbeispiele prinzipiell gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut sowie funktionierend sind. Der Kürze wegen sind nachfolgend lediglich Unterschiede zwischen diesen Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Hinsichtlich des zweiten Ausführungsbeispiels ist in 4 gut zu erkennen, dass seitens des ersten Kolbens 18a nun auf die Verwendung zweier separater Stangendichtungen 50 verzichtet ist. Der erste Kolben 18a weist einen einzigen Dichtring 54 anstatt der Stangendichtungen 50 auf. Der Dichtring 54 weist weiterhin zwei Dichtlippen auf. Der Dichtring 54 liegt mit je einer Dichtlippe an der radialen Außenseite und der radialen Innenseite des ersten Gehäusebereichs 47a, unter Abdichtung des ersten Druckraums 48a, an.
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Des Weiteren ist der erste Lagerring 20a als Lageraußenring und der zweite Lagerring 20b als Lagerinnenring umgesetzt. Der erste Kolben 18a ist somit an dem ersten Lagerring 20a in Form des Lageraußenringes abgestützt.
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In den 5 und 6 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist der erste Kolben 18a, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, an einem als Lagerinnenring ausgebildeten ersten Lagerring 20a des ersten Betätigungslagers 19a abgestützt. Der zweite Lagerring 20b ist nun derart ausgebildet, dass die Shim-Scheibe 49 zu einer radialen Außenseite der Wälzkörper des ersten Betätigungslagers 19a hin versetzt ist. Zudem ist der erste Kolben 18a mit dem in dem zweiten Ausführungsbeispiel bereits vorhandenen Dichtring 54 versehen.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß eine Dreifach-Kupplung (Kupplungsanordnung 1) mit achsparallelem E-Motor, verbunden über ein Zahnrad 37, welches auf dem „Quasi-Rotor“ (Träger 4) der Kupplung 1 gelagert ist, vorgesehen, wobei der Kupplungs-Zusammenbau 1 innerhalb des CSC's (Aktorgehäuse 12 der Betätigungsvorrichtung 11) gelagert ist, über ein (in den Figuren ausgebildetes) Radialnadellager (erstes Stützlager 13; kann auch als ein anderes Lager, z. B. als ein Schrägkugellager / Rillenkugellager, etc. ausgebildet sein).
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Im vorliegenden Fall wird die Dreifach-Kupplung 1 auf der Hybridmodul-Seite gelagert (zweites Stützlager 24). Um eine möglichst breite Lagerbasis zu erreichen, wird die Lagerung (erstes Stützlager 13) bis fast an das Ende des CSC's 12 gezogen. Hierzu wird über einen Kupplungsdeckel (erster Stützabschnitt 16) ein Dom 17 ausgebildet, der innerhalb des CSC's 12 bis zu dessen axialem Ende verläuft. Dort ist ein Lager (erstes Stützlager 13) angebracht. Dieses Lager 13 kann, je nach Technologie des CSC-Gehäuses 12, direkt im Gehäuse 12 befestigt sein (im Fall eines Alu oder Stahlteils) oder bei Verwendung von Kunststoff als Gehäusewerkstoff über ein zusätzliches Bauteil (Zentrierelement 15) gelagert sein. Das Teil 15 stellt im Idealfall ein Blech dar, welches den Lagersitz für das Lager 13 darstellt sowie die Zentrierung im Getriebegehäuse 27. Stets ist die Lagerung 13 innerhalb des CSC's 12 umgesetzt, unabhängig ob es an der getriebeseitigen Ausprägung des CSC's 12 verortet ist oder Richtung Kupplungsseite. Um eine Benetzung der Lager (Betätigungslager 19a, 19b) mit Kühlöl zu gewährleisten, sind im Kupplungsdeckel 16 radiale Bohrungen angebracht, welche einen Durchfluss des Kühlöls zu den Lagern 19a, 19b ermöglichen. In einer weiteren Variante sind Lager 19a, 19b verwendet, die bereits vorab mit einem Schmiermedium gefüllt sind. Generell ist ebenfalls darauf hinzuweisen, dass die Anordnung in den Figuren mit Schrägkugellagern 19a, 19b gezeigt ist, aber diese auch durch Axialnadellager o.ä. ersetzt werden können. Zudem ist die Anordnung der Fluidzuführung über das Gehäuse 12 zu nennen. Diese führt das Fluid von radial außen über eine Leitung (Fluidleitung 23) durch den Kupplungsbauraum zum CSC (Nehmerzylinder 10a, 10b).
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Die Varianten der 1 bis 6 zeigen hinsichtlich der Konstruktion im Detail bezogen auf den Kolbenbauraum K2 (erster Nehmerzylinder 10a) Unterschiede. In der Variante der 1 und 2 ist ein Lager (erstes Betätigungslager 19a) mit drehendem Außenring (zweiter Lagerring 20b) und darüber angeordnetem Shim 49 vorgesehen. Das Lager 19a stützt sich direkt im Kolben (erster Kolben 18a) über seinen Innenring (erster Lagerring 20a) ab. Die Kolbendichtungen 50 sind einzelne Stangendichtungen 50. In der Variante der 3 und 4 ist die Verwendung eines Nutdichtringes / CSC-Nutdichtringes (Dichtring 54) gezeigt. Das Lager (erstes Betätigungslager 19a) ist auf einen drehenden Innenring 20b geändert. Dementsprechend passen sich die Shimpositionen und der Kolben 18a geringfügig an. In der Variante der 5 und 6 ist die Shimposition nach radial außen gelegt und deutlich näher an das CSC 12 heran. Dies bedingt einen deutlich optimierten Bauraum für das CSC 12 und die Kolbendichtung 54.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsanordnung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Drehachse
- 4
- Träger
- 5
- erste Kupplung
- 6
- zweite Kupplung
- 7
- dritte Kupplung
- 8a
- erster Kupplungsbestandteil der ersten Kupplung
- 8b
- erster Kupplungsbestandteil der zweiten Kupplung
- 8c
- erster Kupplungsbestandteil der dritten Kupplung
- 9a
- zweiter Kupplungsbestandteil der ersten Kupplung
- 9b
- zweiter Kupplungsbestandteil der zweiten Kupplung
- 9c
- zweiter Kupplungsbestandteil der dritten Kupplung
- 10a
- erster Nehmerzylinder
- 10b
- zweiter Nehmerzylinder
- 11
- Betätigungsvorrichtung
- 12
- Aktorgehäuse
- 13
- erstes Stützlager
- 14
- Innenseite
- 15
- Zentrierelement
- 16
- erster Stützabschnitt
- 17
- Dombereich
- 18a
- erster Kolben
- 18b
- zweiter Kolben
- 19a
- erstes Betätigungslager
- 19b
- zweites Betätigungslager
- 20a
- erster Lagerring des ersten Betätigungslagers
- 20b
- zweiter Lagerring des ersten Betätigungslagers
- 21a
- Lageraußenring des zweiten Betätigungslagers
- 21b
- Lagerinnenring des zweiten Betätigungslagers
- 22
- Fluidanschlussbereich
- 23
- Fluidleitung
- 24
- zweites Stützlager
- 25
- Getriebeeinrichtung
- 26a
- erste Getriebeeingangswelle
- 26b
- zweite Getriebeeingangswelle
- 27
- Getriebegehäuse
- 28
- getriebegehäusefester Bereich
- 29
- Eingangsteil
- 30
- Antriebseinheit
- 31
- Innenraum
- 32
- Tragbereich
- 33
- erstes Reibelement
- 34
- zweites Reibelement
- 35
- zweiter Stützabschnitt
- 36
- Aufnahmeabschnitt
- 37
- Zahnrad
- 38
- Aufnahmebereich
- 39a
- erster Reibelementeträger
- 39b
- zweiter Reibelementeträger
- 40
- erster Drucktopf
- 41
- zweiter Drucktopf
- 42
- Ringbereich
- 43
- Radiallagerschale
- 44
- Vorsprung
- 45a
- erste Wälzbahn
- 45b
- zweite Wälzbahn
- 46
- Wälzkörper
- 47a
- erster Gehäusebereich
- 47b
- zweiter Gehäusebereich
- 48a
- erster Druckraum
- 48b
- zweiter Druckraum
- 49
- Shim-Scheibe
- 50
- Stangendichtung
- 51
- Fluidkanal
- 52
- Anlagebereich
- 53
- Betätigungseinheit
- 54
- Dichtring
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013006857 A1 [0002]
- WO 2017/186227 A1 [0002]
