DE102018122386A1

DE102018122386A1 - Doppelkupplungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit vollhydraulischer Betätigung

Info

Publication number: DE102018122386A1
Application number: DE102018122386.2A
Authority: DE
Inventors: Pascal Carl
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-03-19
Also published as: CN110894859B; CN110894859A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit vollhydraulischer Betätigung, umfassend eine erste radial außenliegende Teilkupplung (2) sowie eine zweite radial innerhalb der ersten Teilkupplung (2) liegende zweite Teilkupplung (3), wobei Druckräume (4, 5) der ersten und der zweiten Teilkupplung (2, 3) und/oder Fliehölkammern (6, 7) der ersten und der zweiten Teilkupplung (2, 3) radial innerhalb der zweiten Teilkupplung (3) angeordnet sind und ein Druckraum (5) der zweiten Teilkupplung (3) sowie eine Fliehölkammer (6) der ersten Teilkupplung (2) von einer gemeinsamen Trennwand (16) begrenzt sind.Bei einer Doppelkupplungseinrichtung, bei welcher der Bauraum sehr kompakt gestaltet wird, ist die Trennwand als Dichtungsträger (16) ausgebildet, auf welchem ein Dichtungselement (22) mit zwei Dichtlippen (17, 20) angeordnet ist, wobei die erste Dichtlippe (17) den Druckraum (5) der zweiten Teilkupplung (3) und die zweite Dichtlippe (20) die Fliehölkammer (6) der ersten Teilkupplung (2) abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit vollhydraulischer Betätigung, umfassend eine erste radial außenliegende Teilkupplung sowie eine zweite radial innerhalb der ersten Teilkupplung liegende zweite Teilkupplung, wobei Druckräume der ersten und der zweiten Teilkupplung und/oder Fliehölkammern der ersten und der zweiten Teilkupplung radial innerhalb der zweiten Teilkupplung angeordnet sind und ein Druckraum der zweiten Teilkupplung sowie eine Fliehölkammer der ersten Teilkupplung von einer gemeinsamen Trennwand begrenzt sind.
Aus der WO 2015/130489 A1 ist eine konzentrische Doppelkupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe bekannt. Diese Doppelkupplungseinrichtung weist eine äußere Lamellenkupplung und eine innere Lamellenkupplung auf, wobei die äußere Lamellenkupplung einem äußeren Außenlamellenträger zugeordnet ist und der inneren Lamellenkupplung ein Innenlamellenträger zugeordnet ist. Sowohl die äußere als auch die innere Lamellenkupplung weisen jeweils eine Kraftübertragungseinheit zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die äußere und innere Lamellenkupplung auf. Die beiden Kraftübertragungselemente sind jeweils als Blechformteil ausgebildet, wobei die beiden Kraftübertragungselemente über je einen hydraulisch betätigbaren Kolben antreibbar sind. Den Kolben ist jeweils ein Druckraum, der mit einem Hydraulikmedium druckbeaufschlagt ist und ein Druckausgleichsraum zugeordnet, wobei letzterer der Erzielung eines zumindest teilweisen Fließölausgleichs dient. Der Druckraum der inneren Lamellenkupplung und der Druckausgleichsraum der äußeren Lamellenkupplung sind dabei durch eine gemeinsame Trennwand in radialer Richtung getrennt.
Innerhalb eines begrenzten Bauraumes muss das hydraulische Betätigungssystem, bestehend aus Druck- und Fliehölräumen der beiden Teilkupplungen inklusive aller Dichtungen so untergebracht werden, dass die erforderlichen Betätigungskräfte erreicht werden und eine nahezu vollständige Fliehölkompensation erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppelkupplungseinrichtung anzugeben, bei welcher der Bauraum weiter reduziert werden kann.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Trennwand als Dichtungsträger ausgebildet ist, auf welchem ein Dichtungselement mit zwei Dichtlippen angeordnet ist, wobei die erste Dichtlippe den Druckraum der zweiten Teilkupplung und die zweite Dichtlippe die Fliehölkammer der ersten Teilkupplung abdichtet. Da die beiden Dichtlippen in einem Bauteil integriert sind, werden hierdurch sowohl Bauraum als auch Kosten eingespart.
Vorteilhafterweise bildet der Dichtungsträger mit einem Drucktopf der zweiten Teilkupplung und einem Rotor den zweiten Druckraum der zweiten Teilkupplung, wobei die erste Dichtlippe des Dichtelementes gegen den Drucktopf der zweiten Teilkupplung drückt, während ein Dichtring gegenüber dem Rotor angeordnet ist, welcher von dem Drucktopf der zweiten Teilkupplung gegen den Rotor gedrückt ist. Da mit einem gemeinsamen Dichtungsträger sowohl der Druckraum der zweiten Teilkupplung als auch ein Fliehölraum der ersten Teilkupplung, die beide unabhängige Hydraulikkammern bilden, abgedichtet wird, kann auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden.
In einer Ausgestaltung bildet der Dichtungsträger mit einem Dichtblech, dem Rotor und dem Drucktopf der ersten Teilkupplung die Fliehölkammer der ersten Teilkupplung, wobei die zweite Dichtlippe des Dichtungselementes gegen ein an dem Druckkopf der ersten Teilkupplung befestigtes Dichtblech drückt. Dadurch können die Innen- und Außendurchmesser der Fliehölkammern und der Druckräume exakt aufeinander abgestimmt werden, wobei diese Blechteile inklusive ihrer Dichtungen ineinander verschachtelt werden.
In einer Ausführungsform ist das Dichtelement mit den beiden Dichtlippen mit einem Ende des Dichtungsträgers stoffschlüssig verbunden. Somit wird sichergestellt, dass der Dichteffekt auch im Betrieb der Doppelkupplungseinrichtung, bei welchem die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Doppelkupplungseinrichtung bewegt wird, zuverlässig gewährleistet wird.
In einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung ist das Dichtungselement mit den Dichtlippen als ein Gummiverbundteil ausgebildet.
In einer Variante ist der Dichtungsträger mit seinem Dichtlippen-freien Ende auf den Rotor aufgepresst. Dieser Pressverband ist so ausgelegt, dass er zum einen den sich radial erstreckenden Dichtungsträger auch bei Betätigung fixiert und zum anderen den Druckraum der zweiten Teilkupplung gegenüber dem Fliehölraum der ersten Teilkupplung abdichtet. Eine zusätzliche Dichtung am Innendurchmesser des Dichtungsträgers kann somit entfallen, was zusätzlich axialen Bauraum und Kosten spart.
In einer Weiterbildung weist der Dichtungsträger an einem Außendurchmesser einen sich axial erstreckenden Arm auf, auf welchem das Dichtungselement positioniert ist, wobei auf der zweiten Dichtlippe das Dichtblech axial über dem Arm beweglich gelagert ist. Dadurch kann bei Betätigung der ersten Teilkupplung das Dichtblech über die Dichtlippe hinweg gleiten und in den Dichtungsträger eintauchen.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Dichtblech stoffschlüssig mit dem Drucktopf der ersten Teilkupplung verbunden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Doppelkupplungseinrichtung,
2 einen Ausschnitt aus der Doppelkupplungseinrichtung gemäß 1.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen nassen Doppelkupplungseinrichtung dargestellt, welche vollhydraulisch betätigt wird und zwischen einem Antrieb und einem Getriebe in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges positioniert ist. Die Doppelkupplungseinrichtung 1 besteht aus einer ersten Teilkupplung 2, die radial außen liegt. Eine zweite Teilkupplung 3 ist radial innerhalb der ersten Teilkupplung 2 angeordnet. Weiter radial innerhalb der zweiten Teilkupplung 3 befinden sich die Hydraulikräume der beiden Teilkupplungen 2, 3, bestehend aus den Druckräumen 4, 5 sowie den Fliehölkammern 6, 7. Diese Hydraulikräume sind so ausgestaltet, dass zum einen die für das übertragende Moment benötigte Kraft und zum anderen eine fast vollständige Fließölkompensation erreicht wird.
Die erste Teilkupplung 2 wird von einem Drucktopf 8 gehalten, welche ein Druckfederpaket 9 umschließt, an der ein erster Kolben 10 angeordnet ist. Einen ähnlichen Aufbau weist die zweite Teilkupplung 3 auf, welche einen Drucktopf 11 besitzt, welcher ein zweites Druckfederpaket 12 trägt, in welchem ein Kolben 13 beweglich gelagert ist. Der Druckraum 4 der ersten Teilkupplung 2 ist zwischen dem Drucktopf 8 und einem Rotor 14 ausgebildet. Oberhalb des Druckfederpaketes 9 ist die Fliehölkammer 6 der ersten Teilkupplung 2 abgedichtet. Demgegenüber ist der Druckraum 5 der zweiten Teilkupplung 3 unterhalb des Drucktopfes 11 der zweiten Teilkupplung 3 positioniert, während die Fliehölkammer 7 der zweiten Teilkupplung 3 sich axial oberhalb des Druckfederpaketes 12 der zweiten Teilkupplung 3 und dem Drucktopf 11 der zweiten Teilkupplung 3 erstreckt. Eine Hohlwelle 15 ist unterhalb des Rotors 14 gelagert.
In 2 ist ein Ausschnitt gemäß 1 dargestellt, welcher insbesondere die Druckräume 4, 5 bzw. die Fliehölkammern 6, 7 der beiden Teilkupplungen 2, 3 zeigt. Um möglichst kompakt zu bauen, wird als zentrales Element ein Dichtungsträger 16 eingesetzt. Dieser bildet mit dem Drucktopf 11 der zweiten Teilkupplung 3 und dem Rotor 14 den Druckraum 5 der zweiten Teilkupplung 3. Dazu wird am Dichtungsträger 16 eine Dichtlippe 17 positioniert. Zum Rotor 14 wird der Druckraum 4 der ersten Teilkupplung 2 zusätzlich mit einem Lippendichtring 18 abgedichtet. Weiterhin bildet der Dichtungsträger 16 zusammen mit einem Dichtblech 19, dem Rotor 14 und dem Drucktopf 8 der ersten Teilkupplung 2 die Fliehölkammer 6 der ersten Teilkupplung 2. Um die Fliehölkammer 6 am Außendurchmesser des Dichtungsträgers 16 abzudichten, wird eine zweite Dichtlippe 20 am Dichtungsträger 16 befestigt. Dazu weist der Dichtungsträger 16 an seinem Außendurchmesser einen Arm 21 auf, welcher sich axial zu den Druckfederpaketen 9, 12 erstreckt und auf welchem ein Dichtungselement 22 aufgespritzt ist, welches die erste Dichtlippe 17 zur Abdichtung am Drucktopf 11 der zweiten Teilkupplung 2 und die zweite Dichtlippe 20 zum Abdichten des Fliehölraumes 6 der ersten Teilkupplung 2 an dem Dichtblech 19 aufweist. Das Dichtblech 19 ist dabei an den Drucktopf 8 der ersten Teilkupplung 2 angeschweißt. Der Dichtungsträger 16 trägt somit sowohl die Dichtlippe 17 für den Druckraum 5 der zweiten Teilkupplung 3 als auch die Dichtlippe 20 für die Fliehölkammer 6 der ersten Teilkupplung 2.
Am Innendurchmesser ist der Dichtungsträger 16 auf den Rotor 14 aufgepresst, wobei der Pressverband so ausgelegt ist, dass dieser zum einen den Dichtungsträger 16 auch bei Betätigung der Doppelkupplungseinrichtung 1 fixiert und zum anderen den Druckraum 5 der zweiten Teilkupplung 2 gegenüber der Fließölkammer 6 der ersten Teilkupplung 2 abdichtet. Eine zusätzliche Dichtung am Innendurchmesser des Dichtungsträgers 16 kann somit entfallen. Der Dichtungsträger 16 ist dabei derart ausgeformt, dass bei Betätigung der ersten Teilkupplung 2 das Dichtblech 19 über die zweite Dichtlippe 20 hinweggleitet und in den Dichtungsträger 16 axial eintaucht. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Dichtlippe 17 radial leicht erhöht über der zweiten Dichtlippe 20 angeordnet sind, wobei die beiden Dichtlippen 17, 20 an je einem Ende des Armes 21 des Dichtungsträger 16 ausgebildet sind.
Somit kann das als Gummiverbundteil ausgebildete Dichtungselement 22 für beide Hydraulikräume zur Abdichtung genutzt werden. Außerdem handelt es sich bei dem Dichtungselement 22 um ein vergleichsweise kleines Teil gegenüber den Drucktöpfen 8, 11, wodurch das Handling während der Herstellung im Vergleich zu angespritzten Dichtungen auf vergleichsweise großen Teilen verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Doppelkupplungseinrichtung
2: Erste Teilkupplung
3: Zweite Teilkupplung
4: Druckraum
5: Druckraum
6: Fliehölkammer
7: Fliehölkammer
8: Drucktopf
9: Druckfederpaket
10: Kolben
11: Drucktopf
12: Druckfederpaket
13: Kolben
14: Rotor
15: Hohlwelle
16: Dichtungsträger
17: Dichtlippe
18: Lippendichtring
19: Dichtblech
20: Dichtlippe
21: Arm des Dichtungsträgers
22: Dichtungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2015/130489 A1 [0002]

Claims

Doppelkupplungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit vollhydraulischer Betätigung, umfassend eine erste radial außenliegende Teilkupplung (2) sowie eine zweite radial innerhalb der ersten Teilkupplung (2) liegende zweite Teilkupplung (3), wobei Druckräume (4, 5) der ersten und der zweiten Teilkupplung (2, 3) und/oder Fliehölkammern (6, 7) der ersten und der zweiten Teilkupplung (2, 3) radial innerhalb der zweiten Teilkupplung (3) angeordnet sind und ein Druckraum (5) der zweiten Teilkupplung (3) sowie eine Fliehölkammer (6) der ersten Teilkupplung (2) von einer gemeinsamen Trennwand (16) begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand als Dichtungsträger (16) ausgebildet ist, auf welchem ein Dichtungselement (22) mit zwei Dichtlippen (17, 20) angeordnet ist, wobei die erste Dichtlippe (17) den Druckraum (5) der zweiten Teilkupplung (3) und die zweite Dichtlippe (20) die Fliehölkammer (6) der ersten Teilkupplung (2) abdichtet.
Doppelkupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (16) mit einem Drucktopf (11) der zweiten Teilkupplung (3) und einem Rotor (14) den zweiten Druckraum (5) der zweiten Teilkupplung (3) bildet, wobei die erste Dichtlippe (17) des Dichtelementes (22) gegen den Drucktopf (11) der zweiten Teilkupplung (3) drückt, während ein Dichtring (18) gegenüber dem Rotor (14) angeordnet ist, welcher von dem Drucktopf (11) der zweiten Teilkupplung (3) gegen den Rotor (14) gedrückt ist.
Doppelkupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (16) mit einem Dichtblech (19), dem Rotor (14) und einem Drucktopf (8) der ersten Teilkupplung (2) die Fliehölkammer (6) der ersten Teilkupplung (2) bildet, wobei die zweite Dichtlippe (20) des Dichtungselementes (22) gegen ein an dem Drucktopf (8) der ersten Teilkupplung (2) befestigte Dichtblech (19) drückt.
Doppelkupplungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (22) mit den beiden Dichtlippen (17, 20) mit einem Ende des Dichtungsträgers (16) stoffschlüssig verbunden ist.
Doppelkupplungseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (22) mit den Dichtlippen (17, 20) als ein Gummiverbundteil ausgebildet ist.
Doppelkupplungseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (16) mit seinem Dichtlippen-freien Ende auf den Rotor (14) aufgepresst ist.
Doppelkupplungseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (16) an einem Außendurchmesser einen sich axial erstreckenden Arm (21) aufweist, auf welchem das Dichtungselement (22) positioniert ist, wobei auf der zweiten Dichtlippe (20) das Dichtblech (19) axial über den Arm (21) beweglich gelagert ist.
Doppelkupplungseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtblech (19) stoffschlüssig mit dem Drucktopf (8) der ersten Teilkupplung (2) verbunden ist.